氢溴酸高乌甲素经皮渗透特性研究

邱永锋 赵 苗 沙先谊 方晓玲

1.上海复旦大学药学院药剂学教研室，上海 200032;2.郑州大学药学院，河南 郑州 450052

氢溴酸高乌甲素是从毛茛科乌头属植物高乌头(aconitum sinomoutanum nakai)中提取的生物碱——拉巴乌头碱 (lappaconitine)的氢溴酸盐，为国内首创的非依赖性镇痛新药，用于治疗中度以上疼痛［1］。还具有局部麻醉、降温、解热及抗炎消肿作用。由于氢溴酸高乌甲素脂溶性差，

水中溶解度小，氢溴酸高乌甲素标准安全范围很窄，治疗指数不大，制成经皮制剂可以避免口服给药可能发生的肝脏首关效应，避免胃肠道的破坏，降低药物毒性和不良反应，减少给药次数，使用方便［2］。本文进行了不同浓度氢溴酸高乌甲素的体外经皮吸收特性，并考察了皮肤角质层对体外经皮吸收的影响。

1 仪器和试药

1.1 仪器：DSHZ-300多用途水浴恒温振荡器、Sartorius电子天平 (北京赛多利斯仪器系统有限公司)、GUTEL SG5200HE超声波清洗仪、Anke TGL-16G高速台式离心机(上海安亭科学仪器厂)、SHB-3循环水式多用真空泵 (河南太康教材仪器厂)、TK-20B型透皮扩散试验仪 (上海锴凯科技贸易有限公司)、AE200电子分析天平 (METTLER)、LC-10AT高效液相色谱仪 (日本岛津公司)、SPD-10A型紫外可见检测仪(日本岛津公司)、HS2000色谱数据工作站 (杭州英谱公司)、SW-80A涡旋混合器 (上海医大仪器厂)、Nicomp 380/ZetaPALS粒度分布及Zeta电位检测仪(美国NICOMP)、Bohlin Gemini 2-Peltier高级旋转流变仪(英国Malvern)

1.2 试药：氢溴酸高乌甲素 (含量98.34%，上海炳化生物化学品有限公司)、磷酸二氢钾、甲醇、乙腈、聚乙二醇400、无水乙醇、丙二醇、月桂氮卓酮、油酸 (中国医药集团上海化学试剂公司)、Miglyol 812N、吐温80、霍霍巴油、Maisine 35-1、Miglyol 818、UROGL YCOL FCC、Labrasol、Labrfil Ⅲ 2125 cs、PLUROL OLEIQOE CC497、Labrafil M 1944 cs、Transautol P(法国 GATTEFOSSE公司赠送)。

1.3 实验动物

SD大鼠 (♀，240±10g)(复旦大学实验动物中心)。

2 氢溴酸高乌甲素经皮渗透特性研究

据文献［5-6］报道，氢溴酸高乌甲素加经皮促进剂后其透皮性能明显提高，其中月桂氮酮+丙二醇，月桂醇 +丙二醇，油酸 +丙二醇、月桂氮酮+乙醇作为复合促渗剂时，其透皮吸收效果都明显增强。在pH 4～10的范围内，高乌甲素透皮速率常数与正辛醇/水分配系数间有良好的线性关系。随着pH增大，油水分配系数增大，透皮速率也随之增大［7］。因此本节仅考察角质层和浓度两个因素对氢溴酸高乌甲素经皮渗透特性的影响。

2.1 皮肤的制备与处理

完整皮肤 取SD大鼠，小心剪去背部鼠毛，确保角质层完好无损。分离背部皮肤，除去皮下组织和脂肪，用生理盐水漂洗干净，用铝箔包封，-20℃冻存备用。

去角质皮肤 用透明胶带完全粘附于皮肤表面后揭下，重复30次左右，至皮肤表面光洁，即得去角质皮肤。

2.2 体外透皮扩散实验方法［8-10］

采用TK-20B型透皮扩散试验仪，将离体鼠皮固定，角质层面向供给池，真皮层面向接受池，有效接触面积2.92cm2。供给池中分别加入药物溶液1mL，在接受池中加入接收液 (生理盐水)7.5mL。水浴恒温 (37±0.5)℃，300 r·min-1电磁恒速搅拌，分别于 1、2、4、6、8、10、12、24 h从接收池中取出0.5 mL接收液样品，同时补加等

其中 V=7.5 mL，Vi=0.5 mL，A=2.92cm2，Cn 和 Ci分别为第n次和第i次取样时接收液中药物的浓度 (μg·mL-1)，∑CiVi为取样时带走的药物累积量之和。

以单位面积累积渗透量为纵坐标，时间为横坐标，绘制经皮渗透曲线，将曲线的Q～t数据进行线性回归，求得直线斜率为渗透速率J(μg·cm-2·h-1)，将渗透速率除以给药池的药物浓度得渗透系数P(cm/h)。透皮实验结束后，取下有效扩散皮肤，用生理盐水反复冲洗后，以吸水纸拭干，称重，用眼科剪剪碎，加入3ml的甲醇，振摇提取过夜后，将样品高速 (15，000rpm)离心10min，取上清液高效液相色谱法测定药物浓度［11］。计算每克皮肤中药物含量，即药物的皮肤蓄积量C残 (μg/g)。

2.3 药物在接收液中的稳定性

按标准曲线的配制方法，以生理盐水为介质，配制一定浓度的氢溴酸高乌甲素溶液，在37℃水浴中放置48h，于不同时间测其浓度。结果见表1。量接收液。样品于4000 r·min-1离心10 min后用高效液相色谱法测定含量，计算累积渗透量Q(μg·cm-2)。

表1 药物在生理盐水中稳定性 (n=3，mean±SD)

由表结果可知氢溴酸高乌甲素在37℃的生理盐水中48h保持稳定。

2.4 透皮实验结果

2.4.1 角质层对透皮行为的影响

配制2mg/ml的氢溴酸高乌甲素水溶液，按2.3.1实验方法，分别用完整皮肤和去角质皮肤做透皮实验。结果见表2。

结果显示：去角质层后药物24h累积渗透量是完整皮肤的13.22倍，说明角质层是氢溴酸高乌甲素透皮的主要屏障，但完整皮肤与去角质皮肤药物蓄积量相差不大。

表2 完整皮肤与去角质皮肤透皮试验结果 (n=3)

图1 角质层对药物水溶液透皮吸收的影响

2.4.2 药物浓度对透皮行为的影响

对药物的透皮行为，一定的浓度梯度会使其透皮能力增强，在高浓度的供给介质作用下药物在一定时间内的渗透速率往往会增加，但是这也要由药物的具体性质而定，一些溶解度小的药物表现并不明显［12］。按照2.3.2所述透皮实验方法计算透皮参数。我们考察不同浓度的药物溶液对其透皮行为的影响，选择渗透系数 (P)、渗透速率 (J)作为评价指标。结果见表3。

表3 浓度对药物水溶液透皮吸收的影响 (n=3，mean±SD)

图2 浓度对药物的渗透系数的影响

由以上结果可知，氢溴酸高乌甲素的透皮吸收速率与浓度并不成线性关系，当氢溴酸高乌甲素 浓度从2mg/ml增加到4mg/ml，氢溴酸高乌甲素的渗透速率变化不大，当氢溴酸高乌甲素浓度达到6mg/ml时，累积透过量显著减小(P＜0.01)，但当浓度从6mg/ml增加到8mg/ml时，氢溴酸高乌甲素的累积透过量随浓度变化不明显 (P＞0.05)。

3 讨论

3.1 透皮吸收实验中最理想的方法是对人皮进行实验研究，因为它阐述透皮吸收机制和求得的参数最接近临床实际，但人皮难以获得，因而选用适当的动物皮肤模型进行透皮吸收研究有重要的意义。大鼠背部皮肤的角质层厚度、表皮厚度均有人体皮肤相近，故本研究采用大鼠背部皮肤作为药物的体外透皮屏障。

3.2 体外渗透实验中，氢溴酸高乌甲素透过去角质皮肤的渗透系数较完整皮肤有明显增加 (P＜0.01)。在去角质皮肤中药物蓄留量与完整皮肤相差不大。由此可推断，角质层是氢溴酸高乌甲素透皮吸收的主要屏障。药物经皮吸收过程中可能会在皮肤内产生积累，形成储库。此外，氢溴酸高乌甲素的体外透皮速度随给药浓度的变化不成线性关系，可能是以药物在皮肤内浓度达到饱和，通过提高浓度梯度对于提高透皮吸收速率效果不大。故今后研究氢溴酸高乌甲素的透皮制剂时，应主要考虑降低角质层屏障来改善其透皮吸收。

［1］蒋山好，朱元龙，朱任宏.中国乌头的研究［J］.药学学报，1982，17(4)：288.

［2］唐希灿，朱梅英，冯洁，等.刺乌头碱氢溴酸盐的药理作用研究［J］.药学学报，1983，18(8)：579.

［3］王英姿，任天池，肖永庆.不同透皮促进剂对高乌甲素凝胶体外透皮吸收的影响［J］.中国中药杂志，2005，30(9)：665-668.

［4］李新平，钟韵伟，吴 争，高建青.不同基质及促渗剂对氢溴酸高乌甲素凝胶经皮渗透的影响［J］.医药导报，2008，27(7)：745-748.

［5］王英姿，任天池，孙秀梅.高乌甲素的油水分配系数及透皮吸收速率常数的相关性研究［J］.山东中医药大学学报，2006，30(2)：155-156.

［6］Morganti P，Ruocco E，wolf R，et al.Percutaneous absorption and delivery systems［J］.Clin Dermatol，2001，19(4)：489-501.

［7］Schmook FP，Meingassner JG，Billich A.Comparison of human skin or epidermis models with human and animal skin in in-vitro percutaneous absorption［J］.Skin Pharmacol Appl Skin Physiol，2002，15(3)：184-94.

［8］Glenn VB，Mario G，Vinod PS，et al.Scale-up of adhesive transdermal drug delivery systems［J］.European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics，1997，44(6)：327-331.

［9］ Satyanarayana Valiveti，Paul K.Kiptoo，Dana C.Hammell，et al.Stinchcomb Transdermal permeation of WIN 55，212-2 and CP 55，940 in human skin in vitro［J］.International Journal of Pharmaceutics，2004，(278)：173-180.