不同结构萜类对盐酸普萘洛尔透皮活化能的影响

段姚尧，陈 莉，冯欲静，崔 颖

透皮活化能是指药物穿过完整皮肤所消耗的能量。它包括药物从载体扩散，进入角质层，在角质层中扩散，由角质层进入表皮等各个阶段所消耗能量的总和［1］。此过程中每一个阶段能量消耗的改变都会影响到活化能的大小，对透皮活化能变化的实验研究能够考察药物在皮肤中扩散的途径及促渗剂对其作用的分子机制。

盐酸普萘洛尔是临床常用的β 受体阻滞药，具有半衰期短、个体差异大等药动学特点，是透皮给药途径的重要候选药物［2］。温和安全的萜类促渗剂是理想的透皮吸收促进剂，对于脂溶性和水溶性化合物具有良好的促渗作用［3－6］，薄荷醇、薄荷酮和红没药醇为常用的萜类促渗剂，结构上分别属于单萜醇、单萜酮和倍半萜醇，笔者研究了这些不同结构萜类对盐酸普萘洛尔透皮活化能的影响。

1 材料和方法

1.1 仪器与试药 岛津10A 高效液相色谱仪(日本岛津公司)，phenomenex C18柱(美国phenomenex公司)，TK－6A 型透皮扩散仪(上海徳莘实业有限公司)，AE100 型电子天平(梅特勒－托利多公司)，MSZ－H 恒温水浴振荡仪(哈尔滨东联电子技术开发有限公司)。盐酸普萘洛尔对照品(中国药品生物制品检定所)，盐酸普萘洛尔原料(江苏林海药业有限公司)，薄荷醇、薄荷酮、红没药醇(美国FLUCA化学试剂);甲醇为色谱纯，其余试剂为分析纯;Wister 大鼠80 只，雄性，体重(180 ±20)g，中国医学科学院实验动物中心提供。

1.2 方法

1.2.1 色谱条件 色谱柱:phenomenex C18柱(250 mm×4.6 mm，5 μm);流动相:甲醇－pH 5.8 磷酸盐缓冲液(22 ︰78)，应用前经0.45 μm 的过滤膜，超声脱气;流速:1.0 ml/min;柱温:25 ℃;检测波长:232 nm;进样量:20 μl。

1.2.2 离体鼠皮的制备 Wister 大鼠，断颈处死，去除腹部体毛，取腹部皮肤，去除皮下脂肪和筋膜，生理盐水反复清洗，用铝箔包裹，置－20 ℃保存，于2 周内使用。

1.2.3 溶解度试验 将过量盐酸普萘洛尔分别加入到含有萜类物质和不含萜类物质的66.6%乙醇溶液中，分别于27、32、37、42 ℃振荡72 h，将混悬液过滤(0.45 μm 滤膜)，取续滤液稀释，HPLC 法测定药物浓度。

1.2.4 体外透皮研究 采用TK－6A 型透皮扩散仪，将鼠皮平整置于扩散池的结合部，角质层面向供给池，真皮层面向接收池，使用经过超声脱气的pH7.4 PBS缓冲液作为接收液。供给池内分别加入含有5%萜类物质的饱和盐酸普萘洛尔溶液(66.6%乙醇)和对照(饱和盐酸普萘洛尔66.6%乙醇溶液)2 ml，并加入一定量盐酸普萘洛尔固体，以保持溶液中药物饱和状态。接收池内置磁力搅拌子，转速为300 r/min，于1、2、3、4、6、8 h 时间点取样1 ml，补充等体积等温PBS 缓冲液。所取样品微孔滤膜过滤，取续滤液进样。

1.2.5 活化能研究 于27、32、37、42 ℃测定体外透皮研究条件下盐酸普萘洛尔的渗透系数，比较不同结构萜类(对照组、薄荷醇、薄荷酮及红没药醇)对其透皮活化能的影响。

由接收液中盐酸普萘洛尔的浓度，按公式(1)计算累积渗透量(Q):

式中，A 为有效透过面积，V 为接收池容积，Cn为第n 次取样时接收液中药物的浓度，Ci为第i 次取样时接收液中药物的浓度，Vi为第i 次取样体积。以累计渗透量Q 为纵坐标，取样时间t 为横坐标绘制曲线，并对曲线中的直线部分进行线性回归，求出斜率。该斜率即为稳态渗透速率(Jss)。渗透系数(Kp)的计算如以下公式(2)所示。

式中C0为一定温度下药物在载体中的溶解度。

活化能(Ea)的计算如公式(5)所示，通过测定不同温度下药物的渗透系数，计算公式(3)的斜率，由斜率推导计算活化能。

1.3 统计学处理 应用SPSS 13.0 统计软件，对数据进行单侧t 检验，P ＜0.05 为差异有统计学意义。

2 结果

不同条件下盐酸普萘洛尔的溶解度及渗透系数如表1 所示，薄荷醇和薄荷酮能够增加盐酸普萘洛尔在66.6%乙醇中的溶解度，而红没药醇却降低其溶解度。从渗透系数来看，薄荷醇、薄荷酮及红没药醇在不同的温度下，都远远大于乙醇，差异有统计学意义(P ＜0.05)。

渗透系数随着温度的升高而逐渐增大。Arrhenius 方程及透皮活化能如表2 所示，盐酸普萘洛尔透皮扩散过程中需要较高的能量，虽然薄荷醇、薄荷酮和红没药醇作为促渗剂能够显著增加其渗透系数，但仅薄荷醇降低了其透皮活化能。薄荷酮和红没药醇的透皮活化能分别是106. 14、124. 39 kJ/mol，都大于乙醇的90.06 kJ/mol，差异有统计学意义(P ＜0.05)。

表1 不同促渗剂下盐酸普萘洛尔的溶解度及渗透系数(n=5)

表2 不同促渗剂下盐酸普萘洛尔Arrhenius 方程及透皮活化能

3 讨论

Pagano 等［7］报道，离子穿透皮肤主要通过亲水通道，其穿透亲水磷脂酰胆碱双层需要消耗44.80 kJ/mol 的能量。Ogisol 等［8］通过实验证明盐酸特布他林主要通过亲水通道透过大鼠皮肤，且所需的活化能仅为23.03 kJ/mol。本实验中盐酸普萘洛尔从66.6%乙醇水溶液透皮吸收所需活化能为90.06 kJ/mol，显著高于通过亲水通道透皮吸收所需要的能量。由此推断，该药透过皮肤并非通过亲水通道，而是主要通过角质层中的脂质。

Narishetty 等［9］发现，萜类能够降低齐多夫定的透皮吸收活化能约50%。在本次研究中，萜类对药物具有显著促渗作用，但实验结果表明，仅薄荷醇降低了盐酸普萘洛尔的透皮吸收活化能。

根据Akomeah 等［10］的理论，盐酸普萘洛尔的氮原子与萜通过氢键形成复合物后，脂溶性增加，由角质层向表皮扩散及复合物氢键发生断裂时消耗更多的能量。薄荷醇由于对角质层影响较强，与盐酸普萘洛尔形成氢键复合物后其透皮活化能低于对照组。薄荷酮结构中，由于羰基的负电荷高于羟基，形成的氢键复合物发生断裂困难，所需的能量也增加。作为倍半萜，红没药醇具有较高的沸点，因此在相同温度下处于游离态的部分较少，对角质层影响较弱，并且红没药醇自身的脂溶性使复合物形成后脂溶性增加较大，致使通过表皮层时需要消耗更多的能量。

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［10］ Akomeah F，Nazir T，Martin G P，et al. Effect of heat on the percutaneous absorption and skin retention of three model penetrants［J］. Eur J Pharm Sci，2004，21(2－3):337－345.