新型微乳电动色谱的建立及其在评价药物膜通透性中的应用

Microemulsion electrokinetic chromatography（MEEKC) is a kind of eletrophoresis technology using microemulsion as the separation media. It has applied in the field of separation science extensively due to its special quality, such as wide applicability, fast speed, less solvent-consuming, et al. In addition，because the droplets in microemulsion exhibit some similarities to biomembrane in view of the internally hydrophobic and externally hydrophilic structure, the retention of drugs in microemulsion can be simulated to the passive diffusion process across biomembrane. The combination of microemulsion and chromatography can be used to study the interaction between drugs and cell membrane. But the microemulsion system in MEEKC mostly used sodium dodecylsulfate as surfactant, whose composition is far from that of cell membrane. In this study, a new type of microemulsion system using phospholipid as surfactant will be developed and the retention machnism of solute in the MEEKC will be studied by the construction of quantitative rentention-structure relationship with different compounds sets. Then quantitative retention-permeability relationship will be developed selecting the steady-state brain/blood concentration ratio (log BB) and skin permeation coefficent (log Kp) of drugs as the objective function. The results will be used to evaluate the potential of MEEKC as a highthrough screening tool for membrane permeability.

微乳电动色谱（MEEKC）是使用微乳作为分离介质的一种电泳技术，具有适用范围广、分析速度快、试样消耗少的独特优势，已广泛用于分离科学领域。由于微乳液滴具有类细胞膜结构的有序亲水和疏水区，药物在微乳液滴中的分配可在一定程度模拟其在生物膜中的被动扩散过程。因此微乳与色谱技术结合，还可用于研究药物与细胞膜的相互作用。但目前应用于微乳电动色谱的微乳体系主要是以十二烷基硫酸钠为表面活性剂构成的，其组成与细胞膜成分相差悬殊。本课题拟使用磷脂类生物表面活性剂制备新型微乳体系，通过不同化合物集合的定量保留-结构关系研究该类微乳电动色谱的溶质保留机制；以药物血脑屏障透过性和皮肤渗透性参数为目标函数，建立定量保留─膜通透性关系，探讨MEEKC作为高通量的药物膜通透性筛选工具的应用价值。

药物进入体内到达作用部位，需要透过一系列的生物膜屏障，因此药物膜通透性对于其有效性和安全性起着关键作用。生物分配色谱法是指在色谱系统（液相色谱、毛细管电动色谱）中引入类生物膜结构（脂质体、胶束、微乳、囊泡等），以药物在这些色谱系统中的保留行为模拟药物与生物膜相互作用的一种拟生物膜色谱法，是评估药物膜通透性和活性的高通量筛选工具。微乳电动色谱法（MEEKC）即是其中的一种。但既往研究采用的微乳体系多是以离子型表面活性剂SDS制备的微乳，其构成及其表面性质均与生物膜相差甚远。本研究使用磷脂类生物表面活性剂制备了7种新型微乳体系用于MEEKC分析，应用线性溶剂化能量关系模型(LSER)研究了所建MEEKC体系中的溶质保留行为特征，发现疏水性和氢键碱度是决定溶质分配进入微乳相的主要因素，与其他微乳体系类似。磷脂和油相对溶质分配的影响不大。通过与其他理化模型及生物分配过程的比较，发现所建立的MEEKC体系特征与磷脂膜色谱（IAM）、正辛醇水分配系统及药物皮肤渗透系数（logKp）模型相似。选择其中一种以磷脂和胆酸钠制备的微乳体系（2%大豆磷脂-3.5%胆酸钠-6%丁醇-0.7%辛醇-87.8%磷酸盐缓冲液，pH7.4），测定了32个药物的保留因子，与其logKp及logP值进行相关性研究。结果发现对于全部药物集合，logk与logKp值之间没有显著的相关性。但对碱性药物集合，logk与logKp值有较好的线性相关关系(logKp=2.1897logk-6.767，r2=0.7964，n=16)，同时对于中性药物集合，logk与logP值之间线性相关更好(logP = 1.5186logk+ 0.9132，r2 = 0.9187，n=8)。该结果表明，所建的磷脂微乳电动色谱适合于碱性药物集合的logKp值预测，以及中性药物集合的logP值预测。同时研究也显示，磷脂微乳电动色谱用于药物膜通透性筛选尚存在一定的局限性，建立预测模型时可能需要对药物进行恰当的分类。