在給藥時為了實(shí)現(xiàn)藥物準(zhǔn)確運(yùn)送到動物體內(nèi)、減少溶劑本身的副作用和毒性等的目標(biāo),需要選擇合適的溶劑配方。溶劑的理化性質(zhì),如 pH、粘稠度、滲透壓等都會對給藥產(chǎn)生影響,需要慎重考慮。例如粘稠度過高可能會導(dǎo)致注射用針頭的堵塞,粘在針頭外的藥物還有可能進(jìn)入氣管,造成給藥劑量不準(zhǔn)確,甚至對實(shí)驗(yàn)動物的致命傷害。溶劑的pH 值會影響藥物的吸收度、藥物的吸收部位以及對組織的傷害。過酸或過堿的溶劑有可能導(dǎo)致實(shí)驗(yàn)動物的腹瀉、嘔吐、組織潰瘍或壞死及實(shí)驗(yàn)動物的痛苦。圖 1 列舉了部分給藥方式適宜的 pH 值范圍 [1]。
在動物實(shí)驗(yàn)中,藥物通常會以溶液(solution)或懸浮液(suspension)的形式給藥。溶液是指兩種或以上物質(zhì)的均勻液體混合物,溶液中的成分不容易被分離;懸浮液指多種物質(zhì)的多項(xiàng)液體復(fù)合物,通常有容易發(fā)生沉淀的固體顆粒分散在液體成分中。不管是溶液和懸浮液都可以在常用的動物給藥方式中作為溶劑使用,但是為了減少栓塞現(xiàn)象,靜脈注射的時候必須保證基本無顆粒狀態(tài)。
對于水溶性較好的藥物,通常用 pH 合適的緩沖液(如生理鹽水)即可形成澄清的溶液,較適合作為動物給藥的溶劑配方。但是有很多藥物本身的溶解度不高,就需要很多其他輔助措施來提高溶解度,以得到澄清的溶液或適合給藥的懸浮液。常用提高溶解度的措施包括適當(dāng)加熱、震蕩、添加助溶劑、表面活性劑等。懸浮液的制備可以通過添加親水性聚合物和表面活性劑簡單實(shí)現(xiàn)。助溶劑可以提高水溶性不好的藥物的溶解性。常用的助溶劑包括乙醇、丙二醇、聚乙二醇、甘油等。但是使用助溶劑仍然有給藥時藥物沉淀的問題。因此,在給藥過程中(特別是注射給藥),可以采用盡量降低溶劑中藥物濃度,降低注射速度,在配方中加入少量表面活性劑等措施減少沉淀的發(fā)生。
DMSO是應(yīng)用廣泛的助溶劑,在溶解性不高的藥物早期代謝研究中有廣泛應(yīng)用。對于實(shí)驗(yàn)動物,DMSO具有較低的系統(tǒng)毒性,但是由于其可以導(dǎo)致顯著的局部毒性(如水皰、灼傷感、局部過敏反應(yīng)等),不適合單獨(dú)作為動物給藥的配方,通常需要配合其他助溶劑或表面活性劑使用。
環(huán)糊精可以與疏水性的藥物分子形成水溶性配體藥物復(fù)合體,提高藥物的溶解度。對于實(shí)驗(yàn)動物來說,環(huán)糊精相對安全,在研究中經(jīng)常被應(yīng)用。表面活性劑具有保濕、減少藥物沉淀、降低藥物降解、緩和藥物釋放、使給藥更容易等作用。少量表面活性劑的應(yīng)用可以提高藥物的溶解性。相較于助溶劑,配方中加入表面活性劑更不易造成藥物的沉淀。常用的表面活性劑包括聚山梨醇酯(如Tween-80)和聚乙二醇蓖麻油(如Cremophor EL)。膽鹽(如牛黃膽酸鹽、脫氧膽酸鹽)也常被用作表面活性劑。此外,很多脂類如大豆卵磷脂、油酸、甘油單酯等也常用作表面活性劑和乳化劑。
乳劑
乳液(Emulsions)是指水和油的二相系統(tǒng),其中懸浮的固體顆粒由于表面活性劑的存在較為穩(wěn)定,不易沉淀。乳液在動物給藥時也經(jīng)常作為溶劑的配方,同時還可以為實(shí)驗(yàn)動物提供營養(yǎng)物質(zhì)。常用于乳液配置的物質(zhì)有大豆油、玉米油、卵磷脂和甘油等。由于其營養(yǎng)物質(zhì)豐富,在配置時需要注意無菌操作,防止污染。
需要注意的是,不同物種的動物對同一溶劑的耐受性是不同的,即使是同一物種的動物,由于品系的不同,對同樣的溶劑的耐受性也會有一定差異。在確定溶劑配方時,需要全面考慮實(shí)驗(yàn)?zāi)康、?shí)驗(yàn)動物和藥物本身的理化性質(zhì)。
除之前提到給藥方式、給藥體積和溶劑等因素,實(shí)驗(yàn)動物的周齡/年齡、實(shí)驗(yàn)持續(xù)時間的長短、實(shí)驗(yàn)人員操作的熟練度等因素都會對實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和實(shí)驗(yàn)動物的安全性造成影響。因此,在實(shí)驗(yàn)設(shè)計過程中,應(yīng)充分考慮實(shí)驗(yàn)?zāi)康摹⑺幬锏睦砘蜕镄再|(zhì)等因素,制定實(shí)驗(yàn)方案。MCE 提供三種動物給藥的溶解方案測試,可供參考。但是,為了確保您實(shí)驗(yàn)的準(zhǔn)確性與實(shí)驗(yàn)動物的安全性,建議您根據(jù)自己的實(shí)驗(yàn)需求選擇合適的給藥方式和溶解方案。
參考文獻(xiàn)
[1] J Am Assoc Lab Anim Sci. 2011 Sep;50(5):614-27. PMID: 22330706.
相關(guān)產(chǎn)品:
PEG300是一種中性的生物相容性親水聚合物。
Tween 80
是一種表面活性劑,可以減少細(xì)菌附著并抑制生物膜的形成。
SBE-β-CD是磺基丁基醚 β-cyclodextrin 衍生物,其用作賦形劑或配制劑以增加難溶性藥物的溶解度。
Corn oil
是從玉米胚芽中提取出來的一種油,可作為藥物分子的載體。