全 文 ：模糊综合评价法评价促透剂对茶碱促透效果的研究
程阔菊1 ,余燕棠1 ,王 晖1* ,梁 庆1 ,陈 垦2
( 1 广东药学院 中药药理学教研室,广东 广州 510006; 2 广东药学院 护理学院, 广东 广州 510006)
摘 要:目的 探讨模糊综合评价法在促透剂促透效果综合评价中的运用。方法 以茶碱为模型药物, 氮酮为阳
性促透剂,研究中药促透剂薄荷醇、樟脑、丁香油、荆芥油、广藿香油对模型药物在离体 SD 大鼠背部皮肤上的透皮
行为的影响,计算渗透系数、稳态流量、滞后时间、增渗倍数,运用模糊综合评价法对促透效果进行综合评价。结果
对茶碱的促渗作用, 1%丁香油表现为优, 1%氮酮表现为良, 1%薄荷醇、1%樟脑、1%广藿香、1%荆芥油表现为中。
结论 模糊综合评价法可客观地评价促透剂的促透效果。
关键词:茶碱; 促透剂;模糊综合评价法
中图分类号: R286 02 文献标识码: A 文章编号: 02532670( 2010) 07110004
Promoting effect for transdermal enhancers on theophylline with fuzzy
comprehensive evaluation method
CHENG Kuoju1 , YU Yantang1 , WANG Hui1 , LIANG Q ing1 , CHEN Ken2
( 1 Department of Chinese H erbal Medicine Pha rmacolog y, Guangdong Pharmaceutical Universit y, Guang zhou 510006,
China; 2 Colleg e of Clinical Medicine, Guangdong Pharmaceut ical Univer sity , Guangzhou 510006, China)
Abstract: Objective T o invest igate the ut ilization o f fuzzy comprehensive evaluat ion method for eva
luat ing the promot ing effect of t ransdermal enhancer Methods T aking theophy lline as drug model,
Azone as posit iv e t ransdermal enhancer, the penet rat ing srates, teady f luxes, lag time, and enhancement
ratio w er e calculated. Mentho l camphor, dove oil, S chiz onep eta temui f ol ia oil, and Pog ostemon cabl in oil
using on the back skin of SD rat w er e obser ved on the equipment of percutaneous absorption in vi tr o The
promot ion of t ransdermal enhancers w as evaluated by fuzzy comprehensive evaluat ion method Results As
for promo ting ef fect on theophy lline, 1% dove o il was the best and 1% Azone ranked behind, 1% men
thol, 1% campho r, 1% P . cablin oil, and 1% S. temui f ol ia oil w ere medium Conclusion Fuzzy assess
ment method could be used to evaluate the promo ting ef fect of t ransdermal enhancers objectively
Key words: theophylline; t ransdermal enhancer s; fuzzy comprehensive evaluation method
茶碱是临床治疗支气管哮喘和慢性阻塞肺病的
主要药物, 临床剂型为片剂和胶囊剂, 均经口服给
药。由于治疗窗狭窄(血药浓度: 5~ 15 g / mL) ,
给药后常见恶心、呕吐、失眠甚至心悸等不良反应,
临床应用需进行血药浓度检测,使用受到极大限制。
若将茶碱制成经皮给药制剂, 则能克服血药浓度的
峰谷波动, 减少口服用药的不良反应。目前, 已有研
究者开始对茶碱经皮给药制剂进行研究 [ 1]。由于角
质层的屏障作用,经皮给药制剂中药物是否能透过
皮肤达到有效的治疗浓度, 经皮给药促透剂则发挥
着至关重要的作用。目前, 应用的多数化学促透剂
均对皮肤具有一定程度的刺激性及不良反应 [ 2] , 因
此,从中药中筛选有效安全的促透剂成为了目前研
究的热点。已有研究证明,中药挥发油类物质具有
良好的促透作用, 并且刺激性较小 [ 3]。氮酮为中国
药典 2005年版唯一收载的促透剂。因此, 本实验
将以茶碱为模型药物, 氮酮为阳性促透剂, 研究中药
挥发油类促透剂薄荷醇、樟脑、丁香油、荆芥油、广藿
香油对模型药物在离体 SD大鼠背部皮肤上的透皮
行为的影响。目前考察促透剂促透效果的评价指标
主要有渗透系数、稳态流量、增渗倍数和滞后时间
等。但单指标评价方法往往带有主观片面性,不够
精确和全面。如何将这些指标信息综合起来进行评
价,目前报道较少。鉴于促透剂促透效果评价过程
!1100! 中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 41 卷第 7 期 2010 年 7 月
* 收稿日期: 20091016 基金项目:广东省科技计划项目( 2007A060305006)作者简介:程阔菊( 1984 ∀ ) ,女,四川达州人,硕士研究生,主要从事皮肤药理学研究。Email : chengk uoju@ 163 com
* 通讯作者 王 晖 T el: ( 020) 39352057 Emai l: gdwanghui2006@ 126 com
的非线性特点, 及其模糊性,本实验提出在合理确定
评价体系与权重的基础上, 应用模糊数学的理论和
方法处理实验数据, 用模糊综合评价值对促透剂的
促透效果进行综合评价, 期望为促透剂的合理应用
提供参考, 同时也为模糊综合评价法在促透剂促透
效果评价中的应用提供新的思路。
1 材料与仪器
SPF 级 SD大鼠, 雌雄各半, 体重 180~ 220 g,
由广州中医药大学实验动物中心提供, 许可证号
SCXK(粤) 20080020。
茶碱(质量分数> 99 0%,天津中安药业有限公
司) ,薄荷醇(上海品纯试剂有限公司) ,氮酮(新乡高
金药业有限公司) , 樟脑(国药集团化学试剂有限公
司) ,荆芥挥发油、广藿香挥发油、丁香挥发油为自提。
UV ∀ 1800紫外分光光度计(北京瑞利仪器有限
公司) ,水浴恒温振荡器(金坛市宏华仪器厂制造)。
2 方法与结果
2 1 皮肤接收液中茶碱的紫外分光光度 ( UV ) 法
建立
2 1 1 供试品溶液的配制: 精密称取茶碱 0 05 g
于 50 mL 量瓶中, 用生理盐水定容, 摇匀作为母液
备用。
2 1 2 检测波长的确定: 取母液 150 L 用生理盐
水稀释至 10 mL, 在紫外分光光度计上, 于 240 ~
330 nm 波长扫描, 选取最大吸收波长 271 5 nm 作
为检测波长。
2 1 3 标准曲线的制备:精密量取茶碱母液 20、50、
100、120、150、170、200 L,于 7个 10 mL 量瓶中生理
盐水定容,配制成2、5、10、12、15、17、20 g/ mL 标准
曲线工作液, 在检测波长 271 5 nm 下测定各溶液的
吸光值,得回归方程 A= 0 054 11 C+ 0 029 85( R2=
0 999 5) ,线性范围为 2 0~ 20 0 g/ mL。
2 2 离体皮肤的制备: 大鼠剃除背部毛 24 h 后剥
下皮肤,除皮下脂肪,用生理盐水反复冲洗,直至无
混浊为止。放- 4 # 冰箱中保存,于第 2天使用。
2 3 释放液和接收液的制备: 释放液用乙醇水
( 3 ∃2)作为溶媒配制。A 组不含促透剂, B 组含
1% (质量分数,单位 g/ g, 下同)丁香油, C 组含 1%
荆芥油, D组含 1%氮酮, E组含 1%薄荷醇, F 组含
1%樟脑, G组含 1%广藿香挥发油, 各组均含茶碱
1%。接收液为生理盐水。
2 4 透皮吸收试验:在双室透皮扩散装置上,以离
体大鼠背部皮肤为渗透屏障进行体外透皮吸收试
验[ 5] 。释放液用量为 0 1 mL,接收液 5 mL,试验温
度( 32 0 % 1 0) # ,振速为 120次/ min,扩散面积为
0 502 cm2。在 2、4、8、12、24 h 分别取接收液 4 0
mL,同时补加等量生理盐水,样品经适当稀释后,测
定吸光度,代入回归方程, 计算质量浓度, 然后计算
出各个时间点的累积渗透量。
Q= VC n+ V&∋
n- 1
i= 1
C i
A
式中 Q 为 n 时间点的累积渗透量; A 为扩散渗透面积
( cm2 ) , V 为接收液体积, V&为取样量, Cn 为 n 时间点的实测
浓度, Ci 为 i时间点的实测浓度。
将累积渗透量对时间进行线性回归, 稳态流量
( J SS )和滞后时间( T lag )按 Q= J SS t- J SS T lag进行[ 4] ;
药物的渗透系数 ( K p ) 按 K P = J SS / C 计算 [ 5] , C 为
释放池的药物浓度。增渗倍数( ER)可按 ER= K P/
K PO计算[ 6] , K P 为加促透剂后药物的渗透系数, K PO
为药物固有的渗透系数。
2 5 几种促透剂对茶碱经皮渗透的影响: 实验结果
见表 1、2。
表 1 促透剂对茶碱不同时间的累积渗透量的影响( x% s, n= 5)
Table 1 Effect of transdermal enhancers on cumulative permeation amount of theophylline at different times (x % s, n= 5)
组别 促透剂 质量分数/ % 累积渗透量/ (g ! cm - 2)
2 h 4 h 8 h 12 h 24 h
a 空白 535 3 % 37 9 769 4 % 49 2 1 238 3 % 688 1 5725 % 129 4 2 083 9 % 84 3
b 薄荷醇 1 1 004 5 % 82 1 1 502 2 % 76 6 1 988 2 % 879 2 1252 % 115 1 2 212 6 % 163 2
c 樟脑 1 800 8 % 8 5 1 245 6 % 55 1 1 722 6 % 512 1 9127 % 44 4 2 022 6 % 48 4
d 广藿香 1 1 169 3 % 58 5 1 595 7 % 49 8 1 945 8 % 1451 2 0950 % 113 1 2 164 2 % 130 1
e 荆芥组 1 1 130 9 % 77 6 1 587 4 % 137 2 2 077 3 % 1201 2 2446 % 109 7 2 329 4 % 109 4
f 丁香组 1 750 1 % 111 1 1 337 3 % 96 0 2 202 0 % 831 2 484. 1 % 95. 0 2 680 0 % 135 3
g 氮酮 1 718 8 % 59 61 1 117 2 % 100 0 1 925 5 % 722 2 2036 % 44 2 2 399 4 % 27 4
2 6 不同促透剂的模糊综合评判[ 7, 8]
2 6 1 确定模糊评判矩阵: 确定评判指标集 U =
{ u1, u2, u3} ,其中 u1= 渗透系数( K p ) , u2= 增渗倍
数( ER) , u3= 滞后时间( T lag ) ; 评语集 V= { v1, v2,
v3, v4, v5 }其中, v1= 优, v2= 良, v3= 中, v4= 一
般, v5= 差。根据表 2,设空白组的药物的渗透系数
!1101!中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 41 卷第 7 期 2010 年 7 月
( K p = 6 9) , 增渗倍数 ( ER = 1 000 0) , 滞后时间
( T lag= 8 0)等级为一般。同指标的最大值减最小值
的结果除以 3再加最小值的标准差( s) , 以等级一般
值为基础加(减)上述数据即得到优良中差值, 结果
见表 3。
表 2 促透剂对茶碱透皮指标的影响( x % s, n= 5)
Table 2 Effect of transdermal enhancers on penetration
index of theophylline ( x % s, n= 5)
促透剂 J SS/
(g ! h- 1 ! cm- 1)
K P/
( ( 10- 3 cm! h- 1 ) ER T lag / h
空白 68 9 % 5 1 6 9 % 0 4 1 000 0 8 0 % 0 8
薄荷醇 108 4 % 5 3 10 8 % 0 5 1 573 2 8 8 % 0 4
樟脑 108 2 % 3 2 10 8 % 0 3 1 571 2 6 6 % 0 5
广藿香油 87 97 % 17 5 8 8 % 1 7 1 276 8 12 8 % 3 0
荆芥油 108 5 % 3 3 10 9 % 0 3 1 575 3 9 7 % 0 8
丁香油 173 7 % 8 8 17 4 % 0 9 2 520 9 3 1 % 0 5
氮酮 152 2 % 10 1 15 2 % 1 0 2 209 3 3 3 % 0 8
表 3 指标等级标准
Table 3 Standard of penetration index grade
指 标 等 级优 良 中 一般 差
药物的渗透系数( K p) 18 6 14 7 10 8 6 9 3 000 0
增渗倍数( ER) 2 521 0 2 014 0 1 507 0 1 000 0 0 493 0
滞后时间( T la g ) 0 2 2 8 5 4 8 0 10 600 0
为使模糊评判矩阵 R具有合适的隶属函数, 本
实验选择为梯型分布模型的隶属函数 r ( x) :
r( x ) =
0( x ) a)
( b- x) / ( b- a) ( a ) x ) b)
( x- a) / ( b- a) ( a ) x ) b)
0( x∗b)
其中, x 为各促透剂的指标值见表 2, a、b 分别
为 x 所属等级范围的下、上限。逐一对各指标进行
计算,确定指标 ui对评语 vj 的隶属度 r ij, 构成评价
矩阵 R:
Rb=
0
0
0
0
0. 130 6
0
1
0. 869 4
0
0
0
0. 692 3
0
0
0. 307 7
Rc=
0
0
0
0
0. 126 6
0
1
0. 873 4
0. 538 5
0
0
0. 461 5
0
0
0
Rd=
0
0
0
0
0
0
0. 487 2
0. 564 0
0
0. 512 8
0. 454 0
0
0
0
1
Re=
0
0
0
0. 025 6
0. 134 7
0
0. 974 4
0. 865 3
0
0
0
0. 346 2
0
0
0. 653 8
Rf =
0. 692 3
0. 999 8
0
0. 307 7
0. 000 2
0. 884 6
0
0
0. 115 4
0
0
0
0
0
0
Rg =
0. 128 2
0. 385 2
0
0. 871 8
0. 614 8
0. 807 7
0
0
0. 192 3
0
0
0
0
0
0
2 6 2 确定指标权重向量 ( A ) : A = ( a1 , a2 , a3 ) ,
∋m
i= 1
i= 1, a1 = 渗透系数( K p ) , a2= 增渗倍数( ER) , a3
= 滞后时间( T lag )。根据专家评估法取 A: A= ( a1 ,
a2 , a3 ) = ( 0 4, 0 4, 0 2)。
2 7 评判结果:模糊综合评判向量: B= A !R, 得:
Bb= A ! Rb= ( 0, 0 052 2, 0 747 8, 0 138 5, 0 061 5)
Bc= A ! Rc= ( 0, 0 050 6, 0 857 1, 0 092 3, 0)
Bd= A ! Rd= ( 0, 0, 0 413 3, 0 386 7, 0 2)
Be= A ! Re= ( 0, 0 064 1, 0 735 9, 0 069 2, 0 130 8)
B f= A ! Rf = ( 0 676 8, 0 300 1, 0 023 1, 0, 0)
Bg= A ! Rg = ( 0 205 4, 0 756 2, 0 038 5, 0, 0)
根据最大隶属度原则, 取各综合评判向量 B
( b1 , b2 , +, bn )的最大值 b jmax , 按 b jmax所对应的评语
vj 作为综合评价的结果,各促透剂的综合评价结果
见表 4。实验结果表明, 该实验中所选促透剂对茶
碱均有不同程度的促透效果, 其中以 1%丁香油效
果最好,且优于阳性促透剂氮酮。因此,在茶碱的促
透剂研发方面,丁香油值得进一步研究。
表 4 促透剂的促透效果综合评价结果
Table 4 Fuzzy comprehensive evaluation results of promoting
ef fect of transdermal enhancers
促透剂 最大隶属度/ bjmax 评语/ v j
薄荷醇 0 747 8 中
樟脑 0 857 1 中
广藿香油 0 413 3 中
荆芥油 0 753 9 中
丁香油 0 676 8 优
氮酮 0 756 2 良
3 讨论
中药促透剂以其刺激性小、时滞短、副作用小等
优点,在经皮给药促透剂的研发方面显示出广阔的
应用前景。目前, 正在开发的中药促透剂有萜类、精
油、内酯及芳香族类化合物等。薄荷醇和樟脑属于单
萜类化合物,它们均可促进多种亲脂肪性和亲水性药
物的透皮吸收[ 9]。丁香油、广藿香油、荆芥油的主要
成分均为萜类及芳香族类化合物,此类化合物作为透
皮吸收促进剂的研究已有十余年[ 10] 。本实验进一步
证明,薄荷醇、樟脑、丁香油、荆芥油、广藿香油均对茶
碱具有不同程度的促透作用。其中以 1%丁香油效
果最好,且优于阳性促透剂氮酮。因此, 在茶碱的促
透剂研发方面,丁香油值得进一步研究。
模糊综合评价法是一种基于模糊数学的综合评
价方法。该综合评价法根据模糊数学的隶属度理论
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把定性评价转化为定量评价, 即用模糊数学对受到
多种因素制约的事物或对象做出一个总体的评
价[ 8]。具体表现为通过精确的数字手段处理模糊的
评价对象, 对蕴藏信息作出比较科学、合理、贴近实
际的量化评价。
从本实验来看,基于模糊数学理论的模糊综合
评价法理论清晰,结果直观,且在评价过程中考察了
各指标对总体效果的综合贡献, 因此认为该法基本
上能客观、公正、科学地评价促透剂的促透效果, 期
望能为促透剂的研究和筛选提供一定的理论依据。
参考文献:
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超高效液相色谱法测定脑外伤患者口服大黄后尿液中蒽醌类成分
王 杨1 ,黄 熙1* ,梁清华1 , 秦 锋1 , 刘昭前2 ,周宏灏2
( 1 中南大学湘雅医院中西医结合研究所 国家中医药管理局脑病重点专科, 湖南 长沙 410008;
2 中南大学临床药理研究所,湖南 长沙 410008)
摘 要:目的 建立超高效液相色谱( UPLC)法同时测定脑外伤患者口服大黄后尿液中蒽醌类成分。方法 Wa
ter s Acquit y UPLC BEH C18色谱柱( 100 mm ( 2 1 mm, 1 7m) ;流动相为甲醇0 5%醋酸 ( 12∃ 82) ; 柱温 25 # ;
检测波长 254 nm;体积流量 0 5 mL / min; 进样量 5 L。结果 芦荟大黄素、大黄酸、大黄素、大黄酚和大黄素甲醚
的尿中质量浓度分别在 0 198~ 6 333、0 42~ 13 429、0 285~ 9 107、0 386~ 12 321、0 134~ 4 286 g/ mL 线性
良好,方法回收率在 97 68% ~ 108 85% ,日内、日间 RSD均小于 7%。结论 本法精密度好, 回收率高,操作简便、
无毒、重现性好, 可用于大黄蒽醌类成分在脑外伤病人体内的代谢组学研究。
关键词:大黄; 蒽醌;尿液; 超高效液相色谱
中图分类号: R286 02 文献标识码: A 文章编号: 02532670( 2010) 07110304
大黄始载于神农本草经 , 已成为使用最频繁
的中药之一。现代研究证明大黄具有泻下清热、抗
菌、抗肿瘤、护肝、松弛肠道、改善血液循环等药理作
用[ 1~ 3]。蒽醌类成分作为大黄药理相关有效活性成
分,被认为大黄质量控制的基础[ 3~ 5] 。国内外已有
学者对健康人血浆, 对健康大鼠血浆及尿液蒽醌类
成分进行测定[ 6~ 8] 。对人服用大黄汤剂后尿液中蒽
醌类成分进行测定尚未见报道。顾建文等[ 9, 10] 报道
大黄通过多靶点药理作用具有抗颅脑损伤的效应,
但颅脑损伤患者服用大黄后吸收的蒽醌类成分未见
报道。本实验室建立了超高效液相色谱法对脑外伤
患者服用大黄汤剂尿液蒽醌类成分的测定,为将吸
收的抗颅脑损伤蒽醌类成分作为大黄质量控制标
准, 为大黄在脑病中代谢学研究,为脑外伤患者的
大黄治疗提供了依据。
1 材料
超高效液相色谱仪:液相色谱仪为Waters Acquity
UPLC system,包括二元泵处理器、样品处理器、柱温
!1103!中草药 Chinese Traditional and Herbal Drugs 第 41 卷第 7 期 2010 年 7 月
* 收稿日期: 20091223 基金项目:国家自然科学基金资助项目( 30572339)作者简介:王 杨( 1984 ∀ ) ,男,住院医师,硕士,主要从事心脑血管病的中西医结合防治基础与临床工作。
T el/ Fax: ( 0731) 84327222 Em ail : xiaoyan gge02@ 126 com
* 通讯作者 黄 熙 Email : t cm huangx59@ 163 com