全 文 :中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 45 卷 第 21 期 2014 年 11 月
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• 药剂与工艺 •
不同促渗剂对少腹逐瘀方外用贴剂中效应成分群体外透皮吸收的影响
黄晓晨 1, 2,宿树兰 1, 2*,钱大玮 1, 2,刘 培 1, 2,尚尔鑫 1, 2,段金廒 1, 2*
1. 南京中医药大学 江苏省中药资源产业化过程协同创新中心,江苏 南京 210023
2. 南京中医药大学 中药资源产业化与方剂创新药物国家地方联合工程研究中心,江苏 南京 210023
摘 要:目的 考察不同浓度和不同种类促渗剂作用下,少腹逐瘀方贴剂(SZTP)中 9 种效应成分的体外经皮渗透特性并
优选适宜的促渗剂,为 SZTP 的研发、临床用药和传统剂型改革提供科学依据。方法 采用改良的 Franz 扩散池,以大鼠离
体腹部皮肤为透皮屏障,以 UPLC-TQ/MS/MS 测定不同时间点接收室中药物浓度,运用主成分分析方法建立一种中药多组
分经皮渗透研究的评价方法以求算累积渗透量及稳态透皮速率。结果 与无促渗剂组相比,不同浓度促渗剂混合组稳态透皮
速率(JS)均明显增加,说明促渗剂效果显著,其中以 2.5%氮酮+2.5%丙二醇促渗效果最为明显,为无促渗剂组的 2.7 倍。
结论 氮酮和丙二醇能显著促进 SZTP 中 9 种主要效应成分的经皮渗透效果,为 SZTP 开发成经皮给药制剂提供了一定的依
据和参考。
关键词:促渗剂;少腹逐瘀贴剂;效应成分群;经皮渗透;UPLC-TQ/MS/MS
中图分类号:R283.6 文献标志码:A 文章编号:0253 - 2670(2014)21 - 3074 - 07
DOI: 10.7501/j.issn.0253-2670.2014.21.008
Effect of different penetration enhancers on percutaneous absorption of active
components groups in Shaofu Zhuyu Transdermal Patches
HUANG Xiao-chen1, 2, SU Shu-lan1, 2, QIAN Da-wei1, 2, LIU Pei1, 2, SHANG Er-xin1, 2, DUAN Jin-ao1, 2
1. Jiangsu Collaborative Innovation Center of Chinese Medicinal Resources Industrialization, Nanjing University of Chinese
Medicine, Nanjing 210023, China
2. National and Local Collaborative Engineering Center of Chinese Medicinal Resources Industrialization and Formulae Innovative
Medicine, Nanjing University of Chinese Medicine, Nanjing 210023, China
Abstract: Objective To study the effect of different penetration enhancers on the percutaneous absorption of nine active components
in Shaofu Zhuyu Transdermal Patches (SZTP) across skin of mice and optimize the proper penetration enhancers in order to provide
the scientific basis for SZTP research, clinical medication, and reform of the traditional forms. Methods Using improved Franz
diffusion cells and taking isolated rat abdomen skins as transdermal barrier, the concentration of these components was determined by
UPLC-MS/MS, then the total factor scores of the concentrations at different time were calculated using PCA and employed instead of
the concentration to compute the cumulative amounts and steady fluxes. Results The results showed that compared to the control
group, the steady fluxes of the other groups increased significantly, and furthermore, 2.5% azone with 2.5% propylene glycol
manifested the best effect. The nine components could penetrate through skin well under the action of penetration enhancers.
Conclusion Azone and propylene glycol could significantly promote the percutaneous penetration effect of the nine active
components in SZTP, and it could provide a scientific basis for the preparation research of SZTP.
Key words: penetration enhancers; Shaofu Zhuyu Transdermal Patches; active components groups; transdermal delivery; UPLC-
TQ/MS/MS
收稿日期:2014-06-12
基金项目:国家自然科学基金资助项目(30973885,81373889);江苏省高校自然基金重大基础研究项目(11KJA360002,06KJA36022);江
苏省方剂高技术研究重点实验室建设项目(BM2010576);江苏省理血方剂创新药物工程中心建设项目;江苏省中药资源产业化过
程协同创新中心建设平台
作者简介:黄晓晨(1990—),女,硕士研究生,研究方向为中药及方剂功效物质基础研究。Tel: 18662947869 E-mail: hxc63hxc@126.com
*通信作者 宿树兰 E-mail: sushulan@njutcm.edu.cn
段金廒 E-mail: dja@njutcm.edu.cn
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 45 卷 第 21 期 2014 年 11 月
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少腹逐瘀方(Shaofu Zhuyu Decoction,SZD)
源于清代王清任的《医林改错》,由当归、赤芍、川
芎、五灵脂、蒲黄、小茴香、干姜、肉桂、延胡索、
没药 10 味中药组成。方中以当归、赤芍、川芎为君
药,具有活血化瘀、养血调经之功效;五灵脂、蒲
黄、延胡索、没药为辅药,以通利血脉、祛瘀止痛;
小茴香、干姜、肉桂为佐药,温经散寒、理气止痛,
并引诸药直达少腹,全方组合具有温经散寒、活血
化瘀、消肿止痛之功效[1]。现代研究表明,SZD 具
有解痉、镇痛、抗炎、改善血液循环的药理作用[1-4]。
SZD 传统给药方式为口服给药,而少腹逐瘀方贴剂
(Shaofu Zhuyu Transdermal Patches,SZTP)经皮给
药相对于口服给药具有独特的优势和特色,例如给
药方便,药效作用时间长,给药次数较少,患者适
应性较好,用药方便等,还可避免肝脏首关效应,
从而提高有效物质在体内的利用度。透皮药物传递
系统(transdermal delivery systems,TDS)是指通
过皮肤表面给药,以达到局部或全身治疗作用的一
类制剂,具有安全性高、血药浓度稳定等优点,近
年来已引起广泛关注并有了长足发展[5]。为了保证
TDS 的有效性、安全性并达到控释目的,对药物的
经皮渗透性进行研究十分必要,从而为处方的设计
和优化提供科学依据[6-7]。体外经皮渗透实验可直接
测定药物的透皮速率,并可模拟体内微环境,预测
药物分子经过皮肤进入体内的动力学过程,在处方
工艺研究和促渗剂优化等方面具有重要意义[8]。本
实验在前期研究的基础上[1,3-4],评价了在不同浓度
和不同种类促渗剂作用下 SZTP 中 9 种主要效应成
分的体外经皮渗透特性并优选出适宜的促渗剂,为
SZTP 的研发、临床应用和传统剂型改革提供一定
科学依据与参考。
1 仪器与材料
ACQUITYTM UPLC 超高效液相色谱系统,美
国 Waters 公司,XevoTM TQ 质谱系统,美国 Waters
公司;TK—12D 透皮扩散试验仪,上海锴凯科技贸
易有限公司;Startorius BT1250 电子天平,赛多利
斯科学仪器北京有限公司;EPED 超纯水机,南京
易普易达科技发展有限公司;TDL240B 离心机,上
海安亭科学仪器厂。
对照品香蒲新苷(TH,批号 111573-200503)、
咖啡酸(CA,批号 110885-200102)、没食子酸(GA,
批号 110831-200302)、异鼠李素-3-O-新橙皮苷(IN,
批号 111571-200402)、芍药内酯苷(AF,批号
110736-200833)、阿魏酸(FA,批号 110773-200611),
质量分数均≥98%,购自中国食品药品检定研究院;
对照品普鲁托品(PP)、延胡索乙素(TP)、四氢非
洲防己碱(TB),质量分数均≥98%,实验室自制;
氮酮,福建寿宁美菲思生物化学品厂;1, 2-丙二醇,
上海凌峰化学试剂有限公司;乙腈,色谱纯,Tedia
公司;甲酸,色谱纯,Merck 公司;超纯水,自制;
其余试剂均为分析纯。
SPF 级 SD 大鼠,雄性,体质量(220±10)g,
由浙江省实验动物中心提供,合格证号 SCXK(浙)
2008-0033。
2 方法与结果
2.1 SZTP 有效部位的制备
称取 SZTP 组方药材粗粉 930.0 g,按照当归-
川芎-赤芍-肉桂-小茴香-五灵脂-没药-蒲黄-延胡索-
干姜(3∶1∶2∶1∶0.5∶2∶1∶3∶1∶1)比例配
比,水煎煮提取 2 次,第 1 次加 10 倍量水煎煮 2 h,
第 2 次加 8 倍量水煎煮 1.5 h,合并 2 次煎出液,浓
缩至一定体积,将水煎液用 95%乙醇调至含醇量为
80%,放置 24 h,滤过沉淀,取上清液浓缩至生药
量为 1.25 g/mL,即得 SZD 混悬液,其中 FA、TH、
IN、AF、CA、GA、PP、TP、TB 分别为 0.56、0.16、
0.19、0.69、3.70、2.60、0.17、0.13、0.19 mg/mL。
2.2 实验分组
实验前取“2.1”项下制备的 SZD 混悬液 240
mL,分为 6 组后加入不同促渗剂:无促渗剂组(对
照组);5%氮酮组(组 1);5%丙二醇组(组 2);
2.5%氮酮+2.5%丙二醇组(组 3);1%氮酮+4%丙
二醇组(组 4);4%氮酮+1%丙二醇组(组 5)。
2.3 离体大鼠皮肤的制备
取雄性 SD 大鼠,麻醉后用电动剃须刀将腹部
毛剔除干净,24 h 后脱颈处死,剥离腹部皮肤,清
除皮下血管及组织,用纯水冲洗至无白色浑浊,铝
箔包裹后于−20 ℃保存,备用。实验前将皮肤浸于
37 ℃生理盐水中解冻,将无菌纱布覆盖在角质层
上,在纱布上滴加含不同促渗剂的 SZD 混悬液 0.5
mL,确保扩散至整个皮肤表面并充分接触 8 h,除
去纱布后用纯水洗净并立即使用[7-8]。
2.4 体外透皮实验
采用垂直式 Franz 扩散池进行透皮实验,将离
体腹部皮肤角质层朝上固定于扩散池上,接收池中
加入 7.5 mL 接收液,供给池中加入 3 mL 供给液,
水浴槽温度控制在(37±0.2)℃,磁搅拌子转速 200
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r/min,分别于加样后 1、2、4、6、8、10、12 h 从
接收池取 250 μL 接收液作为待测液,同时补充等量
等温的接收液。待测液 13 000 r/min 离心 10 min 后,
取上清用于分析。
2.5 供给液和接收液的制备
每份供给液 3 mL,分别为上述 6 组 SZD 混悬
液,接收液为 20%乙醇溶液,使用前均预热至 37
℃,并且超声除气。
2.6 对照品溶液的制备
精密称量 9 种成分的对照品适量于 10 mL 量瓶
中,加甲醇稀释至刻度,配制成混合对照品溶液,
其中 FA、TH、IN、AF、CA、GA、TP、PP、TB
的质量浓度分别为 212、117、105、123、150、149、
236、187、228 μg/mL。取上述混合对照品溶液并用
空白皮肤接收液稀释成 7 个不同质量浓度的对照品
工作液。
2.7 分析条件
2.7.1 液相条件 ACQUITYTM UPLC BEH C18 柱
(100 mm×2.1 mm,1.7 μm,Waters 公司);流动相
为 0.1%甲酸水溶液-乙腈,梯度洗脱:0~1 min,
5%~10%乙腈;1~6 min,10%~30%乙腈;6~7
min,30%~40%乙腈;7~8 min,40%~95%乙腈;
8~10 min,95%~5%乙腈;体积流量 0.4 mL/min;
进样体积 2 μL;柱温 35 ℃。
2.7.2 质谱条件 离子源:ESI 源;毛细管电压 3
kV;扫描方式:多反应监测(MRM)方式,正负
离子模式,选择监测的离子反应分别为 FA (−) m/z
193→134,TH (+) m/z 771→317,IN (−) m/z 623→
314,AF (+) m/z 481→197,CA (+) m/z 181→89,
GA (−) m/z 169→125,TP (+) m/z 356→192,PP (+)
m/z 354→188,TB (+) m/z 342→178。各成分典型
MRM 色谱图见图 1。
2.8 方法学考察
取空白皮肤接收液、对照品溶液与样品溶液进
行 UPLC-MS/MS 检测,考察方法的专属性;混合
对照品工作液重复进样 6 次,以峰面积为指标计算
RSD(n=6),以考察方法的精密度;样品溶液间隔
0、1、2、4、8、12、24 h 进样,以峰面积为指标计
算 RSD 值(n=6),考察样品的日内稳定性;在已
知各成分质量浓度的样品溶液中加入混合对照品工
作液,考察方法的平均回收率(n=6)。结果表明,
空白皮肤接收液中的内源性浸出物不干扰各成分的
图 1 空白皮肤接收液 (A)、加对照品空白皮肤接收液 (B) 和样品接收液 (C) 中各成分典型 MRM 色谱图
Fig. 1 Representative MRM chromatograms of nine components in blank receptor solution (A),
blank receptor solution spiked with reference substances (B), and sample solution (C)
A B C
FA
TH
IN
AF
CA
GA
TP
PP
TB
0 3 6 9 0 3 6 9 0 3 6 9
t / min
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测定,方法专属性良好;各成分精密度的 RSD≤
6.26%,日内稳定性的 RSD≤5.91%,平均回收率为
94.6%~106.3%,RSD≤6.19%,均符合分析要求。
2.9 标准曲线与定量限
取对照品工作液,13 000 r/min 离心 10 min 后
取上清进行 UPLC-MS/MS 检测,以各成分的质量
浓度(X,μg/mL)为横坐标,峰面积(Y)为纵坐
标进行线性回归,得回归方程和线性范围,同时按
信噪比(S/N)=10 计算各成分的定量限。结果 FA:
Y=1.962 0 X-86.081,r=0.999 8,线性范围 0.052~
53.0 μg/mL,定量限 12.9 ng/mL;TH:Y=0.778 1 X-
30.844,r=0.999 3,线性范围 0.114~29.3 μg/mL,
定量限 28.6 ng/mL;IN:Y=0.395 2 X-35.185,r=
0.998 0,线性范围 0.103~6.56 μg/mL,定量限 12.8
ng/mL;AF:Y=1.638 5 X+58.013,r=0.999 8,
线性范围 0.030~7.69 μg/mL,定量限 7.5 ng/mL;
CA:Y=4.331 9 X+54.662,r=0.999 7,线性范围
0.036~2.34 μg/mL,定量限 11.9 ng/mL;GA:Y=
0.390 8 X+107.67,r=0.997 8,线性范围 0.036~
9.31 μg/mL,定量限 8.64 ng/mL;TP:Y=533.76 X+
1 376.2,r=0.997 3,线性范围 0.014~3.68 μg/mL,
定量限 0.12 ng/mL;PP:Y=59.944 X+232.87,r=
0.999 8,线性范围 0.012~2.92 μg/mL,定量限 1.32
ng/mL;TB:Y=31.084 X+315.14,r=0.998 3,线
性范围 0.014~3.56 μg/mL,定量限 0.19 ng/mL。
2.10 样品中各成分测定结果
将峰面积代入上述标准曲线求得不同时间各成
分的质量浓度,结果见表 1。由表 1 数据可以看出,
多组分系统原始数据量庞大,且由于各组分的量差
异较大,促渗剂对不同成分促渗作用强弱不一,难
表 1 各组不同时间点各成分的质量浓度 ( x ±s, n = 3)
Table 1 Concentrations of each component at different time points in each group ( x ±s, n = 3)
质量浓度 / (μg·mL−1) 成分 组别
1 h 2 h 4 h 6 h 8 h 10 h 12 h
FA 对照组 0.170±0.036 0.883±0.232 2.390±0.570 3.548±0.500 6.102±1.373 7.886±1.527 8.757±0.832
组 1 0.186±0.075 0.678±0.044 1.271±0.119 1.727±0.227 2.223±0.279 2.783±0.320 3.326±0.230
组 2 0.510±0.101 1.265±0.211 2.953±0.396 4.343±0.894 7.496±0.621 8.026±1.135 8.583±1.140
组 3 0.423±0.016 1.130±0.129 2.060±0.512 3.733±0.342 3.983±0.485 4.931±0.160 5.840±0.300
组 4 0.587±0.174 1.563±0.408 3.175±0.610 4.720±0.580 5.827±0.406 6.347±0.912 7.477±0.268
组 5 0.108±0.016 0.435±0.010 1.183±0.073 1.251±0.333 3.000±0.216 3.290±0.463 3.678±0.426
TH 对照组 0.042±0.002 0.072±0.008 0.123±0.012 0.087±0.025 0.201±0.043 0.229±0.054 0.239±0.080
组 1 0.577±0.080 1.272±0.176 2.397±0.385 3.556±0.483 4.593±0.773 6.062±0.621 6.184±0.638
组 2 0.070±0.018 0.128±0.005 0.423±0.166 0.737±0.206 1.156±0.183 1.463±0.075 1.506±0.079
组 3 0.179±0.047 0.564±0.002 1.917±0.171 2.736±0.591 3.734±0.504 4.533±0.581 4.787±0.775
组 4 0.177±0.021 0.702±0.006 1.491±0.196 2.535±0.158 3.095±0.313 3.945±0.194 4.291±0.217
组 5 0.071±0.010 0.144±0.029 0.354±0.066 0.558±0.095 0.706±0.139 0.798±0.032 1.027±0.077
IN 对照组 0.092±0.016 0.115±0.023 0.175±0.018 0.220±0.061 0.201±0.024 0.406±0.013 0.357±0.125
组 1 0.190±0.066 0.490±0.085 1.750±0.134 3.024±0.125 3.165±0.205 4.512±0.466 4.415±0.271
组 2 0.090±0.001 0.122±0.028 0.383±0.102 0.876±0.148 1.097±0.128 1.302±0.224 1.850±0.074
组 3 0.152±0.014 0.394±0.134 1.563±0.154 2.435±0.114 3.264±0.599 3.702±0.424 3.823±0.299
组 4 0.141±0.019 0.365±0.071 1.289±0.086 2.442±0.232 3.435±0.287 3.544±0.211 3.980±0.268
组 5 0.097±0.007 0.163±0.024 0.205±0.032 0.412±0.146 0.913±0.206 1.420±0.180 1.925±0.187
AF 对照组 0.000±0.000 0.000±0.000 0.009±0.008 0.041±0.008 0.116±0.002 0.113±0.049 0.186±0.064
组 1 0.046±0.317 0.704±0.087 1.228±0.119 1.432±0.094 2.276±0.353 3.010±0.143 3.745±0.274
组 2 0.028±0.005 0.052±0.002 0.182±0.040 0.522±0.060 0.681±0.081 0.976±0.075 1.029±0.140
组 3 0.186±0.017 0.450±0.129 1.371±0.072 1.479±0.158 2.118±0.344 2.884±0.107 3.016±0.407
组 4 0.111±0.013 0.503±0.066 1.002±0.123 1.841±0.057 1.953±0.201 2.061±0.132 2.281±0.076
组 5 0.005±0.005 0.039±0.014 0.224±0.057 0.176±0.108 0.354±0.109 0.514±0.231 0.832±0.071
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续表 1
质量浓度 / (μg·mL−1) 成分 组别
1 h 2 h 4 h 6 h 8 h 10 h 12 h
CA 对照组 0.011±0.011 0.054±0.021 0.273±0.086 0.401±0.065 0.673±0.185 0.924±0.215 1.053±0.303
组 1 0.040±0.013 0.082±0.020 0.199±0.043 0.315±0.047 0.741±0.132 0.575±0.092 0.507±0.161
组 2 0.072±0.017 0.181±0.061 0.403±0.120 0.832±0.085 0.907±0.182 1.250±0.152 1.275±0.306
组 3 0.051±0.011 0.171±0.049 0.427±0.070 0.703±0.037 0.747±0.098 1.064±0.210 1.195±0.146
组 4 0.097±0.027 0.241±0.090 0.669±0.121 0.910±0.177 1.325±0.116 1.434±0.115 1.450±0.158
组 5 0.000±0.000 0.022±0.015 0.117±0.018 0.150±0.023 0.467±0.101 0.551±0.126 0.655±0.103
GA 对照组 0.000±0.000 0.804±0.218 3.094±0.767 4.258±0.712 8.468±0.911 10.181±1.508 10.325±1.482
组 1 2.941±0.754 7.383±1.000 12.394±1.770 15.859±1.808 20.249±2.516 22.945±3.289 23.121±1.467
组 2 1.269±0.265 2.777±0.258 7.794±0.738 10.369±2.968 12.263±2.415 14.163±2.950 15.370±2.429
组 3 2.921±0.674 7.286±0.943 12.156±3.443 17.206±1.671 20.295±3.204 25.396±2.665 25.771±19.19
组 4 2.523±0.585 7.112±1.002 11.072±3.955 18.324±1.023 20.564±2.057 21.131±2.683 20.703±2.439
组 5 0.109±0.007 1.438±0.361 4.338±0.808 6.342±0.971 11.298±1.716 13.663±2.083 15.919±2.457
TP 对照组 0.000±0.000 0.000±0.000 0.004±0.001 0.009±0.001 0.022±0.006 0.031±0.006 0.041±0.005
组 1 0.002±0.001 0.012±0.003 0.030±0.004 0.046±0.011 0.073±0.004 0.078±0.013 0.085±0.010
组 2 0.000±0.000 0.002±0.001 0.008±0.002 0.019±0.003 0.029±0.003 0.033±0.008 0.040±0.008
组 3 0.000±0.000 0.005±0.000 0.022±0.003 0.036±0.004 0.046±0.009 0.061±0.006 0.073±0.005
组 4 0.000±0.000 0.006±0.001 0.020±0.001 0.027±0.009 0.042±0.008 0.051±0.006 0.056±0.005
组 5 0.000±0.000 0.000±0.000 0.006±0.000 0.010±0.003 0.025±0.002 0.033±0.002 0.043±0.001
PP 对照组 0.000±0.000 0.000±0.000 0.008±0.002 0.013±0.003 0.025±0.005 0.040±0.007 0.046±0.007
组 1 0.015±0.002 0.047±0.008 0.123±0.015 0.145±0.033 0.159±0.015 0.306±0.034 0.315±0.032
组 2 0.001±0.000 0.004±0.002 0.024±0.004 0.041±0.006 0.054±0.010 0.073±0.012 0.082±0.015
组 3 0.004±0.001 0.044±0.006 0.187±0.013 0.275±0.033 0.370±0.099 0.473±0.089 0.580±0.039
组 4 0.004±0.003 0.018±0.004 0.061±0.004 0.128±0.016 0.164±0.015 0.162±0.016 0.220±0.030
组 5 0.001±0.000 0.003±0.001 0.018±0.001 0.025±0.007 0.062±0.002 0.085±0.010 0.107±0.009
TB 对照组 0.000±0.000 0.000±0.000 0.023±0.009 0.060±0.005 0.177±0.026 0.263±0.030 0.322±0.026
组 1 0.012±0.005 0.095±0.009 0.200±0.039 0.346±0.050 0.469±0.079 0.596±0.084 0.668±0.078
组 2 0.000±0.000 0.008±0.001 0.062±0.008 0.119±0.028 0.204±0.040 0.317±0.037 0.308±0.059
组 3 0.004±0.001 0.044±0.006 0.187±0.013 0.275±0.033 0.370±0.099 0.473±0.089 0.580±0.039
组 4 0.002±0.002 0.052±0.010 0.190±0.017 0.282±0.051 0.397±0.042 0.417±0.031 0.458±0.066
组 5 0.000±0.000 0.002±0.000 0.044±0.004 0.093±0.012 0.190±0.022 0.258±0.016 0.314±0.020
以直接从某个成分的参数或各成分参数之和判断整
体渗透效果的优劣。因此,运用统计学方法简化数
据,进行主成分分析(PCA),以客观评价整体促渗
效果。
2.11 各组促渗剂经皮渗透效果评价
通过 3 个步骤完成中药多组分经皮渗透研究的
评价:(1)通过体外透皮实验采用 UPLC-MS/MS
法测得各组中 9 种成分在不同时间点的质量浓度;
(2)采用 PCA 对数据进行降维处理,获取能反映原
始变量的主成分及其贡献率,并计算不同时间的总
因子得分(F);(3)以 F 代替质量浓度,按下式计
算单位面积累积渗透量(Q):
Q=(VFn+V 0
1
1
n
i
−
=
∑ Fi) / A
Fn、Fi 为第 n 个和第 i 个时间点的 F,V 为扩散池体积(7.5
mL),V0为每次取样体积(0.25 mL),A 为扩散渗透面积(2.92
cm2)
将 Q 对时间(t)作图,并进行线性拟合,计算
稳态透皮速率(Js),并以 Js 的大小来判断促渗剂的
优劣。
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 45 卷 第 21 期 2014 年 11 月
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2.11.1 主成分提取及贡献率计算[9] 为了寻求不
同组各成分经皮渗透的规律,对各组中 9 种成分不
同时间点的质量浓度进行 PCA,结果见表 2。由表
2 可知,第 1 个因子的贡献率为 80.26%,第 2 个因
子的贡献率为 14.59%,前 2 个因子的累积贡献率达
到了 94.84%,说明前 2 个因子对指标的影响均起着
主导作用,且保留了原始变量的绝大部分信息,能
够比较客观地反映和代表指标的总体特征和趋势,
因此选取这 2 个因子作为分析所用的主成分。
表 2 主成分特征值与贡献率
Table 2 Eigenvalues and contribution rate
of main components
初始特征值 主成分
特征值 方差贡献率 / % 累积方差贡献率 / %
1 7.22 80.26 80.26
2 1.31 14.59 94.84
3 0.22 2.42 97.27
4 0.13 1.48 98.74
5 0.05 0.57 99.31
6 0.03 0.30 99.61
7 0.02 0.21 99.82
8 0.012 0.13 99.95
9 0.00 0.05 100.00
旋转后特征值 主成分
特征值 方差贡献率 / % 累积方差贡献率 / %
1′ 5.96 66.22 66.22
2′ 2.58 28.62 94.84
2.11.2 F计算 F能较全面地反映原始变量的相关
关系,以主成分因子得分与其方差贡献率乘积之和
相加,得出各组样品的 F,是构造综合评价函数的
常用方法,可对样品进行综合评判,其计算公式为
F=0.662 2 F1+0.286 2 F2,按公式计算出的各组样
品不同时间的 F,具体结果见表 3。
2.11.3 经皮渗透参数计算及方程拟合 将表 3 中
各组不同时间点的 F 代入上述方程求得 Q,并将 Q
与 t 进行拟合,求得回归方程,所得方程的斜率即
为 Js,具体结果见表 4。从表 4 可知,与对照组相
比,其余各组 Js 均明显增大,说明促渗剂促渗效果
明显,其中以组 1 和组 3 促渗效果最明显(分别为
对照组的 2.6 倍和 2.7 倍),而组 3 为联合使用促渗
剂可发挥协同促渗作用,从而减少促渗剂的用量,
降低毒性反应,又可使主药发挥最佳效能,且氮酮、
表 3 各组总因子得分
Table 3 Scores of total factors in each group
F
组别
1 h 2 h 4 h 6 h 8 h 10 h 12 h
对照组 −0.82 −0.79 −0.68 −0.59 −0.35 −0.18 −0.07
组 1 −0.71 −0.41 0.07 0.46 0.91 1.38 1.53
组 2 −0.79 −0.72 −0.50 −0.23 −0.02 0.20 0.30
组 3 −0.74 −0.52 0.08 0.48 0.86 1.32 1.56
组 4 −0.74 −0.51 −0.08 0.41 0.76 0.90 1.06
组 5 −0.81 −0.78 −0.63 −0.53 −0.22 −0.03 0.18
表 4 不同组经皮渗透参数
Table 4 Permeation parameters of samples with
different penetration enhancers
组别 渗透方程 r2 Js
对照组 Y=0.389 5 X-2.912 4 0.984 2 0.389 5
组 1 Y=1.019 2 X-2.815 7 0.988 0 1.019 2
组 2 Y=0.541 9 X-2.856 2 0.989 3 0.541 9
组 3 Y=1.043 3 X-2.990 1 0.987 3 1.043 3
组 5 Y=0.826 3 X-2.648 9 0.981 1 0.826 3
组 5 Y=0.485 1 X-3.012 0 0.991 6 0.485 1
丙二醇是常见的促渗剂组合,氮酮具有相当的亲脂
性,与极性溶剂丙二醇合用,丙二醇能够增加氮酮
在皮肤角质层的溶解度,从而提高氮酮对皮肤角质
层的作用时间和作用强度,并可有效地缩短时滞[10],
因此,优选 2.5%氮酮+2.5%丙二醇作为适宜的促
渗剂。
3 讨论
3.1 促渗剂的选择
提高药物的透皮速率是开发经皮给药系统的
关键,一般多采用促渗剂的方式达到促进透皮吸收
效果。因此,适宜的促渗剂种类、浓度等对药物促
渗透作用是非常重要的。氮酮是目前常用的化学促
渗剂之一[11],其可破坏角质层脂质,增加角质层
间细胞的流动性,降低药物的扩散阻力,且氮酮可
作用于细胞内脂质,使扩散阻力减少。丙二醇属于
脂肪醇类促渗剂,可增加药物的溶解度,与氮酮合
用可延长氮酮在角质层中的滞留时间,从而延长促
渗时间。
前期研究发现氮酮与丙二醇在低浓度(≤5%)
促渗效果较好,随着浓度升高促渗效果逐渐减弱,
甚至对某些成分产生一定的抑制作用。因此,本实
验选择的促渗剂浓度为 5%。研究结果表明,5%氮
中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 45 卷 第 21 期 2014 年 11 月
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酮促渗效果优于 5%丙二醇,与文献报道相符[12];
而不同配比的氮酮与丙二醇合用则表现出一定的协
同作用,其中以 2.5%氮酮+2.5%丙二醇促渗效果最
为显著。
3.2 数据分析方法的选择
从表 2 数据分析结果可知,多组分系统原始数
据量庞大,且由于各成分的量差异较大,促渗剂对
不同成分促渗作用强弱不一,难以直接从某个成分
的参数或各成分参数之和判断整体渗透效果的优
劣。而运用统计学方法可简化数据,PCA 是从多个
变量之间的相互关系入手,利用降维的思想将多个
变量化为少数几个互不相关的综合变量的统计学方
法,并使这些综合变量尽可能保留原有信息。因此,
近年来已有不少学者尝试将PCA方法应用于中药质
量控制[13-14]、原料药物理特性[15]以及配伍机制[16]、
中药复方贴剂制备工艺优化[17]等方面。
本实验运用 PCA方法对 SZTP效应部位中多组
分经皮渗透效果进行了整体分析与评价。经 PCA
后,原有 9 个成分可转换为 2 个主成分即可保留
94.84%的原始信息。药物经皮渗透性在很大程度上
受到药物理化性质诸如相对分子质量、熔点、脂/
水分配系数及热力学活度等的影响[10],而 PCA 方
法可探索并归纳出其中的潜在特征,通过求得 F 将
原有多组数据转化为 1 组数据,既对原始数据进行
了综合归一,亦简化了后续计算。进而采用各主成
分的贡献率作为权重进行 F 的计算亦避免了在进行
综合评价时采用主观定权的诸多弊端。
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