比较常见外用镇痛药经皮释放特性及其在局部组织的分布
2021-09-16李晓涛朱华明
李晓涛,朱华明
(泸州医学院基础医学院,四川 泸州 646000)
0 引言
疼痛是肌肉骨骼系统疾病最主要的症状,口服NSAIDs镇痛效果良好,但存在胃肠道安全性问题,故外用NSAIDs 通过改变用药途径,在不降低镇痛效果同时,经皮给药可显著减少药物系统暴露量,提高 NSAIDs的用药安全性,已在临床广泛应用[1],目前常用外用NSAIDs有洛索洛芬钠凝胶膏、氟比洛芬凝胶贴膏、吲哚美辛凝胶膏、洛索洛芬钠贴剂等。在TDDS系统中,药物的释放度与透皮率是影响外用NSAIDs药效的重要因素[2]。由于目前临床上缺乏各外用NSAIDs的释药性能和药代动力学数据,因此本研究目的是探究外用NSAIDs体外释放透皮性能及在体内的分布情况。
1 实验材料
1.1 实验动物与主要试剂药品
健康雄性SD大鼠若干只(体重300g±50g,上海动物中心);洛索洛芬钠凝胶膏(湖南九典);氟比洛芬凝胶贴膏(北京泰德);吲哚美辛凝胶膏(青州尧王制药);洛索洛芬钠贴剂(第一三共);酮洛芬贴剂(Pacific Pharmaceutic);吡罗昔康贴剂(江苏恒瑞);14C标记的洛索洛芬钠凝胶膏、氟比洛芬凝胶贴膏、吲哚美辛凝胶膏、洛索洛芬钠贴剂、酮洛芬贴剂、吡罗昔康贴剂(贝塔医药科技);0.5%冰醋酸;Na2HPO4·12H2O;KH2PO4;三乙胺;稀磷酸;氯化钠注射液;巴比妥;甲醇;乙腈(均为色谱纯,FISHER公司)。
1.2 实验仪器
高效液相色谱(美国沃特世),Franz扩散池(天津市正通科技有限公司);PL202-L电子天平/XS105分析天平(Mettler Toledo公司);AYJ1-0501-U纯水机(重庆市颐科公司);Inertsil ODS-3C18柱(4.6mm×250mm,5μm);透析膜(孔径0.45μm聚醚砜膜);HPLC滤膜(0.45μm滤膜);电动剃毛器;外科手术剪;线性探针(膜长30mm,5000 Da);液闪计数器。
2 方法
2.1 含量测定HPLC色谱条件
洛索洛芬色谱柱[3]:Inertsil ODS-3C18柱(4.6mm×250 mm,5um),流动相:乙腈-磷酸盐缓冲液(40:60,PH3.5),λ=221nm。氟比洛芬色谱柱[4]:C18柱,流动相:甲醇7.42nmol/L,λ=247nm。吲哚美辛色谱柱[5]:C18柱,流动相:甲醇:水(0.5%冰醋酸) =3:1(PH5.98),λ=266nm。吡罗昔康色谱柱[6]:C18色谱柱;流动相:乙腈-0.5%冰醋酸溶液(60:40),λ=243nm。酮洛芬色谱柱[7]:C18柱,流动相:甲醇:水(稀磷酸)=80:20(PH4),λ=260nm。吡罗昔康色谱柱[8]:以上均为柱温40℃,流速1mL/min,进样量20ul。
2.2 体外释放度实验[5,8,9]
①配制0.01mol·L-1磷酸盐缓冲液PBS(pH7.4),作为接收介质,预温至37.0℃;②将A组药固定于Franz扩散池扩散室与接收室间,释放面向下,在贴膏下方放入透析膜,将释放介质加至刻度线,搅拌转速600 r/min,分别于1、2、4、6、8、12、24h取2mL释放液,含量测定,并补充等量空白介质。计算累积释放度(%)和绘制药物渗透曲线。Ln=(Cn×V+Σi=1n-1Ci×V0)/W×100。Ln为累积释放度,Cn为第n个时间点样品的浓度,V为接收池体积,Ci为第i个时间点样品的浓度,V0为每次取样的体积,W为样品中相应主药成分的含量;③其他组实验方法参照上述A组的实验方法。
表1 常见非甾体抗炎药体外渗透率比较
2.3 体外透皮实验[3,5,8,9]
①制备离体皮肤:巴比妥麻醉大鼠,剃除鼠毛至腹部皮肤表面光洁。快速断髓处死,剥离全层腹部皮肤,去皮下脂肪和结缔组织,PBS冲洗。② 体外透皮实验:采用Franz扩散池法,上室为扩散室,下室为接受室,有效扩散面积1.77cm2。将A组药贴鼠皮上,固定在两室之间,接收室注满PBS,排气泡,使液面完全与皮肤内层接触,搅拌转速300r·min-1,32℃,在2、4、6、8、10、12、24 h取接收液1mL,补加同体积的新鲜接收液,测含量,计算单位面积累积透过量Qn和绘制渗透曲线。Qn=(VCn+∑n-1i=1Ci×1)/S式中Qn为第n个时间点的单位面积累积透过量,V为接收室中接收液的体积,Cn为第n个取样点测的药物浓度,1代表取样体积1mL,S为扩散面积;③其他组参考A组的实验方法。
2.4 含水量检测
每组取3贴,称重,100℃烘箱烘12h,再称重,求前后差值和平均值。
2.5 分布-同位素示踪法[10-12]
①透析膜探针植入:取三只大鼠,麻醉,分别将线性探针用穿刺针引导植入皮肤、骨骼肌、关节腔,将引导针抽回,将微透析探针膜管留于靶组织中,固定,灌流缓解创伤1h。②本底试验:以空白液灌流,连续收集样品,加水性闪烁剂,5min内衰减计数作为本底。③回收率试验:平衡后,灌流含洛索洛芬钠灌流液,采样间隔1h,样品20ul,测相对损失率。④在体皮肤微透析实验:将14C标记洛索洛芬钠凝胶膏贴敷于大鼠腹部,相同流速灌流,在给药后1 h、2h、4h、8 h、12h、24 h、48 h(揭除后24 h)各取微透析样品20ul,加入水性闪烁液,液闪计数仪测放射性强度,扣除本底并校正。骨骼肌和关节腔微透析实验参照上述方案;⑤其他五组参照A组方案。⑥绘制药物浓度变化曲线。
2.6 统计分析
3 实验结果
3.1 体外释放度
A、B、C、D、E、F组的12h平均累积释放率分别为88.4±5.2%,79.8±6.4%,80.2±7.2%,81.8±4.4%,75.2±5.2%,80.2±6.2%,结果提示A组洛索洛芬凝胶膏12h累计释放率更高(P<0.05)。
图1 常见外用非甾体抗炎药的体外释放度曲线
3.2 体外透皮研究
A、B、C、D、E、F组的12h平均累积渗透率分别为84.4±4.4,80.2±5.3%,78.2±5.3%,78.2±4.6%,76.1±4.2%,75.8±4.8%。结果提示A组洛索洛芬凝胶膏的12h累计渗透率更高(P<0.05)。
3.3 含水量
A、B、C、D、E、F组 的 含 水 量 分 别 为53.2±2.4%,42.7±1.5%,54.1±1.8%,2.4±0.4%,2.2±0.3%,2.1±0.3%,其中A组洛索洛芬钠凝胶膏和C组吲哚美辛凝胶贴膏含水量更高。
3.4 分布
六组药物在靶组织中药物浓度变化趋势是相似的,均在12h左右达到最大值,A组在给药12h皮肤、骨骼肌、关节腔中药物浓度分别达到(286.3±35.9)μg/g、(286.4±31.5)μg/g、(146.4±31.5)μg/g,在24h药物浓度分别是(235.3±34.8)μg/g、(112.2±36.4)μg/g、 (62.2±36.4)μg/g,均高于其他五组(P<0.05)。结果提示A组洛索洛芬钠凝胶膏渗透更多、更深、更持久。
图3 皮肤中药物浓度变化曲线(ug/g)
图4 骨骼肌中药物浓度变化曲线(ug/g)
图5 关节腔中药物浓度变化曲线(ug/g)
4 讨论
外用NSAIDs作为经皮给药系统药物,药物的释药性能是影响药效发挥的关键因素,由于局部经皮给药后的血药浓度都非常低,单靠检测局部用药后的血(尿)药浓度往往不能用来衡量药物的生物等效性。而离体皮肤的吸收、分布和代谢等与在体皮肤相比都发生着巨大的改变,因而无法体现药物在皮肤中代谢的真实过程。因此本研究选择离体皮肤进行药物释放和透皮渗透方面的研究,并结合在体动物皮肤药代动力学实验,更全面地研究药物释药性能及其分布情况。
本研究结果提示:洛索洛芬钠凝胶A组的12h累计释放率和累计渗透率达到(88.4±5.2)%和(84.4±4.4)%,高于其他五组(P<0.05),这可能与凝胶膏剂型的含水量有关,研究发现了洛索洛芬钠凝胶膏和吲哚美辛凝胶贴膏含水量达到(53.2±2.4)%和(54.1±1.8)%,高于氟比洛芬钠凝胶膏、吡罗昔康贴、洛索洛芬钠贴。另外在体分布实验结果显示A组在给药12h皮肤、骨骼肌、关节腔中药物浓度分别达到286.3±35.9、286.4±31.5、146.4±31.5,在24h药物浓度分别是235.3±34.8、112.2±36.4、62.2±36.4(ug/g),均高于其他五种外用NSAIDs药物(P<0.05),这表明了洛索洛芬钠凝胶膏渗透更多、更深、更持久,因此具有更优的透皮性能。
本研究不足之处:虽然同位素示踪法具有灵敏度高、检测方便、应用广泛等这些优点,但其所检测的只是原形药物和或体内代谢产物总的放射性强度,不能区分究竟是原形药物还是代谢产物,且数据精密度不及HPLC/MS等仪器。若在体分布实验能联合HPLC/MS检测,可增加一个维度研究药物分布以及药物代谢转化的过程,试验设计更科学。