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静态法与动态法测定药物水中溶解度的探讨
【摘要】 目的比较采用静态法与动态法对药物水中平衡溶解度测定结果的影响。 方法 静态法：超声1 h、25 ℃水浴恒温24 h，25 ℃气浴振荡24 h，25 ℃水浴恒温放置7 d及16 d;动态法：超声1 h、25 ℃气浴振荡24 h，25 ℃气浴振荡24 h，25 ℃水浴搅拌24 h，分别测定布洛芬、盐酸小檗碱、葛根素、对乙酰氨基酚在水中的溶解度。 结果 25 ℃条件下采用静态法及动态法测得药物在水中的平衡溶解度如下：布洛芬为0.067~0.078 mg/mL(RSD 11.94%~22.18%)和0.063~0.078 mg/mL(RSD 3.2%~7.8%);盐酸小檗碱为7.072~8.230 mg/mL(RSD 3.4%~14.5%)和7.654~9.771 mg/mL(RSD 2.2%~5.0%)，葛根素为7.305~9.479 mg/mL(RSD 7.5%~14.5%)和6.057~8.046 mg/mL(RSD 2.5%~6.8%);对乙酰氨基酚为8.708~9.771 mg/mL(RSD 3.2%~13.6%)和8.965~10.932 mg/mL(RSD 1.5%~6.6%)。结论 4种药物在水中的平衡溶解度以动态法重现性较好，其中采用水浴搅拌24 h测得的结果重现性最好，最低RSD值为1.5%;而采用超声与恒温气浴振荡结合法，除溶解度特别小的药物造成误差较大外，基本能满足大部分药物溶解度测定的要求(RSD<2.5%)，而且，相对于水浴搅拌，该法处理样品量大，可广泛应用。
【关键词】 静态法;动态法;平衡溶解度
Abstract:ObjectiveTo compare the effect of stationary method and dynamic method on the results of drugs′ equilibrium solubility in water.Methods The solubility of ibuprofen,berberine,puerarin and paracetamol in water were determined by stationary method,i.e.,ultrasound 1 h,then stay in water bath 24 h at 25 ℃ or oscillated in air bath 24 h at 25 ℃,then stay 7 d and 16 d at the same temperature; and by dynamic method,i.e.,oscillated in air bath 24 h at 25 ℃,ultrasound 1 h and then oscillated in air bath 24 h at 25 ℃,or agitated in water bar 24 h at 25 ℃,respectively.Results The solubility of ibuprofen,berberine,puerarin and paracetamol by stationary and dynamic method were 0.067~0.078 mg/mL(RSD=11.94%~22.18%)and 0.063~0.078 mg/mL(RSD=3.2%~7.8%),7.072~8.230 mg/mL(RSD=3?4%~14.50%)and 7.654~9.771 mg/mL(RSD=2.2%~5.0%),7.305~9.479 mg/mL(RSD=7?5%~14.50%)and 6.057~8.046 mg/mL(RSD=2.5%~6.8%),8.708~9.771 mg/mL(RSD=3?2%~13.6%)and 8.965~10.932 mg/mL(RSD=1.5%~6.6%),respectively.Conclusion The solubility data of four drugs in water exhibits good reproducibility by dynamic method,especially with agitating in water bar 24 h and the lowest RSD is 1.5%.The RSD of combination of ultrasound and oscillation of air bath is less than 2.5%,which satisfies the requirement of determining most drugs′ solubility,except the drug′s solubility is very low.Moreover,compared with agitation in water,it can deal with mass samples with combination of ultrasound and oscillation of air bath,which can be widely used.
Key words:stationary method; dynamic method; equilibrium solubility
溶解度是指在一定温度下，在一定量溶剂中达饱和时溶解的最大药量，是反映药物溶解性的重要指标[1]，与制剂、剂型的选择以及处方、工艺、质量控制等具有密切的相关性。实际工作中多以药物在实际环境条件下的平衡溶解度来表示。测定平衡溶解度的常用方法是配制药物饱和溶液，置恒温条件下振荡至平衡，经滤膜过滤，取滤液分析，测定药物在溶液中的实际浓度。笔者在多次实验中发现，平衡溶解度测定的结果重现性较差。本实验选择布洛芬、盐酸小檗碱、葛根素、对乙酰氨基酚4种难溶性药物为对象，比较不同的测定方法及条件对平衡溶解度测量结果的影响，为准确测定药物溶解度提供借鉴。
1仪器与试药
1.1仪器
UV1102紫外-可见分光光度计(上海天美科学仪器有限公司);ZD-85A气浴恒温振荡器(江苏金坛市宏华仪器厂);SHIMADZU AUY120电子天平(广州湘仪机电设备有限公司);KQ-200DVB型双频数控超声波清洗器(江苏昆山市超声仪器有限公司);HWS24型电热恒温水浴锅(上海一恒科技有限公司);JJ-1精密增力电动搅拌器(常州澳华仪器有限公司)。
1.2试药
布洛芬对照品(批号：100179-200303)、盐酸小檗碱对照品(批号：110713-200208)、葛根素对照品(批号：110752-200511)、对乙酰氨基酚(批号：100018-200408)均由中国药品生物制品检定所提供;布洛芬(湖北百科亨迪药业有限公司，批号：200203084M，质量分数>99.9%);盐酸小檗碱(西安小草植物科技有限责任公司，批号：XC090825，质量分数>97%);葛根素(惠州市仙草植物保健科技有限公司，批号：20090909，质量分数>98%);对乙酰氨基酚(安丘市鲁安药业有限责任公司，批号：0830397，质量分数>98%);无水乙醇为市售分析纯;配制溶液所用水为纯化水。
2方法与结果
2.1平衡溶解度测定方法
2.1.1静态法
2.1.1.1超声后静置法取原料药数份，置25 mL具塞三角瓶中，加水10 mL，密塞，配制成过饱和溶液。60 ℃水浴加热并超声1 h至药物不再溶解，放入恒温水浴锅中，温度保持(25±1) ℃，静置24 h。
2.1.1.2气浴振荡后静置法取原料药数份，置25 mL具塞三角瓶中，加水10 mL，密塞，配制成过饱和溶液。放入气浴恒温振荡器中，温度保持(25±1) ℃，振荡24 h，然后放入恒温水浴锅中，温度保持(25±1) ℃，分别放置7 d及16 d。
2.1.2动态法
2.1.2.1气浴振荡法[2]取原料药数份，置25 mL具塞三角瓶中，加水10 mL，密塞，配制成过饱和溶液。放入气浴恒温振荡器中，温度保持(25±1)℃，振荡24 h。
2.1.2.2超声与气浴振荡结合法取原料药数份，置25 mL具塞三角瓶中，加水10 mL，密塞，配制成过饱和溶液。60 ℃水浴加热并超声1 h至药物不再溶解，放入气浴恒温振荡器中，温度保持(25±1) ℃，振荡24 h。
2.1.2.3水浴搅拌法取原料药数份，置100 mL广口三角瓶中，加水50 mL，配制成过饱和溶液。放入恒温水浴锅中，温度保持(25±1)℃，水浴搅拌24 h。
2.2药物含量测定
2.2.1布洛芬标准曲线的制备取布洛芬对照品10 mg，精密称定，置50 mL量瓶中，加无水乙醇溶解，稀释至刻度，摇匀，得质量浓度为0.238 0 mg/mL的对照品贮备液。分别移取上述贮备液0.10、0.20、0.30、0.40、0.50、0.60、0.70、0.80 mL，置10 mL量瓶中，加水稀释并定容至刻度，摇匀，得质量浓度为2?38、4.76、7.14、9.52、11.9、14.3、16.7、19.0 μg/mL的布洛芬系列标准溶液。照紫外-可见分光光度法在最大吸收波长224.5 nm[3]处测定吸光度。以布洛芬的质量浓度(ρ)为横坐标，吸光度(A)为纵坐标进行线性回归，布洛芬的线性方程见表1。
2.2.2盐酸小檗碱标准曲线的制备取盐酸小檗碱对照品10 mg，精密称定，置100 mL量瓶中，加无水乙醇溶解，稀释至刻度，摇匀，得质量浓度为0?099 0 mg/mL的对照品贮备液。分别移取上述贮备液2.50、3.50、4.00、4.50、5.00、6.00、7.00、8.00 mL，置10 mL量瓶中，加无水乙醇稀释并定容至刻度，摇匀，得质量浓度为24.8、34.6、39.6、44.6、49?5、59.4、69.3、79.2 μg/mL的盐酸小檗碱系列标准溶液。照紫外-可见分光光度法在最大吸收波长421nm[4]处测定吸光度。以盐酸小檗碱的质量浓度(ρ)为横坐标，吸光度(A)为纵坐标进行线性回归，盐酸小檗碱的线性方程见表1。
2.2.3葛根素标准曲线的制备取葛根素对照品10 mg，精密称定，置50 mL量瓶中，加无水乙醇溶解，稀释至刻度，摇匀，得质量浓度为0.208 6 mg/mL的对照品贮备液。分别移取上述贮备液0?20、0.30、0.40、0.50、0.60、0.70、0.80、0.90 mL，置10 mL量瓶中，加水稀释并定容至刻度，摇匀，得质量浓度为4.17、6.26、8.34、10.4、12.5、14.6、16?7、18.8 μg/mL的葛根素系列标准溶液。照紫外-可见分光光度法在最大吸收波长250 nm[5]处测定吸光度。以葛根素的质量浓度(ρ)为横坐标，吸光度(A)为纵坐标进行线性回归，葛根素的线性方程见表1。
2.2.4对乙酰氨基酚标准曲线的制备取对乙酰氨基酚对照品10 mg，精密称定，置50 mL量瓶中，加无水乙醇溶解，稀释至刻度，摇匀，得质量浓度为0.220 6 mg/mL的对照品贮备液。分别移取上述贮备液0.20、0.30、0.40、0.50、0.60、0.70、0.80 mL，置10 mL量瓶中，加水稀释并定容至刻度，摇匀，得质量浓度为4.41、6.62、8.82、11.0、13.2、15?4、17.6 μg/mL的对乙酰氨基酚系列标准溶液。照紫外-可见分光光度法在最大吸收波长243 nm[6]处测定吸光度。以对乙酰氨基酚的质量浓度(ρ)为横坐标，吸光度(A)为纵坐标进行线性回归，对乙酰氨基酚的线性方程见表1。表1不同药物的标准曲线方程
2.3平衡溶解度测定
2.3.1布洛芬平衡溶解度的测定取布洛芬9份，按“2.1”项下的各种试验方法操作，达到平衡后，饱和溶液用0.45 μm微孔滤膜过滤，精密移取续滤液0.50 mL，置10 mL量瓶中，加水稀释并定容至刻度，摇匀。按“2.2.1”项下方法测定其浓度，根据标准曲线计算其平衡溶解度，结果见表2。
2.3.2盐酸小檗碱平衡溶解度的测定取盐酸小檗碱9份，按“2.1”项下的各种试验方法操作，达到平衡后，饱和溶液用0.45 μm微孔滤膜过滤，精密移取续滤液0.10 mL，置25 mL量瓶中，加水稀释并定容至刻度，摇匀。按“2.2.2”项下方法测定其浓度，根据标准曲线计算其平衡溶解度。
2.3.3葛根素平衡溶解度的测定取葛根素9份，按“2.1”项下的各种试验方法操作，达到平衡后，饱和溶液用0.45 μm微孔滤膜过滤，精密移取续滤液0.10 mL，置100 mL量瓶中，加水稀释并定容至刻度，摇匀。按“2.2.3”项下方法测定其浓度，根据标准曲线计算其平衡溶解度。
2.3.4对乙酰氨基酚平衡溶解度的测定取对乙酰氨基酚9份，按“2.1”项下的各种试验方法操作，达到平衡后，饱和溶液用0.45 μm微孔滤膜过滤，精密移取续滤液0.10 mL，置100 mL量瓶中，加水稀释并定容至刻度，摇匀。按“2.2.4”项下方法测定其浓度，根据标准曲线计算其平衡溶解度。表2静态法与动态法测定不同药物溶解度的比较
3讨论
3.1动态法与静态法的比较
从表2可见，总体来说，动态法重现性较好。静态法最大RSD值高达22.3%，多个样品测定RSD值在10%以上，而动态法药物测定的RSD值在10%以下，这与动态法可促进药物分子热运动，更容易达到溶解平衡有关。
3.2不同动态法的比较
表2结果表明，水浴搅拌的重现性最好(对乙酰氨基酚的RSD值为1.5%)。众所周知，温度对溶解度的影响极为突出。气体与液体作为恒温介质比较，空气更易受到周围环境的影响而造成温度改变，而液体由于传热均匀，受温度影响较小，因此采用水浴搅拌测得的RSD值比较小。
3.3超声处理对结果的影响
表2结果揭示，动态法中，除溶解度极小的布洛芬外，超声结合振荡的RSD值接近或达到2.0%，已满足实验对重复性的要求。这与超声加速药物在介质中分散，较快达到平衡有关。同时，采用超声处理，能加速药物溶解，溶解度普遍较其他方法高。
3.4药物溶解度对结果的影响
测定的RSD值大小与药物本身的溶解度有关，溶解度越小，RSD值越大。如本文所测的几个药物中，以布洛芬溶解度最小(在0.063~0.078 mg/mL之间)，无论静态法与动态法，其平衡溶解度的RSD值均最大。
3.5平衡时间对结果的影响
表2数据显示，不同的测定方法，同一药物的溶解度有差异，这与不同方法使药物达到固-液平衡的时间不同有关。如静态法中，与振荡后放置7 d相比，放置16 d的重现性得到较大提高，说明药物达到平衡需要足够的时间。但放置16 d的药物溶解度较7 d有所下降。放置时间过长是否会引起药物降解，是否导致药物溶解度的改变，还需要进一步的研究。同时，还应注意到，不同药物也必须根据结构与性质来确定达到平衡的时间。
【参考文献】
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