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Studies of in vitro releasing properties on cyclovirobuxine D matrix type patch

环维黄杨星D基质型贴剂体外释药机制的研究


目的:研究环维黄杨星D基质型贴剂的体外释药机制。方法:分别制备环维黄杨星D单层和双层贴剂,采用体外释放度法和体外经皮渗透法研究其体外释药机制。结果:单层贴剂以一级方程拟合较优,其释药速率随药物量减少而降低;双层贴剂以Higuchi方程拟合较优,属于骨架型释药系统。两种贴剂的体外经皮渗透均以零级动力学方程拟合为优,符合Fick扩散定律。结论:贴剂的结构能改变药物的释药模式,双层贴剂中药物储库层的参与释放,能够获得平稳的释药曲线和稳定的透皮速率。

Objective: To study the drug releasing properties of Cyclovirobuxine D matrix type patch.  Method: To prepare Cyclovirobuxine D single layered and double layered patch was prepared and the study the drug releasing properties by in vitro releasing and in vitro skin permeation experiments was studied.  Result: The coefficient of first order dynamical equation was good for single layered patch, which means the releasing rate decreased with the amounts of drug decreasing. Nevertheless, Higuchi equation was good for double layered patch, which means it belonged framing type releasing system. In vitro skin permeation experiment showed that zero order dynamical equation was good for these two patches which indicated all of them abided by Ficks diffusion law.  Conclusion: The structure of patch can change the drug releasing properties, the double layered patch can obtain steady releasing and permeating rate because of storage layer releasing.


全 文 :环维黄杨星 D基质型贴剂体外释药机制的研究
于 洋,周莉玲,李秀梅
(广州中医药大学 中药学院,广东 广州 510006)
[摘要] 目的:研究环维黄杨星D基质型贴剂的体外释药机制。方法:分别制备环维黄杨星 D单层和双层贴剂,采用体
外释放度法和体外经皮渗透法研究其体外释药机制。结果:单层贴剂以一级方程拟合较优,其释药速率随药物量减少而降
低;双层贴剂以Higuchi方程拟合较优,属于骨架型释药系统。两种贴剂的体外经皮渗透均以零级动力学方程拟合为优,符合
Fick扩散定律。结论:贴剂的结构能改变药物的释药模式,双层贴剂中药物储库层的参与释放,能够获得平稳的释药曲线和
稳定的透皮速率。
[关键词] 环维黄杨星D;贴剂;体外释放度;体外经皮渗透
[收稿日期] 20081103
[基金项目] 国家自然科学基金项目(30672669);广州市科技攻关
计划(2006Z3E5021)
[通信作者] 于洋,Tel:(020)39358094,Email:yuyang@gzhtcm.
edu.cn
  环维黄杨星 D(cyclovirobuxineD,CVBD)系从
黄杨科植物中国小叶黄杨及其同属植物中提取而得
到的生物碱,临床用于治疗气滞血瘀所致的胸痹心
痛、脉结代、冠心病、心律失常等[1],有长期的临床
使用基础和大量适用人群。为有效地针对心血管系
统疾病的发病特点,达到持续性给药的目的,本实验
在星点设计———效应面法确定优化处方的基础
上[2],制备了环维黄杨星 D单层和双层基质型贴
剂,研究其体外释药机制,以期为 CVBD控释经皮
给药制剂的研制提供实验依据。
1 材料
TK12A型透皮扩散试验仪(上海凯偕科技贸
易有限公司);SK1试管振荡混匀器(江苏医疗仪器
厂);ZBS8G智能溶出仪(天津市盛鑫通达科技有
限公司);SummitP680型高效液相色谱仪(德国 di
onex公司);色谱柱PhenomenexBDSC18(46mm×
250mm,5μm,美国 Phenomenex公司);TDL25000B
型低速冷冻多管离心机(上海安亭科学仪器厂)。
环维黄杨星D原料药(江苏省东台市济民生物
制品厂);环维黄杨星D对照品(中国生物制品药品
检定所,批号888200001);Eudragit100(E100,德国
罗姆公司);琥珀酸(天津大茂化学试剂厂);癸二酸
二丁酯(国药集团化学试剂有限公司);氮酮(广州
化工试剂厂);异氰酸苯酯(中国医药集团上海化学
试剂公司);甲醇(HPLC级,德国默克公司)。其他
试剂均为分析醇。
2 方法
2.1 分析方法的建立
2.1.1 色谱条件 PhenomenexBDSC18(46mm×
250mm,5μm);流动相甲醇水(83∶17);流速 10
mL·min-1;柱温室温;进样量10μL;检测波长240
nm。
2.1.2 对照品贮备液的配制 精密称取干燥至恒
重的环维黄杨星 D对照品795mg,置于10mL的
量瓶中,加氯仿溶解至刻度,摇匀,即得 0795g·
L-1的对照品贮备液。
2.1.3 柱前衍生化试剂异氰酸苯酯(PIC)溶液的
配制 精密量取50μL的异氰酸苯酯液于25mL的
量瓶中,加氯仿稀释至刻度,摇匀,即得体积分数为
02%的PIC氯仿溶液。
2.1.4 标准曲线的制备 精密吸取对照品贮备液
10,25,50,75,100,150μL于10mL具塞离心管中,
40℃水浴N2流下挥干氯仿,精密加入接收液(30%
乙醇生理盐水)5mL,用24%氢氧化钠调节 pH至
碱性,加入氯仿3mL,涡旋振荡30s后离心5min
(3000r·min-1)。精密吸取氯仿液2mL,加衍生
化试剂50μL,摇匀后避光放置30min,在40℃水
浴中N2流下挥干,残渣用甲醇 05mL溶解,045
μm微孔滤膜过滤,进样分析,以进样量对峰面积积
分值进行线性回归,得方程 Y=42468X-54565
(r=09962),线性范围0106~0159g·L-1。
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2.1.5 萃取回收率测定 精密量取对照品贮备液
10,50,100μL于10mL具塞离心管中,同2.1.4项
下操作。同时精密量取对照品贮备液20,100,200
μL于10mL离心试管中,加衍生化试剂各50μL,
摇匀后避光放置30min,在40℃水浴中N2吹干,残
渣用甲醇05mL溶解,045μm微孔滤膜过滤,进
样分析。以峰面积比计算萃取回收率,结果为
(9235±485)%。
2.1.6 精密度试验 精密量取对照品贮备液 50
μL,按2.1.4项下方法操作,供试液连续进样5次,
分别测定,RSD192%,仪器精密度符合要求。
2.2 基质型贴剂的制备
PatchⅠ单层贴剂的制备 在星点设计效应面优
化法的基础上,确定了单层贴剂的优化处方。称取
E10015g,加入处方量琥珀酸、乙醇,搅拌后静置
过夜,使E100充分交联溶胀。准确称取环维黄杨
星D200mg,以乙醇溶解后与交联改性的 E100混
合均匀,加入处方量癸二酸二丁酯和促渗剂,搅拌后
静置数小时使气泡消失,采用流涎工艺将胶液涂布
于防粘纸上,置于60℃烘箱固化10min后,覆盖转
移至背衬层,切割即得。
PatchⅡ双层贴剂的制备 根据单层贴剂的优化
处方,分别制备载药量为250,200mg的单层贴剂基
质做为贮库层与释放层,按顺序涂布于防黏纸上,涂
布时从保护层至背衬层载药量依次增大。
2.3 体外释放度试验
  参照《中国药典》2005年版二部附录 XD释放
度测定第三法进行测定[2]。样液按2.1.4项下处理
后进样分析,计算单位面积累积释放量(Q,μg·
cm-2)和累积释放率(Q%)。
2.4 体外透皮试验 参照文献[2],采用改良
Franz扩散池法进行。
3 结果
3.1 体外释放度研究结果 由图1可知,药物从
E100压敏胶中释放较快,尤其是在1~6h,且两种
贴剂释药曲线的斜率接近。6h后单层贴剂的释药
进入平台期,而双层贴剂仍呈上升趋势。单层贴剂
和双层贴剂 24h累积释放率分别为 9623%,
7865%。
图1 CVBD贴剂体外释药曲线
以累积释放率(Q%)分别对时间 t(h)按零级、
一级以及 Higuchi动力学方程进行回归,结果见
表1。
表1 CVBD贴剂释药动力学特征
贴剂 动力学方程类型 拟合方程式 r 释药速率J/μg·cm-2·h-1
PatchⅠ 零级方程 Q%=00315t+04125 07713 28134
  一级方程 ln(1-Q%)=-01407t+4139 09268  
  Higuchi方程 Q%=02123t1/2+01168 08758  
PatchⅡ 零级方程 Q%=00293t+0189 09288 56426
  一级方程 ln(1-Q%)=-00003t+46033 09291  
  Higuchi方程 Q%=01844t1/2-00506 09817  
  由方程拟合结果可知,单层贴剂以一级方程拟
合较优(r=09268),说明药物在单层贴剂中的释
药速率随药物量减少而降低。而双层贴剂以 Higu
chi方程拟合度较优(r=09817),属于骨架型释药
系统。药物以微细的粒子混悬分散在基质中,每单
位体积基质所含溶解与混悬药物总量比药物在基质
中的饱和浓度大,药物的释放量与时间的平方根成
正比。
以两种贴剂在1~6h和8~24h单位面积累积
释放量分别对时间进行零级方程拟合,比较两贴剂
在不同时间段内的释药速率,结果见表2。
  结果表明,在1~6h,两种贴剂的体外释放速率
较快,且相接近,其比值为113。说明在开始的释
放阶段,双层贴剂的药物储库层并未参与药物释放,
而主要是由药物释放层完成。而在8~24h释放阶
段,两贴剂的释放速率分别是357,3129,其比值
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   表2 两种贴剂体外释药的比较
时间
PatchⅠ
拟合方程式 r 释药速率/μg·cm-2·h-1
PatchⅡ
拟合方程式 r 释药速率/μg·cm-2·h-1
1~6h Q=12484t+25497 09706 12484 Q=1407t+55347 09662 14070
8~24h Q=35705t+77997 09636 357 Q=31285t+78879 09848 3129
为876。说明在此阶段,随着释放层药物量减少,双
层贴剂的药物储库层开始参与释放,因此仍维持较高
的释放速率,而单层贴剂释药速率则明显降低,在整
个释药过程中呈现浓度依赖的一级释放行为。
3.2 体外经皮渗透研究结果
以单位面积累积透皮量(Q,μg·cm-2)对时间
t(h)分别按零级、一级以及 Higuchi动力学方程进
行拟合,拟合结果见表3。
表3 CVBD贴剂体外经皮渗透动力学特征
贴剂 动力学方程类型 拟合方程式 r 透皮速率J/μg·cm-2·h-1 时滞/h
PatchⅠ Zero Q=1091t-1458 09983 1091 134
  Firstln Q=0241t+21499 09515 - -
  Higuchi Q=53141t1/2-73885 09881 - -
PatchⅡ Zero Q=14502t-19059 09970 14502 131
  Firstln Q=02245t+25858 09721 - -
  Higuchi Q=70218t1/2-9682 09809 - -
  由拟合结果可知,两种贴剂的体外经皮渗透均
以零级动力学方程拟合为优,表明贴剂中药物透过
皮肤是一个被动扩散过程,Qt关系可用 Ficks扩散
定律来描述。双层贴剂具有较大透皮速率,可能与
其药物质量分数较高有关。两种贴剂均存在不同的
时滞现象,且时滞接近,说明提高贴剂中药物质量分
数并不能明显缩短时滞。
4 讨论
关于基质型贴剂经皮给药系统按其结构基本上
可分成两大类,即贮库型(reservoirtype)和基质型
(matrixtype)。经皮给药系统的结构直接影响药物
的释放模式、制剂的载药量、外观等性能。在经皮给
药系统研究早期阶段,多采用贮库型结构设计,即应
用控释膜将药物和促渗剂等包裹形成储库,利用控
释膜的性质控制药物的释放速率。该类型贴剂通常
可获得稳定的零级释放,但结构复杂,影响因素多,
而且有时会出现溶剂泄漏,引起含药量波动等问题。
基质型贴片由于没有内容物的遗漏现象比贮库型贴
片生产更容易,使用更方便[3]。本实验采用将药物
直接混悬于 Eudragit100压敏胶基质材料中,前期
应用差示扫描量热法(DSC)研究结果表明,药物是
以分子态或无定形态存在于基质材料中,通过基质
扩散给药,具有制备工艺简单,质量易控等优点。
关于两种贴剂体外释药的比较,基质型贴剂的
经皮给药过程包括药物在基质中扩散、在皮肤表面
分配、通过皮肤渗透3个连续过程。体外释放度研
究结果表明,基质与贴剂的结构可影响药物的释放。
单层贴剂以一级动力学方程拟合为优,这是由于随
着药物的释放,单层贴剂药库表面的药物浓度不断
减小所致;而双层贴剂由于有内层药物释放的补充,
可获得平稳的释药曲线,以 Higuchi动力学方程拟
合较佳。双层贴剂体外释药过程比较复杂,有人提
出药物分层扩散释放的传质模型,并用于雌二醇双
层复合基质型贴剂的研究[4]。
本实验中,两种贴剂的体外经皮渗透均以零级
动力学方程拟合为优,符合 Fick扩散定律。但由于
皮肤是由角质层、活性表皮和真皮组成的多层组织,
药物在渗透过程中不能始终维持漏槽梯度,因此研
究表明经皮给药制剂在体渗透是一个多阶段过程,
即经历非稳态、稳态和近似平台期的过程。本实验
结果表明,两种贴剂均存在一定时滞,为非稳态期,
主要是由角质层对药物的屏障作用所致。之后药物
以相对恒定的速率进入体内,为稳态期;稳态期经历
一段时间后,药物经皮渗透速率下降,但仍以一定速
率透皮扩散即为平台期。本实验中两种贴剂达稳态
后,均以零级速率透皮扩散。在实验考察时间内,透
皮速率未见明显降低,这可能是由于采样时间短,皮
肤并未对药物达饱和的原因。
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同单层贴剂相比,双层贴剂能够获得更加平稳
的释药曲线,其透皮速率也大于单层贴剂,在今后研
究中,将对双层贴剂的体内药效学和药动学做进一
步研究。
[参考文献]
[1] 中国药典.一部[S].2005:75,275,591.
[2] 于 洋,周莉玲,魏 敏,等.星点设计效应面法优化粘胶分散
型透皮贴剂的实验研究[J].中国实验方剂学杂志,2007,13
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[3] MulerP,BotaL,EzzetF.Bioavailabilityofestradiolfromanew
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外释放的传质规律[J].清华大学学报:然科学版,2002,42
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Studiesofinvitroreleasingpropertiesoncyclovirobuxine
Dmatrixtypepatch
YUYang,ZHOULiling,LIXiumei
(DepartmentofPharmaceutics,GuangzhouofTraditionalChineseMedicine,Guangzhou510006,China)
[Abstract] Objective:TostudythedrugreleasingpropertiesofCyclovirobuxineDmatrixtypepatch.Method:Toprepare
CyclovirobuxineDsinglelayeredanddoublelayeredpatchwaspreparedandthestudythedrugreleasingpropertiesbyinvitroreleasing
andinvitroskinpermeationexperimentswasstudied.Result:Thecoeficientoffirstorderdynamicalequationwasgoodforsinglelay
eredpatch,whichmeansthereleasingratedecreasedwiththeamountsofdrugdecreasing.Nevertheless,Higuchiequationwasgood
fordoublelayeredpatch,whichmeansitbelongedframingtypereleasingsystem.Invitroskinpermeationexperimentshowedthatzero
orderdynamicalequationwasgoodforthesetwopatcheswhichindicatedalofthemabidedbyFicksdifusionlaw.Conclusion:The
structureofpatchcanchangethedrugreleasingproperties,thedoublelayeredpatchcanobtainsteadyreleasingandpermeatingrate
becauseofstoragelayerreleasing.
[Keywords] cyclovirobuxineD;patch;invitrorelease;invitroskinpermeation
[责任编辑 周 驰]
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内,关键词38个,注明作者姓名、职称、单位、具体通讯地址、邮政编码、电子信箱等。(4)论文请寄打印稿并网络发送电子版,
请在信封上注明“痛证论坛征文”,邮件以“作者姓名+痛证论坛征文”命名。请用word文档以附件的形式发送,收到必复,若
无回复,请与编辑部联系。(5)每篇论文共收审稿费、版面费380元,稿件请自留底稿,恕不退稿。投稿时请同时寄出审稿费
及版面费,截止日期:2009年5月30日。
三、其他事宜:稿件经审稿录用后将在国家级中文核心期刊《中华中医药杂志》(原《中国医药学报》)2009年增刊上刊出。
参加大会学术交流者,由中华中医药学会颁发论文证书和国家Ⅰ类继续教育学分。
四、联系方式:北京市朝阳区和平街北口樱花路甲4号《中华中医药杂志》社(收);邮编:100029;电话:01064216650;E
mail:64216650@163com。
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