黃晶,李爽,吳春芝,谷福根(1.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學藥學院,呼和浩特 010110;2.內(nèi)蒙古醫(yī)科大學附屬醫(yī)院,呼和浩特 010050)
帕瑞昔布鈉(PCX)屬于新型非甾體解熱鎮(zhèn)痛抗炎藥,是環(huán)氧合酶-2(COX-2)抑制劑伐地昔布的水溶性前體藥物,具有選擇性高、不良反應少、療效顯著等優(yōu)點[1-3],臨床上主要用于術(shù)后止痛,也可用于癌痛[4-5]。PCX 為白色或類白色粉末,在水中可溶,在甲醇、丙酮等中易溶,乙腈中略溶,解離常數(shù)pKa為4.81。目前,PCX 上市劑型為注射劑,通過靜脈或肌內(nèi)注射給藥。注射給藥盡管起效快,生物利用高,但屬于侵入性用藥,可產(chǎn)生疼痛,也需協(xié)助用藥,患者依從性差且制備工藝條件嚴格復雜、成本高。
鼻腔給藥是藥物經(jīng)鼻黏膜吸收進入血循環(huán)而發(fā)揮藥效的一種全身給藥途徑,既保留了注射給藥起效快、生物利用度高特點,同時又具有制備工藝簡單、使用方便、患者可自行用藥等優(yōu)勢[6-7],故鼻腔給藥可能是PCX 注射劑理想的替代給藥途徑[8]。藥物的溶解度、溶液化學穩(wěn)定性是選擇合適劑型與制備工藝的重要依據(jù),而油水分配系數(shù)(P)又與藥物透過生物膜轉(zhuǎn)運難易程度密切相關(guān)。PCX 屬于強堿弱酸鹽,在水中可發(fā)生解離;其結(jié)構(gòu)中含有磺酰胺鍵,易發(fā)生水解,故從理論上推測,pH 值將會對該藥物的有關(guān)理化性質(zhì)將產(chǎn)生明顯影響(結(jié)構(gòu)式見圖1)?;谝陨戏治?,本文將考察pH 值對該藥物溶解度、油水分配系數(shù)以及溶液化學穩(wěn)定性的影響,旨在為今后研究PCX鼻腔給藥新制劑提供理論依據(jù)。
圖1 PCX 化學結(jié)構(gòu)Fig 1 Chemical structure of PCX
LC-20AT 高效液相色譜儀(日本島津公司);PHS-3C 型pH 計(上海儀電科學儀器有限公司);AB265-S 型電子分析天平(瑞士梅特勒·托利多公司);KQ5200E 型超聲波清洗器(昆山市超聲儀器有限公司);Arioso UP 900 型超純水器(韓國Human 公司);101 型電熱鼓風干燥箱(北京市永光明醫(yī)療儀器廠);SHZ-88A 型往復水浴恒溫振蕩器(江蘇太倉實驗設備廠);H1750R 離心機(湖南湘儀實驗室儀器開發(fā)有限公司)。
PCX(武漢華翔科潔生物技術(shù)有限公司,純度:100.09%,批號:190715);正辛醇(天津市化學試劑有限公司);甲醇、乙腈均為色譜純;其余試劑均為分析純。
2.1.1 色譜條件[9-10]色譜柱:Inert Sustain C18柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);流動相:乙腈-0.01 mol·L-1磷酸氫二鈉溶液(用磷酸調(diào)節(jié)pH 3.0)(65∶35,V/V);流速:1.0 mL·min-1;檢測波長:215 nm;柱溫:室溫;進樣量:20 μL。
2.1.2 專屬性試驗 以蒸餾水為溶劑,配制質(zhì)量濃度為80 μg·mL-1的PCX 儲備液。取2 mL 分別置于4 支10 mL 具塞刻度試管中,再分別以0.1 mol·L-1HCl 溶液、0.1 mol·L-1NaOH 溶液、30%H2O2溶液、蒸餾水稀釋至刻度,密封,其中以酸、堿制備的PCX 溶液置于80 ℃恒溫條件下進行破壞,30%H2O2制備的PCX 溶液置于30 ℃恒溫條件下進行破壞,在不同時間取點分別取樣,按“2.1.1”項下色譜條件,進樣分析,記錄色譜圖。其中,以0.1 mol·L-1HCl 溶液、0.1 mol·L-1NaOH 溶液所配樣品進樣前需用對應相同濃度的堿或酸溶液進行中和,結(jié)果見圖2。PCX 與其降解產(chǎn)物能夠很好地分離,PCX 溶液在強酸性和氧化條件下不穩(wěn)定,而在堿性條件下具有良好的穩(wěn)定性。
圖2 PCX 專屬性色譜圖Fig 2 Specificity chromatogram of PCX
2.1.3 標準曲線的制備 精密稱取PCX 對照品5.0 mg,置于10 mL 量瓶中,加蒸餾水溶解并稀釋至刻度,搖勻,即得質(zhì)量濃度為500 μg·mL-1的PCX 儲備液。取PCX 儲備液,加蒸餾水稀釋適當倍數(shù),制得質(zhì)量濃度為 2.5、5.0、10.0、20.0、40.0、60.0、80.0 μg·mL-1的PCX 系列對照品溶液,進樣分析,記錄色譜圖。以PCX 對照品溶液的質(zhì)量濃度(C,μg·mL-1)為橫坐標,峰面積(A)為縱坐標,作線性回歸,得回歸方程為:A=6.2×104C+4.9×104(r=0.9997),表明PCX 在2.5 ~80.0 μg·mL-1與峰面積呈良好線性關(guān)系。
2.1.4 精密度試驗 分別配制低(5.0 μg·mL-1)、中(20.0 μg·mL-1)、高(60.0 μg·mL-1)質(zhì)量濃度的PCX 對照品溶液,進樣分析,日內(nèi)重復測定5 次,連續(xù)測定5 d。計算方法的日內(nèi)及日間RSD值。結(jié)果測得日內(nèi)RSD在0.12%~0.36%,日間RSD在0.16%~0.63%(n=5),表明該方法的精密度良好。
2.1.5 回收試驗 分別配制低(5.0 μg·mL-1)、中(20.0 μg·mL-1)、 高(60.0 μg·mL-1) 質(zhì)量濃度的PCX 對照品溶液,各平行3 份,進樣分析,記錄PCX 峰面積并計算回收率。結(jié)果測得低、中、高質(zhì)量濃度PCX 的回收率分別為100.58%、99.82%、100.20%,RSD分別為0.14%、0.13%、0.39%,表明該方法準確度較高。
2.1.6 重復性試驗 配制6 份質(zhì)量濃度為20.0 μg·mL-1的PCX 對照品溶液,進樣分析,記錄峰面積。結(jié)果PCX 峰面積的RSD為0.78%(n=6),表明該方法重復性良好。
2.1.7 穩(wěn)定性試驗 取質(zhì)量濃度為20.0 μg·mL-1的PCX 對照品溶液,分別在0、2、4、8、12、24 h 進樣分析,記錄峰面積。結(jié)果PCX 峰面積的RSD為0.08%(n=6),表明PCX 溶液在24 h 內(nèi)穩(wěn)定性良好。
以蒸餾水為溶劑,配制質(zhì)量濃度為80.0 μg·mL-1的PCX 溶液。取上述PCX 溶液1 mL,分別置于8 支10 mL 具塞刻度試管中,分別加入pH 值分別為2.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、10.0、12.0 的磷酸鹽緩沖液(自配[11])至刻度,搖勻,密封,置于80℃恒溫條件下放置,分別于第0、24、48、72 h 取樣,放冷至室溫,進樣分析,計算反應液中PCX 的濃度及其降解百分率,結(jié)果見圖3。當介質(zhì)pH ≥6 時,PCX 溶液在長達72 h 的加熱下,幾乎沒有降解,表明在中性和堿性條件下,該藥物的化學穩(wěn)定性良好;而當介質(zhì)pH <6,尤其是在強酸性條件下,藥物的降解速率顯著增加,穩(wěn)定性明顯降低。此外,在酸性條件下,PCX 的降解百分率隨著時間的增加而增加。
圖3 PCX 溶液在不同pH 條件下的降解曲線(n =3)Fig 3 Degradation curves of PCX solution under different pH conditions(n =3)
分別配制pH 值為2.0、4.0、6.0、7.0、7.5、8.0的磷酸鹽緩沖液,然后取適當體積置于1.5 mL EP 管中,均加入過量PCX,于20℃下振搖72 h,使溶解達平衡,以1500 r·min-1離心5 min,取上清液,加水稀釋適當倍數(shù)后,按“2.1.1”項下色譜條件進樣分析,計算PCX 在不同pH 下的濃度及其溶解度。以pH 值為橫坐標,藥物溶解度(mg·mL-1)為縱坐標,繪制溶解度隨pH 變化的曲線,結(jié)果見圖4??梢?,PCX 在酸性pH 條件下溶解度很小,而在中性尤其是在堿性pH 條件下,其溶解度顯著增大。
圖4 PCX 溶解度隨pH 變化曲線(n =3)Fig 4 Solubility of PCX with various pH values(n =3)
2.4.1 油相與水相的制備 將蒸餾水或pH 分別為2.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、10.0 的系列磷酸鹽緩沖液(水相),與適量正辛醇(油相)混合,充分振搖,使油、水兩相分配達平衡,采用分液漏斗分離油、水兩相,備用。
2.4.2 平衡時間的確定 以蒸餾水配制質(zhì)量濃度為1 mg·mL-1的PCX 溶液,精密吸取上述溶液0.8 mL,置于10 mL 量瓶中,分別加入“2.4.1”項下所制備的不同水相溶液至刻度,搖勻,即得質(zhì)量濃度為80 μg·mL-1的PCX 系列水相溶液。取上述PCX 系列水相溶液5 mL,置于具塞錐形瓶中,加入對應相同體積油相,密塞后置于25℃恒溫水浴振蕩器中振搖,分別于第0、15、30、45、60、120 min 在水相中取樣,樣品用0.45 μm針式濾器過濾,取續(xù)濾液,按“2.1.1”項下色譜條件進樣分析,測定水相中PCX 的濃度,結(jié)果見表1??梢姡銣卣駬u60 min 時,不同pH 值水相中PCX 的濃度已基本恒定,因此,將藥物在油相/水相中分配達平衡時間選定為60 min。
表1 PCX 在正辛醇-水及不同pH 磷酸鹽緩沖液中分配平衡時間Tab 1 Equilibrium time of PCX distribution in n-octanol-water/phosphate buffer with different pH values
2.4.3P的測定 按“2.4.2”項下方法,將PCX 水相溶液與對應等體積油相混合,在25℃恒溫水浴振蕩器中振搖60 min。在水相中取樣,同法處理后進樣分析,測定水相中藥物的濃度。根據(jù)公式:P=(Cw0-Cw1)/Cw1,計算不同pH 時藥物的P值。式中,Cw0是水相中藥物的初始濃度,Cw1是分配達平衡后水相中測得的藥物濃度。結(jié)果測得PCX 在正辛醇-水中的P值為3.53。藥物在正辛醇-水及不同pH 磷酸鹽緩沖液中的P值變化見圖5??梢?,PCX 的P值隨著pH 變化曲線呈倒S 形,當水相的pH ≥8.0 時,P值較??;當pH <8.0 時,隨著水相pH 值的減小,藥物P值逐漸增大,在酸性pH 條件下,PCX 的P值遠大于堿性pH。
圖5 PCX 的P 值隨pH 變化的曲線(n =3)Fig 5 P values of PCX with various pH values(n =3)
文中采用HPLC 法測定PCX 含量,發(fā)現(xiàn)該藥物在強酸和氧化條件下穩(wěn)定性差,而在堿性pH值條件下穩(wěn)定性好,與文獻報道結(jié)果一致[14]。此外,PCX 與其降解產(chǎn)物達到基線分離,表明方法的專屬性好,且所建立PCX 的HPLC 分析方法,操作簡單,線性范圍、精密度、準確度以及重現(xiàn)性等均符合分析要求,可用于該藥物的含量測定。
PCX 溶液化學穩(wěn)定性研究顯示,PCX 溶液在pH ≥6.0 時,具有良好穩(wěn)定性,而在pH <6.0時,尤其在強酸條件下,藥物化學穩(wěn)定性顯著降低,這可能是由于藥物結(jié)構(gòu)中的磺酰胺鍵,在酸性pH 值條件下易發(fā)生水解,生成其降解產(chǎn)物伐地昔布的緣故[15-16]。此外,從PCX 溶解度測定結(jié)果可見,在酸性pH 介質(zhì)中,PCX 溶解度較差,而在中性尤其是堿性pH 條件下,藥物的溶解度顯著改善,與文獻報道結(jié)果相似[10],這可能是由于在堿性pH 下,PCX 更易發(fā)生解離,導致其在水中溶解度明顯增加。最后,P測定結(jié)果顯示,在酸性pH 條件下,藥物的P值較大;隨著pH 值的增加,藥物P值逐漸減小;尤其在堿性pH 下,藥物P很小,這是因為在堿性pH 條件下,該藥物主要以解離型鈉鹽形式存在,極性大,在水相中分布多,故表現(xiàn)為P值小,而在酸性條件下,藥物主要以游離酸分子形式存在,極性小,在油相中分布較多,表現(xiàn)為P值大。綜上結(jié)果,表明PCX 溶液化學穩(wěn)定性、溶解度及P值與介質(zhì)pH密切相關(guān),即具有明顯pH 值依賴性。
考慮藥物臨床使用劑量、人鼻腔生理pH 范圍和鼻黏膜對酸堿的耐受程度,再結(jié)合本文中藥物溶解度、P值及藥物穩(wěn)定性研究結(jié)果,可預測今后研制PCX 鼻腔給藥制劑,其pH 值以控制在6.0 ~7.0 為宜,以便于制備符合臨床給藥劑量、體內(nèi)易于吸收、生物利用度高、化學穩(wěn)定性好和鼻黏膜刺激性小的PCX 鼻用制劑。