炔雌醇共晶藥動學研究*

寧麗峰，杜榮凱，張雷，徐娟

(1.國家衛生健康委科學技術研究所，北京 100081；2.華南理工大學化學與化工學院，廣州 510641)

活性藥物成分(active pharmaceutical ingredients，APIs)的不同固體形式，如多晶型、鹽型、溶劑合物和共晶體，可能在熱力學穩定性、吸濕性、溶解度和生物利用度等方面表現出不同的性質[1-4]。大多數潛在藥物分子由于溶解度和生物利用度低，在臨床研究中被淘汰[5]。因此，設計和篩選API的最佳固體形式，以改善其理化性質很有必要[6-8]。近年來，包括共晶研究在內的晶體工程已成為改善這些性質的重要手段，已經上市的共晶藥物有抗心衰藥物沙庫必曲-纈沙坦共晶、2型糖尿病藥物伊格列凈-L-脯氨酸共晶等[9]。共晶只是改變了分子間相互作用，沒有改變固有電荷分布，這對于保持API的體內生物活性非常重要[10]。

炔雌醇[3-羥基-19-去甲-17α-孕甾-1，3，5(10)-三烯-20-炔-17-醇，ethinyl estradiol，EE]是一種口服雌激素，小劑量時可刺激性腺激素分泌，大劑量時抑制其分泌，以抑制排卵，達到抗生育效果[11]。在化學結構方面，EE具有3個獨特特征：①有兩種不同的羥基(酚羥基與三級羥基)，可以作為電子受體和給體形成氫鍵，因此可以與水、甲醇、乙醇、丙酮、乙腈、二甲苯、硝基甲烷、甲酰胺、二甲基甲酰胺、二甲亞砜、異丙醇和三氯甲烷等形成多種溶劑合物[12-14]；②盡管EE含有呈弱酸性的酚羥基，但其不可電離，水不溶；③EE在空氣中吸濕性高。因此，EE形成共晶可能是提高物理化學性能的可行策略。

根據前期對EE共晶進行系統篩查的結果，筆者獲得并制備了4種EE共晶，并對其進行表征和穩定性評價、溶解性評價。研究結果表明，與EE相比，共晶可以降低引濕性，增加溶解度[15]。本研究選取EE及其4種共晶為對象，研究其在雌性SD大鼠體內的生物利用度，旨在探討共晶技術在改善EE藥物性能上的應用。

1 材料與方法

1.1實驗動物 健康雌性SD大鼠，7～9周齡，體質量(220±30) g，25只，購自浙江維通利華實驗動物技術有限公司，實驗動物生產許可證號：SCXK(浙)2019-0001。適應性飼養3 d，12 h光/12 h暗，相對濕度：40%～70%，溫度：20～26 ℃，自由進食。

1.2實驗藥物 EE來自華潤紫竹藥業有限公司，批號：20180201，純度：99.9%(高效液相色譜法測定)。4種共晶[EE-哌嗪(EE-PZ)、EE-煙酰胺(EE-NA)、EE-川芎嗪(EE-TET·H2O)、EE-咪唑(EE-IZ)]為筆者所在實驗室自制[15]。4種共晶的晶體學數據見表1。

表1 EE4種共晶的晶體學參數

制備方法：以乙腈為助溶劑，將EE和共晶配體以摩爾比1：1，在瑪瑙研缽中研磨40 min。結晶方法如下：將EE-PZ研磨產物100 mg溶解于乙腈15 mL，室溫緩慢蒸發8 d得到無色片狀晶體26 mg，產率26%。將EE-NA研磨產物100 mg溶解于乙酸乙酯15 mL，室溫緩慢蒸發5 d得到無色塊狀晶體57 mg，產率57%。將EE-TET·H2O研磨產物100 mg溶解于異丙醇6 mL，室溫緩慢蒸發8 d得到無色針狀晶體24 mg，產率24%。將EE-IZ研磨產物100 mg溶解于乙腈15 mL中，室溫緩慢蒸發7 d得到無色塊狀晶體37 mg，產率37%。

1.3動物給藥方法 大鼠每籠5只，自由飲食。考慮到溶劑可能對共晶有影響，將EE及其4種共晶[過篩孔內徑150 μm篩(100目篩)]以胃溶小膠囊(廣東強基藥業有限公司)形式灌胃給藥。劑量為相當于EE5.0 mg·kg-1，分別為EE-PZ共晶6.5 mg·kg-1，EE-NA共晶7.1 mg·kg-1，EE-TET·H2O 7.6 mg·kg-1，EE-IZ 6.2 mg·kg-1。

1.4生物樣品制備方法 于規定時間(15，30 min 和 1，1.5，2，3，5，7，12，24，48 h)分批取頸靜脈血液樣本50 μL，收集到肝素化管，3000 r·min-1離心15 min(r=10 cm)。血漿樣本于-20 ℃保存。將大鼠血漿50 μL、甲醇5 μL和內標物溶液200 μL(丁螺環酮，5 ng·mL-1)加至甲醇：乙腈(1：1)1 mL中。將上述血漿標本渦旋1 min，4 000 r·min-1離心15 min(r=10 cm)，用甲醇：水(1：1，0.1%三氟乙酸)稀釋上清液20倍，即得。

1.5生物樣品分析方法 液相色譜/質譜聯用(LC-MS/MS)儀器型號：AB Sciex 5500；LC-MS/MS定量分析軟件：1.6.3；電離方式：電噴射正離子；掃描方式：多反應監測(multiple reaction monitoring，MRM)；分析物MRM：EE-DNS，530.4/171.0；內標MRM：丁螺環酮，386.2/122.2；液相條件：島津 LC-30AD，ACE Excel 5 C4(50 mm×2.1 mm)，進樣量10 μL；流動相：A 5 mmol·L-1醋酸銨(0.05%三氟乙酸)，B 乙腈(0.1%三氟乙酸)，流速0.8 mL·min-1，流動相A與流動相B梯度見表2。

表2 流動相A與B的梯度

2 結果

2.1血藥濃度 EE及其4種共晶在不同時間點的藥時曲線見圖1，血藥濃度平均值見表3。

圖1 EE及其4種共晶的藥時曲線(A)及部分放大圖(B)

表3 EE及其4種共晶的血藥濃度平均值

Tab.3 Mean plasma concentrations of ethinylestradiol and its four cocrystals

表3 EE及其4種共晶的血藥濃度平均值

共晶給藥前0.25 h0.5 h1 h1.5 h2 hEE01.3±0.35.9±2.16.4±1.45.0±1.63.4±1.9EE-PZ00.9±0.25.9±1.46.3±1.96.7±1.75.6±1.3EE-NA00.8±0.45.7±2.66.2±2.56.6±0.45.3±0.3EE-TET·H2O00.5±0.24.4±1.15.2±1.75.8±1.24.0±1.0EE-IZ00.5±0.14.3±1.25.0±1.45.4±0.53.6±0.6共晶3 h5 h7 h12 h24 h48 hEE2.7±1.82.0±0.21.2±0.60.6±0.200EE-PZ3.8±0.42.9±0.82.3±0.21.5±0.50.5±0.30EE-NA3.4±0.82.6±0.51.9±0.71.4±0.10.3±0.20EE-TET·H2O2.5±1.31.6±1.10.9±0.60.7±0.30.2±0.10EE-IZ2.4±1.01.1±1.70.8±0.40.6±0.40.1±0.10

2.2藥動學參數 EE及其4種共晶的藥動學參數見表4。EE達峰時間為1 h，4種共晶達峰時間約為1.5 h。

表4 EE及其4種共晶藥動學參數

3 討論

EE屬于甾體激素類藥物，水溶性較差。本研究在前期完成了EE共晶研究的基礎上，通過對EE 4種共晶進行進一步藥動學評價，確定EE形成共晶后在一定程度上可以提高其生物利用度。通過本研究對EE的4種共晶藥動學研究評價發現：①EE形成共晶后，因為共晶在體內需要先解離，因此血藥濃度達峰時間變長，藥物釋放時間延長；②EE-PZ和EE-NA共晶提高了EE在體內的生物利用度，因為在溶解度實驗中，二者出現“彈簧-降落傘”效應，有效提高了體內外最大濃度，延長了高劑量溶解度持續時間[15]。

口服避孕藥自1960年上市以來，經歷了4代發展，主要有兩個發展趨勢：①大幅降低雌激素劑量，口服避孕藥中雌激素的劑量從最初的每片150 μg已逐漸減至20～35 μg甚至只有15 μg[16]；②開發選擇性更高的孕激素制劑，降低孕激素劑量。本研究通過實驗證實，通過共晶研究技術[17-21]，可以在提高EE溶解性基礎上改善其生物利用度，進而減少其用藥量，降低毒副作用，這對于保證育齡人群生殖健康有著非常重要的意義和應用前景。