等温滴定量热法对镇痛药与止吐药术后联合应用的相互作用研究Δ

龚丽娜，李天佐

(首都医科大学附属世纪坛医院麻醉科，北京 100089)

随着外科手术量的逐年增长、快速康复外科理念的影响及人们对术后舒适度的要求不断提高，术后镇痛泵的应用越来越多，应用的药物种类也在增加，多模式镇痛和联合用药已成为趋势[1-2]。目前主要使用阿片类药物[3]、非甾体药及止吐药等。理论上，根据不同药物的作用靶点不同的机制可使镇痛更加完善，减少各药物的不良反应[4]。但临床实际应用中，各药物之间是否发生成分的改变尚不清楚，特别是术后镇痛泵中经常加入4种甚至更多药物在同一装置给药。联合用药在具有优势的同时[5-7],也存在着风险和危害[8-9]。因此，建立一种快速评价药物相容性的方法尤为重要。目前，检测药物相互作用的方法有pH法、高效液相色谱法及不溶性微粒检测法等，均是测定最终结果，不能反应出药物之间的即时反应，即在药物的配置过程中尚无检测和评价方法。等温滴定量热法(isothermal titration calorimetry，ITC)具有样品用量小、方法灵敏度和准确度高的优点，是鉴定分子间相互作用的首选方法[10-12]。通过测定结合力、化学计量及溶液中结合反应的焓和熵，实时在线，并拥有差热功率补偿系统, 对其结果进行参数分析，根据量热变化随时反映出药物之间的相互作用，无需使用标记，且对被研究体系的溶剂性质、光谱性质和电学性质等无任何限制条件[13]。ITC目前主要用于监测大分子[14]和(或)小分子间相互作用过程中热量变化信息(如蛋白结合、抗原抗体反应及酶动力学等)。鄢丹等[15]采用ITC方法进行了中药注射剂相容性评价研究，为中药注射剂的联合应用提供了科学依据和评价方法。本研究通过监测和分析舒芬太尼、羟考酮、曲马多、氟比洛芬酯、右美托咪定及昂丹司琼的热力学参数，判断其在同一装置内配备给药是否会发生相互作用，为术后镇痛联合用药提供一定的依据和临床指导，以更大程度地减少药物相互作用产生的不良反应，使术后药物镇痛更具科学性和合理性。

1 材料

1.1 仪器

NANO ITC等温滴定量热仪(美国TA公司)，该仪器最低检测限为0.1 nJ，具有灵敏快速(125 nJ，2 nW，<2 h)、实时在线和反应活性指纹谱等技术优势，25 ℃时温度稳定性为0.000 2 ℃，工作温度范围为2～80 ℃，响应时间仅需12 s。

1.2 药品与试剂

枸橼酸舒芬太尼注射液(宜昌人福药业;批准文号：国药准字H20054256；批号：1170916)，盐酸曲马多注射液(德国格兰泰有限公司；批准文号：国药准字J20050051；批号：01261H)，盐酸羟考酮注射液(Hamol Limited公司；批准文号：国药准字J20180002；批号：BV624),氟比洛芬酯注射液(北京泰德制药股份有限公司；批准文号：国药准字H20041508；批号：2E067S)，右美托咪定注射液(江苏恒瑞有限公司；批准文号：国药准字H20090248；批号：170517BP)，盐酸昂丹司琼注射液(齐鲁制药有限公司；批准文号：国药准字H10970064；批号：171201A01)。

2 方法与结果

2.1 试剂制备

根据临床常用浓度制备样品，在样品试管上标记后离心震荡祛除气泡备用。n为0.9%氯化钠注射液，a为舒芬太尼原液；辅助用药：b1为曲马多溶液，b2为羟考酮溶液，b3为氟比洛芬酯溶液，b4为右美托咪定溶液；c为昂丹司琼溶液。

2.2 实验过程

清洗样品池和注射池后，在样品池中加满被滴定溶液(如0.9%氯化钠)，注射池中加入200 μl的滴定液(如舒芬太尼)，恒温至25 ℃, 保持搅拌速率300 r/min，仪器自动平衡, 记录60 s后开始滴定，连续滴定25滴, 每滴为4 μl，间隔时间300 s，期间采用Launch NanoAnalyze软件进行数据采集并进行拟合计算分析。

2.3 数据分析与结果判定

通过两药物滴定反应得到反应活性谱，波峰向上表示放热，波峰向下表示吸热，如果反应活性图谱显示为平稳趋势，说明两药物之间熔合反应类型为物理反应。如果反应活性谱的波谱显示下降趋势，说明被滴定的底物随着滴定液的增加，其活性成分逐渐减少，通过Launch NanoAnalyze软件进行数据拟合计算当|ΔH|>T|ΔS|时，熔合反应类型为焓变反应，说明发生了化学反应，即发生了质的改变；当|ΔH|

2.4 药物与0.9%氯化钠注射液的滴定反应

分别测定了舒芬太尼、曲马多、羟考酮、氟比洛芬酯、右美托咪定及昂丹司琼与0.9%氯化钠注射液反应得到反应活性图谱均为放热且趋势平稳，说明两者之间无质的改变，见图1。其中单一波峰的突起考虑是受到未过滤掉的气泡的影响。

2.5 药物间的滴定反应

2.5.1 分组：所有样品与0.9%氯化钠注射液的反应作为对照组。结合临床联合用药习惯，根据ITC实验要求(用高浓度样品滴定低浓度样品可以得到更为显著的反应图谱减少反应时间)分为四组。A组：舒芬太尼、曲马多及昂丹司琼的反应(a-c，a-b1，b1-c，a、b1混合物-c)，反应活性图谱见图2。B组：舒芬太尼、羟考酮及昂丹司琼的反应(a-c，a-b2，b2-c，a、b2混合物-c)，反应活性图谱见图3。C组：舒芬太尼、氟比洛芬酯及昂丹司琼的反应(a-c，a-b3，b3-c，a、b3混合物-c)，反应活性图谱见图4。D组：舒芬太尼、右美托咪定及昂丹司琼的反应(a-c，a-b4，b4-c，a、b4混合物-c)，反应活性图谱见图5。

2.5.2 结果分析：(1)由各反应活性图谱可知，除“a、b2混合物-c”的波峰向下是吸热反应，其他图谱的波峰均向上是放热反应。反应活性图谱趋势平稳的，无需计算拟合，对四组数据在Launch NanoAnalyze软件中进行数据绘图定性分析。为了更便于比较，根据原始数据统一并限定了每组数据Y轴的最大值和最小值，以排除因气泡干扰形成超大单一波峰造成标尺不一致而不好比较。因此，每组数据图谱统一Y轴限值，见图2—5。其中，图2的Y轴[-0.01，0.09]；图3的Y轴[-0.05，0.12]；图4的Y轴[-0.05，0.25]；图5的Y轴[-0.01，0.12]。(2)由图2可知，“a-n，c-n，c-a”“b1-n，c-n，b1-c”及“b1-n，a-n，b1-a”3组图谱波峰趋势均很平稳，为熵驱动反应；“a、b1混合物-c”波峰趋势稍有波动，通过拟合计算(见表1)，|ΔH|

3 讨论

本研究采用ITC方法[16]快速评价手术后镇痛药物舒芬太尼、羟考酮、曲马多、氟比洛芬酯、右美托咪定及昂丹司琼的相容性，经过对临床用药的实时监测和研究发现，在多数药物组合间反应活性图谱并无明显下降趋势，表明药物在混合时未发生物理和化学反应，只有5对药物组合反应活性图谱趋势稍有波动，采用Launch NanoAnalyze软件对活性图谱有波动的药物组合分别进行了拟合计算，得到吉布斯自由能ΔG<0，且|ΔH|

A.a-n；B.b1-n；C.b2-n；D.b3-n；E.b4-n；F.c-nA.a-n；B.b1-n；C.b2-n；D.b3-n；E.b4-n；F.c-n图1 药物与0.9%氯化钠注射液的反应活性图谱Fig 1 Reactive activity map of medicines to 0.9 % sodium chloride injection

A.a-n；B.b1-n；C.c-n；D.b1-c；E.c-a；F.b1-a；G.a、b1混合物-cA.a-n；B.b1-n；C.c-n；D.b1-c；E.c-a；F.b1-a；G.mixtures a and b1-c图2 A组的反应活性图谱Fig 2 Reactive activity map of group A

A.a-n；B.b3-n；C.c-n；D.b3-c；E.b3-a；F.a、b3混合物-cA.a-n；B.b3-n；C.c-n；D.b3-c；E.b3-a；F.mixtures a and b3-c图4 C组的反应活性图谱Fig 4 Reactive activity map of group C

表1 不同药物相互作用的热力学参数Tab 1 Thermodynamics parameters of colliquefaction between different drugs

A.a-n；B.b4-n；C.c-n；D.b4-a；E.c-b4；F.c-a、b4混合物
A.a-n；B.b4-n；C.c-n；D.b4-a；E.c-b4；F.c-mixtures a-b4
图5 D组的反应活性图谱
Fig 5 Reactive activity map of group D