毛細管電泳評價藥物疏水性的研究與應用.pdf

1、疏水性是藥物重要的理化性質(zhì)之一，在生物制藥相關領域具有舉足輕重的作用，特別是在藥物的設計和開發(fā)階段，其疏水性的評價必不可少。毛細管電泳(CE)中的微乳液毛細管電泳(MCE)和脂質(zhì)體毛細管電泳(LCE)，由于載體溶液在結構上與生物膜的相似性，以及方法上的簡單快速等優(yōu)點，已被發(fā)展為藥物疏水性參數(shù)(logPow)測定的新技術。MCE與LCE法都是利用藥物在假固定相與水連續(xù)相中的分配而引起的電泳遷移行為的差異來評價藥物的疏水性，因此，相關遷移參

2、數(shù)的準確測定與否，直接決定著能否得到準確的logPow值。
　　 然而，我們發(fā)現(xiàn)傳統(tǒng)MCE方法在獲得微乳相的電泳淌度(μme)以及待測藥物的電泳淌度(μeff)方面都存在缺陷：標記法得到μme會失真；μeff受其在試樣中濃度、進樣量以及高電場的影響。而前人的工作忽略了上述因素對μme以及μeff的影響，導致測定藥物logPow時存在較大誤差。在LCE中，同樣存在標記法測定脂質(zhì)體相電泳淌度μ1失真的問題。因此，建立一種經(jīng)過改進的M

3、CE和LCE方法，保證μme、μeff以及μ1測定值的可靠性，對CE獲得藥物logPow是非常必要的。為著這個目的，本課題進行了MCE與LCE在藥物疏水性評價上的探索，著重研究了多種測定因素與測定誤差之間的量化關系，為更準確得到藥物logPow給出了有力的幫助，并進行了相應的應用研究。主要研究內(nèi)容如下：
　　 1.詳細考察了微乳液的組成對MCE分離的影響。以五種烷基苯化合物作為考察對象，系統(tǒng)研究了表面活性劑種類與濃度、油相種類與

4、濃度、助表面活性劑種類與濃度、pH值以及緩沖液的離子強度對MCE的保留時間和分離度的影響。并得出適用的表面活性劑是陰離子表面活性劑SDS，其濃度范圍為45～100mM；油相為正庚烷，其濃度范圍為80～100mM；助表面活性劑是正丁醇，其濃度范圍為800～900mM。為進一步進行MCE測定疏水性參數(shù)提供微乳組成的參考。
　　 2.首次從理論上討論了MCE測定logPow時遷移時間測量偏差(△tm)與logPow測量精度(△logP

5、ow)之間的關系，給出了相應的數(shù)學模型，并對這個數(shù)學模型進行了驗證。選用三種不同時間窗口的微乳液體系，對11種電中性化合物的logPow值進行測定，驗證了所提出的數(shù)學模型。該理論模型指出，對于給定的微乳液體系，只對某一范圍疏水性的藥物測定準確度較高，待測藥物的遷移時間接近EOF遷移時間或微乳相遷移時間時，其疏水參數(shù)的測定準確度都會降低。這為MCE法測定疏水性參數(shù)提供了理論上的依據(jù)和指導。
　　 3.對傳統(tǒng)MCE方法進行了兩方面的

6、改進，建立了能更準確測定藥物疏水性參數(shù)的改進型MCE方法(improved MCE，I-MCE)。一方面，采用非線性迭代擬合計算微乳相遷移淌度μme，克服了傳統(tǒng)標記法獲得μme的缺點，建立了I-μme-MCE法，可進行μme的準確測定。將I-μme-MCE法應用于五種電中性藥物logPow的測定上，其測定值與文獻值較接近，平均差值和平均相對差值分別為0.08，3.73％，比傳統(tǒng)MCE測定值與搖瓶法的測定差值0.26及14.45％小得多，

7、驗證了I-μme-MCE法的可行性與可靠性。另一方面，采用足夠穩(wěn)定的微乳液體系，并采用外推法獲得待測化合物的μeff值，扣除了高電場、待測化合物濃度以及進樣量對μeff測定帶來的影響，建立了I-μeff-MCE方法，可進行μeff的準確測定。將I-μeff-MCE法應用于苯、甲苯、乙苯等六種烷基苯化合物疏水參數(shù)的測定，測定值與文獻值之間的平均差值為0.15個對數(shù)單位，平均相對誤差為5.35％，比傳統(tǒng)MCE法所測值與文獻值的平均差值0.2

8、5以及平均相對誤差9.47％小，準確度有了一定的提高，驗證了I-μeff-MCE方法的可行性與可靠性。綜合兩個方面改進的MCE方法，建立了logPow測定準確性度更高的I-MCE方法。
　　 4.開展了I-MCE的應用研究。將I-MCE方法應用于一系列電中性藥物以及荷電藥物logPow值的測定，并與傳統(tǒng)MCE法測定值進行了比較。I-MCE測定值與文獻值或經(jīng)典搖瓶法所得值很接近，其平均差值在0.1個對數(shù)單位以內(nèi)，比傳統(tǒng)MCE測量誤

9、差小得多，測定準確度明顯提高。并應用于天麻、女貞子兩味中藥的主要有效成分天麻素和齊敦果酸logPow值的預測，其測定值分別為-1.80和3.9，為進一步認識天麻素和齊敦果酸提供了信息和依據(jù)，擴展了MCE評價藥物疏水性的應用范圍。
　　 5.進行了藥物疏水性評價的脂質(zhì)體毛細管電泳法(LCE)的初步探索。同樣采用非線性迭代擬合法求得脂質(zhì)體相的電泳淌度μ1，以消除傳統(tǒng)標記法標記μ1帶來的誤差，建立了LCE新方法。將此新方法用于八種藥物

10、的logPow的測定，所得值與文獻值以及不采用擬合的測定值進行了比較。結果表明，由LCE擬合測得的logPow值與文獻值的平均差值和平均相對差值分別為0.16對數(shù)單位，8.09％，非擬合實驗測定的的LCE法測定值的平均差值為0.12個對數(shù)單位，平均相對誤差為8.09％，而實驗測得μ1值的LCE法與文獻值的平均差值為0.19個對數(shù)單位，平均相對誤差為10.65％，并從測定體系結構的差異性分析了產(chǎn)生這種測定差異的原因。這說明迭代擬合的LCE

11、方法是可靠的。并進行了藥物滲透系數(shù)的對數(shù)值(logPm)與logPow的LCE所測值的相關性研究。通過LCE獲得的logPow值與logPm以及l(fā)ogPow文獻值與logPm線性相關性的比較，得出待測藥物在LCE中所得的logPow值與其logPm的線性相關系數(shù)為0.9551，而logPow文獻值與logPm之間的相關系數(shù)僅為0.7012。這說明采用LCE法測得的藥物的疏水參數(shù)更能反映化合物在生物膜中的分配，可以通過藥物在LCE中的保留