吲哚美辛理化性質(zhì)的測(cè)定及研究pH對(duì)其經(jīng)皮滲透活性的影響

王曉麗 周宋匯

吲哚美辛(Indomethacin，IND)是非甾體類解熱鎮(zhèn)痛藥，其制劑主要用于各種風(fēng)濕及類風(fēng)濕關(guān)節(jié)炎、周椎炎的治療［1］。目前國內(nèi)外現(xiàn)有的制劑大多為普通的膠囊、片劑或腸溶型的制劑，不同程度存在著釋藥“峰谷”和特釋現(xiàn)象，由此引起的各種不良反應(yīng)有些也十分明顯，使其在臨床應(yīng)用上受到很大的限制［2］。研制IND經(jīng)皮給藥制劑可以使各種不良反應(yīng)明顯降低［3］，從而擴(kuò)大其臨床應(yīng)用范圍。

圖1 吲哚美辛結(jié)構(gòu)

藥物的經(jīng)皮吸收受藥物理化性質(zhì)如溶解度、油水分配系數(shù)和解離程度等影響［4］。由于pH能影響有機(jī)弱酸和有機(jī)弱堿類藥物的解離程度，因而能影響這些藥物的經(jīng)皮吸收。一般認(rèn)為調(diào)節(jié)pH維持較高的分子型藥物分?jǐn)?shù)，才能獲得較好的透皮效果［5］。本文通過對(duì)IND在不同pH條件下的體外透皮速率研究，考察pH條件對(duì)藥物透皮速率及滲透系數(shù)間的影響，籍以為IND經(jīng)皮給藥制劑的制備提供試驗(yàn)依據(jù)。

1 儀器與試藥

Agilent1200高效液相色譜儀(VDW G1314B紫外-可見檢測(cè)器、G1311A四元泵、G1316A柱溫箱、Agilent Chemstation色譜工作站，美國Agilent公司);RYJ-6A藥物透皮擴(kuò)散試驗(yàn)儀(上海黃海儀器廠);IND對(duì)照品(上海順勃生物工程有限公司，生產(chǎn)批號(hào):110166);IND原料藥(批號(hào):100313，高效液相色譜法測(cè)定含IND99.54%，武漢祥和精細(xì)化工有限公司);豚鼠(江蘇省藥檢所提供，批號(hào):110620，豚鼠的重量約為300 g)

2 IND高效液相色譜分析方法的建立

2.1 檢測(cè)波長的確定 取適量IND對(duì)照品溶于甲醇中，攪拌使充分溶解，以甲醇為空白校準(zhǔn)儀器，照紫外分光光度法在200～400 nm范圍內(nèi)進(jìn)行掃描，最終選擇263 nm為檢測(cè)波長，掃描圖見2。

圖2 IND紫外掃描圖

2.2 色譜條件 參照文獻(xiàn)中的HPLC［6］方法，結(jié)合IND理化性質(zhì)，通過實(shí)驗(yàn)篩選出IND的色譜條件為:色譜柱:Venusil MP C18 柱(4.6 mm×250 mm，5 μm);流動(dòng)相:0.05 mol/L磷酸二氫鉀(pH3.0):甲醇=(20∶80);檢測(cè)波長:263 nm;流速:1.0 ml/min;柱溫:室溫(25℃);進(jìn)樣量:20 μl。在上述條件下，IND的保留時(shí)間為7.1 min左右，柱效不低于5000，且空白不干擾藥物的測(cè)定

圖3 IND高效液相色譜圖

2.3 標(biāo)準(zhǔn)曲線的制備 精密稱取105℃干燥至恒重的IND對(duì)照品0.0042 g，置于50 mL容量瓶中，用流動(dòng)相稀釋定容至刻度，搖勻，得儲(chǔ)備液。分別精密量取儲(chǔ)備液0.5、1.0、2.0、3.0、4.0、5.0 mL，置于 10 mL 容量瓶中，用流動(dòng)相稀釋至刻度，搖勻。按濃度由低到高取20 μl進(jìn)樣分析，以峰面積A為縱坐標(biāo)，濃度c(μg/mL)為橫坐標(biāo)進(jìn)行線性回歸，得回歸方程:A=13.25c+32.12，r=0.9999(n=6)。結(jié)果表明:IND在4.2～42.0 μg/mL濃度范圍內(nèi)線性關(guān)系良好。

2.4 分析方法的確證 按照上述色譜條件，精密度試驗(yàn)得日內(nèi)精密度分別為1.93%，0.92%，1.90%;穩(wěn)定性試驗(yàn)得RSD為1.72%。結(jié)果表明，供試品溶液在24 h內(nèi)穩(wěn)定;平均回收率分別為100.4%，105.2%，103.4%?？梢娫诖松V條件下，系統(tǒng)穩(wěn)定、靈敏度高、專屬性強(qiáng)、準(zhǔn)去性均良好，且操作簡便，因此本方法可以用于體外IND的含量測(cè)定。

3 IND理化性質(zhì)的測(cè)定

3.1 溶解度的測(cè)定 為了研究pH對(duì)IND透皮吸收的影響，本實(shí)驗(yàn)測(cè)定了IND在不同pH條件下的溶解度，由于IND為一弱酸性藥物，故而選擇緩沖液的pH分別為5.4、6.8、7.4、8.0、9.0。結(jié)果見表 1。

表1 IND在不同pH中的溶解度(n=3)(32±1)℃

3.2 解離常數(shù)(pKa)的計(jì)算 解離常數(shù)(pKa)是水溶液中具有一定離解度的溶質(zhì)的的極性參數(shù)。對(duì)于生物體而言，pKa是一個(gè)可以確定藥物分子是否可以通過由水組成的組織或脂質(zhì)膜的參數(shù)，也是一個(gè)和pH值及l(fā)ogP密切相關(guān)的參數(shù)。其計(jì)算公式為:

本課題運(yùn)用ACD/pKa DB模塊進(jìn)行pKa的計(jì)算，得出的是有機(jī)化合物在25℃條件下水溶液中的pKa。采用“Apparent Constants”的方法，通過模擬試驗(yàn)情況進(jìn)行計(jì)算，通過給分子添加一個(gè)質(zhì)子，使分子在溶劑中能夠被質(zhì)子化。其計(jì)算公式為

其中pKa0為藥物對(duì)應(yīng)的模型分子的pKa，△(pKa)為該藥物分子去除模型后剩余結(jié)構(gòu)的pKa值。計(jì)算得到IND的pKa為4.18±0.18。

3.3 油水分配系數(shù)(logP)的計(jì)算 油水分配系數(shù)(logP)［7］為化合物在非水相中的平衡濃度與其在水相中的中性形式平衡濃度的比值的對(duì)數(shù)，logP值越大則脂溶性越強(qiáng)，公式表達(dá)如下:

其中，co和cw分別表示化合物在非水相中的平衡濃度與其在水相中的中性形式的平衡濃度。logP數(shù)值的獲得有實(shí)驗(yàn)法和計(jì)算法兩種。計(jì)算法簡便快捷，本課題將選用ACD/LogP方法計(jì)算［8］。首先將化合物分解成多個(gè)碎片，然后在內(nèi)部數(shù)據(jù)庫中搜索相同的碎片，如果有內(nèi)部數(shù)據(jù)庫中不存在的碎片，系統(tǒng)將運(yùn)用二級(jí)算法估算該碎片與數(shù)據(jù)庫中碎片的差值，最后系統(tǒng)將權(quán)衡整體的互變異構(gòu)體、離子平衡，計(jì)算誤差的影響，最終得出IND的logP為(4.1±0.10)。

4 IND經(jīng)皮給藥系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

4.1 體外經(jīng)皮滲透模型的選擇 本實(shí)驗(yàn)采用的是改良的Franz立式擴(kuò)散池。它用來模擬人體的內(nèi)部環(huán)境。該裝置的有效擴(kuò)散面積為2.54 cm2，半池容積為6.5 mL。半池上方為供給池，下方為接受池。

4.2 皮膚的選擇與處理 本實(shí)驗(yàn)選擇豚鼠皮膚作為透皮屏障。處理方法:取豚鼠脫臼處死，剝離腹部皮膚，浸泡在0.4%Na2S溶液中進(jìn)行脫毛，10 min后取出，在玻璃板上小心刮去皮下脂肪組織、粘連結(jié)締組織及殘存的毛，用生理鹽水沖洗干凈，冷凍保存，待用。

4.3 接受液的選擇 為了更確切地描述體內(nèi)過程，接受液應(yīng)具有接受透皮藥物的能力，并盡可能地符合體內(nèi)漏槽條件。常用的接受液有生理鹽水、林格氏液和等滲的磷酸鹽緩沖液等。為此，我們選擇生理鹽水、pH7.4緩沖液、20%乙醇-生理鹽水、20%乙醇-pH7.4緩沖液、20%聚乙二醇400-生理鹽水、20%聚乙二醇400-pH7.4緩沖液，通過測(cè)定IND在其中的溶解度來初步選擇接受液體系。結(jié)果見表2。

表2 IND在不同溶媒中的溶解度(n=5)

由上圖可以看出，生理鹽水中的IND的溶解度遠(yuǎn)低于在pH為7.4的磷酸鹽緩沖液中的濃度，盡管在生理鹽水中加入乙醇、聚乙二醇都能不同程度的增加藥物在溶液中的溶解度，但還是較pH7.4緩沖液小得多。為了滿足漏槽條件，故選擇溶解度較大的20%乙醇pH7.4緩沖液作為接受液。

4.4 累積滲透量的測(cè)定 本實(shí)驗(yàn)中，累積滲透量Q按公式(1)計(jì)算［9］:

cn為第n個(gè)取樣點(diǎn)濃度，ci為第i個(gè)取樣點(diǎn)濃度，A為擴(kuò)散池面積，6.5為接收池容積。以各pH時(shí)萘普生單位面積累積透皮量Q(mg)對(duì)時(shí)間t作圖，將各曲線的直線部分進(jìn)行線性回歸，可得各pH條件下達(dá)穩(wěn)態(tài)時(shí)的透皮累積量與時(shí)間的線性關(guān)系，其中所得直線的斜率即為穩(wěn)態(tài)滲透速率常數(shù)Js(μg·cm2/h)。由公式(2)求得穩(wěn)態(tài)滲透系數(shù)Ps(cm/h)

結(jié)果見表3。

表3 IND在20%乙醇-7.4磷酸緩沖液中的體外透皮吸收動(dòng)力學(xué)參數(shù)(n=5)

由表3可以看出穩(wěn)態(tài)滲透系數(shù)隨pH的升高而降低，而直接反映透皮吸收效果的穩(wěn)態(tài)滲透速率常數(shù)和10 h累積滲透量都隨pH的升高而明顯增大。

5 結(jié)論

皮膚由表皮、真皮、皮下組織組成，親脂性的角質(zhì)層和親水性的活性皮膚層(表皮和真皮)共同構(gòu)成了藥物經(jīng)皮吸收的屏障，而角質(zhì)層由角層細(xì)胞和細(xì)胞間脂質(zhì)組成，其磚墻結(jié)構(gòu)決定了角質(zhì)層是藥物經(jīng)皮吸收的主要屏障且其中的脂質(zhì)起著主要作用［10］。IND屬于水難溶性藥物，其溶解度具有pH依賴性;藥物吸收需要適宜的脂溶性和水溶性，以便能透過生物膜脂質(zhì)雙分子層。一般認(rèn)為，logP較小的化合物吸收差，logP大于2的化合物吸收較好，IND在水中的logP為4.1，為一較理想的透皮給藥模型藥物。

對(duì)于弱酸性藥物IND，由表3可以看出，提高pH使Ps減小，Js及Q均增大，這是可能是由于藥物在介質(zhì)中的溶解程度在很大程度上影響了藥物的經(jīng)皮滲透活性，而介質(zhì)的pH值可以顯著影響藥物的溶解度，因此可以通過改變介質(zhì)pH值來改善藥物的透皮吸收能力。

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