用 DMSO 复溶 SLU-PP-332:一次附照片的完整记录
SLU-PP-332 不溶于抑菌注射用水,因为它是一种亲脂性小分子,而不是肽。这里记录的这次操作,先把固体溶进少量二甲基亚砜(DMSO),再把这份 DMSO 溶液缓慢加进抑菌注射用水,从不反过来。每一步都配有照片和短视频,也附上了解释它的溶解度化学。
它不是肽,关键就在这里
这个名字常和各种肽排在一起,但 SLU-PP-332 是一种合成小分子:临床前文献把它描述为雌激素相关受体(ERRα、ERRβ、ERRγ)的泛激动剂,归为药物化学里的工具化合物,人体数据尚未发表。它的编号出自实验室的化合物系列,而不是氨基酸序列。复溶肽的那套习惯在它身上失灵,原因也在这里:冻干肽是一块由可电离侧链构成的无定形疏松块,天生亲水;亲脂性固体却要先拆开一副晶格,水在它周围也搭不起什么结构。
“相似相溶”在这里是实打实起作用的规则。把东西溶进水里,等于先拆开水的氢键网络,再让它围着溶质重新搭起来;极性溶质和离子型溶质靠电荷-偶极相互作用和氢键付清这笔能量账,非极性分子却拿不出可以付账的东西。pH 同样使不上劲,因为分子里没有可电离基团,也就没有可以避开的等电点。
抑菌注射用水改变不了这一点:其中的苯甲醇是浓度约 0.9% 的防腐剂,远低于共溶剂所需的浓度,从溶剂的角度看,它就是灭菌注射用水。耐心和超声只作用在动力学上:打散团聚体、更新边界层、让一场本来就会完成的溶解早点完成。两者都挪不动平衡溶解度,所以在超声波清洗机里放了一阵之后出现的那层浑浊,只是一份还会重新沉降的悬浮液。

为什么顺序这么重要
二甲基亚砜是一种极性非质子溶剂:偶极矩大,亚砜基上的氧接受氢键的能力格外强,分子里又没有可以给出的酸性氢。因此,它能同时溶剂化同一个分子上的极性区域和非极性区域,这也是它成为难溶性化合物默认载体的原因。在已上市的注射剂里,乙醇、丙二醇和聚乙二醇 400 起的是同样的作用:把介电常数降下来,让非极性溶质不那么受排斥。环糊精走的是另一条路,把分子的非极性部分包进一个复合物里,结果相似。
水一进来,共溶剂溶液又把难题交了回去。随着共溶剂比例下降,溶解度的对数大致沿一条直线下滑,这就是经典的共溶剂模型;一旦溶解的量超出新混合体系能容纳的上限,化合物便离开溶液。制剂领域把这种现象称为溶剂置换析出。
同一个模型也说明了为什么混合的方向决定结果。浓溶液和水最先接触的地方,局部组成在一瞬间比整体贫乏得多,共溶剂少得多,所以溶解度上限在这条交界上早早被突破,而按平均值算还远远没到。少量 DMSO 溶液缓慢流进一大份保持流动的水时,交界上的每一小团液体都很小,转眼就被稀释。反过来往 DMSO 溶液里加水,整份溶液会一步步走过每一个中间组成,化合物可能在半路结晶。晶相一旦形成,再溶回去就很慢,而且常常不完全。下面第 5 步到第 9 步的顺序,依据的就是这套道理。

台面上有什么

照片里是作者这次操作用到的东西:
- 一支西林瓶,内装 5 mg 白色粉末状的 SLU-PP-332;
- 一支 3 mL 的无菌空玻璃西林瓶;
- 2.5 mL 抑菌注射用水,装在它自己的西林瓶里;
- 0.5 mL Ph. Eur. 级 DMSO,从一个大瓶里抽取;
- 两支针头固定的 1 mL 胰岛素注射器;
- 酒精棉片。
这些体积只描述这一次操作,由台面上西林瓶的规格决定。最终浓度就是瓶中质量除以最终总体积,共溶剂也计入在内,下文会具体说明。
这次操作的逐步记录
第 1 步:取下瓶盖

SLU-PP-332 西林瓶和抑菌注射用水西林瓶上的彩色塑料翻盖被取了下来;空西林瓶到货时本来就没有翻盖。这样,三支西林瓶金属压盖下的胶塞都露了出来。
第 2 步:擦拭胶塞

作者用酒精棉片把三支西林瓶的胶塞逐一擦过。USP 通则第 797 章这类无菌操作标准,把瓶塞视为每次穿刺前的关键表面;也正因如此,之后只要胶塞被碰过,作者就会再擦一遍。
第 3 步:抽取 0.5 mL DMSO

作者用第一支 1 mL 胰岛素注射器,从瓶中抽取了 0.5 mL DMSO。进入液体的只有针头,塑料针座和针筒都没有碰到液面。DMSO 对许多塑料和表面都有很强的溶解作用,它接触的塑料越少,能带走的物质也就越少。

结果是注射器里有了 0.5 mL DMSO。
第 4 步:把 DMSO 注入 SLU-PP-332 西林瓶

塑料注射器的针筒内壁带有一层很薄的润滑涂层,DMSO 能溶掉其中一部分。所以作者操作得利落,但并不慌忙:DMSO 被缓慢注入 SLU-PP-332 西林瓶,注入时西林瓶被轻轻转动。
西林瓶缓缓转动,DMSO 流进 SLU-PP-332 西林瓶。
之后,作者继续转动西林瓶,让溶解快一些。在纯 DMSO 里,这种固体很容易溶解;真正由溶剂出力的,就是这一步。
第 5 步:把抑菌注射用水转入空西林瓶

后面是把 DMSO 溶液加进水里,而不是反过来,所以水得先有一支自己的西林瓶。作者用第二支注射器,把抑菌注射用水从原来的西林瓶转入那支无菌空西林瓶。

中途只要有胶塞被碰过,作者就会重新擦拭。用 1 mL 注射器转移 2.5 mL,需要分三次:两次各满 1 mL,一次 0.5 mL。
第 6 步:等到溶液澄清

作者一直等到 SLU-PP-332 在 DMSO 里完全溶解,溶液清澈得像水一样。还没澄清的时候,西林瓶是被旋摇的,而不是被摇晃的。摇晃会带进空气、产生泡沫;对溶在良溶剂里的小分子来说,它做不到旋摇做不到的事。
轻轻旋摇 DMSO 溶液,直到看不见任何固体。

结果是两支澄清的西林瓶:一支是 2.5 mL 抑菌注射用水,另一支是溶有 SLU-PP-332 的 0.5 mL DMSO。
第 7 步:抽取 DMSO 溶液

作者用第二支注射器刺穿 SLU-PP-332 西林瓶的胶塞,把溶液抽了出来。

这时注射器里是 0.5 mL DMSO 溶液,在 U-100 胰岛素注射器上对应 50 单位刻度。
第 8 步:让 DMSO 溶液流进水里

作者刺穿了装抑菌注射用水的西林瓶胶塞。

共溶剂模型讲的正是这一步。作者让 DMSO 溶液沿玻璃内壁缓缓流进抑菌注射用水,而不是直接射进液体中央。顺着瓶壁流下,进来的溶液会铺成一层薄膜,逐渐混合。
DMSO 溶液从斜握的注射器里缓缓流进水中。视频没有拍下整个转移过程。
如照片所示,转移的其余部分,作者都把西林瓶侧放并不断转动,让进来的溶液始终不会在一处静止的水里聚集。没有这种流动,SLU-PP-332 可能在两种液体的交界处析出,而析出的物质没法可靠地再溶回去。

刚转移完,液体是澄清的,但带着纹影。这些纹影是折射率不同的区域,富含 DMSO 的液体和富含水的液体在那里还没混匀。它们不是固体。
转移刚结束时,纹影在原本澄清的混合液里流动。
第 9 步:旋摇到纹影消失

作者旋摇并转动西林瓶,直到纹影全部消失,混合液看上去均匀一致。没有纹影、澄清的液体,就是 DMSO 和水已经完全混匀的肉眼标志。
一直旋摇,直到纹影消失。
第 10 步:丢弃

两支注射器和空西林瓶都进了利器盒。防刺穿容器是处理针头的常规途径,因为用过的针头混进生活垃圾,会给下一个拿起垃圾袋的人带来危险。
纹影、浑浊和沉淀
换成肽,浑浊通常意味着哪里出了问题。而在一份接近溶解度上限的共溶剂-水混合体系里,浑浊也可能是一种相行为:极细颗粒造成的散射,或者一个短暂的过饱和状态。所以,西林瓶里能看到的三种现象,性质各不相同:
- 纹影出现在原本澄清的液体里,是一种混合现象,旋摇后就会消失。
- 浑浊是极细颗粒散射的光,提示化合物在这个混合体系里已经达到或超出溶解度上限。
- 沉淀或漂浮的固体说明化合物已经离开溶液;结晶相再溶回去很慢,而且常常不完全。
上面这次操作停在第一种情况:纹影一旋摇就消失了。如果出现浑浊或沉淀,就说明溶剂置换跑在了混合的前头。
低温对混合液有什么影响
温度会挪动溶解度这条线,因为多数有机固体的溶解度会随混合液降温而下降。冻结的影响更大:纯 DMSO 在 18.5 °C 附近就会凝固,所以纯 DMSO 溶液放进冰箱就成了固体;水混合液结冰时,剩下的一切会被浓缩进不断缩小的液相中,这正是反复冻融会把这类混合液彻底毁掉的原因。关于复溶后的物料,操作文献描述的条件是低温、避光、不冻结。在冰箱里变浑浊的混合液,和按错误顺序混合的一样,都已经脱离了溶液状态。
DMSO 的级别、无菌性和作者的考虑
DMSO 不是惰性稀释剂。它很容易穿过皮肤和细胞膜,并把溶在其中的溶质一并带过去;浓度高时接触组织有刺激性,这也是注射剂把共溶剂比例压得很低的原因之一。《美国药典—国家处方集》(USP-NF)和《欧洲药典》(Ph. Eur.)里都能查到二甲基亚砜的各论,对纯度和含水量规定了限度;工业级产品不在这些各论的范围之内。
作者在医药环境之外找不到无菌 DMSO,于是用了 Ph. Eur. 级。有一个 PTFE 针头滤器,本可以做除菌过滤,过滤页面对此有说明;PTFE 是指定用于溶剂的滤膜,而某些用于水溶液的亲水滤膜,例如聚醚砜,并不适用于纯 DMSO。作者手头没有这样的滤器。
作者个人的判断是,这一次这样做已经够了,因为 DMSO 本身有抗菌作用,而且溶液是混进含防腐剂的抑菌注射用水里的。这是作者自己的看法,在此照实记为作者的看法。
反方的立场以标准本身为依据。Ph. Eur. 级证明的是纯度,不是无菌。抗菌作用能减少一部分微生物,但不是经过验证的灭菌步骤,对芽孢和内毒素也无能为力。抑菌注射用水里的苯甲醇只能抑制繁殖,同样不能灭菌。按文献记载的药学标准,溶液是通过 0.2 到 0.22 µm 的除菌级滤器,或经过验证的灭菌工艺才变得无菌,而不是靠其中成分的性质。本页把两种立场都记录下来,不在两者之间做选择。

浓度换算
后面的算术与具体物质无关。浓度等于西林瓶中的质量除以最终总体积,共溶剂也计入在内;所以在这次操作里,5 mg 分布在 3 mL 混合液中,而不只是分布在 2.5 mL 水里。含有某个量的体积,等于这个量除以浓度。复溶计算器把这种换算当作单位换算来做,mg、mL 和 IU 到底指什么讲的是单位本身。
监管状态
SLU-PP-332 在美国、欧盟、澳大利亚以及其他地区都未被批准为药物,也没有公开的人体临床安全性或有效性数据。它是一种研究用化合物,而“仅供研究使用”是一种商业说法,不是监管上的类别。各国的法律地位并不一致,这个问题另有专页。
常见问题
SLU-PP-332 是肽吗?
不是。它是一种合成小分子,文献把它描述为雌激素相关受体的泛激动剂,编号来自实验室的化合物系列,而不是氨基酸序列。它的表现就像一种难溶于水的有机固体。
SLU-PP-332 能单靠抑菌注射用水溶解吗?
溶不到有实际意义的程度。这种化合物基本上是非极性的,水给不了它什么有利的相互作用;抑菌注射用水里的苯甲醇是浓度约 0.9% 的防腐剂,远远稀得当不了共溶剂。多等一会儿或者用超声波清洗机,得到的也只是一份还会重新沉降的悬浮液。
为什么是把 SLU-PP-332 的 DMSO 溶液加进水里,而不是反过来?
少量 DMSO 溶液进入一大份流动着的水时,只有一小团一小团的液体会经过中间的混合比例,而且转眼就被稀释。反过来往 DMSO 溶液里加水,整份溶液都要经历共溶剂比例逐步下降的过程;只要某一刻溶解的量超出当时混合体系能容纳的上限,化合物就会析出。
溶解 SLU-PP-332 用的 Ph. Eur. 级 DMSO 是无菌的吗?
不是。Ph. Eur. 这类药典级别规定的是纯度、有关物质和含水量的限度,只要产品没有另外按无菌工艺生产并标示为无菌,它对无菌性就什么也没说。按文献记载的标准,让一份溶剂型溶液变得无菌的做法,是用与该溶剂相容的 0.22 µm 滤膜过滤,例如 PTFE 滤膜。
SLU-PP-332 的西林瓶里出现纹影,说明什么?
纹影是 DMSO 溶液和水还没混匀的地方,那里的折射率与周围不同。它是一种混合现象,不是析出的迹象,把液体旋摇到组成均匀后就会消失。持续存在的浑浊或肉眼可见的颗粒则是另一回事,说明有固体离开了溶液。
为什么溶解 SLU-PP-332 时要快速处理 DMSO?
DMSO 对许多塑料来说是很强的溶剂,能溶掉塑料注射器针筒内壁的润滑涂层。纯 DMSO 与注射器接触的时间越短,被溶进液体里的物质就越少,所以作者每次转移都做得利落,但并不慌忙。
超声波清洗机对溶解 SLU-PP-332 有没有帮助?
超声改变的是溶解的快慢,而不是溶得了溶不了。它能打散团聚体、更新每个颗粒周围的液层,但平衡溶解度还停在原处。
SLU-PP-332 是获批的药物吗?
不是。它在任何主要司法辖区都没有上市许可,也没有公开的人体临床安全性或有效性数据。“仅供研究使用”的标注在监管层面不构成对鉴别、纯度或无菌性的任何保证。
参考来源
- Billon C, Sitaula S, Banerjee S, et al. Synthetic ERRα/β/γ agonist induces an ERRα-dependent acute aerobic exercise response and enhances exercise capacity. ACS Chemical Biology 2023;18(4):756–771. doi:10.1021/acschembio.2c00720. Preclinical mouse data; no human data. PubMed 36988910
- Yalkowsky SH. Solubility and Solubilization in Aqueous Media. American Chemical Society / Oxford University Press, 1999. Log-linear cosolvency model.
- Strickley RG. Solubilizing excipients in oral and injectable formulations. Pharmaceutical Research 2004;21(2):201–230. PubMed 15032302
- USP-NF monograph "Dimethyl Sulfoxide"; European Pharmacopoeia monograph "Dimethyl sulfoxide" (Dimethylis sulfoxidum). Purity and water-content limits for pharmacopoeial grades.
- USP General Chapter 797, Pharmaceutical Compounding — Sterile Preparations. Aseptic technique and closure disinfection. usp.org
- U.S. Food and Drug Administration. Guidance for Industry: Sterile Drug Products Produced by Aseptic Processing — Current Good Manufacturing Practice. September 2004. Sterilising filters with a rated pore size of 0.2 µm or smaller; 0.22 and 0.2 µm treated as interchangeable nominal ratings. fda.gov
以上是关于一种研究用化合物化学性质的中性信息,以及对一次有记录操作的描述,不是医疗建议,不是剂量或使用建议,也不是在招揽任何人去获取任何物质。SLU-PP-332 没有任何上市许可,持有和使用是否合法,取决于所在国的法律。健康方面的问题应交给有执业资格的医生或药剂师。
