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  药物分析杂志   2019, Vol. 39 Issue (4): 744-748.  DOI: 10.16155/j.0254-1793.2019.04.22
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质量分析

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金诚, 陈丽英, 吴飞, 胡佳亮, 冯怡. HPLC法测定胡黄连苷Ⅰ的表观油水分配系数和平衡溶解度[J]. 药物分析杂志, 2019, 39(4): 744-748. DOI: 10.16155/j.0254-1793.2019.04.22.
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JIN Cheng, CHEN Li-ying, WU Fei, HU Jia-liang, FENG Yi. Determination of equilibrium solubility and apparent oil-water partition coefficient of picrosideⅠby HPLC[J]. Chinese Journal of Pharmaceutical Analysis, 2019, 39(4): 744-748. DOI: 10.16155/j.0254-1793.2019.04.22.
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基金项目

上海中医药大学杏林青年学者基金资助

第一作者

金诚, Tel:(021)51322431;E-mail:Jin_Cheng312@126.com

通信作者

吴飞, Tel:(021)51322431, E-mail:wufei_shutcm@126.com
冯怡, Tel:(021)51322493, E-mail:fyi@vip.sina.com

文章历史

收稿日期:2018-04-11
HPLC法测定胡黄连苷Ⅰ的表观油水分配系数和平衡溶解度
金诚 1, 陈丽英 2, 吴飞 1,2, 胡佳亮 1, 冯怡 1    
1. 上海中医药大学 创新中药研究院 中药现代制剂技术教育部工程研究中心, 上海 201203;
2. 上海中医药大学中药学院, 上海 201203
摘要目的:测定胡黄连苷Ⅰ在不同pH水溶液中的平衡溶解度及其在正辛醇-水系统中的油水分配系数。方法:采用摇瓶-高效液相色谱法测定胡黄连苷Ⅰ在水和不同pH缓冲液介质中的平衡溶解度及在正辛醇-水/缓冲液中的油水分配系数。色谱条件:采用Agilent Zorbax SB-Aq色谱柱(4.6mm×250 mm,5 μm),流动相为乙腈-0.125%磷酸水溶液(22:78),流速1.0 mL· min-1,检测波长275 nm,柱温30℃。结果:在37℃下,胡黄连苷Ⅰ在pH为1.2、2.0、5.0、6.8和7.4的缓冲液以及水中,平衡溶解度分别为42.32、39.76、46.85、52.69、55.00和75.23 g·L-1,表观油水分配系数平均值分别为0.265、0.253、-0.010、0.171、0.112和0.073。结论:本文建立的测定胡黄连苷Ⅰ的摇瓶-HPLC法简单可行。胡黄连苷Ⅰ是高溶解性及低渗透性的药物,水溶性好,脂溶性差,且pH能影响平衡溶解度和表观油水分配系数。
关键词胡黄连苷Ⅰ    平衡溶解度    油水分配系数    摇瓶法    高效液相色谱法    
Determination of equilibrium solubility and apparent oil-water partition coefficient of picrosideⅠby HPLC
JIN Cheng1, CHEN Li-ying2, WU Fei1,2, HU Jia-liang1, FENG Yi1    
1. Innovative Research Institute, Engineering Research Center of Modern Preparation Technology of Traditional Chinese Medicine, Ministry of Education, Shanghai University of Traditional Chinese Medicine, Shanghai 201203, China;
2. College of Chinese Materia Medica, Shanghai University of Traditional Chinese Medicine, Shanghai 201203, China
Abstract: Objective: To determine the equilibrium solubility of picrosideⅠ in water with different pH and the oil-water partition coefficient in n-octanol-water soulution.Methods: The concentration of picrosideⅠin solutions at different pH values and the partition coefficients in n-octanol-water and n-octanol-buffer solution systems were measured by shaking flask-HPLC method.Separation was performed on an Agilent Zorbax SB-Aq column (4.6 mm×250 mm, 5 μm), the mobile phase consisted of acetonitrile-0.125% phosphoric acid (22:78) at a flow rate of 1.0 mL·min-1.The detective wavelength was 275 nm and the column temperature was 30℃.Results: At 37℃, the equilibrium solubilities of picrosideⅠin buffer solutions (at pH 1.2, 2.0, 5.0, 6.8 and 7.4) and in water, were 42.32, 39.76, 46.85, 52.69, 55.00 and 75.23 g·L-1, respectively.And the oil-water partition coefficients were 0.265, 0.253, -0.010, 0.253, 0.112 and 0.073, respectively.Conclusion: The shaking flask-HPLC method is simple and rapid to determine the oil-water partition coefficient of picrosideⅠ.PicrosideⅠ has characteristics of high solubility, low permeability, good water solubility and poor lipid solubility.The equilibrium solubility and apparent oil/water partition coefficient of picroside Ⅰ are greatly influenced by pH value.
Keywords: picrosideⅠ    equilibrium solubility    apparent oil-water partition coefficient    shake-flask method    HPLC    

胡黄连是传统清热中药,来源于玄参科胡黄连属植物西藏胡黄连(Picrorhiza scrophulariiflora Pennell)的干燥根茎,性寒味苦,有清热、除湿、明目、补肝、益胆、杀虫的效用[1]。胡黄连的主要活性成分为环烯醚萜苷类,以胡黄连苷(picroside)Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ为主[2]。现代药理研究表明,胡黄连具有保肝利胆,保护肾、脑缺血再灌注、局部缺氧损伤,抗炎,保护骨损伤、神经细胞及抗肿瘤等作用。胡黄连苷Ⅰ(结构见图 1)具有很好的生理活性[3-4],但是目前国内外尚无测定胡黄连苷Ⅰ的表观油水分配系数和平衡溶解度的文献报道,本研究采用饱和溶液法、摇瓶法和HPLC法测定其平衡溶解度,通过胡黄连苷Ⅰ分配平衡后在油相(正辛醇)和水相的质量浓度比,计算油水分配系数,采用HPLC法测定样品溶液的质量浓度,方法简便,结果可靠,为胡黄连苷Ⅰ的剂型选择及给药途径,以及进一步的新药研究提供参考。

图 1 胡黄连苷Ⅰ的结构式 Fig.1 The chemical structure of picroside Ⅰ
1 仪器与试药 1.1 仪器

Agilent 1200型高效液相色谱仪[四元泵,自动液体进样器(ALS),柱温箱(TCC),检测器(VWD)和ChemStation化学工作站,安捷伦科技公司],Sartorius BP 211D型精密天平(0.01 mg,赛多利斯科学仪器有限公司),TGL-18C离心机(上海安亭科学仪器厂),Sartorius PB-10型pH计(赛多利斯科学仪器北京有限公司),SK7210HP型超声仪(上海科导超声仪器有限公司),ZHWY-211B型恒温振荡器(上海智城分析仪器制造有限公司),0.45 μm滤膜(上海青阳生物科技有限公司)。

1.2 试药

胡黄连苷Ⅰ对照品(批号111727-201702,纯度在95.6%以上,中国食品药品检定研究院),胡黄连苷Ⅰ原料药(批号H-008-180102,纯度在98%以上,成都瑞芬思生物科技有限公司),乙腈、甲醇为色谱纯(国药集团化学试剂有限公司),磷酸、磷酸氢二钠、磷酸二氢钠、氢氧化钠、磷酸二氢钾、正辛醇、盐酸均为分析纯(国药集团化学试剂有限公司)。

2 方法与结果 2.1 溶液配制 2.1.1 不同pH的缓冲液

按《中华人民共和国药典》2015年版四部缓冲液的配制方法[5],分别配制pH为2.0、5.0、6.8、7.4的磷酸盐缓冲液。另称取氯化钠2 g,置于1 000 mL量瓶中,加入浓盐酸7 mL,加水溶解并稀释至刻度,配成pH 1.2的缓冲液。

2.1.2 对照品储备液

精密称取胡黄连苷Ⅰ对照品适量并按照纯度为95.6%折算后,置50 mL量瓶中,加甲醇溶解并稀释至刻度,摇匀,即得质量浓度为48.9 μg·mL-1的对照品储备液。

2.2 色谱条件

色谱柱:Agilent Zorbax SB-Aq(4.6 mm×250 mm,5 μm);流动相:乙腈-0.125%磷酸溶液(22:78);流速:1.0 mL· min-1;检测波长:275 nm;柱温:30 ℃;进样量:10 μL。

2.3 方法学考察 2.3.1 线性关系的考察

精密量取对照品储备液适量,分别置10 mL量瓶中,加甲醇稀释至刻度,摇匀,制得质量浓度分别为1.95、4.87、9.75、19.50、48.90 μg·mL-1的对照品溶液;分别按照“2.2”项下色谱条件进样测定,记录色谱图(图 2)。以峰面积对进样浓度进行线性回归,得回归方程:

图 2 胡黄连苷Ⅰ对照品的色谱图 Fig.2 HPLC chromatogram of picroside Ⅰ reference substance

Y=2 390X+3.212 3  R2=0.999 9

结果表明胡黄连苷Ⅰ进样浓度在1.95~48.90μg·mL-1范围内与峰面积呈良好的线性关系。

2.3.2 精密度试验

取高、中、低浓度(48.90,9.75,1.95 μg·mL-1)的对照品溶液,分别按“2.2”项下色谱条件连续进样测定6次,记录峰面积。计算RSD,考察日内精密度;连续进样3 d,每天1次,计算RSD,考察日间精密度。结果高、中、低3个浓度对照品溶液的日内RSD(n=6)分别为1.8%、3.4%、2.4%,日间RSD(n=3)分别为3.1%、2.3%、2.6%。表明精密度良好。

2.3.3 准确度试验

取高、中、低浓度(48.90,9.75,1.95 μg·mL-1)的对照品溶液,按“2.2”项下色谱条件进样,测得峰面积,依据标准曲线得到对应的浓度,利用准确度=测定浓度值/真实浓度值×100%求出高、中、低浓度的准确度分别为102%、104%、103%,表明该方法的准确度良好。

2.3.4 稳定性试验

取高、中、低浓度(48.90,9.75,1.95 μg·mL-1)的对照品溶液,按“2.2”项色谱条件下于室温放置0、24、48、72 h后测定峰面积,计算RSD(n=4)分别为1.3%、1.6%、1.5%、2.0%,结果表明胡黄连苷Ⅰ溶液在室温下存放3 d内基本稳定。

2.4 胡黄连苷Ⅰ表观油水分配系数测定

吸取正辛醇溶液适量,分别与同体积水及pH为1.2、2.0、5.0、6.8、7.4的缓冲液混合,在恒温(37±0.5)℃条件下振摇24 h,离心(12 000 r·min-1,10 min,下同),分取上层和下层,即得水饱和的正辛醇、正辛醇饱和的水溶液。

吸取水饱和的正辛醇溶液2 mL,置具塞刻度试管中,加入过量胡黄连苷Ⅰ原料药粉末至溶液中出现大量白色不溶性沉淀,置恒温振荡器中,在(37±0.5)℃条件下振摇24 h,经0.45 μm滤膜滤过,吸取续滤液,加水稀释500倍,进行HPLC测定,测定色谱峰面积,以外标法计算胡黄连苷Ⅰ初始浓度C0

精密吸取含胡黄连苷Ⅰ的水饱和的正辛醇溶液0.5 mL,置5 mL具塞离心管中,分别加入0.5 mL正辛醇饱和的水及正辛醇饱和的pH为1.2、2.0、5.0、6.8、7.4的缓冲液,将具塞离心管放入恒温振荡器中,在(37±0.5)℃条件下振摇24 h,离心,分取水层,0.45 μm滤膜滤过,吸取续滤液,加水稀释500倍,进行HPLC测定,测得色谱峰面积,以外标法计算胡黄连苷Ⅰ质量浓度Cw,并根据(C0-Cw)/Cw计算表观油水分配系数P,结果见表 1

表 1 胡黄连苷Ⅰ表观油水分配系数计算结果 Tab.1 Apparent n-octanol-water partition coefficient of picroside Ⅰ
2.5 平衡溶解度的测定

吸取不同pH缓冲液和水各1 mL,分别置5 mL具塞刻度试管中,加入过量的胡黄连苷Ⅰ原料药粉末至溶液中出现大量白色不溶性沉淀,置恒温振荡器中,在(37±0.5)℃条件下振摇48 h,0.45 μm滤膜滤过,吸取续滤液,加水稀释800倍,按“2.2”项下色谱条件进样测定,记录色谱图(图 3),计算胡黄连苷Ⅰ在不同pH缓冲液及水中平衡溶解度分别为42.32、39.76、46.85、52.69、55.00、75.23 g·L-1,见图 4

图 3 37 ℃条件下胡黄连苷Ⅰ在不同缓冲液中的平衡溶解度色谱图 Fig.3 Equilibrium solubility chromatograms of picroside Ⅰ in different buffer solutions at 37 ℃

图 4 37 ℃条件下胡黄连苷Ⅰ在不同缓冲液中的平衡溶解度 Fig.4 Equilibrium solubilities of picroside Ⅰ in different buffer solution at 37 ℃
3 讨论

本研究建立了胡黄连苷Ⅰ的HPLC含量测定方法并进行了方法学考察,表明该方法准确可行。采用经典摇瓶法制备溶液,HPLC法测定了胡黄连苷Ⅰ在水及不同pH缓冲液中的表观油水分配系数和平衡溶解度,为胡黄连苷Ⅰ的剂型选择和制剂研究提供基础数据支持。

平衡溶解度是反映药物溶解性的重要指标[6]。本研究对胡黄连苷Ⅰ在水和不同pH缓冲液中的平衡溶解度进行了测定,结果表明在pH为1.2~2.0时,平衡溶解度有降低的趋势;在pH 2.0~7.4的磷酸盐缓冲液中,胡黄连苷Ⅰ的平衡溶解度随着pH的升高而增大;在水中,平衡溶解度最大,达到75.23 g·L-1

体外测定油水分配系数是为了模拟生物体内药物在水相和生物相之间的分配情况,从而预测其在肠道中的吸收情况[7]。试验中考虑到正辛醇与生物膜整体的溶解度参数接近,故选择正辛醇模拟生物膜[8]。油水分配系数测定方法有摇瓶法和产生柱法等。与其他测定方法相比,经典摇瓶法操作简单,成本低,故选用摇瓶法测定[9]。由于胃肠道不同位置的pH分别为胃1~3,十二指肠4~6,空肠6~7,回肠7,结肠8[10],体内温度约为37 ℃,因此选择37 ℃条件下此pH区间的缓冲液作为溶剂[11]。药物的最佳lg P值为-1 < lg P < 2,一般认为在胃肠道有较好吸收的药物lg P > 1[12]。有研究表明,胡黄连苷Ⅰ在十二指肠、空肠和回肠中吸收较低[13],通过本文的研究发现,胡黄连苷Ⅰ在pH 1.2~7.4的缓冲液和水中,lg P为-0.01~0.26,胡黄连苷Ⅰ的亲水性较强,脂溶性较差,口服吸收不佳。动物实验研究也表明,胡黄连苷Ⅰ口服后在体内很快被代谢,半衰期短且血药浓度较低,生物利用度不高[14]。根据生物药剂学分类系统,胡黄连苷Ⅰ属于高溶解性及低渗透性的药物,可能存在主动转运和特殊转运过程,可通过改善药物的脂溶性来增加药物的吸收,且口服药物的吸收是在胃肠道上皮细胞进行,胃肠道生理环境的变化对吸收有较大影响。

针对胡黄连苷Ⅰ的上述性质,也有研究尝试将其开发为注射剂。大鼠为研究对象,胡黄连苷Ⅰ静脉注射分布广,消除迅速,在体内滞留时间短,不易蓄积[14]。注射用胡黄连总苷(主要成分为胡黄连苷Ⅰ和胡黄连苷Ⅱ,总量达到90%以上)具有较好的药效活性[15-16];对于中国健康受试者,单剂量30~300 mg和多剂量180~240 mg注射胡黄连总苷安全性和耐受性较好,并且广泛分布于细胞内、血浆、外液和组织器官内[17-18]

由于不同剂型中药物的吸收和生物利用度情况取决于该剂型释放药物的速度与数量,而不同的给药部位和吸收途径各异,药物被吸收的速度与量也可能不同,笔者认为,通过改善药物剂型和制备工艺等方法来改善胡黄连苷Ⅰ的体内吸收,进而提高生物利用度将是今后胡黄连苷Ⅰ口服制剂研发的重点。

参考文献
[1]
黄开毅, 何乐, 王大成, 等. 西藏胡黄连的化学成分[J]. 中国药学杂志, 2008, 43(18): 1382.
HUANG KY, HE L, WANG DC, et al. Chemical constituents of Picrorhiza scrophulariiflora[J]. Chin Pharm J, 2008, 43(18): 1382. DOI:10.3321/j.issn:1001-2494.2008.18.006
[2]
金诚, 吴飞, 郑晓, 等. 胡黄连的化学成分、质量分析和药理作用研究进展[J]. 中国新药杂志, 2019, 28(3): 292.
JIN C, WU F, ZHENG X, et al. Research progress on the chemical composition, analytical method and pharmacological action of Rhizoma Picrorhizae[J]. Chin J New Drugs, 2019, 28(3): 292.
[3]
龚苏晓. 胡黄连中增强神经生长因子作用的化合物[J]. 国际中医中药杂志, 2001, 23(6): 343.
GONG SX. Compounds that enhance the role of nerve growth factors in Picrorhiza scrophulariiflora[J]. Int J Tradit Chin Med, 2001, 23(6): 343.
[4]
KAPADIA GJ, SHARMA SC, TOKUDA H, et al. Inhibitory effect of iridoids on Epstein-Barr virus activation by a short-term in vitro assay for anti-tumor promoters[J]. Cancer Lett, 1996, 102(1-2): 223. DOI:10.1016/0304-3835(96)04184-5
[5]
中华人民共和国药典2015年版.四部[S].2015: 324
ChP 2015.Vol Ⅳ[S].2015: 324
[6]
PARDEIKE J, MULLER RH. Nanosuspensions:a promising formulation for the new phospholipase A2 inhibitor PX-18[J]. Int J Pharm, 2010, 391(1/2): 322.
[7]
钱桂英, 狄留庆, 单进军, 等. 祖师麻总香豆素物理化学常数的测定[J]. 中国中医药信息杂志, 2006, 13(10): 521.
QIAN GY, DI LQ, SHAN JJ, et al. Determination of the physical chemistry constants of total cumarin[J]. Chin J Inf Tradit Chin Med, 2006, 13(10): 521.
[8]
史小玉, 张广彬, 魏赛丽. HPLC-荧光法测定土大黄苷平衡溶解度和油水分配系数[J]. 西安交通大学学报, 2013, 34(5): 682.
SHI XY, ZHANG GB, WEI SL. Determination of the equilibrium solubility of rhaponticin and oil-water apparent patition coefficients using HPLC-fluorometric method[J]. J Xi'an Jiaotong Univ Med Sci, 2013, 34(5): 682.
[9]
朱伊婷, 陈英杰, 夏媛媛, 等. 甲磺酸普依司他油水分配系数的测定[J]. 广东化工, 2018, 45(10): 36.
ZHU YT, CHEN YJ, XIA YY, et al. Determination of the partition coefficient for purinostat mesylate[J]. Guangdong Chem Ind, 2018, 45(10): 36. DOI:10.3969/j.issn.1007-1865.2018.10.015
[10]
姚媛, 廖琼峰, 曾丽英, 等. 穿心莲内酯和脱水穿心莲内酯表观油水分配系数的测定及pH值对其的影响[J]. 中药材, 2009, 32(10): 1610.
YAO Y, LIAO QF, ZENG LY, et al. Determination of apparent oil-water partition coeficient of andrographolide and dehydroandrographolide and effect of pH on them[J]. J Chin Med Mater, 2009, 32(10): 1610. DOI:10.3321/j.issn:1001-4454.2009.10.040
[11]
DRESSMAN JB, AMIDON GL, REPPAS C, et al. Dissolution testing as a prognostic tool for oral drug absorption:immediate release dosage forms[J]. Pharm Res, 1998, 15(1): 11.
[12]
熊耀坤, 梁爽, 杜焰, 等. HPLC法测定洋川芎内酯Ⅰ的平衡溶解度和表观油水分配系数[J]. 药物分析杂志, 2012, 32(9): 1644.
XIONG YK, LIANG S, DU Y, et al. HPLC determination of equilibrium solubility and apparent oil/water partition coefficient of senkyunolide Ⅰ[J]. Chin J Pharm Anal, 2012, 32(9): 1644.
[13]
高宏伟, 匡海学, 阎雪莹. 胡黄连苦苷Ⅰ大鼠在体肠吸收动力学研究[J]. 中医药信息, 2011, 28(4): 7.
GAO HW, KUANG HX, YAN XY. The absorption kinetics of picroside Ⅰ in the body intestinal of rats[J]. Inf Tradit Chin Med, 2011, 28(4): 7.
[14]
张卫平, 孙小成, 王静, 等. 胡黄连苷Ⅰ和胡黄连苷Ⅱ在大鼠体内的药物动力学[J]. 沈阳药科大学学报, 2013, 30(9): 724.
ZHANG WP, SUN XC, WANG J, et al. The pharmacokinetics of picroside Ⅰ and picroside Ⅱ in rats[J]. J Shenyang Pharm Univ, 2013, 30(9): 724.
[15]
梁晓东, 张丽, 贾志丹, 等. 注射用胡黄连总苷对α-萘异硫氰酸酯诱发小鼠胆汁淤积性黄疸的保肝退黄作用[J]. 中国药物警戒, 2014, 11(8): 453.
LIANG XD, ZHANG L, JIA ZD, et al. Effects of total glucoside of on intrahepatic cholestasis in mice induced by α-naphthylisothiocyanate[J]. Chin J Pharmacovigil, 2014, 11(8): 453. DOI:10.3969/j.issn.1672-8629.2014.08.002
[16]
王淑娟, 贾志丹, 魏怀玲, 等. 注射用胡黄连总苷对ConA引起小鼠急性免疫性肝损伤的保护作用研究[J]. 中国药物警戒, 2013, 10(12): 705.
WANG SJ, JIA ZD, WEI HL, et al. Protective effect of total glucoside of Picrorhiza scrophulariflora for injection on concanvalin A-induced liver injury in mice[J]. Chin J Pharmacovigil, 2013, 10(12): 705.
[17]
李静姿, 田硕涵, 赵侠, 等. 注射用胡黄连总苷在健康人体的药动学[J]. 中国新药杂志, 2014, 23(21): 2526.
LI JZ, TIAN SH, ZHAO X, et al. The pharmacokinetics of total glucosides of Picrorhiza scrophulariiflora for injection in healthy subjects[J]. Chin J New Drugs, 2014, 23(21): 2526.
[18]
周颖, 赵侠, 向倩, 等. 注射用胡黄连总苷耐受性研究[J]. 中国新药杂志, 2008, 17(17): 1529.
ZHOU Y, ZHAO X, XIANG Q, et al. Tolerance of total glucosides of Picrorhiza scrophulariiflora for injection in Chinese healthy volunteers[J]. Chin J New Drugs, 2008, 17(17): 1529. DOI:10.3321/j.issn:1003-3734.2008.17.018