動物實驗開始給葯了，然而你的藥物不溶該怎麼辦？
導讀
藥物不溶水？此時我們生物系的同學常常會想到號稱「萬能溶劑」的DMSO，然而殊不知在動物實驗中DMSO的使用量是相當有限的，可以說是盡量少用或不用。那麼問題來了，若是藥物不溶於水，又不宜用DMSO作為溶劑，那我們該怎麼辦呢？其實，除了DMSO還有很多其他助溶劑可以選擇，本期我們就從葯化、藥理角度為大家講述如何進行正確的藥物溶解。
首先我們來看看常用的幾種藥物溶解輔料
1. 水溶液
因其與動物的生理環境更為接近，動物實驗中所給藥物的溶媒最好以水相為主，但考慮到藥理活性和成藥性，化學家往往不會設計水溶性特別好的化合物作為先導化合物，所以大部分化合物的水溶性滿足不了動物實驗的給藥劑量。
2. 環糊精
環糊精屬於藥物包合劑，是一種具有親水表面和一個脂蛋白中心腔的環狀低聚糖[1]，因而它能夠提供一個疏水的結合部位，包絡適當的客體化合物，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-環糊精包合體來提高藥物的水溶性。
3. 助溶劑
由於大部分設計的化合物不會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。
4. 表面活性劑
表面活性劑除了加強藥物溶解以外，還能使藥物顆粒濕潤、分散，減少藥物在體內體外稀釋時析出沉澱。
新型比傳統表面活性劑，助溶效果、生物相容性及安全性更好，所以現在常用Solutol HS-15替代吐溫80。
5. 脂類
脂類可以有效的幫助脂溶性強的化合物溶解，常用的有豆油、辛酸/癸酸甘油三酯等。
重點來了！了解了常用溶劑，拿到一個化合物我們該如何著手配製呢？
1. 從結構初步判斷：一般我們拿到一個化合物時，可能已知結構或者相關理化性質如解離常數（pKa）、表面特性、吸濕性、水中溶解度等，這些參數可以對配藥方案的選擇提供一些指導作用，但是在新葯篩選階段我們往往沒有這些參數，最多只知道化合物結構。通過化合物結構中的親水基團或者疏水基團可以對化合物的水溶性作初步判斷，如下：
規律：一般親水基團多的化合物水溶性比疏水基團多的好；親水性好的助溶劑可以少用一點；鹼性基團多時降低pH 可以提高溶解度，酸性反之，但注意不要使用對動物組織有刺激性的極端pH，合適的pH值範圍為2-9。
然而，一般通過結構只能提供很少線索，如大概的親水性等，有時候還可能會誤傳信息，像鹽酸小檗鹼，從結構上看，應是水溶性很好的。然而，實際卻基本不溶。所以我們需要進一步去探究。
2. 進一步深入測試：下面是我們一般採用的逐步遞進的配藥策略：
在具體實驗研究中，我們一般是不斷去摸索，下面為大家由簡及繁的提供一些配方和適合的給藥方式作為選擇參考，從上到下，逐漸繁瑣，可以依次嘗試。
註：
然而，配藥並非給葯，配藥方案可能多種，但是配藥後還應該結合動物實驗中的各種要求，進而確定最終的配方！主要有如下要求：
1. 各輔料的動物耐受劑量範圍：雖然助溶劑、表面活性劑等可以有效的提高化合物在水相中的溶解度，但是大部分輔料都有毒副作用或者可以干擾生物系統，其用量應控制在盡量低的水平，如開頭提到的DMSO，使用時應控制在安全範圍並盡量減少其在給葯溶液中的體積佔比；表面活性劑大多也有系統毒性，有的還會干擾P-gp等的生物活性；另外還應注意靜脈給葯使用大劑量的表面活性劑吐溫80和蓖麻油在液質檢測分析血漿時易產生大的基質效應。
動物實驗中各輔料的使用安全範圍如下表所示：
動物實驗中各輔料的使用安全範圍[2]
2. 結合給藥方式的溶劑是否需要等滲：若靜脈注射則需要等滲溶液，所以配藥的水相多用生理鹽水而非水；而灌胃給葯不要求等滲，用水就可以。
3. 提防藥物在體內析出：使用助溶劑配藥時，藥液注入體內時被胃液或者血漿瞬間稀釋，有的藥物溶液會在體內析出，有研究表明，加入適量的表面活性劑可以有效的阻止藥物稀釋時析出[3]。
4. 給葯濃度的設定：如動物口服和靜脈給葯體積範圍是1-10 mL/kg，當藥物不好溶解時可以考慮用最大的10 mL/kg給葯體積來降低配製藥物的濃度，例如大鼠的給藥劑量要求是10 mg/kg，按照10 mL/kg的給葯體積，你所配製的給葯溶液的藥物濃度就是1 mg/mL；若藥物溶解性足夠好，小鼠給葯建議用1 mL/kg以上的給葯體積，因為一隻小鼠大概20 g左右，採用1 mL/kg的給葯體積，每隻小鼠的給葯體積就是20μl左右，體積較小，易產生給葯誤差。
5. 配製藥液的穩定性：動物給葯的溶液如果不進行穩定性考察的話，建議現配現用，以防止化合物不穩定而降解或者溶液存放冰箱時低溫析出。有的化合物還需要注意避光、遠離高溫等。
動物實驗中，藥物配置確實相對比較繁瑣，涉及的面較多。有的時候覺得看結構就能知道其溶解性規律，但也有特例，如淫羊藿苷有糖基，極性大，總是能溶的吧？卻幾乎不溶於水，而溶於乙醇、甲醇中。因此，物質的溶解度如何，除了查閱相關的資料外，其實很重要的一點還是要自己動手先配製少量摸索一下。希望本文有助大家學習！
參考文獻
[1] Loftsson T, Duchêne D. Cyclodextrins and their pharmaceutical applications.[J]. International Journal of Pharmaceutics, 2007, 329(1-2):1.
[2] Li P, Zhao L. Developing early formulations: practice and perspective[J]. Int J Pharm, 2007, 341(1):1-19.
[3] Rowe, R.C., Sheskey, P.J., Weller, P.J., 2003. Handbook of Pharmaceutical
Excipients, 4th ed. Pharmaceutical Press & American Pharmaceutical Association.
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