MathJax.Hub.Config({tex2jax: {inlineMath: [['$','$'], ['\\(','\\)']]}}); 光甘草定平衡溶解度和油水分配系数的测定
  天津中医药大学学报  2017, Vol. 36 Issue (1): 54-56

文章信息

冯倩茹, 叶柳青, 刘园园, 龚又明, 李红艳, 王艳
FENG Qian-ru, YE Liu-qing, LIU Yuan-yuan, GONG You-ming, LI Hong-yan, WANG Yan
光甘草定平衡溶解度和油水分配系数的测定
Determination of equilibrium solubility and apparent oil/water partition coefficient of Glabridin
天津中医药大学学报, 2017, 36(1): 54-56
Journal of Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, 2017, 36(1): 54-56
http://dx.doi.org/10.11656/j.issn.1673-9043.2017.01.13

文章历史

收稿日期: 2016-10-20
光甘草定平衡溶解度和油水分配系数的测定
冯倩茹1, 叶柳青2, 刘园园2, 龚又明1, 李红艳3, 王艳2     
1. 广东省中医院药学部, 广州 510120;
2. 天津中医药大学中药学院, 天津 300193;
3. 南开大学药学院, 天津 300071。
摘要: 目的 测定光甘草定的溶解度及油水分配系数,为光甘草定的新剂型研究提供实验依据。 方法 将光甘草定分别加入不同溶剂和不同pH值缓冲盐溶液中,采用摇瓶法制备光甘草定的饱和溶液,所得溶液0.45 μm滤膜滤过,进行高效液相色谱法(HPLC)分析,检测光甘草定的含量。同时用上述方法测定光甘草定在正辛醇-水体系中的表观油水分配系数。 结果 光甘草定在丙酮中溶解度最大,为67 862.13 mg/L,在水中的溶解度最小,为0.1 mg/L;光甘草定油水分配系数为71 142.16(lgP=4.85)。 结论 光甘草定为中等极性的化合物,在中等极性的溶剂中有一定的溶解度,而在极性较高或者极性较低的溶剂中几乎不溶,故在制备外用制剂时应考虑结合高分子材料,提高生物利用度。
关键词溶解度     光甘草定     油水分配系数    
Determination of equilibrium solubility and apparent oil/water partition coefficient of Glabridin
FENG Qian-ru1, YE Liu-qing2, LIU Yuan-yuan2, GONG You-ming1, LI Hong-yan3, WANG Yan2     
Pharmaceutical Department of Guangdong Provincial Hospital of TCM, Guangzhou 510120, China 2. Tianjin University of Traditional Chinese Medicine, Tianjin 300193, China;
3. College of pharmacy, Nankai University, Tianjin 300193, China
Abstract: Objective To determine the equilibrium solubility in different solvents pH buffer solvents. Methods Shaking flask method was established to preparing saturated solution of glabridin. HPLC method was used to determine the concentration of glabridin. Apparent coefficient was also determined by shaking flask method and HPLC method. Results The maximum solubility of glabridin was in acetone, being 67 862.13 mg/L. The solubility in water was 0.1 mg/L. The apparent oil/water partition coefficient of glabridin was 71 142.16(lgP=4.85). Conclusion Glabridin is a soflavones which has moderate-polar. It is soluble in moderate-polar solution and insoluble in water and high lipophilic solution. To elevate the drug concentration and increase bioavailability, the combination of polymers should be considered when peparing external preparation.
Key words: equilibrium solubility     Glabridin     apparent oil/water partition coefficient    

光甘草定是光果甘草(Glycyrrhiza glabral)中特有的异黄酮类化合物,具有广泛的生物活性[1],因其对参与黑色素形成的限速酶——酪氨酸酶具有较强的抑制作用[2-3],同时还具有较强的清除氧自由基能力[3-4],是国际公认的最有效的天然美白活性成分之一。目前该化合物作为美白、祛斑活性成分已被应用到化妆品行业,亦可作为治疗色素沉着性皮肤病的候选药物之一[5]

课题组在前期研究中发现光甘草定的水溶性较差,故其作为活性成分在外用制剂中添加受到限制。目前针对光甘草定的平衡溶解度及油水分配系数的研究国内外并无报道。本实验采用摇瓶法,首次测定了光甘草定在不同极性溶剂中的溶解度和油水分配系数,为该化合物的新剂型设计以及新剂型的体内外评价提供参考依据。

1 仪器与材料

KQ-300 B型超声波清洗器(昆山市超声仪器有限公司),LC-20AT高效液相色谱仪(日本岛津公司),HJ-5型智能数显磁力搅拌器(巩义市予华仪器有限责任公司),SIGMA 3K15高速冷冻离心机(德国希格玛离心机有限公司),ZWY-100H多振幅轨道摇床(郑州南北仪器设备有限公司),FA 1004型万分之一分析天平(上海精科天平)。

光甘草定对照品(天津一方科技有限公司,AZ71G001),娃哈哈纯净水,HPLC所用试剂为色谱纯,其余试剂均为分析纯,不同pH值缓冲盐溶液为实验室自制。

2 方法与结果 2.1 光甘草定测定方法的建立 2.1.1 色谱条件

Hypersil ODS色谱柱(4.6 mm×200 mm,5 μm),乙腈-1%冰乙酸的水溶液(55:45),检测波长280 nm,进样量30 μL,流速1 mL/min,柱温30 ℃。

2.1.2 对照品溶液制备

取适量光甘草定对照品置量瓶内,以流动相溶解并定容至刻度,得浓度为80.00 μg/mL的对照品储备液。

2.1.3 线性关系考察

吸取上述储备液置量瓶内,以流动相稀释,分别得到浓度分别为20.00、8.00、4.00、0.80、0.40、0.10和0.01 mg/L的对照品溶液。按照“2.1.1”项下的色谱条件进行分析,谱图见图 1,以峰面积积分值为纵坐标(Y),对照品质量浓度为横坐标(X),进行线性回归,得回归方程Y=33 201X+1 019.5,r=0.999 5,即光甘草定在0.01~20 mg/L范围内,浓度与峰面积线性关系良好。

图 1 光甘草定对照品溶液HPLC色谱图
2.1.4 精密度实验

取同一对照品溶液,按照“2.1.1”项下的色谱条件进行分析,连续6次,记录峰面积积分值,其RSD为0.11%,连续测定6 d,记录峰面积积分值,其RSD为1.05%,即光甘草定日内和日间精密度良好。

2.2 光甘草定在不同溶剂中的平衡溶解度

分别取若干份过量的光甘草定,置不同的25 mL量瓶中,分别加入二氯甲烷、石油醚、乙酸乙酯、甲醇、乙醚、丙酮、乙腈、乙醇和水,超声直至药物不再溶解,量瓶放入25 ℃振荡器中振摇48 h,取出置离心管内,于15 000 r/min条件下离心5 min。分别取上清液,稀释至线性范围内,按照“2.1.1”项下的色谱条件进行分析,测定光甘草定在上述溶剂中的平衡溶解度,见表 1。结果表明光甘草定在上述溶剂中溶解度顺序为:水 < 石油醚 < 二氯甲烷 < 乙酸乙酯 < 乙醚 < 甲醇 < 乙腈 < 乙醇 < 丙酮[6-7]

表 1 光甘草定在不同溶剂中的溶解度
溶剂 溶解度S(mg/L)
石油醚 4.47
二氯甲烷 15.23
乙酸乙酯 487.94
乙醚 536.36
丙酮 67 862.13
乙醇 36 675.39
乙腈 25 043.54
甲醇 870.27
0.10
2.3 光甘草定在不同pH磷酸缓冲盐中的溶解度

分别配制pH为2、3、4、5、6、7、8、9、10的磷酸盐缓冲溶液,按“2.2”项下方法制备光甘草定饱和溶液。按照“2.1.1”项下的色谱条件进行分析,测定光甘草定在上述不同pH值缓冲盐溶液中的平衡溶解度,见图 2。上述实验模拟了光甘草定在胃肠生理环境中的溶解性,结果显示光甘草定在不同pH值缓冲盐溶液中几乎均不溶解,在碱性环境中的溶解度略优于酸性环境,最大值仅为21.01 mg/L,结果证明光甘草定在胃肠中溶解性很差。

图 2 光甘草定在不同pH磷酸缓冲盐中的溶解度
2.4 光甘草定油水分配系数测定 2.4.1 正辛醇饱和溶液的制备

取一定体积正辛醇溶液加入等体积水中密封后置于磁力搅拌器上,保持37 ℃搅拌24 h。置分液漏斗内,静置数小时后,分别取上层水饱和正辛醇及下层正辛醇饱和水备用[8]

2.4.2 油水分配系数测定

取过量光甘草定加入饱和正辛醇中,按“2.2”项下制备光甘草定的饱和溶液。取上清液,稀释至标准曲线线性范围内,按照“2.1.1”项下的色谱条件进行分析,计算光甘草定在饱和正辛醇中的浓度C1。取光甘草定-正辛醇溶液,加入等体积被正辛醇饱和的水,放入25 ℃振荡器中振摇48 h,取出置离心管内,于15 000 r/min条件下离心5 min。分别取上清液,稀释至线性范围内,按照“2.1.1”项下的色谱条件进行分析,并计算浓度。按公式(1)计算油水分配系数P[9]。结果,经计算得到光甘草定油水分配系数为71 142.16(lgP=4.85)。

(1)

P:光甘草定的油水分配系数;C1:光甘草定在饱和正辛醇中的浓度;V1:饱和正辛醇的体积;C2:光甘草定在水相中的浓度;V2:水相的体积;V1=V2

3 讨论

关于光甘草定的溶解度及油水分配系数国内外并未见报道,本文采用摇瓶法结合HPLC法系统研究了光甘草定的平衡溶解度和油水分配系数。本研究结果表明,光甘草定在石油醚、二氯甲烷、乙醚和乙酸乙酯等非极性溶剂中几乎不溶解,同时也不溶于强极性溶剂——水及不同pH值的PBS中,可溶解于中等极性溶剂如丙酮和乙醇,因此光甘草定为中等极性的异黄酮类化合物,同时其在胃肠道的溶解性很差,不适宜直接作为口服制剂。

理想的药物应该具有一定的水溶性以利于其在生物体的体液中转运;同时又应该具有一定的脂溶性,有利于其扩散并通过生物膜。所以不论药物的性质如何、给药途径如何,药物应该同时具备一定的水溶性和脂溶性才能被机体吸收。正辛醇/水分配系数在预测药物定量结构——吸收上具有重要意义[10-11],同时正辛醇与皮肤类脂膜的溶解度参数一致,故本实验采用正辛醇——水分配作为角质层——分配的研究模型。结果显示光甘草定油水分配系数为71 142.16(lgP=4.85),证明其脂溶性较强,皮肤渗透性很强[15],通过对抑制酪氨酸酶活性筛选出活性物质,与光甘草定复配能够起到协同的效果[12],故可作为活性成分添加到化妆品中或治疗色素沉着性疾病的外用制剂中。

由以上实验结果可推断出,光甘草定为中等极性化合物,渗透性好,水溶性差,可划分到生物药剂学分类系统中的Ⅱ类药物,因此如何提高光甘草定的溶解度是未来的研究发展方向,可以通过制备醇质体、纳米乳、纳米胶束和药质体等纳米制剂,制备环糊精包合物及微乳等制剂技术来改善其溶解度,提高其生物利用度。

参考文献
[1] 王艳, 王丽峰, 席亚斌, 等. 促渗剂对光甘草定体外经皮渗透效果的影响[J]. 中国实验方剂学杂志, 2015, 21(6): 14–16.
[2] Yokota T, Nishio H, Kubota Y, et al. The inhibitory effect of glabridin from licorice extracts on melanogenesis and inflammation[J]. Pigment Cell Res, 1998, 11(6): 355–361. DOI:10.1111/pcr.1998.11.issue-6
[3] 骆从艳, 慕春海, 王园姬, 等. 光甘草定抑制酪氨酸酶及体外抗氧化活性的研究[J]. 中药材, 2010, 33(11): 1776–1780.
[4] 木合布力·阿布力孜, 热娜·卡斯木, 马淑燕, 等. 甘草中光甘草定的提取和抗氧化活性研究[J]. 天然产物研究与开发, 2007, 19(4): 675–677.
[5] Kim YJ, Uyama H. Tyrosinase inhibitors from natural and synthetic sources:structure, inhibition mechanism and perspective for the future[J]. Cell Mol Life Sci, 2005, 62(15): 1707–1723. DOI:10.1007/s00018-005-5054-y
[6] 康传哲, 张明珠, 陈岩, 等. 10-甲氧基喜树碱平衡溶解度和表观油水分配系数的测定[J]. 中国实验方剂学杂志, 2014, 20(9): 133–136.
[7] 陈丽娜, 任晓亮, 刘亚男, 等. 槲皮素平衡溶解度的测定及热力学计算[J]. 药物分析杂志, 2015, 35(6): 1006–1009.
[8] 曹颖, 李永吉, 吕邵娃, 等. 丁香苦苷解离常数及油水分配系数的测定[J]. 中国实验方剂学杂志, 2011, 23(17): 65–67.
[9] 刘丹, 贾晓斌, 萧伟. 质量分数权重系数法表征银杏内酯组分溶解性及表观油水分配系数的探讨[J]. 中国中药杂志, 2013, 38(12): 1865–1870.
[10] 陆彬. 药物新剂型和新技术[M]. 第2版. 北京: 人民卫生出版社, 2005: 384
[11] 孙进. 现代药物制剂丛书-口服药物吸收与转运[M]. 北京: 人民卫生出版社, 2006: 322
[12] 王瑞雪, 赵珍, 钟雁, 等. 几种常用美白剂协同作用研究[J]. 日用化学工业, 2014(10): 572–576.