不同結構萜類對鹽酸普萘洛爾透皮活化能的影響

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散，進入角質層，在角質層中擴散，由角質層進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散的途徑及促滲劑對其作用的分子機制。

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，結構上分別屬于單萜醇、單萜酮和倍半萜醇，筆者研究了這些不同結構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 型透皮擴散儀(上海徳莘實業有限公司)，AE100 型電子天平(梅特勒－托利多公司)，MSZ－H 恒溫水浴振蕩儀(哈爾濱東聯電子技術開發有限公司)。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(江蘇林海藥業有限公司)，薄荷醇、薄荷酮、紅沒藥醇(美國FLUCA化學試劑);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，中國醫學科學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)，應用前經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，生理鹽水反復清洗，用鋁箔包裹，置－20 ℃保存，于2 周內使用。

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和不含萜類物質的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 型透皮擴散儀，將鼠皮平整置于擴散池的結合部，角質層面向供給池，真皮層面向接收池，使用經過超聲脫氣的pH7.4 PBS緩沖液作為接收液。供給池內分別加入含有5%萜類物質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。接收池內置磁力攪拌子，轉速為300 r/min，于1、2、3、4、6、8 h 時間點取樣1 ml，補充等體積等溫PBS 緩沖液。所取樣品微孔濾膜過濾，取續濾液進樣。

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，比較不同結構萜類(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，取樣時間t 為橫坐標繪制曲線，并對曲線中的直線部分進行線性回歸，求出斜率。該斜率即為穩態滲透速率(Jss)。滲透系數(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，計算公式(3)的斜率，由斜率推導計算活化能。

1.3 統計學處理 應用SPSS 13.0 統計軟件，對數據進行單側t 檢驗，P ＜0.05 為差異有統計學意義。

2 結果

不同條件下鹽酸普萘洛爾的溶解度及滲透系數如表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。從滲透系數來看，薄荷醇、薄荷酮及紅沒藥醇在不同的溫度下，都遠遠大于乙醇，差異有統計學意義(P ＜0.05)。

滲透系數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，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，差異有統計學意義(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(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，而是主要通過角質層中的脂質。

Narishetty 等［9］發現，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合物后，脂溶性增加，由角質層向表皮擴散及復合物氫鍵發生斷裂時消耗更多的能量。薄荷醇由于對角質層影響較強，與鹽酸普萘洛爾形成氫鍵復合物后其透皮活化能低于對照組。薄荷酮結構中，由于羰基的負電荷高于羥基，形成的氫鍵復合物發生斷裂困難，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的部分較少，對角質層影響較弱，并且紅沒藥醇自身的脂溶性使復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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