研究簡介:在藥物開發領域的領先候選藥(LC)包括廣泛的物理性質。許多表現出親脂性，因為候選藥通常是根據他們的受體親和力來選擇的，在體外實驗中。然而過高的親脂性會導致不良的生物制藥性質，如在胃腸道內的溶解度差，而親水性化合物可能會表現出較差的腸膜通透性，這兩種情況都會導致口服給藥后生物利用度差。這類化合物更具挑戰性，在藥物開發過程中失敗的風險也更高。用于口服的新藥物的早期特性不僅包括其理化性質和穩定性，還包括其滲透腸粘膜的能力。本論文研究人員提出了一種快速篩選方法，表面活性分析(SAP)，作為替代動物研究和細胞培養篩選。測量使用了高通量表面張力分析儀，只需要50ul原液進行完整的滲透率分析。

Kibron朗繆爾張力儀的應用

不同濃度藥物混合物的表面壓力反應了其在水-氣界面的表面活性行為，最大極限濃度代表藥物在緩沖液中的最大溶解度。表面壓力通過Kibron Delta 8多通道微量張力儀測試。測試樣品之前通過Milli Q超純水對儀器進行校正，然后進行有效性檢測，該檢測用以分析不同微槽測試數據之間的偏差，確保所有測試表面張力在一定偏差范圍內。

實驗結果

在LCs(先導藥物)的早期研究中，只有少量的化合物可用，如果化合物是兩親性的，SAP方法似乎是獲得fa的一個有效且快速的工具。只需要少量的LC原液的解決方案(50μl)通過Delta-8儀器進行分析,而沒有采用進一步分析如高效液相色譜法分析，高效液相色譜法盡管其簡單，能夠預測廣泛化合物的藥物的生物利用度（fa），包括高溶性和低溶性的兩親性化合物。而對于難溶性和高溶性兩親性化合物，改進的SAP（表面活性譜法）預測fa值與文獻報道的藥物分子的fa值相近。但是此方法不適合預測非兩親性藥物的fa值。

圖1、表面活性分析(SAP):增加一種兩親性物質的濃度會導致更高的表面壓力(π)。Kaw?1是空氣-水分配系數，CMC是臨界膠束濃度,dπ/dlnc斜率和描述物質在接口的橫截面積。

圖2、左邊的圖表示的是采用移液槍將樣品（難溶性的兩親化合物）轉移到kirbon公司的96孔板上測試其表面張力。右圖表示的是采用了改進的制備難溶性的兩親性化合物的表面張力的方法。

圖3、采用表面張力譜法對實驗室對難溶/兩親性和高溶/兩親性化合物的fa(藥物分子的生物利用度)值與文獻值對比。

圖4、πmax和不溶性兩親性化合物和高溶性兩親化合物的化合物fa值的相關性，相關系數r2=0.73。

圖5、兩親性化合物的πmax（表面壓力）與PMPAM膜的表觀滲透率相關性。從圖中可以看出七個化合物πmax值在介于0和10 mN/m還揭示了低的跨膜滲透性。相比之下,對于化合物πmax值在20至40 mN/m時對PAMPA膜的通透性高。

結論與展望

本論文研究人員提出了一種藥物活性分子生物利用度（fa）快速篩選方法-表面活性譜(SAP)，作為替代傳統的動物研究和細胞培養篩選。研究人員使用SAP技術，主要是基于Kibron公司的高通量表面張力分析儀----（Delta-8），該儀器只需要50ul原液就能進行完整的滲透率分析。并將溶液中化合物的表面活性譜化合物與生物膜相互作用或穿透生物膜的潛力聯系起來。用于這種關聯的進一步參數包括臨界膠束濃度(CMC)、界面空氣/水分配系數(KAW?1)和分子在界面的面積要求，即截面面積(AS)等這些表面活性參數來獲取藥物的生物利用度（fa值）。此方法的提出對于先導化合物的早期篩選研究，因為先導化合物只有少量的化合物可用，SAP方法似乎是一個很有效和快速的工具，可以準確預測兩親性化合物的fa值，為新藥研發提供了重要的技術支持，這也說明高通量的表面張力分析儀（delta-8）在藥物研發方面發揮了重要的作用，尤其是預測活性藥物分子的生物利用度（fa）提供了一種新的技術手段。