駐極體美洛昔康貼劑對(duì)大鼠血液和肝臟組織中藥物濃度的影響

肖永恒,江鍵,李國(guó)棟,王冬,涂曄,馬琳,梁媛媛,崔黎麗

(1.第二軍醫(yī)大學(xué)藥學(xué)院,上海 200433;2.第二軍醫(yī)大學(xué)基礎(chǔ)部,上海 200433)

駐極體美洛昔康貼劑對(duì)大鼠血液和肝臟組織中藥物濃度的影響

肖永恒1,江鍵2,李國(guó)棟1,王冬1,涂曄1,馬琳2,梁媛媛2,崔黎麗1

(1.第二軍醫(yī)大學(xué)藥學(xué)院,上海 200433;2.第二軍醫(yī)大學(xué)基礎(chǔ)部,上海 200433)

利用藥劑學(xué)方法和柵控恒壓電暈充電技術(shù)制備駐極體美洛昔康貼劑,考察駐極體美洛昔康貼劑經(jīng)皮給藥24 h內(nèi),美洛昔康在SD大鼠血液和肝臟組織中濃度的變化,探討負(fù)極性駐極體對(duì)美洛昔康的透皮促滲效果.實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明經(jīng)皮給藥24 h內(nèi),-2 000 V駐極體對(duì)美洛昔康的透皮促滲效果不明顯;-1 200 V駐極體對(duì)美洛昔康的透皮吸收有明顯的促滲作用,且促滲倍數(shù)為對(duì)照組4倍.

經(jīng)皮給藥;駐極體;美洛昔康;血藥濃度;肝臟組織

透皮給藥系統(tǒng)是藥劑學(xué)中一個(gè)新興的領(lǐng)域,由于其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)而一直受到許多學(xué)者的關(guān)注.它給藥量相對(duì)較少,能減少副作用,而且可以實(shí)現(xiàn)緩控釋給藥[1].但是,皮膚角質(zhì)層的天然屏障作用一直是藥物透皮吸收的最大阻礙.藥物主要是通過(guò)角化細(xì)胞周?chē)闹|(zhì)通道穿過(guò)角質(zhì)層的[2],這樣就使得許多親水性的和分子量相對(duì)較大的化合物不能通過(guò)角質(zhì)層或者是透過(guò)量達(dá)不到治療濃度.因此,尋找促進(jìn)藥物透過(guò)皮膚的方法已成為研發(fā)透皮給藥系統(tǒng)的關(guān)鍵.

駐極體是指能夠長(zhǎng)期儲(chǔ)存空間電荷和偶極電荷的電介質(zhì)材料,駐極體技術(shù)是利用駐極體產(chǎn)生的持續(xù)穩(wěn)定的靜電場(chǎng)和微電流在皮膚角質(zhì)層脂質(zhì)雙分子層間形成暫時(shí)可逆的通道及拓寬毛囊孔徑來(lái)實(shí)現(xiàn)增加藥物通透量的一種經(jīng)皮給藥促滲方法.本文以聚丙烯膜為駐極體制備材料,美洛昔康為模型藥物,通過(guò)SD大鼠的在體透皮實(shí)驗(yàn),從藥物動(dòng)力學(xué)方面研究負(fù)極性駐極體對(duì)藥物的透皮促滲效果.

1 材料和方法

1.1 主要試劑及器材

壓敏膠Eudragit E100,德國(guó)R?hm公司;美洛昔康原料藥,上?？得鞲呖萍加邢薰?其他試劑均為色譜純、優(yōu)級(jí)純或分析純;柵控電暈充電系統(tǒng)(大連理工大學(xué)靜電與特種電研究所);EST102表面電位計(jì)(中國(guó)勞動(dòng)保護(hù)研究所);氮?dú)獯祾邇x(杭州奧盛儀器有限公司);高效液相色譜儀(日本島津公司).

1.2 材料及實(shí)驗(yàn)動(dòng)物

聚丙烯(Po lyp ropylene,PP),日本東麗株式會(huì)社;SD大鼠,雄性,(200±10)g,第二軍醫(yī)大學(xué)實(shí)驗(yàn)動(dòng)物中心提供.

1.3 駐極體美洛昔康貼劑的制備

將一定量Eudragit E100用丙酮溶解,加入檸檬酸三丁酯,溶解后加入美洛昔康,混合均勻后涂布于5 cm×6.5 cm的PP膜(背襯面)上制成美洛昔康貼劑.用柵控電暈充電系統(tǒng)制備-2 000 V和-1 200 V聚丙烯駐極體,將PP駐極體充電面與美洛昔康貼劑背襯層復(fù)合制成駐極體美洛昔康貼劑.

1.4 血漿和肝組織樣品的處理

1.4.1 血漿樣品處理

取大鼠血漿500μL置于10 m L塑料離心管中,加入吡羅西康標(biāo)準(zhǔn)溶液(20μg/m L)30μL和鹽酸(2.4 mol/L)200μL,渦旋30 s,加入6 m L乙酸乙酯渦旋3 min,于6 000 r/min離心6 min,取上清液5 m L于氮?dú)饬飨?0℃水浴吹干,殘留物用150μL流動(dòng)相復(fù)溶,于12 000 r/min離心10 min后取上清液進(jìn)樣分析[3].

1.4.2 肝組織樣品處理

精密稱(chēng)取大鼠肝組織,加入0.1 mo l/L氫氧化鈉溶液,高速勻漿3 min,取勻漿液500μL置于10 m L塑料離心管中,同上1.4.1血漿樣品處理[4].

1.5 體內(nèi)透皮實(shí)驗(yàn)

SD大鼠108只,隨機(jī)分成9個(gè)取樣組(1,2,4,6,8,10,12,18,24 h).每組12只大鼠按體重大小配對(duì),每對(duì)經(jīng)麻醉、固定、剃須刀腹部去毛后分別貼上美洛昔康貼劑(對(duì)照組)和-1 200 V駐極體美洛昔康貼劑(-1 200 V實(shí)驗(yàn)組)及-2 000 V駐極體美洛昔康貼劑(-2 000 V實(shí)驗(yàn)組),然后分別于以上時(shí)間點(diǎn)定時(shí)取樣.眼眶靜脈叢取血于甘素化試管,3 000g離心10 min取上清血漿500μL;同時(shí)取肝組織2.0 g,加入氫氧化鈉溶液(0.1 mo l/L)4 m L,高速勻漿3 min,取勻漿液500μL.血漿和肝組織勻漿液按“血漿樣品處理”項(xiàng)進(jìn)行相同處理.

2 結(jié)果與討論

2.1 血漿和肝臟組織中藥物含量隨時(shí)間的變化

圖1為對(duì)照組、-1 200 V實(shí)驗(yàn)組和-2 000 V實(shí)驗(yàn)組經(jīng)皮給藥24 h內(nèi)美洛昔康在大鼠血漿中的濃度隨時(shí)間變化的曲線(xiàn).由圖可見(jiàn),對(duì)照組、-1 200 V實(shí)驗(yàn)組和-2 000 V實(shí)驗(yàn)組血藥濃度隨時(shí)間的變化規(guī)律相似,曲線(xiàn)分別在4 h和8 h出現(xiàn)2個(gè)峰值,并在8 h達(dá)到最大血藥濃度,從8 h到24 h,血藥濃度趨于平穩(wěn).這是因?yàn)樵诮?jīng)皮給藥的起始階段,貼劑中藥物的釋放占主導(dǎo)地位,藥物由貼劑向角質(zhì)層以較快的速度擴(kuò)散.隨著藥物擴(kuò)散時(shí)間的持續(xù),藥物由角質(zhì)層向下層組織擴(kuò)散的速度也逐漸增加,但是藥物由貼劑向角質(zhì)層中的擴(kuò)散速度遠(yuǎn)大于藥物由角質(zhì)層向下層組織的擴(kuò)散速度,因此,總體效果是藥物在皮膚角質(zhì)層中的量增加較快,血藥質(zhì)量濃度增加相對(duì)較慢,且在4 h達(dá)到1個(gè)峰值.隨著作用時(shí)間的延長(zhǎng),藥物由于濃度差所造成的釋放動(dòng)力逐漸減小,角質(zhì)層中藥物的量達(dá)到極大值,此時(shí),由于皮膚血液循環(huán)的“漏槽”效應(yīng),藥物由角質(zhì)層向下層組織的擴(kuò)散速度遠(yuǎn)大于藥物由貼劑向角質(zhì)層中的擴(kuò)散速度,因此,4 h后藥物在角質(zhì)層中的含量不斷減少,血藥質(zhì)量濃度快速上升,并在8 h時(shí)達(dá)到最大峰值;從8 h到24 h,貼劑和角質(zhì)層“儲(chǔ)庫(kù)”中藥量不斷減少,“漏槽”效應(yīng)減弱,藥物的擴(kuò)散速率趨于平穩(wěn),因此血藥質(zhì)量濃度也趨于平穩(wěn).

圖1結(jié)果還表明,-2 000 V實(shí)驗(yàn)組血藥質(zhì)量濃度略高于對(duì)照組的,但差異沒(méi)有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義;-1 200 V實(shí)驗(yàn)組血藥質(zhì)量濃度明顯高于對(duì)照組和-2 000 V實(shí)驗(yàn)組的,且差異均有統(tǒng)計(jì)學(xué)意義.這是由于-1 200 V駐極體能夠較持久地打開(kāi)角質(zhì)層緊密排列結(jié)構(gòu),增加其膜脂的流動(dòng)性,并形成微細(xì)易于通透的流動(dòng)性孔道,使得藥物快速進(jìn)入角質(zhì)層,并通過(guò)角質(zhì)層進(jìn)入活性表皮及真皮層,經(jīng)由毛細(xì)血管進(jìn)入體循環(huán),達(dá)到較高的血藥質(zhì)量濃度水平.而-2 000 V駐極體的高表面電位和高密度電荷能在短時(shí)間內(nèi)更大程度地影響角質(zhì)層的緊密排列,并形成孔道使大量藥物擴(kuò)散進(jìn)入角質(zhì)層,但是這種皮膚結(jié)構(gòu)的改變是短暫的,隨著作用時(shí)間的增加,皮膚結(jié)構(gòu)趨于正常排列,藥物的擴(kuò)散主要由美洛昔康的擴(kuò)散決定.

圖2給出了對(duì)照組、-1 200 V實(shí)驗(yàn)組和-2 000 V實(shí)驗(yàn)組在經(jīng)透皮給藥24 h內(nèi)大鼠肝臟組織中美洛昔康含量隨時(shí)間的變化曲線(xiàn).肝組織中藥物質(zhì)量濃度隨著血藥質(zhì)量濃度的變化而變化,也表現(xiàn)出同樣的變化趨勢(shì).這是因?yàn)槊缆逦艨颠M(jìn)入體循環(huán)后,絕大部分與血漿蛋白結(jié)合,然后主要經(jīng)肝臟代謝排出體外.

2.2 峰值(8 h)濃度比較

圖3給出了對(duì)照組、-1 200 V實(shí)驗(yàn)組和-2 000 V實(shí)驗(yàn)組血藥濃度和肝組織藥物濃度分別在峰值(8 h)時(shí)的比較,概率p<0.05為顯著性差異.8 h時(shí),-1 200 V組血藥濃度明顯高于對(duì)照組和-2 000 V組的,且約為對(duì)照組的4倍;肝組織藥物質(zhì)量濃度表現(xiàn)出同樣的統(tǒng)計(jì)結(jié)果.根據(jù)體外透皮實(shí)驗(yàn)結(jié)果[5]:1)負(fù)極性駐極體較正極性的對(duì)美洛昔康有更顯著性的透皮促滲作用;2)在0至-1 200 V的電壓范圍內(nèi)負(fù)極性駐極體對(duì)美洛昔康的促滲作用與駐極體的表面電位呈正相關(guān)性.綜合體內(nèi)外實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,-1 200 V較-2 000 V駐極體具有更顯著的促進(jìn)美洛昔康透皮吸收的作用.駐極體所產(chǎn)生的靜電場(chǎng)和微電流能引起皮膚角質(zhì)層超微結(jié)構(gòu)的改變并形成新的可逆性的孔道,同時(shí)還能增強(qiáng)角質(zhì)層細(xì)胞膜脂的流動(dòng)性,從而增加藥物的經(jīng)皮通透性.而且,不同極性駐極體對(duì)藥物的經(jīng)皮吸收促進(jìn)作用與藥物的極性有著密切的關(guān)系.美洛昔康是一個(gè)弱酸性的小分子化合物,在中性和偏堿性的環(huán)境中極易失去一個(gè)質(zhì)子變成一個(gè)負(fù)離子,負(fù)極性駐極體在改變大鼠皮膚角質(zhì)層微結(jié)構(gòu)的同時(shí)還對(duì)藥物產(chǎn)生了一定的推動(dòng)作用,這種推動(dòng)作用有利于藥物從貼劑基質(zhì)中釋放.當(dāng)駐極體的表面電位較低時(shí),負(fù)極性駐極體對(duì)美洛昔康的推動(dòng)作用在促滲作用中占主導(dǎo)地位,這種推動(dòng)作用隨著表面電位的升高而增強(qiáng);當(dāng)駐極體的表面電位達(dá)到一定值(-1 200 V)時(shí),可逆性的孔道和膜脂的流動(dòng)性占據(jù)了主導(dǎo)地位,成為負(fù)極性駐極體促進(jìn)美洛昔康經(jīng)皮轉(zhuǎn)運(yùn)的主要因素.因此,-1 200 V駐極體能更好地促進(jìn)美洛昔康透過(guò)皮膚角質(zhì)層進(jìn)入血液循環(huán),并達(dá)到較高的血藥濃度,起到良好的全身治療作用.

圖3 峰值質(zhì)量濃度比較Fig.3 Com parison of peak value

3 結(jié)論

不管從治療水平(血藥質(zhì)量濃度)角度,還是從代謝(肝組織藥物質(zhì)量濃度)角度,-1 200 V駐極體較-2 000 V駐極體對(duì)美洛昔康的經(jīng)皮滲透有更顯著性的促進(jìn)作用.此外,-1 200 V駐極體美洛昔康貼劑作用時(shí),大鼠血藥質(zhì)量濃度和肝組織藥物質(zhì)量濃度變化整體都較口服制劑的平穩(wěn),藥物在體內(nèi)的循環(huán)時(shí)間延長(zhǎng),有效血藥質(zhì)量濃度維持時(shí)間較長(zhǎng),達(dá)到類(lèi)似緩釋制劑的作用.

[1]MARK R P,ROBERT L.Transdermal drug delivery[J].Nature Biotec,2008,26(Supp l):1261-1268.

[2]鄭俊民.經(jīng)皮給藥新劑型[M].北京:人民衛(wèi)生出版社,2006.

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[5]JIANG Jian,KONG Yuxiu,CHENGLiang,et al.Effect of electret on transdermal permeation of meloxicam from a patch fo rmulation[Z].The Proceedingsof the 6th International Conference on App lied Electrostatics,Shanghai,2008.

Effect of Electret Meloxicam Patch on the Drug Concentration in Plasma and Liver of SD Rats

XIAO Yong-heng1,JIANGJian2,LIGuo-dong1, WANGDong1,TU Ye1,MA Lin2,LIANG Yuan-yuan2,CUILi-li1
(1.Schoo l of Pharmacy,Second M ilitary M edical U niversity,Shanghai 200433,China; 2.Department of Physics and Mathematics,College of Basic Medical Sciences,Second M ilitary M edical University,Shanghai 200433,China)

PP electret meloxicam patches w ere p repared by the co rona charging and pharmaceutical method to study the concentration changes of d rug in p lasma and liver tissue w ithin 24h after transdermal administration,and to investigate the enhancement of negative electret on transdermal abso rp tion of meloxicam.The results indicated that-1 200 V electret had a remarkable enhancing effect on percutaneous abso rp tion of meloxicam w ith the enhancing ratio of 4,but-2 000 V electret showed no obvious enhancement on meloxicam transdermal abso rp tion.Therefore,-1 200 had much better enhancing effect on meloxicam transdermal abso rp tion as compared w ith-2 000 V electret.

transdermal administration;electret;meloxicam;p lasma concentration;liver tissue

O 484

A

1000-1565(2010)05-0560-04

2010-04-20

國(guó)家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(50577066;50977089);軍隊(duì)"十一五"國(guó)際合作項(xiàng)目(06H 022)

肖永恒(1984-),男,湖北武漢人,第二軍醫(yī)大學(xué)在讀碩士研究生.

崔黎麗(1961—),女,河北鹽山人,第二軍醫(yī)大學(xué)教授,碩士生導(dǎo)師,主要從事物理藥劑學(xué)方向研究.

(責(zé)任編輯:梁俊紅)