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冰片修飾的秋水仙堿醇質(zhì)體的制備及體外擴(kuò)散性評(píng)價(jià)

2018-09-10 06:42:27張楠宋輝汪志強(qiáng)張宇佳鄭穩(wěn)生
中國(guó)藥房 2018年7期
關(guān)鍵詞:質(zhì)體透皮乙醇溶液

張楠 宋輝 汪志強(qiáng) 張宇佳 鄭穩(wěn)生

中圖分類號(hào) R944 文獻(xiàn)標(biāo)志碼 A 文章編號(hào) 1001-0408(2018)07-0902-05

DOI 10.6039/j.issn.1001-0408.2018.07.09

摘 要 目的:制備冰片修飾的秋水仙堿醇質(zhì)體,并評(píng)價(jià)其體外擴(kuò)散效果。方法:采用超聲注入-探頭超聲法制備冰片修飾的秋水仙堿醇質(zhì)體,并對(duì)其進(jìn)行表征。采用氣相色譜法測(cè)定冰片含量并計(jì)算其在醇質(zhì)體中修飾率;高效液相色譜法測(cè)定秋水仙堿含量并計(jì)算其在醇質(zhì)體中的包封率。分別考察秋水仙堿乙醇溶液、秋水仙堿-冰片乙醇溶液、未加冰片修飾的秋水仙堿醇質(zhì)體和冰片修飾的秋水仙堿醇質(zhì)體經(jīng)皮擴(kuò)散1、3、6、8、12、16、24、48 h 后的累積滲透量和滲透速率。結(jié)果:所制冰片修飾的秋水仙堿醇的平均粒徑約為(110.4±5.1) nm,多分散系數(shù)為0.110±0.030,Zeta電位為(2.33±0.20) mV,形狀近似球形,為多層囊泡結(jié)構(gòu),秋水仙堿包封率為56.12%,冰片修飾率達(dá)9.85%。體外擴(kuò)散試驗(yàn)表明冰片修飾的秋水仙堿醇質(zhì)體經(jīng)皮擴(kuò)散48 h后的單位面積累積滲透量為103.52 μg/cm2,滲透速率分別是未加冰片修飾的秋水仙堿醇質(zhì)體的1.26倍、秋水仙堿-冰片乙醇溶液的1.77倍、秋水仙堿乙醇溶液的5.14倍。結(jié)論:制備的冰片修飾的秋水仙堿醇質(zhì)體粒徑小、粒徑分布窄、冰片修飾率高,且經(jīng)皮滲透效果良好。

關(guān)鍵詞 秋水仙堿;冰片修飾;醇質(zhì)體;制備;修飾率;體外擴(kuò)散;包封率;累積滲透量

ABSTRACT OBJECTIVE: To prepare borneol-modified colchicine ethosome, and to evaluate its in vitro transdermal permeation. METHODS: Borneol-modified colchicine ethosome was prepared with ultrasonic injection-probe ultrasonic method, and its ethosome was characterized. The content and moditication rate of borneol in borneol-modified colchicine ethosome was determined by GC; content and encapsulation rate of colchicine was determined by HPLC. Accumulative permeability and permeation rate were investigated for colchicine ethanol solution, colchicine-borneol-ethanol solution, colchicine ethosome without borneol-modification, borneol- modified colchicine ethosome after diffused for 1, 3, 6, 8, 12, 16, 24, 48 h. RESULTS: The average particle size of borneol- medified colchicine ethosome was about (110.4±5.1) nm, polydispersity index was 0.110±0.030, Zeta potential was (2.33±0.20) mV, prepared ethosome is approximately spherical in shape and multilaminar vesicles in structure. Encapsulation rate of colchicine was 56.12%, and modification rate was 9.85%. The in vitro diffusion tests showed that after diffused for 48 h, accumulative permeability per unit area of borneol-modified colchicine ethosome was 103.52 μg/cm2; permeation rate was 1.26 times as colchicine ethosome without borneol-modification, 1.77 times as colchicine-borneol-ethanol solution and 5.14 times as colchicine ethanol solution. CONCLUSIONS: Prepared borneol-modified colchicine ethosome has small particle size, narrow particle size distribution, high modification rate and good transdermal permeation.

KEYWORDS Colchicine; Borneol-modified; Ethosome; Preparation; Modification rate; in vitro diffusion; Encapsulation rate; Accumulative permeability

秋水仙堿(Colchicine)是適用于肝、腎功能正常,但不能使用非甾體抗炎藥的痛風(fēng)患者的特效藥。但其治療痛風(fēng)急性發(fā)作的毒性較大、治療指數(shù)狹窄,目前國(guó)內(nèi)市售劑型只有普通片劑,每日服藥次數(shù)多、服藥方法復(fù)雜、口服后血藥濃度波動(dòng)較大。經(jīng)皮給藥能夠避免肝的首關(guān)效應(yīng)和胃腸道刺激,在實(shí)現(xiàn)無(wú)創(chuàng)給藥的同時(shí)能隨時(shí)中斷給藥,提高了藥物生物利用度和患者的依從性。此外,經(jīng)皮給藥具有緩釋作用,可減少給藥次數(shù),并能維持血漿中藥物濃度長(zhǎng)時(shí)間處于治療窗內(nèi)[1]。可見(jiàn),秋水仙堿經(jīng)皮劑型的研究可以改善其嚴(yán)重不良反應(yīng)的發(fā)生,具有重大的臨床意義。

然而,由于皮膚角質(zhì)層的存在,大多數(shù)藥物無(wú)法滲透入皮膚。因此,需要應(yīng)用多種促滲技術(shù)來(lái)擴(kuò)大經(jīng)皮給藥的用藥范圍,其中包括制備脂質(zhì)體等新型遞送載體。但是,由于傳統(tǒng)意義上的脂質(zhì)體攜帶藥物深入滲透過(guò)皮膚的效果并不理想,需要獨(dú)特設(shè)計(jì)的載體才能達(dá)到通透皮膚的目的[2]。醇質(zhì)體是近十幾年來(lái)在脂質(zhì)體的基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的一種新型制劑,即是一種含有高濃度的醇類(乙醇、丙二醇或異丙醇或其混合物)的脂質(zhì)體。已有較多報(bào)道證明,相比于普通的脂質(zhì)體,醇質(zhì)體具有制備方法簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性高、粒徑小、透皮效率高、顯著促進(jìn)藥物進(jìn)入皮膚深層、無(wú)明顯刺激性等優(yōu)點(diǎn),是具有較大開發(fā)和應(yīng)用前景的新型透皮給藥系統(tǒng)[1-3]。

冰片(Borneol)是一種小分子脂溶性單萜類中藥,已被報(bào)道與多種中藥配伍使用時(shí)可以促進(jìn)藥物透過(guò)生物性屏障以達(dá)到藥物在機(jī)體內(nèi)的最佳分布和吸收。筆者根據(jù)冰片能夠打開角質(zhì)層的作用[3],制備了冰片修飾的醇質(zhì)體,采用氣相色譜法測(cè)定其中冰片的含量并計(jì)算修飾率,以評(píng)價(jià)其體外透皮效果,為秋水仙堿經(jīng)皮給藥制劑的開發(fā)提供依據(jù)。

1 材料

1.1 儀器

SCIENTZ超聲波細(xì)胞破碎儀(寧波新芝生物科技股份有限公司);7820A氣相色譜儀(美國(guó)Agilent公司);2487&2695高效液相色譜儀(美國(guó)Waters公司);H7650透射電子顯微鏡、TM4000臺(tái)式掃描電鏡(日本日立有限公司);Nano ZSP系列激光散射粒度儀(英國(guó)Malvern儀器公司);TP-6智能透皮試驗(yàn)儀(天津市鑫洲科技有限公司)。

1.2 藥品與試劑

秋水仙堿對(duì)照品(中國(guó)食品藥品檢定研究院,批號(hào):101176-201202,純度:93.6%);秋水仙堿原料藥(武漢神曲生物化工有限公司,批號(hào):201402,純度:≥98%);蛋黃卵磷脂[艾偉拓(上海)醫(yī)藥科技有限公司,批號(hào):AL1508,純度:98%];冰片(江西雪松天然藥用油有限公司,批號(hào):E1620105,純度:97%);試驗(yàn)用水為娃哈哈純凈水,其他試劑均為分析純。

1.3 動(dòng)物

SPF級(jí)SD 大鼠6只,♂,體質(zhì)量(200±10) g,購(gòu)自北京維通利華實(shí)驗(yàn)動(dòng)物技術(shù)有限公司,實(shí)驗(yàn)動(dòng)物生產(chǎn)許可證號(hào):SCXK(京)2012-0001。

2 方法與結(jié)果

2.1 冰片修飾醇質(zhì)體的制備和表征

2.1.1 醇質(zhì)體的制備 分別稱取160 mg蛋黃卵磷脂、16 mg冰片+160 mg蛋黃卵磷脂、16 mg冰片+16 mg秋水仙堿原料藥+160 mg蛋黃卵磷脂,溶于3.04 mL乙醇中,在密閉條件下以20 mL/h的速度分別注入5.44、5.42、5.40 mL水,25 ℃下超聲(250 W,40 kHz)15 min,并將得到的液體在冰浴下探頭超聲(150 W,50 Hz,超聲2 s間隙3 s)5 min,0.22 μm濾膜過(guò)濾,分別制得空白醇質(zhì)體(BLANK-ES)、冰片修飾的空白醇質(zhì)體(BLANK-bES)、冰片修飾的秋水仙堿醇質(zhì)體(COL- bES)[4]。

2.1.2 粒徑和Zeta電位的測(cè)定 取“2.1.1”項(xiàng)下BLANK- ES、BLANK-bES、COL-bES,用純凈水按體積比為1 ∶ 1稀釋后,使用Nano ZSP系列激光散射粒度儀測(cè)定其粒徑和Zeta電位。結(jié)果,BLANK-ES、BLANK-bES、COL- bES的平均粒徑分別為(104.9±3.4)、(109.9±4.7)、(110.4±5.1) nm(RSD分別為3.2%、4.3%、4.6%,n=3),多分散系數(shù)(PDI)分別為0.072±0.02、0.132±0.021、0.110±0.030(RSD分別為27.8%、15.9%、27.2%,n=3),Zeta電位分別為(1.86±0.64)、(2.04±0.29)、(2.33±0.20) mV(RSD分別為6.53%、14.2%、8.6%,n=3)。結(jié)果表明,所制備的醇質(zhì)體粒徑較小,且粒徑分布范圍較窄。COL-bES的粒徑和電位分布圖見(jiàn)圖1。

2.1.3 形態(tài)觀察 吸取制備的COL-bES溶液少許滴于有支持膜的銅網(wǎng)上,用濾紙吸銅網(wǎng)邊緣多余液體,待稍干后,采用透射電鏡和掃描電鏡觀察樣品形態(tài)。結(jié)果顯示,所制備COL-bES與文獻(xiàn)報(bào)道[5]一致,形狀近似球形,為多層囊泡結(jié)構(gòu),具備典型醇質(zhì)體的結(jié)構(gòu),詳見(jiàn)圖2。

2.2 溶液的制備

2.2.1 BLANK-bES、BLANK-ES、COL-bES破乳液 精密量取BLANK-bES、BLANK-ES、COL-bES各0.1 mL,分別置于10 mL量瓶中,加無(wú)水乙醇超聲破乳并定容至刻度,搖勻,即得。

2.2.2 冰片對(duì)照品溶液 精密稱取5 mg冰片,置于10 mL量瓶中,用無(wú)水乙醇溶解并定容至刻度,搖勻,即得。

2.3 冰片含量測(cè)定方法的建立

2.3.1 色譜條件 色譜條件按照2015版《中國(guó)藥典》(一部)方法[6]并按文獻(xiàn)[7]進(jìn)行優(yōu)化。色譜柱:DB-WAX(30.0 m×320 μm×0.15 μm);檢測(cè)器:火焰離子檢測(cè)器(FID);柱溫:130 ℃;檢測(cè)器溫度:250 ℃;分流比:50 ∶ 1;載氣:N2,40 mL/min;尾吹:20 mL/min;柱流速:1.0 mL/min;進(jìn)樣量:1 μL;進(jìn)樣口溫度:200 ℃。

2.3.2 專屬性考察 取冰片對(duì)照品溶液、BLANK-bES和BLANK-ES破乳液各1 μL,按“2.3.1”項(xiàng)下條件進(jìn)樣測(cè)定。結(jié)果,冰片的出峰時(shí)間為3.09 min,醇質(zhì)體脂質(zhì)未出峰,對(duì)冰片測(cè)定無(wú)影響,色譜圖見(jiàn)圖3。

2.3.3 線性關(guān)系考察 精密稱取冰片50.32 mg,置于10 mL量瓶中,無(wú)水乙醇溶解并定容至刻度,搖勻,作為貯備液。取適量貯備液分別制成質(zhì)量濃度為10.64、53.20、106.40、266.00、532.00、1 064.00、5 320.00 μg/mL的供試品溶液,按“2.3.1”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測(cè)定,記錄峰面積。以冰片質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)(x,μg/mL)、峰面積為縱坐標(biāo)(y)進(jìn)行線性回歸,得回歸方程為y=1.795x-33.78(R2=0.999 8)。表明冰片檢測(cè)質(zhì)量濃度線性范圍為10.64~5 320.00 μg/mL。

2.3.4 方法學(xué)考察 按照相關(guān)要求進(jìn)行操作,分別考察精密度、穩(wěn)定性與準(zhǔn)確度。結(jié)果,精密度試驗(yàn)的RSD為1.35%(n=6),8 h穩(wěn)定性試驗(yàn)的RSD為1.5%(n=6),平均加樣回收率為100.10%(RSD=0.53%,n=9),均符合相關(guān)要求。

2.4 COL-bES中冰片修飾率的測(cè)定

按照“2.1.1”項(xiàng)下方法制備3批COL-bES。各吸取100 μL置于已脫水的G15葡聚糖凝膠微柱上,每管使用200 μL純凈水洗脫,收集前5管洗脫液至洗脫液中無(wú)乳光,將洗脫液合并為1管,加入5 mL無(wú)水乙醇超聲(250 W,40 kHz)30 min破乳[8],隨后使用無(wú)水乙醇定容至10 mL量瓶中。精密量取上述溶液1 μL,按“2.3.1”項(xiàng)下條件進(jìn)樣測(cè)定,計(jì)算冰片修飾率[冰片修飾率(%)=洗脫液中冰片的質(zhì)量/總卵磷脂質(zhì)量×100%]。結(jié)果,3批COL-bES中冰片的平均修飾率為9.85%(RSD=0.8%,n=3),與冰片的理論修飾率(10%)接近,表明本試驗(yàn)制備的醇質(zhì)體冰片修飾率高,冰片幾乎無(wú)損失。

2.5 秋水仙堿的含量測(cè)定

2.5.1 色譜條件及系統(tǒng)適用性試驗(yàn) 色譜柱:Intersil C-8(250 mm×3.0 mm,3 μm);流動(dòng)相:45%甲醇溶液;檢測(cè)波長(zhǎng):254 nm;柱溫:25 ℃;流速:1.0 mL/min;進(jìn)樣量:20 μL。在此色譜條件下,取“2.2”項(xiàng)下BLANK-bES破乳液和COL-bES破乳液進(jìn)樣測(cè)定。結(jié)果,理論板數(shù)以秋水仙堿計(jì)為5 000,分離度較好,色譜圖見(jiàn)圖 4。

2.5.2 線性關(guān)系考察 稱取0.025 g秋水仙堿對(duì)照品于25 mL量瓶中,加適量水超聲至完全溶解,加水定容,往復(fù)振蕩至完全混勻,得秋水仙堿質(zhì)量濃度為1 mg/mL的貯備液。取貯備液加水分別制成質(zhì)量濃度為500、200、100、50、20、15、10、5、2 μg/mL的供試品溶液。按照“2.5.1”項(xiàng)下條件進(jìn)樣測(cè)定,記錄峰面積。以秋水仙堿質(zhì)量濃度為橫坐標(biāo)(x,μg/mL)、峰面積為縱坐標(biāo)(y)進(jìn)行線性回歸,得回歸方程為y=73 905x+1 485.2(R2= 0.999 9),表明秋水仙堿檢測(cè)質(zhì)量濃度線性范圍為2~500 μg/mL。

2.5.3 方法學(xué)考察 按照相關(guān)要求進(jìn)行操作,分別考察精密度、穩(wěn)定性與準(zhǔn)確度。結(jié)果,日內(nèi)、日間精密度試驗(yàn)的RSD分別為1.45%、1.50%(n=6),24 h穩(wěn)定性試驗(yàn)的RSD為1.21%(n=6),平均加樣回收率為99.71%(RSD=1.43%,n=9),均符合相關(guān)要求。

2.6 COL-bES包封率的測(cè)定

吸取100 μL COL-bES置于已脫水的G15葡聚糖凝膠微柱上,每管使用200 μL純凈水洗脫,收集前5管洗脫液至洗脫液中無(wú)乳光,將洗脫液合并為1管,加入5 mL無(wú)水乙醇超聲(250 W,40 kHz)30 min破乳,隨后使用無(wú)水乙醇定容至10 mL量瓶中,按“2.5.1”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測(cè)定,記錄峰面積,計(jì)算洗脫液中秋水仙堿的濃度和包封率[包封率(%)=洗脫液中秋水仙堿的質(zhì)量/總秋水仙堿質(zhì)量×100%]。結(jié)果,COL-bES的平均包封率為56.12%(n=3)。

2.7 冰片修飾的秋水仙堿醇質(zhì)體的體外擴(kuò)散評(píng)價(jià)

2.7.1 離體鼠皮的制備 取6只SD大鼠,用小動(dòng)物專用脫毛膏進(jìn)行腹部脫毛,脫毛后并用生理鹽水洗凈,飼養(yǎng)24 h后,用手術(shù)刀剝離腹部皮膚,分離皮下組織和脂肪,剃毛器再次剔除毛發(fā),選用無(wú)破損皮膚浸泡于生理鹽水中,置于4 ℃冰箱中保存,備用,24 h內(nèi)使用。

2.7.2 大鼠體外透皮試驗(yàn) 取預(yù)先制備好的離體鼠皮,固定于雙室擴(kuò)散池之間,角質(zhì)層面向供給池,裁剪掉多余面積的鼠皮,使用接收池加滿生理鹽水作為接收液,排空氣泡,平衡30 min后更換接收液,供給池內(nèi)分別加入秋水仙堿乙醇溶液(最終乙醇體積分?jǐn)?shù)為36%)、秋水仙堿-冰片乙醇溶液(最終乙醇體積分?jǐn)?shù)為36%)、未經(jīng)冰片修飾的秋水仙堿醇質(zhì)體(COL-ES)、COL-bES各3份,保證每份中秋水仙堿質(zhì)量濃度一致,每份加至供給池正好被填滿(7 mL);接收池加入7 mL生理鹽水。用小磁粒不斷攪拌接收液以確保藥物均勻分散,分別于1、3、6、8、12、16、24、48 h 測(cè)定藥物透皮量。每個(gè)時(shí)間點(diǎn)從接收池取樣1 mL,同時(shí)取出同體積新鮮接收液加入到接收池中進(jìn)行稀釋校正,按照“2.5.1”項(xiàng)下色譜條件進(jìn)樣測(cè)定,計(jì)算秋水仙堿的累積滲透量(M) [M=[∑][i=1][n]CiV/A,其中n為取樣次數(shù),Ci(μg/mL)為第i(i=1、3、6、8、12、16、24、48)h時(shí)取樣液的質(zhì)量濃度,V為接受池容積(7 mL),A為透皮擴(kuò)散面積(2.01 cm2)][4,8]和擴(kuò)散速率(J,J=M/t,t為透皮時(shí)間)[9],M-t曲線見(jiàn)圖5。

2.7.3 皮內(nèi)滯留量的確定 48 h后,取下皮膚用水洗凈,剪下用藥部位,并用75%乙醇棉球擦干皮膚表面,剪碎皮膚,加入10 mL無(wú)水乙醇,超聲提取,經(jīng)0.22 μm的微孔濾膜過(guò)濾后,取續(xù)濾液按“2.5.1”項(xiàng)下條件進(jìn)樣測(cè)定濃度,并計(jì)算總質(zhì)量,計(jì)算單位面積皮內(nèi)的滯留量[4]。相關(guān)經(jīng)皮滲透參數(shù)見(jiàn)表1。

結(jié)果表明,累積滲透量以及單位面積皮內(nèi)滯留量大小順序均為COL-bES>COL-ES>秋水仙堿-冰片乙醇溶液>秋水仙堿乙醇溶液。48 h內(nèi)COL-bES的J是秋水仙堿乙醇溶液的5.14倍,是秋水仙堿-冰片乙醇溶液的1.77倍,是COL-ES的1.26倍。

3 討論

醇質(zhì)體作為一種新型脂質(zhì)類給藥載體,其促進(jìn)經(jīng)皮滲透效果要明顯優(yōu)于其他脂質(zhì)類載體[10-11]。雖然相比于脂質(zhì)體,醇質(zhì)體由于含有高濃度的醇,藥物易泄露[12],但醇質(zhì)體的包封率大小對(duì)其滲透效果并無(wú)明顯影響。

本試驗(yàn)中使用的超聲注入-探頭超聲法是在既往研究[5,13-17]基礎(chǔ)上進(jìn)行改進(jìn)后所得。前期試驗(yàn)表明,超聲注入所得醇質(zhì)體粒徑要小于磁力攪拌注入法,采用探頭超聲法后在進(jìn)一步降低粒徑的同時(shí),能夠降低醇質(zhì)體的PDI,使粒徑范圍變窄。筆者有前期研究中篩選了柱溫、檢測(cè)器溫度、進(jìn)樣器溫度和分流比等多個(gè)氣相色譜條件,發(fā)現(xiàn)柱溫對(duì)冰片出峰有明顯的影響。當(dāng)柱溫超過(guò)150 ℃時(shí),冰片的峰形會(huì)分裂,因此最終選擇了130 ℃的柱溫。在前期研究中發(fā)現(xiàn),冰片濃度過(guò)高會(huì)影響醇質(zhì)體的穩(wěn)定性,通過(guò)篩選發(fā)現(xiàn)當(dāng)冰片占總體系質(zhì)量的0.2%時(shí),對(duì)醇質(zhì)體的粒徑和穩(wěn)定性無(wú)明顯影響;同時(shí)有文獻(xiàn)表明[18],當(dāng)冰片占脂質(zhì)總量的10%左右時(shí),具有促進(jìn)藥物滲透的效果。因此本研究中冰片占總體系質(zhì)量的0.2%,脂質(zhì)占總體系質(zhì)量的2%。本試驗(yàn)中COL-bES體系內(nèi)的乙醇和冰片都是傳統(tǒng)的經(jīng)皮促滲劑。為確定COL-bES系統(tǒng)的促滲效果,本試驗(yàn)選擇秋水仙堿乙醇溶液和秋水仙堿-冰片乙醇溶液作為對(duì)照,試驗(yàn)證明,在含有相同體積分?jǐn)?shù)乙醇的情況下,醇質(zhì)體的滲透效果要遠(yuǎn)強(qiáng)于乙醇溶液,而冰片修飾的醇質(zhì)體滲透效果要優(yōu)于無(wú)修飾的醇質(zhì)體滲透效果。

綜上,本研究選用冰片來(lái)修飾醇質(zhì)體,具有良好的修飾效果,且能夠有效地促進(jìn)醇質(zhì)體攜帶藥物透入皮膚,有良好的研究前景。

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(收稿日期:2017-08-23 修回日期:2018-01-25)

(編輯:劉明偉)

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