不同促渗剂对芍药苷凝胶体外透皮吸收的影响

胡远康，钟雨虹，刘志东，祁东利

（1.天津中医药大学组分中药国家重点实验室，天津 301617；2.天津中医药大学现代中药发现与制剂技术教育部工程中心，天津 301617）

芍药苷（PF）亦称芍药花素，来源于芍药科植物芍药根，是从中药赤芍、白芍中分离的一种蒎烷单萜苦味苷。在白芍总苷（TGP）中含量最高，约90%[1]，为白色吸湿性无定形棕褐色粉末（90%为类白色粉末）。现代药理研究表明，PF 具有抗抑郁、抗炎、镇痛、抗肿瘤、保肝、神经保护、免疫调节、防治糖尿病等作用[2-4]。PF 常用于抗炎及镇痛，有助于临床治疗类风湿性关节炎[5-7]。

口服给药药动学研究表明，PF 在胃肠道中吸收情况不佳，生物利用度低，因此改变PF 给药途径对提高药物的体内吸收与增强药物疗效，具有非常重要的意义[8-10]。经皮吸收制剂可以避免肝脏的首过效应，且可以提高患者依从性。但是皮肤作为一道生理屏障，对药物的透过具有阻碍作用，因此，筛选合适的促渗剂显得尤为必要。目前，对PF 的研究大多围绕其药理活性开展，而对透皮吸收少有报道[11-13]，且将其制为凝胶剂尚无报道，本实验系统研究PF体外经皮渗透特性，意在为PF 的制剂设计提供理论依据。

1 仪器、试药与实验动物

1.1 仪器 智能磁力加热搅拌器（SCGL-4B，DTGE1000，巩义市予华仪器有限责任公司）；高效液相色谱（HPLC）仪（1260，VWD，DEACX18632，美国安捷伦公司）；透皮扩散实验仪（TK-20B 型，上海锴凯科技贸易有限公司）；台式通用冷冻离心机（Thermo Fisher 公司）；去离子水机（Mill-Q，美国Millipore公司）。

1.2 试药 PF 对照品（批号：106H021，北京索莱宝科技有限公司，含量>98%）；PF 原料药（批号：FY00Y0816，南通飞宇生物科技有限公司，含量＞98%）；卡波姆940（批号：20200614，武汉拉那白医药化工有限公司）；药用甘油（批号：K2019079，上海阿拉丁生化科技股份有限公司）；羟苯乙酯（艾勒科技）；三乙醇胺（批号：20210103，成都华邑药用辅料制造有限责任公司）；生理盐水（批号：21020203B，安徽双鹤药业有限责任公司）；薄荷油（批号：B22N9C75604，上海源叶生物科技有限公司）；桉叶油（批号：B28S9C71133，上海源叶生物科技有限公司）；油酸（药用级，批号：18513，上海阿拉丁生化科技股份有限公司）；水溶性月桂氮卓酮（批号：200701，湖北科捷制药有限公司）。

2 方法与结果

2.1 分析方法的建立

2.1.1 色谱条件 安捷伦色谱柱：ZORBAX EcLipse Plus，C18（4.6 mm×250 mm，5 μm）；流动相：A（0.1%磷酸水溶液）-B（乙腈），梯度洗脱：0～9 min，20%～20%B；9～12 min，20%～60%B；流速1.0 mL/min；进样量10 μL；柱温30 ℃；检测波长230 nm；后运行时间3 min。

2.1.2 专属性考察 取12 h 空白PF 凝胶透皮接受液、PF 凝胶透皮接受液、PF 对照品溶液。按照“2.1.1”项下的条件进样分析，记录HPLC 图，结果表明该方法专属性良好。见图1。

2.1.3 线性考察 称取PF 对照品（含量≥98%）适量置于10 mL 容量瓶中，使用甲醇定容，母液浓度为2 720.48 μg/mL。将母液浓度依次配置为1 360.24、544.10、272.05、136.02、54.41、13.60 μg/mL，以PF 浓度（C）为横坐标，峰面积（A）为纵坐标，计算标准曲线方程A=13.527C+82.105，R2=0.999 5。

2.1.4 精密度考察 取“2.1.3”项下浓度分别为54.41、136.02、1 360.24 μg/mL 的低、中、高浓度的供试品溶液，1 d 内分别测定3 次，连续测定3 d，根据供试品溶液的峰面积，计算3 种浓度标准品溶液日内精密度RSD 范围为0.15%～2.57%，日间精密度范围为1.92%～2.53%。

2.1.5 重复性考察 取12 h 内的同一PF 凝胶透皮接受液，离心（10 000r/min，10 min，离心半径16.8 cm），过水系0.22 μm 滤膜，平行处理6 份，分别进样分析，计算RSD 值为1.02%。

2.1.6 加样回收率 取已知含量的PF 凝胶透皮接受液，平行处理6 份，分别加入PF 对照品2.46 mg，进样分析，计算6 份接受液加样回收率平均值为99.41%，RSD 值为0.76%。

2.1.7 稳定性考察 取12 h 内的同一PF 凝胶透皮接受液，离心（10 000r/min，10 min，离心半径16.8 cm），过水系0.22 μm 滤膜，分别于0、2、4、6、8、10、12、24、36、48 h 进样检测，以各样品中PF 的含量计算RSD 值为0.51%。

2.2 PF 理化性质测定

东北四省区节水增粮行动是中央着眼经济社会发展全局批准开展的一项重大专项行动。东北四省区水资源相对短缺，特别是农业发展受到水资源条件制约，开展东北四省区节水增粮行动水资源论证是实施好节水增粮行动的重要前期工作，对科学确定发展规模，合理利用有限水资源，缓解水资源供需矛盾，提高水资源利用效率，确保节水增粮增效具有重要意义。项目水资源论证过程中，切实加强工作领导，进一步提高认识，统一思想，通过主要领导亲自抓、勤过问、多了解、常督促，将最严格水资源管理制度的总体要求严格落实到报告书编制过程中，才能真正做到科学论证确定项目发展规模，合理利用有限的水资源，进而做到量水而行、因水制宜，通过节水实现增粮。

2.2.1 PF 表观溶解度的测定 将过量的PF 原料药加入至pH 为7.4 的2 mL 磷酸缓冲盐溶液中（n=3），使用智能磁力加热搅拌器搅拌24 h，温度控制在（37±1）℃，制成过饱和溶液，静置，吸取上清药液使用0.22 μm 有机滤膜过滤，离心（10 000 r/min，10 min，离心半径16.8 cm），取0.1 mL 加至50 mL 容量瓶中，使用pH 为7.4 的磷酸缓冲盐溶液进行稀释、定容，按照“2.1.1”项下的色谱条件进样分析，计算PF在pH 为7.4 的磷酸缓冲盐溶液中的溶解度为（118.00±0.48）mg/mL。

2.2.2 PF 油水分配系数测定 精密量取上述离心后的PF 饱和溶液1 mL 置于4 mL 离心管中，加等量的水饱和正辛醇恒温振荡2 h，静置24 h 分层，精密量取下层水溶液0.1 mL，加入pH 为7.4 的磷酸缓冲盐溶液稀释至50 mL，按照“2.1.1”项下条件进样，用HPLC 法测定水相中PF 含量，根据下列公式进行计算，PF 在pH 为7.4 的磷酸盐缓冲溶液中的油水分配系数LogP=-0.59。

Co 为PF 在油相（即正辛醇）中的浓度，Cw 为PF 在水相中的浓度。

2.3 PF 体外经皮渗透实验

2.3.1 离体大鼠皮肤处理 取健康SD 雄性大鼠，剔除腹部皮肤绒毛，以10%水合氯醛（0.8 mL/只）麻醉大鼠，使用剪刀小心剥离腹部皮肤，并用刀片剔除皮肤组织及脂肪，过程中不得破损皮肤。用生理盐水反复冲洗后，平铺于铝箔纸上，包好，置于-20 ℃冰箱保存备用。存放不得超过7 d，实验时室温下自然解冻。

2.3.2 含不同促渗剂PF 凝胶剂的制备 称取0.4 g卡波姆940 于100 mL 烧杯中，加入适量去离子水，使用磁力搅拌器搅拌均匀，溶胀过夜后加入处方量的PF 原料药，加入甘油10 g，分别加入不含和含有促渗剂薄荷油（3%、5%、7%、9%）、油酸（2%、3%、4%）、氮酮（3%、4%、5%）、桉叶油（3%、4%、5%），搅拌均匀，加入去离子水至100 g，加入处方量的羟苯乙酯，搅拌，加入处方量的三乙醇胺，充分搅拌均匀，离心（4 000 r/min，10 min，离心半径16.8 cm），去除气泡即得。

2.3.3 经皮渗透动力学方程及其动力学参数考察 使用改良后的Franz 垂直扩散池，扩散池分为供给池和接收池两个部分，接收池体积为8 mL，扩散池有效透皮面积为3.14 cm2。分别取1.0 g 凝胶于透皮扩散池供给池上，使之与大鼠皮肤充分接触。接受池中注入pH 为7.4 的磷酸缓冲盐溶液8 mL，排空气泡，将透皮扩散仪水浴温度控制在（37±1）℃，磁力搅拌（500 r/min）。分别于给予凝胶后1、2、4、6、8、10、12 h 从接收池中取2.0 mL 接收液，同时补充等体积相同温度的空白接收介质，将取出的接收液离心（13 000 r/min，10 min，离心半径16.8 cm），过水系0.22 μm 微孔滤膜，取续滤液按“2.1.1”项色谱条件进样，测定并计算各时间点接收液中药物的浓度（Cn）、单位面积药物累积透皮量（Qn）和药物累积透皮率（Fn）。按照如下公式进行计算：

其中Cn、Ci为第n 个和第i 个取样点测得的药物浓度，V0为接收池中接收液的体积，Vi为每次取样的体积，A为有效透皮面积，Q总为供给池凝胶中的PF 总含量，Ps 为表观渗透系数。以单位时间（t）对Qn作图，可得到药物累积释放曲线，进行线性回归得到拟合方程，其斜率即为稳态透皮速率（Js）。

2.4 不同促渗剂对PF 透皮吸收的影响 本研究使用不同比例的薄荷油、油酸、氮酮和桉叶油作为促渗剂，以12 h 时的Q值、Js、Ps 及增渗比为考察指标，结果见表1。

表1 不同促渗剂在不同浓度下的经皮渗透动力学方程及其动力学参数

由表1 可知，PF 的经皮渗透动力学符合零级动力学方程，不同时刻累积渗透量与时间具有良好的线性关系。统计学处理方面，以Js 为考察指标，进行t检验。图2 为采用4 种不同促渗剂时PF 凝胶的药物累积渗透曲线。图2A 可以看出，薄荷油由低浓度3%到7%时，PF 累积透过量呈增加趋势，当在7%浓度时，12 h 的PF 经皮累积透过量达到最高值，当薄荷油浓度继续增加到9%时，PF 12 h 累积透过量降低，说明薄荷油作为促渗剂具有一个最佳浓度，比此浓度高或低的促渗剂促渗作用不理想，甚至会对PF 的经皮渗透产生抑制作用。与空白促渗剂比较，差异具有统计学意义的是5%薄荷油与7%薄荷油（P＜0.01），分别使PF 经皮速率提高至1.63、1.95倍。在7%薄荷油作用下，PF 6 h 累积透过率为60.50%，12 h 累积透过率为81.20%；而未添加促渗剂时，PF 6 h 累积透过率为13.70%，12 h 累积透过率为33.80%，即7%薄荷油可以提高PF 累积透过率。通过图2B 及图2D 可以看出，当分别提高油酸和桉叶油浓度时，PF 累积透过量均是先升高后降低，但只有3%油酸及4%桉叶油对PF 具有促渗作用，与空白促渗剂比较，这两种促渗剂透皮速率的差异具有统计学意义（P＜0.05），分别使PF 经皮速率提高至1.19、1.20 倍。图2C 考察氮酮最常用的促渗浓度，未发现其对PF 具有促渗作用。通过表1 可知，这几种促渗剂对PF 促渗作用依次为7%薄荷油＞5%薄荷油＞4%桉叶油＞3%油酸。

图2 不同促渗剂中PF 累积透过曲线图

3 讨论

一般来讲，药物的溶解度、油水分配系数、相对分子质量等对其经皮吸收能力起决定性作用，由“2.2.1”及“2.2.2”项下的考察结果可知，PF 在pH为7.4 的磷酸缓冲盐溶液中的溶解度为（118.00±0.48）mg/mL，表明PF 是一种强水溶性药物，过高的水溶性药物或脂溶性药物均不利于制成外用制剂。通常logP值范围在2～3 的药物具有较好的经皮渗透效果[14]，PF 的logP值为-0.59，数值较小，PF 相对分子质量为480.462，分子质量小于500，有利于通过皮肤障碍，但由于logP值较小，与皮肤的相容性较差，导致其不易透过角质层。因此筛选合适的促渗剂，提高PF 累积透过量，增加药物吸收率显得尤为重要。

本实验通过查阅相关文献[15-17]，选择对薄荷油、桉叶油、油酸及氮酮4 种常用促渗剂进行考察。参照文献，桉叶油、油酸和氮酮促渗剂常用质量分数为1%～5%，本实验主要选取这一范围进行考察。

透皮结果发现，与空白促渗剂比较，在4%桉叶油及3%油酸作用下，这两种促渗剂均有促渗效果，透皮速率提高（P＜0.05），在其他质量分数下呈现抑制作用。桉叶油对水溶性药物及脂溶性药物均具有促进渗透作用，机制可能为桉叶油作用于皮肤类脂间质，使其结构遭到破坏，通透性增加，从而促进药物的透皮吸收[18]。油酸在低浓度时对水溶性药物具有促进渗透作用[19]，机制可能是其对皮肤的整个角质层中的脂质作用，使脂质流动性增强，减少药物透过时的阻力[20]。氮酮作为最常用的促渗剂，一般促渗效果较好，本实验中未发现氮酮对PF 的经皮产生促渗作用，3 种质量分数的氮酮均对PF 表现出抑制作用（增渗比＜1），可能是因为提高氮酮质量分数会增加凝胶的黏稠性，因此呈现出抑制作用。既往研究结果表明，薄荷油对水溶性药物具有较好的促渗透作用[21-23]，且薄荷油浓度较高时，促渗效果较强，这与本实验结果一致。当薄荷油浓度为5%时，透皮速率提高（P＜0.01）；当薄荷油浓度为7%时，促渗效果最强。但当浓度继续增加时，反而不利于PF渗透。薄荷油的促渗机制可能是通过破坏角质层间质，从而引起细胞间隙增加，降低了PF 通过角质层的阻力[24]。

本研究最终选择7%薄荷油作为PF 凝胶促渗剂，可为治疗类风湿性关节炎开发新药提供依据。