張紅芹, 王建新, 郝海軍, 張 赟, 李西林, 沈 騰*
(1.上海中醫藥大學,上海 201203;2.復旦大學藥學院藥劑學教研室,上海 201203)
三七總皂苷 (Panax notoginsengsaponins)是從五加科植物三七Panax notoginseng(Burk.)F.H.Chen中提取純化得到的有效部位,含有人參皂苷Rg1、Rb1等多種活性成分,其中人參皂苷Rg1的量大于25%。研究表明三七總皂苷具有抗氧化和抗皮膚衰老作用[1-3],人參皂苷Rg1、Rb1具有抗皮膚光老化[4-5]和抗皮膚癌作用[6]。因此,將三七總皂苷制成經皮給藥制劑具有實際的應用價值。
目前三七總皂苷經皮給藥劑型的研究主要有脂質體凝膠[7]和微乳[3],但存在載藥量低等不足。巴布劑 (Cataplasm)是以水溶性高分子材料制成的凝膠膏劑,具有與皮膚良好的生物相容性、透氣性、保濕性等優點,還可反復揭貼,不易引起過敏,有利于皮膚角質層細胞水化膨脹而促進有效成分的透皮[8]。
三七總皂苷水溶性好,但透皮能力差,需要采用透皮促進劑增加其經皮滲透速率,但是透皮促進劑的加入往往嚴重降低巴布劑的黏附性[9-10],因此必須在維持巴布劑黏附性的基礎上進行透皮促進劑的篩選。本實驗以三七總皂苷巴布劑的黏附性和人參皂苷Rg1的透皮速率為考察指標,優選三七總皂苷巴布劑的透皮促進劑。
Agilent 1260型高相液相色譜儀 (美國Agilent公司);巴布劑涂布機和多功能貼膏劑測力儀 (上海鍇凱科技貿易有限公司);TK—6A型透皮擴散試驗儀 (上海鍇凱科技貿易有限公司);BP221S電子分析天平 (德國Sartorius公司);PL2002電子天平 (梅特勒-托利多儀器上海有限公司);FGP精密測力儀 (日本Shimpo公司);81-2型恒溫磁力攪拌器 (上海司樂儀器廠)。
人參皂苷Rgl對照品 (中國藥品生物制品檢定所,批號:200726);三七總皂苷 (昆明制藥股份有限公司,批號:200405001,純度為26.1%);NP-700、PVP K-90(國際特品有限公司);氮酮、油酸、薄荷醇 (國藥集團化學試劑有限公司);桉油 (中華制藥廠);冰片 (福建青松股份有限公司);乙腈、甲醇為色譜純;水為蒸餾水;其余試劑均為分析純。
SD大鼠,雄性,體質量為250 g(上海西普爾-必凱實驗動物有限公司,動物合格證號:2008001618133)。
2.1 三七總皂苷巴布劑的制備
將三七總皂苷、酒石酸、PVA、PVP K-90、糊精加入到已稱量好的蒸餾水中,攪拌均勻,作為A相;將甘羥鋁、EDTA、NP-700和透皮促進劑加入甘油中,攪拌均勻,作為B相;再將A相緩慢加入B相之中,攪拌均勻制成膏體;最后將制備好的膏體置于涂布機中均勻涂布,切割,包裝,即得三七總皂苷巴布劑。另制備不加任何透皮促進劑的三七總皂苷巴布劑,作為空白對照組。
所考察的透皮促進劑種類為氮酮、桉油、油酸、冰片和薄荷腦,在處方中質量分數分別為1%、2%和3%。氮酮、桉油、油酸分別用少量高嶺土吸附后入藥;冰片、薄荷腦則研成細粉直接入藥。
2.2 黏附性測試
本試驗采用多功能貼膏劑測力儀測定三七總皂苷巴布劑的初黏力和剝離強度。
2.2.1 初黏力 (initial adhesion)測試實驗 測定時,取巴布劑 (4 cm ×4 cm)除去防黏層,置于測力儀探頭上,用200 g砝碼壓住巴布劑10 s,測力儀以300 mm/min速度向下移動,數據采集軟件記錄探頭瞬間離開巴布劑的拉力。連續測定5次,取平均值。
2.2.2 剝離強度 (peel strength)測試實驗 測定時,取巴布劑 (9 cm×2 cm),除去防黏層,貼于測力儀潔凈的酚醛樹脂板上并用200 g砝碼滾壓。巴布劑一端固定于測力儀探頭上,按照300 mm/min速度以180°反方向水平剝離,數據采集軟件記錄剝離過程的拉力變化,取中間一段較平緩的部分求算平均值,作為剝離強度測定值。
2.3 體外透皮實驗
2.3.1 離體大鼠供試皮膚的制備 取SD大鼠,用乙醚麻醉致死,小心剃去腹部皮膚上的鼠毛,確保角質層完好無損。然后剪取腹部皮膚,除去皮下組織和脂肪,用生理鹽水沖洗干凈,并用濾紙吸干水分后,用鋁箔平展包好,置于-4℃冰箱中保存備用。
2.3.2 體外透皮試驗 從冰箱中取出備用鼠皮,自然解凍并恢復至室溫,將巴布劑緊密貼于鼠皮的角質層面,剪去邊緣,固定于Franz垂直擴散池上(擴散池和接受池直徑為2 cm)。接受液為pH 7.4 PBS,循環水溫度為 (37±0.5)℃,以200 r/min恒速攪拌。平衡10 min后分別于2、4、6、8、10、12、24 h從接受池中取樣1.0 mL,同時補加等量pH7.4 PBS。將取出的接受液立即用0.22 μm濾膜過濾,按2.4項HPLC測定方法檢測人參皂苷Rg1的質量濃度。
2.3.3 透皮參數的測定與計算 根據以下式公式計算人參皂苷 Rg1單位面積的累積滲透量Qn(μg/cm2):

其中,Cn為第n次取樣點所測得藥物質量濃度(μg/mL),Ci為第i(i≤n-1)次取樣點所測得藥物質量濃度 (μg/mL),V1為接受液體積 (mL),V2為取樣體積 (mL),S為擴散面積 (cm2)。以累積滲透量 (Qn)對時間 (t)作圖,求算得線性回歸方程,回歸方程的斜率即為透皮速率J[μg/(cm2·h)],回歸方程的截距與斜率的比值即為時滯 (Tlag)。各透皮促進劑組與空白對照組的透皮速率的比值為增滲倍數 (Enhancement Ratio,ER)。
2.4 HPLC測定方法[11]PLATISILTMODS色譜柱(4.6 mm×150 mm,5 μm);流動相為乙腈 -20 mmol/L磷酸二氫鈉 (25∶75);體積流量1.0 mL/min;檢測波長203 nm;柱溫35℃;進樣量20 μL;外標法定量。以峰面積 (A)對人參皂苷Rg1標準溶液質量濃度 (C)進行線性回歸,得方程為A=6.58C-14.24(r=0.999 6),線性范圍為2.5~500 μg/mL。低、中、高質量濃度的平均方法回收率為99.7%,RSD為0.97%;日內精密度RSD分別為1.12%、0.76%、1.47%;日間精密度RSD分別為1.35%、1.41%、1.19%。同一樣品溶液分別在0、2、4、8、12、24 h內測定,Rg1峰面積的RSD為1.16%。
2.5 結果 前期實驗以巴布劑的黏附性為指標,通過單因素考察和均勻設計優選了初黏性和剝離強度最佳的三七總皂苷巴布劑的基質配方。在此配方基礎上,本實驗進一步考察三七總皂苷巴布劑的透皮促進劑。
不同種類和質量分數的透皮促進劑對三七總皂苷巴布劑黏附性和透皮速率的影響結果見表1。冰片和薄荷腦在常溫下為固體,研細后以粉末直接入藥。與對照組相比,冰片和薄荷腦各質量分數組對三七總皂苷巴布劑的初黏力和剝離強度均沒有影響(P>0.05)。冰片各質量分數組均不增加人參皂苷Rg1透皮速率 (P>0.05),薄荷腦只有3%才顯著增加人參皂苷Rg1透皮速率1.7倍 (P<0.05)。
油酸、氮酮和桉油在常溫下為液態,油酸、氮酮和桉油的質量分數分別為2%、3%、3%時顯著降低巴布劑的初黏性和剝離強度 (P<0.01)。隨著桉油在處方中質量分數增加,人參皂苷Rg1透皮速率相應增大。油酸和氮酮的質量分數2%時促透效果最佳,繼續增加3%時,氮酮對人參皂苷Rg1的促透速率沒有增加 (P>0.05),油酸的促透速率反而顯著降低 (P<0.05)。

表1 不同透皮促進劑對三七總皂苷巴布劑黏附性和人參皂苷Rg1透皮速率的影響 (n=5)Tab.1 Effect of different transdermal enhancers on the adhesion of Panax notoginseng saponins cataplasm and transdermal rate of ginsenoside Rg1(n=5)
綜上所述,在不影響巴布劑黏附性的基礎上,各透皮促進劑最大促透質量分數對人參皂苷Rg1的促透能力按大小順序排列為2%氮酮>1%油酸>3%薄荷腦>2%桉油>3%冰片。

圖1 在不同透皮促進劑作用下三七總皂苷巴布劑中人參皂苷Rg1的累積透皮量-時間關系Fig.1 Cumulative permeation amount of ginsenoside Rg1plotted against time of Panax notoginseng saponins cataplasm containing different transdermal enhancers
圖1顯示在上述排列的透皮促進劑的作用下,三七總皂苷巴布劑中人參皂苷Rg1累積透過量與時間的關系。結果顯示,三七總皂苷巴布劑中人參皂苷Rg1的透皮曲線均符合零級擴散定律,時滯均小于1 h;其中2%氮酮對人參皂苷Rg1促透效果最佳,較對照組透皮速率增加7.9倍,遠優于其它促進劑,且不影響三七總皂苷巴布劑的黏附性。
黏附性是中藥巴布劑配方研究的關鍵性指標[12]。三七總皂苷巴布劑采用第二代交聯型凝膠膏基質材料NP-700,通過其結構中的羧基與鋁離子螯合形成骨架,含水量可高達60%[13],而常用的透皮促進劑通常為脂溶性化合物,其加入往往破壞巴布劑的黏附性,這一現象為一些學者所關注[10],但有關巴布劑透皮促進劑的報道卻甚少研究其對巴布劑黏附性的影響[9]。為此,本實驗在確保巴布劑黏附性的前提下實現對三七總皂苷巴布劑透皮促進劑的優選。
冰片和薄荷腦是中藥貼膏中廣泛應用的透皮促進劑,在常溫下為固體狀態,本實驗以藥粉入藥,發現它們用量3%時不影響巴布劑的黏附性;氮酮、油酸與桉油常溫下為油狀液體,用少量高嶺土吸附后入藥有助于其在水凝膠基質中均勻分散,否則易在界面析出而影響黏附性。結果顯示,在不影響黏附性的基礎上,巴布劑只能容納1%油酸、2%氮酮和2%桉油,小于固體透皮促進劑,但其對水溶性人參皂苷Rg1的促透能力卻遠大于固體透皮促進劑。這其中原因之一可能是冰片和薄荷腦在水凝膠基質中溶解度低,因此對基質的黏附性影響小,但相應的對藥物的促透能力也較弱,因為透皮促進劑在貯庫中的溶解度及熱力學活性是決定其促透能力的處方關鍵因素之一[14]。
在不影響巴布劑黏附性的基礎上,各透皮促進劑最大促透質量分數對人參皂苷Rg1的促透能力按大小順序排列為2%氮酮>1%油酸>3%薄荷腦>2%桉油>3%冰片,2%氮酮對三七總皂苷巴布劑中人參皂苷Rg1促透效果最好,增加透皮速率達7.9倍。氮酮對親水、親油性藥物均可增加其透皮吸收,特別對親水性化合物的促透效果更為理想。促透機理是通過溶解角質細胞間和細胞內脂質,從而增加角質層的通透性,減小藥物擴散阻力,同時增加角質層含水量,促進藥物經水性通道滲透[14]。
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