創(chuàng)新性皮膚局部外用藥物研發(fā)分析及對(duì)皮膚藥代動(dòng)力學(xué)的影響研究

黃雪梅 高 強(qiáng)

1.廣東百澳藥業(yè)有限公司，廣東開平 529339；2. 紐斯葆廣賽 （廣東）生物科技股份有限公司，廣東廣州 510931

皮膚藥代動(dòng)力學(xué)是研究皮膚外用藥物及其代謝物在皮膚上的分布、吸收、消退和代謝的科學(xué)，在皮膚外用藥物研究和評(píng)價(jià)方面有重要意義。然而，對(duì)皮膚藥代動(dòng)力學(xué)在評(píng)價(jià)外用藥物的安全性、有效性和重要性方面的認(rèn)識(shí)不足，對(duì)皮膚藥代動(dòng)力學(xué)研究技術(shù)的發(fā)展缺乏深刻的理解[1-2]。由于技術(shù)或需要侵入性方法等方面產(chǎn)生的困難，減少了皮膚藥代動(dòng)力學(xué)研究。這一狀況嚴(yán)重影響了新型皮膚外用藥的發(fā)展和評(píng)價(jià)。從皮膚藥代動(dòng)力學(xué)研究的主要內(nèi)容和作用出發(fā)，闡述可供選擇的檢測(cè)技術(shù)和方法及其優(yōu)缺點(diǎn)[3]，遂本文以創(chuàng)新性皮膚局部外用藥物研發(fā)分析及對(duì)皮膚藥代動(dòng)力學(xué)的影響研究為題，報(bào)道如下，希望能對(duì)這類藥物的研發(fā)和評(píng)價(jià)提供有價(jià)值的參考。

1 研發(fā)現(xiàn)狀與研究的必要性

1.1 研究現(xiàn)狀及存在問題

皮膚藥代動(dòng)力學(xué)用來(lái)評(píng)估局部藥物，其藥代動(dòng)力學(xué)方法與口服藥相似，但不同之處在于局部皮膚藥代動(dòng)力學(xué)研究是測(cè)定藥物在皮膚中的濃度，而不是血漿中的濃度。而口服藥物的藥代動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)則不需要這一步驟[4]。由于皮膚局部藥代動(dòng)力學(xué)的開發(fā)是皮膚藥物濃度測(cè)定，因此，局部皮膚采樣法已成為局部藥代動(dòng)力學(xué)研究的熱點(diǎn)，不同于其他方法。目前國(guó)內(nèi)具有研發(fā)實(shí)力的申報(bào)單位嘗試用體外皮膚透皮吸收試驗(yàn)或全身藥代動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)代替皮膚局部藥代動(dòng)力學(xué)研究，但存在很大局限性。由于體外皮膚與體內(nèi)皮膚之間缺乏主動(dòng)的轉(zhuǎn)運(yùn)過程，體外皮膚未完全反映出藥物在體內(nèi)的實(shí)際過程[5]；而另一方面，隨著時(shí)間的延長(zhǎng)，體外皮膚的生理狀態(tài)狀況越來(lái)越差，導(dǎo)致轉(zhuǎn)運(yùn)過程缺乏主動(dòng)法，影響皮膚藥物的吸收、分配、消除。因全身藥代力學(xué)測(cè)試藥物吸收后的血藥濃度，可分析藥物對(duì)人體可能產(chǎn)生的毒性反應(yīng)；但是沒有證明藥物是否能到達(dá)治療的靶點(diǎn)，藥量是否對(duì)該部位有治療作用，藥物是否順利到達(dá)該部位，很難判斷其是否對(duì)皮膚靶標(biāo)有作用[6]。因此，上述方法不能用來(lái)評(píng)價(jià)局部皮膚用藥的效果。由于我國(guó)皮膚藥代動(dòng)力學(xué)研究不足、不科學(xué)或不充分等問題，嚴(yán)重影響了其評(píng)價(jià)、應(yīng)用效果與研發(fā)，因而無(wú)法開展下一步的實(shí)驗(yàn)研究。鑒于臨床試驗(yàn)的進(jìn)展，藥物本身可能無(wú)法達(dá)到治療目的，或藥物使用部位或達(dá)到部位的濃度不足以發(fā)揮治療作用，從而難以保證其療效[7]。

1.2 局部藥品開發(fā)的戰(zhàn)略意義

局部性藥物作用局限于皮膚。因此必須在皮膚中有足夠濃度的藥物，以便在一定的時(shí)間內(nèi)達(dá)到最佳的藥效。在吸收不良或藥物不能到達(dá)皮膚受損部位時(shí)，藥物迅速?gòu)钠つw排出，藥物本身在皮膚上藥理活性很低時(shí)，會(huì)影響藥物的局部療效，根據(jù)具體配方、濃度和劑量，皮膚藥代動(dòng)力學(xué)測(cè)試應(yīng)指導(dǎo)皮膚產(chǎn)品滲入人體皮膚或皮膚表層組織[8-9]；或其他有效標(biāo)記表明，在人體皮膚和淺表皮膚組織中有足夠的藥物可達(dá)到并維持足夠的劑量。局部皮膚是浸潤(rùn)腔的表皮，而血液系統(tǒng)是其排泄室，區(qū)別兩種局部應(yīng)用的類型。局部性生物利用度反映了活性成分達(dá)到作用部位（如皮膚）的速度和程度；而全身生物利用度可能不能完全反映治療局部性皮膚病所需藥物的皮膚生物利用度；但是，這對(duì)于評(píng)價(jià)體內(nèi)負(fù)荷毒性和經(jīng)皮吸收系統(tǒng)有重要意義，需要對(duì)外用藥物的生物利用度進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)[10]。

2 國(guó)內(nèi)常用的皮膚藥代動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)方法

我國(guó)皮膚藥代動(dòng)力學(xué)檢測(cè)方法主要有體外皮膚透皮吸收檢測(cè)和全身藥代動(dòng)力學(xué)檢測(cè)。其限制因素主要是離體的皮膚之透皮吸收的試驗(yàn)，因?yàn)殡x體皮缺乏主動(dòng)轉(zhuǎn)運(yùn)過程，與在體皮有較大差異，所以無(wú)法對(duì)體內(nèi)藥物的真實(shí)過程作出充分的反應(yīng)[11]；另一方面，皮膚的吸收、分布和消除，在體外隨時(shí)間延長(zhǎng)，與人體內(nèi)皮膚的生理狀態(tài)相距甚遠(yuǎn)，導(dǎo)致長(zhǎng)期缺乏監(jiān)測(cè)皮膚內(nèi)產(chǎn)品的吸收、分布和消除過程。在檢測(cè)到全身血藥濃度的局部吸收后，藥物分析可能對(duì)人體產(chǎn)生毒性作用，但無(wú)法提供藥物達(dá)到治療目的的途徑[12]。也無(wú)法提供該部位的藥物濃度，無(wú)法確定其是否能起到治療作用，這一部位的藥物代謝狀況也不能確定，因此很難評(píng)價(jià)它是否能夠作用于皮膚靶區(qū)。皮膚藥代動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)應(yīng)揭示在特定劑型、濃度和劑量下皮藥滲入皮膚或表皮組織的現(xiàn)象；或者其他有效標(biāo)志表明，在足夠的時(shí)間到達(dá)和維持皮膚和淺層皮膚組織的皮藥數(shù)量充足[13]。

3 國(guó)外的皮膚藥代動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)

3.1 有創(chuàng)性新技術(shù)

①穿刺活檢，用直徑為2 ～10 mm 的一次性圓刀對(duì)表皮、真皮和部分皮下組織進(jìn)行穿刺活組織檢查[14]。②刮除術(shù)，通常使用安全刀對(duì)組織進(jìn)行刮取活檢，所獲皮膚為淺層，包括表皮和部分真皮。刮除術(shù)通常用來(lái)在淺表皮膚上獲取表皮角質(zhì)層，但是，表皮深層的標(biāo)本用更強(qiáng)有力的刮除術(shù)采集。少數(shù)試樣的表皮是用快干的氰基丙烯酸酯膠粘劑制成。膠粘劑涂于玻片上，壓至皮膚表面，經(jīng)膠粘劑聚合后取出[15]。③負(fù)壓吸泡技術(shù)，一般用來(lái)評(píng)價(jià)全身給藥后皮膚中藥物濃度。表皮設(shè)有多個(gè)小孔，利用真空裝置抽氣，使表皮產(chǎn)生水泡。空泡組分與間質(zhì)液組分相似。此類方法能從不同皮膚部位獲得組織，因此可根據(jù)不同適應(yīng)證觀察局部藥物代謝[16]。這其中大部分是直接獲得皮膚組織的方法，都是有創(chuàng)的方法。健康受試者很難被選擇，所以很難進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。但刮宮活檢、皮膚刮宮術(shù)和皮膚表面活檢等技術(shù)在皮膚病的診斷和治療中應(yīng)用較多。所以用這些技術(shù)研究患者的藥代動(dòng)力學(xué)非常有必要。

3.2 非創(chuàng)傷性新技術(shù)

近年來(lái)，除了上述的侵入性技術(shù)外，一些非侵入性技術(shù)如成像技術(shù)也被應(yīng)用到皮膚上[17]。激光掃描共聚焦顯微鏡和Roman 共聚焦顯微鏡似乎是一種很有前途的光學(xué)方法。這些新技術(shù)使用絕對(duì)非侵入性的方法將光束聚焦在皮膚中給定的深度，并在該水平上測(cè)量局部應(yīng)用的化合物的濃度。目前，這些新技術(shù)和新方法已經(jīng)在我國(guó)一些高校和科研院所得到應(yīng)用。相信這些新技術(shù)和新方法可以為當(dāng)前和未來(lái)的皮膚藥代動(dòng)力學(xué)無(wú)創(chuàng)研究提供良好的技術(shù)支持[18]。

4 其他方法

4.1 皮膚貼片法

皮膚貼片法也被稱為皮膚藥代動(dòng)力學(xué)方法，此方法可用于相對(duì)無(wú)創(chuàng)性地評(píng)估攝入人體表皮的藥物量。在用藥后的不同時(shí)間間隔內(nèi)，也可以使用涂上角質(zhì)層的貼片來(lái)定量檢測(cè)藥物清除皮膚的過程。如膠帶剝離是一種逐層去除表皮的技術(shù)。連續(xù)地貼在皮膚的相同部位，然后剝?nèi)ァonganti 等[19]研究采用20 片（使用TESA 標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)可去除66%的表皮，需50 片左右）。需要貼上100 塊皮膚表皮才能除去全部表皮。以前用在皮膚上的物質(zhì)可以用膠帶去除，用適當(dāng)?shù)姆治龇椒ǎ鏗PLC 法、光譜法、閃爍計(jì)數(shù)法等進(jìn)行定量。各種模式下，膠帶剝離技術(shù)可用于無(wú)創(chuàng)性的透皮滲透性評(píng)價(jià)，在局部用藥的皮膚藥代動(dòng)力學(xué)研究中具有很高的潛在價(jià)值，在健康人體的藥代動(dòng)力學(xué)研究中也經(jīng)常使用。然而由于不同的皮膚病有不同的累及部位，不同的皮膚部位需要藥物到達(dá)，而不僅僅是角質(zhì)層，因此用這種方法來(lái)評(píng)價(jià)局部皮膚的藥代動(dòng)力學(xué)特征并不全面。如體癬、腳癬、手癬、足癬等淺表真菌感染通常涉及角質(zhì)層，皮膚發(fā)炎和濕疹多為淺表皮膚病，銀屑病不僅包括表皮，還包括皮炎；痤瘡累及毛囊、皮脂腺。對(duì)不同的適應(yīng)證，應(yīng)根據(jù)所涉病灶的不同情況，采用不同的方法進(jìn)行藥動(dòng)學(xué)測(cè)試，觀察藥物是否到達(dá)病灶，確定藥物在病灶上的濃度是否足以起到治療作用。這就需要更多的技術(shù)和測(cè)試方法來(lái)支持相關(guān)的研究[20]。

4.2 皮膚微透析（DMD）

DMD 是一種微創(chuàng)體內(nèi)取樣技術(shù)，通常是將探針透析液持續(xù)流動(dòng)，并保持濃度梯度定時(shí)采集透析液，并將適當(dāng)?shù)姆治鲈O(shè)備和技術(shù)應(yīng)用于特定部位，以與皮膚表面平行放置并具有透析作用的探針透析液，測(cè)定內(nèi)外源小分子或親水化合物在真皮間液和皮下組織中的游離濃度。近年來(lái)，隨著其方法學(xué)的不斷發(fā)展，該技術(shù)已廣泛用于評(píng)估皮膚局部制劑，離子電滲藥物轉(zhuǎn)運(yùn)，皮膚轉(zhuǎn)運(yùn)相障礙[21]。與其他方法相比，DMD 具有體內(nèi)實(shí)時(shí)原位采樣，在線檢測(cè)等突出特點(diǎn)，可以在目標(biāo)部位獲得藥物及其代謝物的游離濃度[22]。局部藥物轉(zhuǎn)運(yùn)的直接相關(guān)數(shù)據(jù)是獲得皮膚靶向的局部皮膚準(zhǔn)備工作體內(nèi)研究數(shù)據(jù)的首選方法，可用于正常皮膚，屏障功能不全皮膚和皮膚病變，也可用于研究深層皮膚中的藥物濃度。但DMD 技術(shù)對(duì)于水溶性低和易與蛋白質(zhì)結(jié)合的物質(zhì)，常要求優(yōu)化灌流液以提高探針的低回收率，這限制了它的應(yīng)用，在如何改進(jìn)方法的重現(xiàn)性、如何更方便地植入探針和由此導(dǎo)致的組織損傷之間的確切關(guān)系，以及如何更簡(jiǎn)便地應(yīng)用DMD 方法獲得的數(shù)據(jù)，這方面還需要進(jìn)行深入研究。與皮膚藥代動(dòng)力學(xué)方法相比，DMD 方法具有更大的侵入性，對(duì)脂溶性更高的，而對(duì)預(yù)期在角質(zhì)層中起效的物質(zhì)（如皮膚藥代動(dòng)力學(xué)法）而言，其他方法往往更適用[23]。

4.3 開流微量灌注（OFM）

OFM 是近幾年發(fā)展起來(lái)的一種低侵入性、持續(xù)性、無(wú)膜采樣技術(shù)[23]，OFM 是一種對(duì)微透析技術(shù)的改進(jìn)，以肉眼可見的鋼網(wǎng)代替微透析探針的透析膜，由于該系統(tǒng)在對(duì)組織間液交換過程中是開放的，可以對(duì)內(nèi)外源物質(zhì)進(jìn)行采樣，而不受分子量、蛋白質(zhì)結(jié)合率和脂溶性等因素的限制，適用范圍更廣，現(xiàn)已獲得歐洲CE 認(rèn)證的皮膚微灌注（dermal OFM，dOFM）裝置是一種線性設(shè)計(jì)的探針，0.5 mm的插頭，以及采用推挽式的可穿戴泵，通過高頻超聲掃描可確定探針的植入深度（50 MHz）。Heyman等[24]研究了5%阿昔洛韋乳膏的生物利用度和生物等價(jià)值，20 名健康受試者隨機(jī)選擇局部外用阿昔洛韋乳膏6 個(gè)部位，分別植入兩個(gè)探針，取樣至36 h，對(duì)真皮內(nèi)阿昔洛韋濃度的動(dòng)態(tài)變化過程進(jìn)行檢測(cè)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果[25]表明，陽(yáng)性對(duì)照組（R/R）可獲得穩(wěn)定的生物等效值，陰性對(duì)照組（T/R）可獲得不等效值，表明dOFM 可敏感地表征真皮內(nèi)阿昔洛韋濃度的生物利用程度，可作為生物等效值評(píng)價(jià)的一種方法[26]。

4.4 體外（表）研發(fā)

單一藥制劑體外生物等效性研究以局部制劑的體外特性為目標(biāo)，F(xiàn)DA 已開始批準(zhǔn)對(duì)局部制劑的單一制劑（非溶液劑）的體外研究，包括離體試驗(yàn)（制劑的理化性質(zhì)）和離體試驗(yàn)（IVRT）[27]，盡管作為質(zhì)量控制程序，局部性制劑中有效成分的體外釋放試驗(yàn)可以證明局部性制劑成品的性能特征，并證明在擴(kuò)大和批準(zhǔn)后改變用途的理由，但美國(guó)FDA 在2013 年發(fā)布了關(guān)于阿昔洛韋軟膏的研究草案[28]，其中規(guī)定，阿昔洛韋軟膏在采用體外方法進(jìn)行生物等效性研究時(shí)，必須滿足下列條件：受試劑和指定的參考制劑具有相同的定性和定量成分（Q1/Q2），物理化學(xué)特性（Q3），且兩種制劑的體外釋放試驗(yàn)結(jié)果一致。垂向擴(kuò)散池被認(rèn)為是確定外用制劑中有效成分從制劑中釋放的速度和預(yù)測(cè)藥物生物利用/生物等效性的最有效的體外模型美國(guó)FDA 目前支持對(duì)使用合成膜的藥物體外釋放度的研究，因?yàn)楹铣赡び谐渥愕馁Y金，能夠消除因年齡、種族、性別、解剖部位等不同而產(chǎn)生的差異，從而可獲得重復(fù)性更高的藥物體外滲透數(shù)據(jù)[29]。有學(xué)者[30]對(duì)印度和南非四種阿昔洛韋普通乳膏和新制劑Zovirax 乳膏進(jìn)行體外釋放評(píng)價(jià)，其90%置信區(qū)間為75%～133%，有待進(jìn)一步研究。

5 總結(jié)

綜上所述，皮膚局部外用藥物研究相對(duì)復(fù)雜，沒有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)方法可對(duì)其進(jìn)行綜合評(píng)估，在不同的方法中，國(guó)際監(jiān)管者的接受程度不同，所以在研究時(shí)應(yīng)根據(jù)其物理化學(xué)性質(zhì)、疾病的靶點(diǎn)等選擇合適的抽樣技術(shù)或研究方法，或?qū)⒍喾N方法結(jié)合使用，可更全面地了解皮膚病用藥在作用目標(biāo)部位的吸收、分布和代謝情況。以此為基礎(chǔ)，結(jié)合全身吸收后的藥代動(dòng)力學(xué)特征，對(duì)局部用藥進(jìn)行體內(nèi)藥代動(dòng)力學(xué)評(píng)價(jià)，為進(jìn)一步臨床試驗(yàn)提供理論支持。