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Bioequivalence study of sinomenine patch by microdialysis

利用微透析技术进行青藤碱贴剂的
生物等效性研究



全 文 :利用微透析技术进行青藤碱贴剂的
生物等效性研究
凌家俊1,王 岩2,谢 波3,周莉玲1
(1.广州中医药大学 中药学院,广东 广州 510006;
2.广东药学院,广东 广州 510006;3.广州军区 广州总医院 肿瘤科,广东 广州 510010)
[摘要] 目的:研究不同制剂工艺的青藤碱凝胶贴剂的生物等效性,探讨微透析技术在生物等效性研究中的
可行性和优越性。方法:以不同工艺制备青藤碱的普通凝胶贴剂和脂质体凝胶贴剂,以裸鼠为实验动物进行经皮
给药后,分别采用组织匀浆法及微透析法对青藤碱的体内药量的进行测定。结果:组织匀浆法的测定结果显示出
经过20h以上的时间后,脂质体凝胶贴剂比普通凝胶贴剂具有更高的皮肤局部剩余药量;而微透析法的检测结果
则显示出在整个测定过程中,脂质体凝胶贴剂比普通凝胶贴剂具有更高的皮肤局部瞬间药量,且皮肤局部药时曲
线与国际上报道的大多数经皮吸收情况相符。结论:青藤碱的脂质体凝胶贴剂比普通凝胶贴剂具有更高的局部生
物利用度,且脂质体可能存在贮库效应;微透析技术可用于制剂的生物利用度及生物等效性研究。
[关键词] 青藤碱;生物等效性;微透析;组织匀浆法;贴剂;脂质体
[中图分类号]R283 [文献标识码]A [文章编号]10015302(2008)21248204
[收稿日期] 20080403
[基金项目] 国家自然科学基金项目(30772791);国家自然科
学基金项目(30672669);广东省自然科学基金(5300063)
[通讯作者] 凌家俊,男,副研究员,中药学博士,从事药剂学
及药物动力学相关研究,Tel:(020)39358043,Email:lj@gzhtcm.
edu.cn
  青藤碱(sinomenine)是从防已科植物青藤Sino
meniumacutum(Thunb)RehdetWils的藤茎中提
取的一种生物碱单体,为治疗类风湿性关节炎的常
用药,临床疗效确切。将青藤碱制成经皮给药制
剂———凝胶贴剂,可解决青藤碱的生物半衰期短
(t1/2为4850min)、体内代谢快的问题。而将青藤
碱包封于脂质体内,再制成凝胶贴剂,能增加药物在
局部皮肤内的积累并起到持续释药的作用,相对减
少全身吸收以避免毒副反应,可有效弥补上述缺陷,
提高疗效。
在对经皮给药制剂进行局部药动学和生物等效
性研究中,需要对皮肤吸收部位进行局部药物浓度
的测定。微透析(microdialysis)技术是用于测定组
织细胞外液中游离药物浓度的一种连续、实时、在体
的取样分析技术,结合高灵敏度的检测仪器,可准确
地测定局部的瞬间药物浓度。已有研究表明,微透
析技术可用于青藤碱的药动学研究。
本研究以组织匀浆法及微透析法为取样方法,
分别对2种不同制备工艺的青藤碱凝胶贴剂———普
通凝胶贴剂和脂质体凝胶贴剂进行了研究,通过比
较2种制剂的体内总透皮量(组织匀浆法)及皮肤
局部药动学过程(微透析法),分析了二者的生物利
用度及生物等效性。
1 仪器、试剂和动物
1.1 微透析系统
美国BAS公司生产的微透析设备。探针为用
于经皮微透析的线性探针(LM-5linearmicrodialy
sisprobe,MD2005),外径320μm,活性透析膜长度
为5mm。微透析系统的其他主要部分包括:灌注器
推进泵(MD1001)、灌注器(1mL,MD0100)、灌注
器支架(MD1002)、流速控制器(MD1000)。灌流液
为人工细胞外液———KrebsRinger碳酸氢盐溶液
(NaCl122mmol·L-1,KCl3mmol·L-1,MgSO412
mmol·L-1,KH2PO404mmol·L
-1,NaHCO325
mmol·L-1,CaCl212mmol·L
-1),临用前配制。
1.2 分析系统
高效液相色谱仪(HPLC)为德国 DIONEX公司
的产品,包括 P680液相泵、TCC100柱恒温箱和
UVD170U可变波长紫外检测器;分析柱为大连依
利特分析仪器有限公司产品46mm×250mm,填
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料为HypersilODS25μm。
1.3 药物和试剂
青藤碱购于宝鸡市荣德生物工程有限责任公
司,经用结晶法提纯后青藤碱的纯度为 9224%;
HPLC级甲醇由美国迪马公司生产,购于广州市东
征化玻仪器有限公司。卡波姆940由上海申兴制药
厂生产。
1.4 动物
BALB/C裸鼠(5周),雄性,15~18g,由中山大
学实验动物中心提供。
1.5 其他
一次性注射针头,规格为05×16TWLB,用作
线性探针植入手术的引导针。
2 方法和结果
2.1 样品分析方法
样品中青藤碱浓度采用高效液相色谱法测定。
流动相为甲醇水乙二胺(50∶50∶025),流速1mL
·min-1,检测波长265nm。采用手动进样,进样量
为10μL。在该条件下,青藤碱的峰形好,出峰时间
约为85min。该系统的最低检测限量能够满足本
研究中可能达到的最低浓度。通过绘制的标准曲线
发现,在 本 研 究 中 所 需 的 青 藤 碱 浓 度 范 围
(01364~8184μg)吸收峰面积积分值与青藤碱
质量 浓 度 呈 线 性,回 归 方 程 Y=15928X,
r=09998。
2.2 青藤碱普通凝胶贴剂的制备
按处方称取青藤碱、卡波姆940、甘油,润湿研
匀,加至磷酸盐缓冲液中,搅拌使其溶胀,滴加适量
三乙醇胺,调 pH7~8,搅拌,即得青藤碱凝胶。将
凝胶均匀地涂布于背衬层(铝箔/聚乙烯复合膜)
上,加以保护层(聚苯乙烯薄膜)复合,即得。贴剂
面积为(20×20)cm2。
2.3 青藤碱脂质体凝胶贴剂的制备
按处方称取青藤碱、豆磷脂、胆固醇、维生素E,
加乙醚50mL使溶解;另取磷酸缓冲液50mL,加热
至60℃并保持恒温,在不断搅拌下匀速滴入乙醚溶
液,加完后继续搅拌1h至乙醚挥尽。超声处理20
min,即得乳白色脂质体混悬液。另取卡波姆940、
甘油,润湿研匀,加至青藤碱脂质体混悬液中,搅拌
使其溶胀,滴加适量三乙醇胺,调 pH,搅拌,即得青
藤碱脂质体凝胶。将凝胶均匀地涂布于背衬层(铝
箔/聚乙烯复合膜)上,加以保护层(聚苯乙烯薄膜)
复合,即得成品,贴剂面积为(20×20)cm2。
2.4 组织匀浆法取样
分别取青藤碱脂质体凝胶贴剂和青藤碱普通凝
胶贴剂各1片,揭去保护层,贴于裸鼠背部皮肤上,
实验过程中动物始终处于自然状态。16h后,揭去
贴剂,用生理盐水洗净皮肤上残留的药物,用滤纸吸
干水分,处死动物,剥离药物作用部位皮肤和肌肉,
将皮肤和肌肉剪碎,分别加入50mL无水乙醇,研磨
成匀浆,转移至离心管中,于3000r·min-1离心10
min,取上清液,水浴蒸干,残渣加适量无水乙醇溶
解,转移置10mL量瓶中,加无水乙醇至刻度,摇匀,
精密吸取样品溶液10μL,测定青藤碱的含量,计算
在体皮肤和肌肉层内滞留的青藤碱量。HPLC图谱
见图1,体内青藤碱剩余量计算结果见表1。
A对照品;B皮肤中青藤碱;C肌肉中青藤碱;1青藤碱
图1 组织匀浆法测裸鼠体内青藤碱的HPLC图
表1 2种制剂在体给药16h后皮肤和肌肉中的
剩余药量(n=3) %
制剂
青藤碱
皮肤 肌肉
脂质体凝胶贴剂 1744±104 819±062
普通凝胶贴剂  397±018 250±033
2.5 微透析取样方法
裸鼠腹腔注射戊巴比妥溶液(06mL∶10g)麻
醉,清洁背部皮肤,然后用细绳栓用其四肢,使其背
部朝上固定于操作架上。在裸鼠背部靠中央的位
置,按前面对大鼠手术操作相似的方法,植入一根线
性微透析探针。但是,由于裸鼠的皮肤较嫩,所以引
导针头换成05×16RWLB的皮下注射针头,以减
轻皮肤创伤。以 KrebsRinger为灌流液,以05μL
·min-1的流速灌流1h左右,以使局部血流量恢复
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正常,并待裸鼠苏醒。将青藤碱脂质体凝胶贴剂贴
于探针通过的部位的皮肤表面,同时开始收集探针
流出端的透析液。收集过程中保持裸鼠清醒状态,
维持灌流液流速05μL·min-1,取样时间间隔为
30min,每次收集量为15μL,总收集时间在20h以
上。取样结束后,再将灌流液换成含较高浓度青藤
碱的KrebsRinger溶液,以相同的流速灌流探针,稳
定灌流30min后,开始收集透析液,共收集5个点。
此部分透析液用于计算探针的回收率。
2.6 微透析数据处理
2.6.1 探针回收率的计算 利用反透析法计算探
针的回收率,可直接按峰面积积分值进行计算,计算
式为:
R(%)=
AUCperfusate-AUCdialysate
AUCperfusate
×100%
  AUCperfusate:灌流液峰面积积分值;AUCdialysate:透
析液峰面积积分值。
相对回收率计算结果:对脂质体凝胶取样为
3322%,对普通凝胶取样为3011%。
2.6.2 皮肤局部药物浓度的计算 透析液样品中
药物的浓度利用 HPLC通过外标一点法测得,然后
根据探针的回收率按下式求得皮肤药物浓度(CECF)
值:
CECF=
Cdialysate

  以皮肤局部浓度对时间作图,得到皮肤局部药
物浓度变化曲线,见图2。
-△--脂质体;-▲--普通
图2 青藤碱脂质体凝胶贴剂局部给药后
20h的皮肤药物浓度变化
  由图2可见皮肤中青藤碱浓度的变化趋势。
青藤碱脂质体凝胶贴剂局部给药后,在开始的
2h内,透析液中基本上没有检测到青藤碱;从2h
开始,皮肤中药物浓度开始上升,于5h左右达最高
值,并开始趋于稳定;大约14~15h后,皮肤中药物
浓度开始呈下降趋势。普通凝胶贴剂给药后,皮肤
中的浓度很低,并呈现较大的波动辐度。
2.6.3 局部药动学参数的计算 当皮肤中药物浓
度达稳态时,以药物从组织细胞外液向灌流液中扩
散的累积透过量对时间作图,其中直线部分的斜率
即表观透皮速率常数。
结果见图3,青藤碱脂质体凝胶的表观透皮速
率常数为00415μg·cm-2·h-1。
图3 青藤碱脂质体凝胶贴剂的累积透析量及
表观透皮速率常的计算
  脂质体凝胶贴剂经皮给药后的其他药动学参数
(tlag,Css,tss)见表2。
表2 脂质体凝胶经皮给药后皮肤局部药动学参数(裸鼠)
参数 结果
滞留时间(tlag)1) 约4h
稳态药物浓度(Css)2) (41519±02406)mg·L-1
达稳时间(tss) 约5h
表观透皮速率常数 00415μg·cm-2·h-1
  注:1)滞留时间又称透皮时滞,指给药后直到皮肤中达到稳态药
物浓度所经历的时间;2)稳态药物浓度(Css)由5~14h内的皮肤药
物浓度平均值计算得
3 结论
组织匀浆法及微透析法的实验结果均能说明青
藤碱脂质体凝胶贴剂的透皮能力远大于普通凝胶贴
剂。根据组织匀浆法的测定结果,从皮肤中的剩余
量来评价,前者是后者的439倍,从肌肉中的剩余
来评价,前者是后者的328倍;根据微透析法的结
果,普通凝胶贴剂的皮肤中的瞬间药物浓度也比脂
质体凝胶贴剂低得多。
从组织匀浆法的结果看出脂质体凝胶贴剂在用
药16h后皮肤中仍有较大的药物剩余量,提示可能
存在脂质体的贮库效应。
微透析技术可以作为局部生物利用度和生物等
效性评价的方法。青藤碱脂质体凝胶贴剂局部用药
后经微透析法测得的皮肤中的药时曲线为典型的经
皮给药的药时曲线,与国际上报道的大多数的经皮
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给药制剂吸收情况相吻合。
4 讨论
对于以局部用药为目的的制剂来说,血液中的
药物浓度往往不能衡量药物的生物等效性,所以与
口服制剂一样用相同的方法进行生物利用度的评价
未必合适。并且局部用药后,血(尿)中药物浓度很
低,在常规分析手段的检测限下,造成测定的困难,
即便能测定出来,一个药物的全身性的生物利用度
也不能正确反映其在皮肤中的生物利用度。而要达
到这个目的,需要对皮肤吸收部位进行局部药物浓
度进行测定。传统的方法有起疱技术(blistertech
nique)、皮肤刮取术(skinscraping)、胶带剥离术
(skinstripping)等,但这些方法都无法反映皮肤局
部药物的吸收过程。本研究采用微透析技术,很好
地解决了这一技术难题。
探针的回收率是直接影响微透析结果的可靠性
的重要因素。本次微透析试验的结果基本能反映青
藤碱的透皮过程,但不足之处是曲线出现了较大波
  
动,可能是透析过程中回收率不稳定造成的。但基
于现阶段的微透析研究水平,本实验只能采用取样
结束后测定一次回收率的方法,从结果来看,药时曲
线的波动范围仍可接受。有文献表明,采用内标法
动态监测回收率的方法可大大降低回收率的可变
性,这是在将来的微透析研究中需要改进的地方。
[参考文献]
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Bioequivalencestudyofsinomeninepatchbymicrodialysis
LINGJiajun1,WANGYan2,XIEBo3,ZHOULiling1
(1.ColegeofPharmacy,GuangzhouUniversityofTradiyionslChineseMedicine,Guangzhou510006,China;
2.DeptartmentofOncology,GeneralMilitaryHospitalofGuangzhou,Guangzhou510010,China;
3.ColegeofChineseDrug,GuangdongPharmaceuticalUniversity,Guangzhou510006,China)
[Abstract] Objective:TostudybioequivalenceofSinomeninepatchmadebydiferentpreparationprocess,andtotestifyfeasi
bilityandsuperiorityofmicrodialysisasanewmethodintopicalbioequivalencestudy.Method:Normalgelpatchandliposomegel
patchofsinomeninewerepreparedbydiferentpreparation,nudemouseservedastheexperimentalsubjectssamplingmethodofdrugin
theskinwastissuehomogenizationmicrodialysis,anddrugconcentrationindialysatewasdeterminedbyHPLC.Result:Resultsoftis
suehomogenizationshowedthatliposomegelpatchleadsmoreremainderdrugintheskinofnudemousethannormalgelpatch,andre
sultsofmicrodialysisshowedthatliposomegelpatchledhigherinstantaneousdrugconcentrationthannormalgelpatch.Concentration
timecurveofsinomenineintheskinaccordedwiththeresultsofmostdermaldeliverysystemsstudiesovertheworld.Conclusion:
Topicalbioequivalenceofliposomegelpatchofsinomenineishigherthanthatofnormalgelpatchofsinomenine;Microdialysiscanbe
usedtostudybioavailabilityandbioequivalenceofdiferentpreparation.
[Keywords] sinomenine;bloequivalence;microdialysls;tissuehomogenization;patch;liposome
[责任编辑 鲍 雷]
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