化合物溶解专题——溶剂的选择

2023-02-21

动物实验和细胞实验中常会用到小分子化合物，然而当我们使用小分子药物时经常会遇到这样的困惑：选取什么样的溶剂或者药物辅料来溶解我们的化合物？溶剂或辅料的浓度应该选择多大合适？一旦出错，上千元的药物将毁于一旦。此外，药物的溶解性往往影响动物的给药方式，甚至在某种程度上会限制药物的应用。而在细胞实验中，不合适的溶剂会造成药物形成颗粒沉淀，进而无法透过细胞膜。不可否认，小小的溶剂，蕴含着大学问。下面，小爱向大家分享药物溶解常用的溶剂和辅料。

一、水性溶剂

※ 水：可溶解大多数无机盐、极性大的有机药物和药材中的生物碱、糖类、色素等。

※ 0.9%氯化钠：即生理盐水，与血浆等渗。

※ 5%葡萄糖溶液（D5W）：常见的输液制剂，与血浆等渗。

二、潜溶剂

在混合溶剂中，当各溶剂达到某一特定比例时，药物的溶解度比在各单纯溶剂中的溶解度大，而且出现极大值，这种现象称为潜溶，这种溶剂称为潜溶剂。表1为常用潜溶剂。

表1 常用潜溶剂及其溶解化合物类型

溶剂	溶解化合物类型
乙醇（Ethanol）	能溶解大部分有机药物和药材中的有效成分。
丙二醇（PG; propylene glycol）	可作为内服以及肌内注射液溶剂。
聚乙二醇（PEG; polyethylene glycol）	能溶解许多水溶性无机盐和水不溶性的有机药物。
二甲基亚砜（DMSO; dimethyl sulfoxide）	二甲基亚砜有“universal溶剂”之称。
甘油（Glycerin）	外用制剂较多，常用作保湿剂和防腐剂。
NMP（N-methylpyrrolidon）	是一种应用非常广泛的有机溶剂。
二甲基乙酰胺（DMA; N,N-dimethylacetamide）	药物合成中，是多种原料药合成的常用溶剂。

三、环糊精类

环糊精（Cyclodextrin，简称CD）是直链淀粉在由芽孢杆菌产生的环糊精葡萄糖基转移酶作用下生成的一系列环状低聚糖的总称。在医药行业，环糊精能有效地增加一些水溶性不良的药物在水中的溶解度和溶解速度，如前列腺素-CD包合物能增加主药的溶解度从而制成注射剂。其中β-CD最为常用（表2），为白色结晶粉末。经安全性评价证明，β-CD的毒性很低。

表2 常见β-CD类溶剂及其特点

溶剂	特点
羟丙基-β-环糊精（HP-β-CD）	呈无定形，极易溶于水。HP-β-CD是目前研究最多、对药物增溶和提高稳定性效果极好。
甲基-β-环糊精（M-β-CD）	既溶于水又溶于有机溶剂，形成的包合物水溶性较强。
磺丁基-β-环糊精（SBE-β-CD）	助溶效果优于HP-β-CD

四、表面活性剂类

表面活性剂同时具有极性的亲水基和非极性的亲油基，其之所以能增加难溶性药物在水中的溶解度，是由于其在水中形成“胶束”的结果。由于胶束的内部与周围溶剂的介电常数不同，难溶性药物根据自身的化学性质，以不同的方式与胶束相互作用，使药物分子分散在胶束中^[1]。下表为常用表面活性剂类溶剂及其特点。

表3 常用表面活性剂及其特点

五、脂肪油

多指植物油，如蓖麻油，大豆油，花生油，橄榄油等。能与非极性溶剂混合，而且能溶解油溶性药物。但是，脂肪油容易酸败，也易受碱性药物的影响而发生皂化反应。

六、溶剂毒性

虽然潜溶剂和表面活性剂等辅料能够增加药物的溶解度，但不可避免地会存在一定的毒性。在确定好药物溶解所用的溶剂后，要确保各辅料含量尽可能地低，这样可以保证处于动物的耐受范围内。表4是药物溶解辅料的安全使用范围。

表4 药物溶解辅料的安全使用范围^[2]。

	溶剂/赋形剂	常用范围/动物给药路径
水溶剂	水	口服，静脉注射。
	0.9% NaCl	静脉注射。
	D5W（5%葡萄糖水溶液）	静脉注射
	Buffered solutions（缓冲溶液pH值:2-8）	口服，静脉注射
潜溶剂	NMP	10-20%（口服，静脉注射）
	DMSO（二甲亚砜）	10-20%（口服或静脉注射）
	乙醇	10%（口服，静脉注射）
	DMA（二甲基乙酰胺）	10-30%（静脉注射）
	PG（丙二醇）	30-60%（口服，静脉注射）
	PEG400（聚乙二醇400）	40-100%（口服，静脉注射）
	Transcutol（二甘醇一乙醚）	30%（口服）
环糊精	HP-β-CD（羟丙基-β-环糊精）	20-40%（口服，静脉注射）
环糊精	SBE-β-CD（磺丁基-β-环糊精）	20-40%（口服，静脉注射）
表面活性剂	吐温80	5-10%（口服，静脉注射）
	蓖麻油/氢化蓖麻油	5-10%（口服，静脉注射）
	胆酸钠	10-20%（口服，静脉注射）
	Pluronic F68/Poloxamer 188	20-50%（口服，静脉注射）
	Solutol HS-15	20-50%（口服，静脉注射）
	VitE-TPGS 1000	20-50%（口服）
	Gelucire 44/14	20-50%（口服）
	Labrasol	40 - 60%（口服）；20 - 40%（静脉注射）。
	Lecithin	20-50%（口服，静脉注射)
脂类	Soybean oil	50-100%（口服）
	Miglyol 812	60-100%（口服）；20 - 40%（静脉注射）。
	Labrafil 1944CS	30-60%（口服，静脉注射）
	Capmul MCM	30-60%（口服，静脉注射）

温馨提示：参数来源于文献，仅限于动物实验给药，数据仅供参考。

参考文献:

[1] 崔福德. 药剂学(第6版)(供药学类专业用)[M]. 人民卫生出版社，2008.

[2] Zhao L L . Developing early formulations: Practice and perspective[J]. International Journal of Pharmaceutics, 2007.

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货号	产品名称	规格
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abs42027444	氯化钠	500g/2Kg/5Kg
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abs47050866	丙二醇	5Kg
abs47051349	PEG600	5Kg
abs47051346	PEG300	5Kg
abs47047948	PEG400	250g/1Kg
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abs42019064	甘油	100mL/1L
abs47051144	NMP	2.5L/10L
abs47050507	二甲基乙酰胺	10L
abs42007271	羟丙基-β-环糊精	100g
abs47047467	甲基-β-环煳精	5g/25g/100g
abs816067	磺丁基-β-环糊精	100mg/500mg
abs9152	吐温20	500mL/2.5L
abs47050597	吐温80	1L/2.5L
abs47050599	吐温 60	500mL
abs42157225	吐温 85	5g/25g
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