段姚堯，陳 莉，馮欲靜，崔 穎

透皮活化能是指藥物穿過完整皮膚所消耗的能量。它包括藥物從載體擴(kuò)散，進(jìn)入角質(zhì)層，在角質(zhì)層中擴(kuò)散，由角質(zhì)層進(jìn)入表皮等各個階段所消耗能量的總和［1］。此過程中每一個階段能量消耗的改變都會影響到活化能的大小，對透皮活化能變化的實驗研究能夠考察藥物在皮膚中擴(kuò)散的途徑及促滲劑對其作用的分子機(jī)制。

鹽酸普萘洛爾是臨床常用的β 受體阻滯藥，具有半衰期短、個體差異大等藥動學(xué)特點，是透皮給藥途徑的重要候選藥物［2］。溫和安全的萜類促滲劑是理想的透皮吸收促進(jìn)劑，對于脂溶性和水溶性化合物具有良好的促滲作用［3－6］，薄荷醇、薄荷酮和紅沒藥醇為常用的萜類促滲劑，結(jié)構(gòu)上分別屬于單萜醇、單萜酮和倍半萜醇，筆者研究了這些不同結(jié)構(gòu)萜類對鹽酸普萘洛爾透皮活化能的影響。

1 材料和方法

1.1 儀器與試藥 島津10A 高效液相色譜儀(日本島津公司)，phenomenex C18柱(美國phenomenex公司)，TK－6A 型透皮擴(kuò)散儀(上海徳莘實業(yè)有限公司)，AE100 型電子天平(梅特勒－托利多公司)，MSZ－H 恒溫水浴振蕩儀(哈爾濱東聯(lián)電子技術(shù)開發(fā)有限公司)。鹽酸普萘洛爾對照品(中國藥品生物制品檢定所)，鹽酸普萘洛爾原料(江蘇林海藥業(yè)有限公司)，薄荷醇、薄荷酮、紅沒藥醇(美國FLUCA化學(xué)試劑);甲醇為色譜純，其余試劑為分析純;Wister 大鼠80 只，雄性，體重(180 ±20)g，中國醫(yī)學(xué)科學(xué)院實驗動物中心提供。

1.2 方法

1.2.1 色譜條件 色譜柱:phenomenex C18柱(250 mm×4.6 mm，5 μm);流動相:甲醇－pH 5.8 磷酸鹽緩沖液(22 ︰78)，應(yīng)用前經(jīng)0.45 μm 的過濾膜，超聲脫氣;流速:1.0 ml/min;柱溫:25 ℃;檢測波長:232 nm;進(jìn)樣量:20 μl。

1.2.2 離體鼠皮的制備 Wister 大鼠，斷頸處死，去除腹部體毛，取腹部皮膚，去除皮下脂肪和筋膜，生理鹽水反復(fù)清洗，用鋁箔包裹，置－20 ℃保存，于2 周內(nèi)使用。

1.2.3 溶解度試驗 將過量鹽酸普萘洛爾分別加入到含有萜類物質(zhì)和不含萜類物質(zhì)的66.6%乙醇溶液中，分別于27、32、37、42 ℃振蕩72 h，將混懸液過濾(0.45 μm 濾膜)，取續(xù)濾液稀釋，HPLC 法測定藥物濃度。

1.2.4 體外透皮研究 采用TK－6A 型透皮擴(kuò)散儀，將鼠皮平整置于擴(kuò)散池的結(jié)合部，角質(zhì)層面向供給池，真皮層面向接收池，使用經(jīng)過超聲脫氣的pH7.4 PBS緩沖液作為接收液。供給池內(nèi)分別加入含有5%萜類物質(zhì)的飽和鹽酸普萘洛爾溶液(66.6%乙醇)和對照(飽和鹽酸普萘洛爾66.6%乙醇溶液)2 ml，并加入一定量鹽酸普萘洛爾固體，以保持溶液中藥物飽和狀態(tài)。接收池內(nèi)置磁力攪拌子，轉(zhuǎn)速為300 r/min，于1、2、3、4、6、8 h 時間點取樣1 ml，補(bǔ)充等體積等溫PBS 緩沖液。所取樣品微孔濾膜過濾，取續(xù)濾液進(jìn)樣。

1.2.5 活化能研究 于27、32、37、42 ℃測定體外透皮研究條件下鹽酸普萘洛爾的滲透系數(shù)，比較不同結(jié)構(gòu)萜類(對照組、薄荷醇、薄荷酮及紅沒藥醇)對其透皮活化能的影響。

由接收液中鹽酸普萘洛爾的濃度，按公式(1)計算累積滲透量(Q):

式中，A 為有效透過面積，V 為接收池容積，Cn為第n 次取樣時接收液中藥物的濃度，Ci為第i 次取樣時接收液中藥物的濃度，Vi為第i 次取樣體積。以累計滲透量Q 為縱坐標(biāo)，取樣時間t 為橫坐標(biāo)繪制曲線，并對曲線中的直線部分進(jìn)行線性回歸，求出斜率。該斜率即為穩(wěn)態(tài)滲透速率(Jss)。滲透系數(shù)(Kp)的計算如以下公式(2)所示。

式中C0為一定溫度下藥物在載體中的溶解度。

活化能(Ea)的計算如公式(5)所示，通過測定不同溫度下藥物的滲透系數(shù)，計算公式(3)的斜率，由斜率推導(dǎo)計算活化能。

1.3 統(tǒng)計學(xué)處理 應(yīng)用SPSS 13.0 統(tǒng)計軟件，對數(shù)據(jù)進(jìn)行單側(cè)t 檢驗，P ＜0.05 為差異有統(tǒng)計學(xué)意義。

2 結(jié)果

不同條件下鹽酸普萘洛爾的溶解度及滲透系數(shù)如表1 所示，薄荷醇和薄荷酮能夠增加鹽酸普萘洛爾在66.6%乙醇中的溶解度，而紅沒藥醇卻降低其溶解度。從滲透系數(shù)來看，薄荷醇、薄荷酮及紅沒藥醇在不同的溫度下，都遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于乙醇，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P ＜0.05)。

滲透系數(shù)隨著溫度的升高而逐漸增大。Arrhenius 方程及透皮活化能如表2 所示，鹽酸普萘洛爾透皮擴(kuò)散過程中需要較高的能量，雖然薄荷醇、薄荷酮和紅沒藥醇作為促滲劑能夠顯著增加其滲透系數(shù)，但僅薄荷醇降低了其透皮活化能。薄荷酮和紅沒藥醇的透皮活化能分別是106. 14、124. 39 kJ/mol，都大于乙醇的90.06 kJ/mol，差異有統(tǒng)計學(xué)意義(P ＜0.05)。

表1 不同促滲劑下鹽酸普萘洛爾的溶解度及滲透系數(shù)(n=5)

表2 不同促滲劑下鹽酸普萘洛爾Arrhenius 方程及透皮活化能

3 討論

Pagano 等［7］報道，離子穿透皮膚主要通過親水通道，其穿透親水磷脂酰膽堿雙層需要消耗44.80 kJ/mol 的能量。Ogisol 等［8］通過實驗證明鹽酸特布他林主要通過親水通道透過大鼠皮膚，且所需的活化能僅為23.03 kJ/mol。本實驗中鹽酸普萘洛爾從66.6%乙醇水溶液透皮吸收所需活化能為90.06 kJ/mol，顯著高于通過親水通道透皮吸收所需要的能量。由此推斷，該藥透過皮膚并非通過親水通道，而是主要通過角質(zhì)層中的脂質(zhì)。

Narishetty 等［9］發(fā)現(xiàn)，萜類能夠降低齊多夫定的透皮吸收活化能約50%。在本次研究中，萜類對藥物具有顯著促滲作用，但實驗結(jié)果表明，僅薄荷醇降低了鹽酸普萘洛爾的透皮吸收活化能。

根據(jù)Akomeah 等［10］的理論，鹽酸普萘洛爾的氮原子與萜通過氫鍵形成復(fù)合物后，脂溶性增加，由角質(zhì)層向表皮擴(kuò)散及復(fù)合物氫鍵發(fā)生斷裂時消耗更多的能量。薄荷醇由于對角質(zhì)層影響較強(qiáng)，與鹽酸普萘洛爾形成氫鍵復(fù)合物后其透皮活化能低于對照組。薄荷酮結(jié)構(gòu)中，由于羰基的負(fù)電荷高于羥基，形成的氫鍵復(fù)合物發(fā)生斷裂困難，所需的能量也增加。作為倍半萜，紅沒藥醇具有較高的沸點，因此在相同溫度下處于游離態(tài)的部分較少，對角質(zhì)層影響較弱，并且紅沒藥醇自身的脂溶性使復(fù)合物形成后脂溶性增加較大，致使通過表皮層時需要消耗更多的能量。

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