寧麗峰，杜榮凱，張雷，徐娟

(1.國(guó)家衛(wèi)生健康委科學(xué)技術(shù)研究所，北京 100081；2.華南理工大學(xué)化學(xué)與化工學(xué)院，廣州 510641)

活性藥物成分(active pharmaceutical ingredients，APIs)的不同固體形式，如多晶型、鹽型、溶劑合物和共晶體，可能在熱力學(xué)穩(wěn)定性、吸濕性、溶解度和生物利用度等方面表現(xiàn)出不同的性質(zhì)[1-4]。大多數(shù)潛在藥物分子由于溶解度和生物利用度低，在臨床研究中被淘汰[5]。因此，設(shè)計(jì)和篩選API的最佳固體形式，以改善其理化性質(zhì)很有必要[6-8]。近年來(lái)，包括共晶研究在內(nèi)的晶體工程已成為改善這些性質(zhì)的重要手段，已經(jīng)上市的共晶藥物有抗心衰藥物沙庫(kù)必曲-纈沙坦共晶、2型糖尿病藥物伊格列凈-L-脯氨酸共晶等[9]。共晶只是改變了分子間相互作用，沒(méi)有改變固有電荷分布，這對(duì)于保持API的體內(nèi)生物活性非常重要[10]。

炔雌醇[3-羥基-19-去甲-17α-孕甾-1，3，5(10)-三烯-20-炔-17-醇，ethinyl estradiol，EE]是一種口服雌激素，小劑量時(shí)可刺激性腺激素分泌，大劑量時(shí)抑制其分泌，以抑制排卵，達(dá)到抗生育效果[11]。在化學(xué)結(jié)構(gòu)方面，EE具有3個(gè)獨(dú)特特征：①有兩種不同的羥基(酚羥基與三級(jí)羥基)，可以作為電子受體和給體形成氫鍵，因此可以與水、甲醇、乙醇、丙酮、乙腈、二甲苯、硝基甲烷、甲酰胺、二甲基甲酰胺、二甲亞砜、異丙醇和三氯甲烷等形成多種溶劑合物[12-14]；②盡管EE含有呈弱酸性的酚羥基，但其不可電離，水不溶；③EE在空氣中吸濕性高。因此，EE形成共晶可能是提高物理化學(xué)性能的可行策略。

根據(jù)前期對(duì)EE共晶進(jìn)行系統(tǒng)篩查的結(jié)果，筆者獲得并制備了4種EE共晶，并對(duì)其進(jìn)行表征和穩(wěn)定性評(píng)價(jià)、溶解性評(píng)價(jià)。研究結(jié)果表明，與EE相比，共晶可以降低引濕性，增加溶解度[15]。本研究選取EE及其4種共晶為對(duì)象，研究其在雌性SD大鼠體內(nèi)的生物利用度，旨在探討共晶技術(shù)在改善EE藥物性能上的應(yīng)用。

1 材料與方法

1.1實(shí)驗(yàn)動(dòng)物 健康雌性SD大鼠，7～9周齡，體質(zhì)量(220±30) g，25只，購(gòu)自浙江維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司，實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào)：SCXK(浙)2019-0001。適應(yīng)性飼養(yǎng)3 d，12 h光/12 h暗，相對(duì)濕度：40%～70%，溫度：20～26 ℃，自由進(jìn)食。

1.2實(shí)驗(yàn)藥物 EE來(lái)自華潤(rùn)紫竹藥業(yè)有限公司，批號(hào)：20180201，純度：99.9%(高效液相色譜法測(cè)定)。4種共晶[EE-哌嗪(EE-PZ)、EE-煙酰胺(EE-NA)、EE-川芎嗪(EE-TET·H2O)、EE-咪唑(EE-IZ)]為筆者所在實(shí)驗(yàn)室自制[15]。4種共晶的晶體學(xué)數(shù)據(jù)見(jiàn)表1。

表1 EE4種共晶的晶體學(xué)參數(shù)

制備方法：以乙腈為助溶劑，將EE和共晶配體以摩爾比1：1，在瑪瑙研缽中研磨40 min。結(jié)晶方法如下：將EE-PZ研磨產(chǎn)物100 mg溶解于乙腈15 mL，室溫緩慢蒸發(fā)8 d得到無(wú)色片狀晶體26 mg，產(chǎn)率26%。將EE-NA研磨產(chǎn)物100 mg溶解于乙酸乙酯15 mL，室溫緩慢蒸發(fā)5 d得到無(wú)色塊狀晶體57 mg，產(chǎn)率57%。將EE-TET·H2O研磨產(chǎn)物100 mg溶解于異丙醇6 mL，室溫緩慢蒸發(fā)8 d得到無(wú)色針狀晶體24 mg，產(chǎn)率24%。將EE-IZ研磨產(chǎn)物100 mg溶解于乙腈15 mL中，室溫緩慢蒸發(fā)7 d得到無(wú)色塊狀晶體37 mg，產(chǎn)率37%。

1.3動(dòng)物給藥方法 大鼠每籠5只，自由飲食。考慮到溶劑可能對(duì)共晶有影響，將EE及其4種共晶[過(guò)篩孔內(nèi)徑150 μm篩(100目篩)]以胃溶小膠囊(廣東強(qiáng)基藥業(yè)有限公司)形式灌胃給藥。劑量為相當(dāng)于EE5.0 mg·kg-1，分別為EE-PZ共晶6.5 mg·kg-1，EE-NA共晶7.1 mg·kg-1，EE-TET·H2O 7.6 mg·kg-1，EE-IZ 6.2 mg·kg-1。

1.4生物樣品制備方法 于規(guī)定時(shí)間(15，30 min 和 1，1.5，2，3，5，7，12，24，48 h)分批取頸靜脈血液樣本50 μL，收集到肝素化管，3000 r·min-1離心15 min(r=10 cm)。血漿樣本于-20 ℃保存。將大鼠血漿50 μL、甲醇5 μL和內(nèi)標(biāo)物溶液200 μL(丁螺環(huán)酮，5 ng·mL-1)加至甲醇：乙腈(1：1)1 mL中。將上述血漿標(biāo)本渦旋1 min，4 000 r·min-1離心15 min(r=10 cm)，用甲醇：水(1：1，0.1%三氟乙酸)稀釋上清液20倍，即得。

1.5生物樣品分析方法 液相色譜/質(zhì)譜聯(lián)用(LC-MS/MS)儀器型號(hào)：AB Sciex 5500；LC-MS/MS定量分析軟件：1.6.3；電離方式：電噴射正離子；掃描方式：多反應(yīng)監(jiān)測(cè)(multiple reaction monitoring，MRM)；分析物MRM：EE-DNS，530.4/171.0；內(nèi)標(biāo)MRM：丁螺環(huán)酮，386.2/122.2；液相條件：島津 LC-30AD，ACE Excel 5 C4(50 mm×2.1 mm)，進(jìn)樣量10 μL；流動(dòng)相：A 5 mmol·L-1醋酸銨(0.05%三氟乙酸)，B 乙腈(0.1%三氟乙酸)，流速0.8 mL·min-1，流動(dòng)相A與流動(dòng)相B梯度見(jiàn)表2。

表2 流動(dòng)相A與B的梯度

2 結(jié)果

2.1血藥濃度 EE及其4種共晶在不同時(shí)間點(diǎn)的藥時(shí)曲線見(jiàn)圖1，血藥濃度平均值見(jiàn)表3。

圖1 EE及其4種共晶的藥時(shí)曲線(A)及部分放大圖(B)

表3 EE及其4種共晶的血藥濃度平均值

Tab.3 Mean plasma concentrations of ethinylestradiol and its four cocrystals

表3 EE及其4種共晶的血藥濃度平均值

共晶給藥前0.25 h0.5 h1 h1.5 h2 hEE01.3±0.35.9±2.16.4±1.45.0±1.63.4±1.9EE-PZ00.9±0.25.9±1.46.3±1.96.7±1.75.6±1.3EE-NA00.8±0.45.7±2.66.2±2.56.6±0.45.3±0.3EE-TET·H2O00.5±0.24.4±1.15.2±1.75.8±1.24.0±1.0EE-IZ00.5±0.14.3±1.25.0±1.45.4±0.53.6±0.6共晶3 h5 h7 h12 h24 h48 hEE2.7±1.82.0±0.21.2±0.60.6±0.200EE-PZ3.8±0.42.9±0.82.3±0.21.5±0.50.5±0.30EE-NA3.4±0.82.6±0.51.9±0.71.4±0.10.3±0.20EE-TET·H2O2.5±1.31.6±1.10.9±0.60.7±0.30.2±0.10EE-IZ2.4±1.01.1±1.70.8±0.40.6±0.40.1±0.10

2.2藥動(dòng)學(xué)參數(shù) EE及其4種共晶的藥動(dòng)學(xué)參數(shù)見(jiàn)表4。EE達(dá)峰時(shí)間為1 h，4種共晶達(dá)峰時(shí)間約為1.5 h。

表4 EE及其4種共晶藥動(dòng)學(xué)參數(shù)

3 討論

EE屬于甾體激素類(lèi)藥物，水溶性較差。本研究在前期完成了EE共晶研究的基礎(chǔ)上，通過(guò)對(duì)EE 4種共晶進(jìn)行進(jìn)一步藥動(dòng)學(xué)評(píng)價(jià)，確定EE形成共晶后在一定程度上可以提高其生物利用度。通過(guò)本研究對(duì)EE的4種共晶藥動(dòng)學(xué)研究評(píng)價(jià)發(fā)現(xiàn)：①EE形成共晶后，因?yàn)楣簿г隗w內(nèi)需要先解離，因此血藥濃度達(dá)峰時(shí)間變長(zhǎng)，藥物釋放時(shí)間延長(zhǎng)；②EE-PZ和EE-NA共晶提高了EE在體內(nèi)的生物利用度，因?yàn)樵谌芙舛葘?shí)驗(yàn)中，二者出現(xiàn)“彈簧-降落傘”效應(yīng)，有效提高了體內(nèi)外最大濃度，延長(zhǎng)了高劑量溶解度持續(xù)時(shí)間[15]。

口服避孕藥自1960年上市以來(lái)，經(jīng)歷了4代發(fā)展，主要有兩個(gè)發(fā)展趨勢(shì)：①大幅降低雌激素劑量，口服避孕藥中雌激素的劑量從最初的每片150 μg已逐漸減至20～35 μg甚至只有15 μg[16]；②開(kāi)發(fā)選擇性更高的孕激素制劑，降低孕激素劑量。本研究通過(guò)實(shí)驗(yàn)證實(shí)，通過(guò)共晶研究技術(shù)[17-21]，可以在提高EE溶解性基礎(chǔ)上改善其生物利用度，進(jìn)而減少其用藥量，降低毒副作用，這對(duì)于保證育齡人群生殖健康有著非常重要的意義和應(yīng)用前景。