目前美國(guó)上市藥物中約40%的藥物是難溶藥物,處在研發(fā)階段的藥物中約90%藥物難溶(BCSII、BCSIV,水中溶解度小于0.1mg/mL為難溶藥)。對(duì)于難溶性藥物,可通過(guò)優(yōu)化化合物的結(jié)構(gòu)和API形態(tài),如前藥、鹽型篩選、晶型篩選,或者通過(guò)制劑工藝的優(yōu)化,如制備固體分散體、微粉化、納米混懸、微乳化、脂質(zhì)體包埋等制劑手段,提高其溶解度和生物利用度。
但在早期的非臨床開(kāi)發(fā)階段,供試品多為尚未完成充分的制劑工藝研究的固體粉末,需要基于化合物溶解度、解離度、脂溶性等理化性質(zhì)選擇合適的溶劑和助溶劑進(jìn)行配制,以匹配非臨床研究中的動(dòng)物給藥需求。但溶劑與助溶劑品類(lèi)眾多,非臨床研究中藥效學(xué)、藥代動(dòng)力學(xué)及毒理學(xué)評(píng)價(jià)所使用的動(dòng)物種屬不同,對(duì)各種溶劑以及助溶劑的耐受程度也不同,因此如何選擇既滿足生物利用度的提高也滿足動(dòng)物耐受的溶媒處方是一項(xiàng)非常重要的工作。

在非臨床動(dòng)物給藥應(yīng)用場(chǎng)景中,常用溶媒根據(jù)性質(zhì)不同可分為水溶液、助溶劑、環(huán)糊精、表面活性劑和脂類(lèi)。
因其與動(dòng)物的生理環(huán)境更為接近,動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中藥物的溶媒最好以水相為主。常用的水溶液包括:水、生理鹽水、5%的葡萄糖水(D5W)、pH 2-9的緩沖溶液(buffer)。
由于大部分設(shè)計(jì)的化合物不會(huì)具有特別好的水溶性,助溶劑能幫助一些水不溶的化合物在水中溶解。常用的助溶劑:二甲基亞砜(DMSO)、甲基-2-吡咯烷酮(NMP)、二甲基乙酰胺(DMA)、乙醇、聚乙二醇(PEG)、丙二醇(PG)、異丙醇等。
環(huán)糊精屬于藥物包合劑,是一種具有親水表面和一個(gè)脂蛋白中心腔的環(huán)狀低聚糖,因而它能夠提供一個(gè)疏水的結(jié)合部位,包絡(luò)適當(dāng)?shù)目腕w化合物,如脂溶性化合物、水溶性不好的化合物,與藥物形成水溶性更好的藥物-環(huán)糊精包合體來(lái)提高藥物的水溶性。常用的環(huán)糊精:羥丙基-β-環(huán)糊精 (HP-β-CD)和磺丁基-β-環(huán)糊精 (SBE-β-CD),相對(duì)于β-環(huán)糊精,其衍生物的溶血作用較弱,安全性更好,是目前被FDA批準(zhǔn)的僅有的兩種可注射型環(huán)糊精輔料,其中SBE-β-CD的助溶效果優(yōu)于HP-β-CD。表面活性劑除了加強(qiáng)藥物溶解以外,還能使藥物顆粒濕潤(rùn)、分散,減少藥物在體內(nèi)體外稀釋時(shí)析出沉淀。傳統(tǒng)的表面活性劑有:吐溫80、聚氧乙烯蓖麻油等;新型的表面活性劑有:月桂酸聚乙二醇甘油酯(Gelucire 44/14)、聚乙二醇硬脂酸酯15(Solutol HS-15)。新型比傳統(tǒng)表面活性劑,助溶效果、生物相容性及安全性更好,所以現(xiàn)在常用Solutol HS-15替代吐溫80。
脂類(lèi)可以有效的幫助脂溶性強(qiáng)的化合物溶解,常用的有豆油、辛酸/癸酸甘油三酯等。
常用溶媒在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用情況如下表1中統(tǒng)計(jì)。一般對(duì)于待篩選化合物,考慮到助溶劑和表面活性劑等的毒性,首先考慮使用單一溶媒:如水,生理鹽水,或者10-40%的HP-β-CD/SBE-β-CD水溶液,或者pH 2-9的buffer。

【表1】常用溶媒在動(dòng)物實(shí)驗(yàn)中的應(yīng)用情況統(tǒng)計(jì)
若不溶,再考慮配方中加入助溶劑和表面活性劑等(添加比例需要控制在安全范圍內(nèi)),極性較大的助溶劑有DMSO、DMA和NMP等,極性稍小的助溶劑有乙醇、PG和PEG等。
此外,在溶媒篩選過(guò)程中還應(yīng)充分考量PH值對(duì)藥物溶解性的影響。調(diào)節(jié)PH值,增加可解離的弱酸、弱堿藥物的解離度是一種簡(jiǎn)單有效而常用的增溶方法之一。比如:恩諾沙星不溶于水,通過(guò)調(diào)節(jié)恩諾沙星在水溶液中的PH至酸性或堿性都可以實(shí)現(xiàn)溶解澄清的目的。
溶媒篩選在難溶性藥物的非臨床研究中具有重要應(yīng)用價(jià)值,避免了在早期開(kāi)發(fā)階段受限于復(fù)雜的制劑工藝優(yōu)化的限速,在綜合評(píng)估溶媒安全性和增加體內(nèi)供試品暴露量的基礎(chǔ)上,選擇合適的溶媒組合,快速匹配非臨床研究的需求。
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