pH值依赖的帕瑞昔布钠溶液化学稳定性、溶解度和油水分配系数研究

黄晶，李爽，吴春芝，谷福根（1.内蒙古医科大学药学院，呼和浩特 010110；2.内蒙古医科大学附属医院，呼和浩特 010050）

帕瑞昔布钠（PCX）属于新型非甾体解热镇痛抗炎药，是环氧合酶-2（COX-2）抑制剂伐地昔布的水溶性前体药物，具有选择性高、不良反应少、疗效显著等优点[1-3]，临床上主要用于术后止痛，也可用于癌痛[4-5]。PCX 为白色或类白色粉末，在水中可溶，在甲醇、丙酮等中易溶，乙腈中略溶，解离常数pKa为4.81。目前，PCX 上市剂型为注射剂，通过静脉或肌内注射给药。注射给药尽管起效快，生物利用高，但属于侵入性用药，可产生疼痛，也需协助用药，患者依从性差且制备工艺条件严格复杂、成本高。

鼻腔给药是药物经鼻黏膜吸收进入血循环而发挥药效的一种全身给药途径，既保留了注射给药起效快、生物利用度高特点，同时又具有制备工艺简单、使用方便、患者可自行用药等优势[6-7]，故鼻腔给药可能是PCX 注射剂理想的替代给药途径[8]。药物的溶解度、溶液化学稳定性是选择合适剂型与制备工艺的重要依据，而油水分配系数（P）又与药物透过生物膜转运难易程度密切相关。PCX 属于强碱弱酸盐，在水中可发生解离；其结构中含有磺酰胺键，易发生水解，故从理论上推测，pH 值将会对该药物的有关理化性质将产生明显影响（结构式见图1）。基于以上分析，本文将考察pH 值对该药物溶解度、油水分配系数以及溶液化学稳定性的影响，旨在为今后研究PCX鼻腔给药新制剂提供理论依据。

图1 PCX 化学结构Fig 1 Chemical structure of PCX

1 材料

1.1 仪器

LC-20AT 高效液相色谱仪（日本岛津公司）；PHS-3C 型pH 计（上海仪电科学仪器有限公司）；AB265-S 型电子分析天平（瑞士梅特勒·托利多公司）；KQ5200E 型超声波清洗器（昆山市超声仪器有限公司）；Arioso UP 900 型超纯水器（韩国Human 公司）；101 型电热鼓风干燥箱（北京市永光明医疗仪器厂）；SHZ-88A 型往复水浴恒温振荡器（江苏太仓实验设备厂）；H1750R 离心机（湖南湘仪实验室仪器开发有限公司）。

1.2 试药

PCX（武汉华翔科洁生物技术有限公司，纯度：100.09%，批号：190715）；正辛醇（天津市化学试剂有限公司）；甲醇、乙腈均为色谱纯；其余试剂均为分析纯。

2 方法与结果

2.1 PCX 含量测定方法的建立

2.1.1 色谱条件[9-10]色谱柱：Inert Sustain C18柱（250 mm×4.6 mm，5 μm）；流动相：乙腈-0.01 mol·L－1磷酸氢二钠溶液（用磷酸调节pH 3.0）（65∶35，V/V）；流速：1.0 mL·min－1；检测波长：215 nm；柱温：室温；进样量：20 μL。

2.1.2 专属性试验 以蒸馏水为溶剂，配制质量浓度为80 μg·mL－1的PCX 储备液。取2 mL 分别置于4 支10 mL 具塞刻度试管中，再分别以0.1 mol·L－1HCl 溶液、0.1 mol·L－1NaOH 溶液、30%H2O2溶液、蒸馏水稀释至刻度，密封，其中以酸、碱制备的PCX 溶液置于80 ℃恒温条件下进行破坏，30%H2O2制备的PCX 溶液置于30 ℃恒温条件下进行破坏，在不同时间取点分别取样，按“2.1.1”项下色谱条件，进样分析，记录色谱图。其中，以0.1 mol·L－1HCl 溶液、0.1 mol·L－1NaOH 溶液所配样品进样前需用对应相同浓度的碱或酸溶液进行中和，结果见图2。PCX 与其降解产物能够很好地分离，PCX 溶液在强酸性和氧化条件下不稳定，而在碱性条件下具有良好的稳定性。

图2 PCX 专属性色谱图Fig 2 Specificity chromatogram of PCX

2.1.3 标准曲线的制备 精密称取PCX 对照品5.0 mg，置于10 mL 量瓶中，加蒸馏水溶解并稀释至刻度，摇匀，即得质量浓度为500 μg·mL－1的PCX 储备液。取PCX 储备液，加蒸馏水稀释适当倍数，制得质量浓度为 2.5、5.0、10.0、20.0、40.0、60.0、80.0 μg·mL－1的PCX 系列对照品溶液，进样分析，记录色谱图。以PCX 对照品溶液的质量浓度（C，μg·mL－1）为横坐标，峰面积（A）为纵坐标，作线性回归，得回归方程为：A＝6.2×104C＋4.9×104（r＝0.9997），表明PCX 在2.5 ～80.0 μg·mL－1与峰面积呈良好线性关系。

2.1.4 精密度试验 分别配制低（5.0 μg·mL－1）、中（20.0 μg·mL－1）、高（60.0 μg·mL－1）质量浓度的PCX 对照品溶液，进样分析，日内重复测定5 次，连续测定5 d。计算方法的日内及日间RSD值。结果测得日内RSD在0.12%～0.36%，日间RSD在0.16%～0.63%（n＝5），表明该方法的精密度良好。

2.1.5 回收试验 分别配制低（5.0 μg·mL－1）、中（20.0 μg·mL－1）、 高（60.0 μg·mL－1） 质量浓度的PCX 对照品溶液，各平行3 份，进样分析，记录PCX 峰面积并计算回收率。结果测得低、中、高质量浓度PCX 的回收率分别为100.58%、99.82%、100.20%，RSD分别为0.14%、0.13%、0.39%，表明该方法准确度较高。

2.1.6 重复性试验 配制6 份质量浓度为20.0 μg·mL－1的PCX 对照品溶液，进样分析，记录峰面积。结果PCX 峰面积的RSD为0.78%（n＝6），表明该方法重复性良好。

2.1.7 稳定性试验 取质量浓度为20.0 μg·mL－1的PCX 对照品溶液，分别在0、2、4、8、12、24 h 进样分析，记录峰面积。结果PCX 峰面积的RSD为0.08%（n＝6），表明PCX 溶液在24 h 内稳定性良好。

2.2 药物溶液化学稳定性的研究

以蒸馏水为溶剂，配制质量浓度为80.0 μg·mL－1的PCX 溶液。取上述PCX 溶液1 mL，分别置于8 支10 mL 具塞刻度试管中，分别加入pH 值分别为2.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、10.0、12.0 的磷酸盐缓冲液（自配[11]）至刻度，摇匀，密封，置于80℃恒温条件下放置，分别于第0、24、48、72 h 取样，放冷至室温，进样分析，计算反应液中PCX 的浓度及其降解百分率，结果见图3。当介质pH ≥6 时，PCX 溶液在长达72 h 的加热下，几乎没有降解，表明在中性和碱性条件下，该药物的化学稳定性良好；而当介质pH ＜6，尤其是在强酸性条件下，药物的降解速率显著增加，稳定性明显降低。此外，在酸性条件下，PCX 的降解百分率随着时间的增加而增加。

图3 PCX 溶液在不同pH 条件下的降解曲线（n ＝3）Fig 3 Degradation curves of PCX solution under different pH conditions（n ＝3）

2.3 药物溶解度的测定

分别配制pH 值为2.0、4.0、6.0、7.0、7.5、8.0的磷酸盐缓冲液，然后取适当体积置于1.5 mL EP 管中，均加入过量PCX，于20℃下振摇72 h，使溶解达平衡，以1500 r·min－1离心5 min，取上清液，加水稀释适当倍数后，按“2.1.1”项下色谱条件进样分析，计算PCX 在不同pH 下的浓度及其溶解度。以pH 值为横坐标，药物溶解度（mg·mL－1）为纵坐标，绘制溶解度随pH 变化的曲线，结果见图4。可见，PCX 在酸性pH 条件下溶解度很小，而在中性尤其是在碱性pH 条件下，其溶解度显著增大。

图4 PCX 溶解度随pH 变化曲线（n ＝3）Fig 4 Solubility of PCX with various pH values（n ＝3）

2.4 药物油水分配系数的测定[12-13]

2.4.1 油相与水相的制备 将蒸馏水或pH 分别为2.0、4.0、5.0、6.0、7.0、8.0、10.0 的系列磷酸盐缓冲液（水相），与适量正辛醇（油相）混合，充分振摇，使油、水两相分配达平衡，采用分液漏斗分离油、水两相，备用。

2.4.2 平衡时间的确定 以蒸馏水配制质量浓度为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，分别加入“2.4.1”项下所制备的不同水相溶液至刻度，摇匀，即得质量浓度为80 μg·mL－1的PCX 系列水相溶液。取上述PCX 系列水相溶液5 mL，置于具塞锥形瓶中，加入对应相同体积油相，密塞后置于25℃恒温水浴振荡器中振摇，分别于第0、15、30、45、60、120 min 在水相中取样，样品用0.45 μm针式滤器过滤，取续滤液，按“2.1.1”项下色谱条件进样分析，测定水相中PCX 的浓度，结果见表1。可见，恒温振摇60 min 时，不同pH 值水相中PCX 的浓度已基本恒定，因此，将药物在油相/水相中分配达平衡时间选定为60 min。

表1 PCX 在正辛醇-水及不同pH 磷酸盐缓冲液中分配平衡时间Tab 1 Equilibrium time of PCX distribution in n-octanol-water/phosphate buffer with different pH values

2.4.3P的测定 按“2.4.2”项下方法，将PCX 水相溶液与对应等体积油相混合，在25℃恒温水浴振荡器中振摇60 min。在水相中取样，同法处理后进样分析，测定水相中药物的浓度。根据公式：P＝（Cw0－Cw1）/Cw1，计算不同pH 时药物的P值。式中，Cw0是水相中药物的初始浓度，Cw1是分配达平衡后水相中测得的药物浓度。结果测得PCX 在正辛醇-水中的P值为3.53。药物在正辛醇-水及不同pH 磷酸盐缓冲液中的P值变化见图5。可见，PCX 的P值随着pH 变化曲线呈倒S 形，当水相的pH ≥8.0 时，P值较小；当pH ＜8.0 时，随着水相pH 值的减小，药物P值逐渐增大，在酸性pH 条件下，PCX 的P值远大于碱性pH。

图5 PCX 的P 值随pH 变化的曲线（n ＝3）Fig 5 P values of PCX with various pH values（n ＝3）

3 讨论

文中采用HPLC 法测定PCX 含量，发现该药物在强酸和氧化条件下稳定性差，而在碱性pH值条件下稳定性好，与文献报道结果一致[14]。此外，PCX 与其降解产物达到基线分离，表明方法的专属性好，且所建立PCX 的HPLC 分析方法，操作简单，线性范围、精密度、准确度以及重现性等均符合分析要求，可用于该药物的含量测定。

PCX 溶液化学稳定性研究显示，PCX 溶液在pH ≥6.0 时，具有良好稳定性，而在pH ＜6.0时，尤其在强酸条件下，药物化学稳定性显著降低，这可能是由于药物结构中的磺酰胺键，在酸性pH 值条件下易发生水解，生成其降解产物伐地昔布的缘故[15-16]。此外，从PCX 溶解度测定结果可见，在酸性pH 介质中，PCX 溶解度较差，而在中性尤其是碱性pH 条件下，药物的溶解度显著改善，与文献报道结果相似[10]，这可能是由于在碱性pH 下，PCX 更易发生解离，导致其在水中溶解度明显增加。最后，P测定结果显示，在酸性pH 条件下，药物的P值较大；随着pH 值的增加，药物P值逐渐减小；尤其在碱性pH 下，药物P很小，这是因为在碱性pH 条件下，该药物主要以解离型钠盐形式存在，极性大，在水相中分布多，故表现为P值小，而在酸性条件下，药物主要以游离酸分子形式存在，极性小，在油相中分布较多，表现为P值大。综上结果，表明PCX 溶液化学稳定性、溶解度及P值与介质pH密切相关，即具有明显pH 值依赖性。

考虑药物临床使用剂量、人鼻腔生理pH 范围和鼻黏膜对酸碱的耐受程度，再结合本文中药物溶解度、P值及药物稳定性研究结果，可预测今后研制PCX 鼻腔给药制剂，其pH 值以控制在6.0 ～7.0 为宜，以便于制备符合临床给药剂量、体内易于吸收、生物利用度高、化学稳定性好和鼻黏膜刺激性小的PCX 鼻用制剂。