陳健敏,蔡小真,朱丹虹,李金蘭,陳科元
(1.莆田學(xué)院藥學(xué)與醫(yī)學(xué)技術(shù)學(xué)院,莆田 351100;2.藥物分析與檢驗(yàn)醫(yī)學(xué)福建省高校重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,莆田 351100;3.中藥質(zhì)量研究國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,澳門科技大學(xué),澳門 999078)
益母草堿(leonurine)是從益母草中提取出來的一種有機(jī)胺類生物堿,具有廣泛的藥理活性,包括抗血小板聚集、抗纖維化、抗氧化、抗炎鎮(zhèn)痛、降血脂、保護(hù)神經(jīng)和心肌等[1-2]。然而,目前益母草堿的相關(guān)制劑研究仍然處于臨床前或臨床研究階段,尚未有上市產(chǎn)品。臨床和臨床前研究主要聚焦于益母草堿的口服制劑,但因其半衰期較短,腸道首過效應(yīng)(intestinal first pass effect,消除90%的益母草堿)等導(dǎo)致益母草堿絕對口服生物利用度非常低(大鼠為4.2%,狗為7.0%),嚴(yán)重限制了口服制劑在臨床上的應(yīng)用[3]。注射劑可不經(jīng)過胃腸道代謝直接進(jìn)入體循環(huán),生物利用度較高,但注射時會引起疼痛和創(chuàng)傷,而且益母草堿水溶性差難以制成針劑,廣泛應(yīng)用也受到一定限制。因此,開發(fā)滿足臨床需要的益母草堿的新劑型,對其臨床應(yīng)用具有深遠(yuǎn)的意義。
經(jīng)皮給藥系統(tǒng)(transdermal drug delivery systems,TDDS)是指藥物通過皮膚吸收,在局部或全身達(dá)到有效血藥濃度,實(shí)現(xiàn)預(yù)防或治療疾病的一種給藥方式[4]。與傳統(tǒng)給藥方式(口服和注射)相比,經(jīng)皮給藥系統(tǒng)具有很多優(yōu)勢,例如能避免腸道和肝臟的首過效應(yīng),使用安全方便,無痛無創(chuàng)口等,在臨床上越來越受到患者的青睞[5]。然而,目前臨床上可用于經(jīng)皮給藥的藥物并不多,主要因?yàn)閭鹘y(tǒng)乳膏劑以及現(xiàn)代骨架型、膜控型貼劑等受皮膚角質(zhì)層的屏障作用,大部分藥物經(jīng)皮滲透的速率和效率較低[6-7]。益母草堿的水溶性差,較難通過皮膚屏障從而導(dǎo)致治療效果不理想[8]。可溶性微針(dissolving microneedles)是結(jié)合了皮下注射和經(jīng)皮給藥二者優(yōu)勢的一種新型經(jīng)皮給藥載體,是由針狀突起物排列而成的陣列,每根突起物長約為25~1 000 μm[9]。它將藥物包埋在針狀突起物內(nèi),通過穿透角質(zhì)層,形成小孔道[10],打破角質(zhì)層的屏障作用,藥物直接進(jìn)入皮內(nèi),大大提高藥物的經(jīng)皮吸收率[11]。可溶性微針的尺寸微小,不易觸及皮下神經(jīng),因此不會引起明顯的疼痛感;穿刺形成的細(xì)微通道可以在數(shù)小時內(nèi)自動愈合,不會造成出血和創(chuàng)傷;使用簡單方便,患者可以在家自行給藥[12]。正因?yàn)檫@些優(yōu)勢,可溶性微針已成為解決難溶性藥物經(jīng)皮遞送難題的有效載體。本文制備益母草堿可溶性微針來促進(jìn)藥物的經(jīng)皮吸收,通過考察微針的形態(tài)特征、力學(xué)強(qiáng)度、體外溶出、皮膚吸收率和皮膚安全性等指標(biāo),初步建立益母草堿可溶性微針給藥體系,為其經(jīng)皮給藥制劑的研發(fā)提供理論基礎(chǔ)和數(shù)據(jù)支撐。
1.1 試劑 益母草堿(>98%)獲贈于中藥質(zhì)量研究國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室(澳門科技大學(xué));聚乙烯醇(PVA)、聚乙烯吡咯烷酮(PVP)、羅丹明B、亞甲基藍(lán)、三氯乙醛、無水乙醇、甲醇、磷酸二氫鈉·二水和磷酸氫二鈉·十二水均為分析純,購于上海晶純生物科技有限公司;其他試劑均為分析純。
1.2 儀器 微針力學(xué)強(qiáng)度測試儀(艾得堡儀器,Handpi-NK-50)、電子天平(上海卓精科技有限公司,BSM)、電熱恒溫鼓風(fēng)干燥箱(上海森信實(shí)驗(yàn)儀器有限公司,DHG-9240B)、智能透皮儀(北京新諾華儀器有限公司,YB-P6)、單反數(shù)碼相機(jī)(佳能,700D)、高效液相色譜儀(美國Agilent Technologies 公司,1200 series)、體視顯微鏡(深圳賽克數(shù)碼科技開發(fā)有限公司,SK2500TSH)。
1.3 實(shí)驗(yàn)動物與皮膚模型 動物相關(guān)的方法與試驗(yàn)步驟均嚴(yán)格按照莆田學(xué)院動物倫理委員會的批件[2020(30)]執(zhí)行。雄性Sprauge-Dawley(SD)大鼠(200±10)g 購于福建省閩侯縣吳氏實(shí)驗(yàn)動物貿(mào)易有限公司,飼養(yǎng)在12 h 明暗循環(huán),溫度為(22±1)℃,相對濕度為40%~60%的動物房中。大鼠離體皮膚模型制備流程如下:大鼠用5%水合氯醛溶液(劑量為0.7 mL/100 g)麻醉處死,再進(jìn)行脫毛處理,取腹部皮膚,去除皮下脂肪后,用pH 7.4 的磷酸緩沖溶液(PBS)洗凈,分裝于自封袋中,放入冰箱冷凍室(-20℃)儲藏備用。
1.4 分析方法的建立 參考文獻(xiàn)中的方法[13],采用高效液相色譜法檢測樣品中的益母草堿含量,具體檢測條件如下。色譜柱:Agilent C18色譜柱(4.6 mm×250 mm,5 μm);流動相:甲醇∶水=70∶30;流速:1.0 mL/min;檢測波長:277 nm;柱溫:30℃;進(jìn)樣量:20 μL。標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制:精密稱取益母草堿30 mg ,用甲醇定容至250 mL 容量瓶中,配成120 μg/mL 的益母草堿儲備液。用甲醇將儲備液分別稀釋成濃度為3.75、7.50、15.00、30.00、60.00 和120.00 μg/mL 的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液。按以上色譜條件進(jìn)樣測定,記錄峰面積。以益母草堿標(biāo)準(zhǔn)溶液的濃度為橫坐標(biāo)(X),峰面積為縱坐標(biāo)(Y),繪制線性回歸曲線,獲得標(biāo)準(zhǔn)曲線方程:Y=35 769X-90 856,R2=0.999 4,結(jié)果表明益母草堿在濃度范圍3.75~120.00 μg/mL 內(nèi)有良好的線性關(guān)系。
1.5 微針的制備及含量測定 益母草堿可溶性微針的制備參考本課題組之前的方法[14],分為普通可溶性微針(common dissolving microneedles,CDMNs)和針體載藥微針(tip loaded dissolving microneedles,TDMNs)2 種制備方法,如圖1 所示。分別配制含0.1%和0.2%益母草堿的高分子溶液(5%PVP+5%PVA),按以下流程制備CDMNs:將含藥的高分子溶液按一定量加入PDMS 微針模具中,然后離心讓溶液進(jìn)入模具微孔,再加入適量的溶液(總體積為500 μL),干燥脫模后得到針體和背襯均含藥的CDMNs。分別配制含1%和2%益母草堿的高分子溶液(5%PVP+5%PVA),按以下流程制備TDMNs:將含藥的高分子溶液50 μL 加入PDMS 微針模具中,然后離心讓溶液進(jìn)入模具微孔,溶劑揮發(fā)后,再加入適量的不含藥的高分子溶液(15%PVP+15%PVA),干燥脫模后得到針體含藥的TDMNs。為了考察藥物在CDMNs和TDMNs 兩種類型微針針體的分布情況,用刀片小心地將微針針體切下,分別將切下的針體和殘留的背襯溶解于適量PBS 中,采用高效液相色譜法檢測其中的益母草堿的含量。

圖1 益母草堿可溶性微針制備流程示意圖Fig 1 Schematic diagram of leonurine soluble microneedle preparation process
1.6 微針的力學(xué)強(qiáng)度及穿刺能力表征 采用PVP和PVA 混合物作為基質(zhì)材料制備的CDMNs 已被本課題組證實(shí)具有足夠的力學(xué)強(qiáng)度和穿刺能力[15]。因此,本部分采用本課題組之前報道的方法[16],只對TDMNs 進(jìn)行力學(xué)強(qiáng)度測試。簡單來說,將TDMNs 針體朝上置于微針力學(xué)強(qiáng)度測試儀的測試臺上,用鋁制平底探頭(直徑10 mm)以0.5 mm/min 的恒定速度垂直向下移動至微針的尖端,記錄位移和力值,直至達(dá)到預(yù)設(shè)的最大位移(0.5 mm)。當(dāng)作用力達(dá)到5、10、15、20、25、30 、35 和40 N 時,用相機(jī)觀察并拍攝TDMNs 的形貌變化。為了測試TDMNs 體外穿刺能力,開展了鋁箔紙穿刺試驗(yàn)和鼠皮穿刺試驗(yàn)。將鋁箔紙(厚度:10 μm)放置在PDMS 微針模具上,再將TDMNs 置于鋁箔紙上,然后在其背部施加適當(dāng)?shù)膲毫Ρ3? min,取出鋁箔紙放置于白紙上,用2%亞甲基藍(lán)溶液涂抹鋁箔上的微孔,觀察染色液是否通過微孔而使白紙染色,最后用相機(jī)拍照記錄。取出冷凍保存的離體大鼠皮膚,用PBS 浸泡1 h 使其恢復(fù)活性,將皮膚墊在柔軟的橡膠片上,將TDMNs置于鼠皮上,用拇指按壓1 min 后取出TDMNs,鼠皮用2%亞甲基藍(lán)溶液染色1 min,觀察并拍照。按以下公式計算TDMNs 的穿刺效率(penetration efficiency,PE),PE%=(染色孔數(shù)/微針數(shù))×100%。
1.7 微針的體外溶出和模擬皮膚釋放 采用本課題組之前報道的方法研究益母草堿的體外溶出[17],步驟如下:用雙面膠將CDMNs 或TDMNs 固定在塑料片上,然后針體朝下扣在Franz 透皮杯的接收池上,再將給藥池扣在塑料片上,夾上馬蹄鐵,然后往接收池中加入PBS 溶液。將Franz 透皮杯置于水浴中(37℃),磁子以350 r/min 的速度攪拌,開始實(shí)驗(yàn)。在試驗(yàn)開始后的0.5、1、2、4、8 和16 min,分別從接收池中取出全部溶液,并立即加入等量的PBS。為了模擬藥物在皮膚中釋放,采用目前評價可溶性微針體外釋放的較為合理的方法[18],以Parafilm 作為皮膚模型,將微針刺穿Parafilm 后形成一個半封閉體系,再按體外溶出試驗(yàn)步驟進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)開始后的1、2、3、4 和5 h,從接收池中取出全部溶液,并立即加入等量的PBS。所有實(shí)驗(yàn)至少重復(fù)3 次(n=3),所得樣品均采用高效液相色譜法進(jìn)行檢測。計算每個時間點(diǎn)的藥物累積釋放量,再將其對時間作圖。
1.8 微針的皮膚溶解及經(jīng)皮釋放 將活化的鼠皮平鋪在柔軟的橡膠板上,用拇指按壓微針使其刺入皮膚,然后將微針和鼠皮一起放置于1%的瓊脂上,以防止鼠皮水分過度流失而干燥變硬,更好的模擬體內(nèi)環(huán)境;分別在15、30 、60 min 后取出微針,在顯微鏡下觀察并拍照記錄。采用智能透皮儀研究CDMNs(或TDMNs)的經(jīng)皮釋放規(guī)律,具體步驟如下:將CDMNs 刺入皮膚后,將其和皮膚作為一個整體放置在接收池上,用透明膠帶固定,再扣上給藥池,夾上馬蹄鐵,然后往接收池中加入PBS 作為接收液。將Franz 透皮杯置于水浴中(37℃),磁子以350 r/min 的速度攪拌,開始試驗(yàn)。在實(shí)驗(yàn)開始后的1、3、6、12 和24 h,從接收池中取出全部溶液,并立即加入等量的接收液。試驗(yàn)結(jié)束后,先用刮刀將鼠皮表面殘留的CDMNs 刮取,鼠皮表面再用接收液清洗,二者合并后,用適量接收液稀釋后待測。皮膚對藥物的吸收率=(A-B)/A×100%,其中A 為微針中總藥量;B 為未進(jìn)入皮膚的藥量。200 μL 含益母草堿500 μg 或1 000 μg 的懸濁液(含0.1% 羧甲基纖維素鈉)作為對照組,按上述步驟操作。
1.9 體內(nèi)皮膚水分流失(TEWL)實(shí)驗(yàn) 一般來說,皮膚若受損嚴(yán)重則表現(xiàn)出較高的TEWL 值,如果受損程度較小或皮膚完整則表現(xiàn)出較低的TEWL 值,因此可以利用TEWL 值的大小評價皮膚的受損程度和愈合情況[19]。在實(shí)驗(yàn)前1 d,利用剃毛刀將雄性大鼠腹部皮膚的毛發(fā)剃除,殘留毛發(fā)再使用脫毛膏處理。采用水合氯醛麻醉大鼠后,將TDMNs 作用于腹部皮膚,5 min 后移除,采用經(jīng)皮水分流失測試儀記錄每個固定時間點(diǎn)(0、10、30 min、1、2、3、4、5 和6 h)的經(jīng)皮水分流失(transepidermal water loss,TEWL)情況,并用單反數(shù)碼相機(jī)記錄大鼠腹部皮膚的恢復(fù)情況。將靠近TDMNs 作用位點(diǎn)的臨近部位皮膚作為空白對照。實(shí)驗(yàn)重復(fù)3 次(n=3),TEWL 值以g/(m2·h)表示。
1.10 統(tǒng)計學(xué)處理 每個試驗(yàn)至少重復(fù)3 次(n=3),結(jié)果用±s 表示。采用單因素方差分析(ANOVA)和學(xué)生t 檢驗(yàn)對有關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計學(xué)分析,P<0.05 被認(rèn)為具有顯著性差異。
2.1 微針形貌表征及劑量控制 干燥脫模后,得到背襯平整、針型完整、針體形態(tài)飽滿的12×12 陣列(長寬為10 mm×10 mm)的CDMNs,每片微針陣列上有144 根針體,如圖2A 和2C 所示。每根針體為四棱錐形,棱錐高為680 μm,各針體之間的間距為600 μm。針體頂部的橫切面為四邊形,兩邊長約20 μm和10 μm,針體頂部面積約為200 μm2。為了更清楚的展示TDMNs 中藥物的分布,在含藥的高分子溶液中加入0.01%的羅丹明B,所制備的TDMNs 如圖2B 和2D 所示。TDMNs 的各個形貌特征均與CDMNs 相同,但藥物主要集中在微針的針體上,證明通過不同的工藝能夠?qū)⑺幬锔患卺橌w上。

圖2 CDMNs 和TDMNs 的形貌特征Fig 2 Morphological characteristics of CDMNs and TDMNs
為掌握微針的制備工藝對藥物分布的影響,對CDMNs 和TDMNs 的針體和背襯的載藥量情況進(jìn)行了分析,結(jié)果如表1 所示。0.1%CDMNs 的針體載藥量(tip drug loaded)和背襯載藥量(backing drug loaded)分別為(9.88±2.36)和(475.04±18.14)μg,二者之和為實(shí)際載藥量(actual drug loaded)(484.92±16.68)μg;理論載藥量(theoretical drug loaded)為500 μg,由此計算載藥效率(drug loading efficiency)為(96.98±3.33)%。1%TDMNs 的針體載藥量和背襯載藥量分別為(456.85±14.82)和(31.49±3.12)μg,載藥效率為(97.67±3.68)%。因0.1%CDMNs 和1%TDMNs 的投入總藥量相同,載藥效率方面沒有顯著差異,但是藥物在針體和背襯中的分布大大不同。1%TDMNs的針體載藥量是0.1%CDMNs 的46 倍,表明TDMNs能夠有效地將藥物富集在針體上,但因擴(kuò)散作用,也有少量藥物分布在背襯中。當(dāng)投藥量翻倍后,TDMNs和CDMNs 針體和背襯載藥量均按比例增加,表明可以通過控制投藥量來準(zhǔn)確控制微針中的藥物劑量。
表1 不同類型微針中的藥物分布和載藥效率( ±s)Tab 1 Drug distribution and drug loading efficiency in different types of microneedles( ±s)

表1 不同類型微針中的藥物分布和載藥效率( ±s)Tab 1 Drug distribution and drug loading efficiency in different types of microneedles( ±s)
組別 針體載藥量(μg) 背襯載藥量(μg) 實(shí)際載藥量(μg) 理論載藥量(μg) 載藥效率(%)0.1%CDMNs 9.88±2.36 475.04±18.14 484.92±16.68 500 96.98±3.33 0.2%CDMNs 24.35±4.28 958.03±27.25 992.26±24.33 1 000 99.23±2.43 1%TDMNs 456.85±14.82 31.49±3.12 488.34±18.43 500 97.67±3.68 2%TDMNs 913.71±26.38 72.54±5.66 986.25±22.64 1 000 98.62±2.26
2.2 微針的力學(xué)強(qiáng)度和穿刺能力 用微針力學(xué)強(qiáng)度測試儀對2%TDMNs 的力學(xué)強(qiáng)度進(jìn)行測試,結(jié)果如圖3A 所示。TDMNs 在20 N 及以內(nèi)的作用力下,沒有發(fā)現(xiàn)明顯的變形,表明TDMNs 能夠承受至少20 N 的作用力;每片微針共有144 根針體,即每根針體能承受至少0.14 N 的壓力。隨著作用力的增大,TDMNs 的針體逐漸發(fā)生彎曲,但未發(fā)現(xiàn)微針折斷的情況,表明它有足夠的韌性。以鋁箔模擬皮膚進(jìn)行穿刺實(shí)驗(yàn),結(jié)果如圖3B 所示,在鋁箔上形成了微孔陣列。通過這些微孔,可以將亞甲基藍(lán)溶液染色到白紙上,如圖3C 所示,表明TDMNs 有效穿刺鋁箔,確實(shí)形成了144 個孔道,穿刺效率PE 為100%。TDMNs 作用于鼠皮的結(jié)果如圖3D 所示,微針針體有部分溶解,同時在鼠皮上留下了144 個微孔,亞甲基藍(lán)染色后每個孔都有著色,同時,在顯微鏡下可看到明顯的鼠皮被穿透后留下的孔洞,PE 為100%,表明微針有足夠的硬度可以穿刺皮膚、突破角質(zhì)層。

圖3 TDMNs 的力學(xué)強(qiáng)度測試及穿刺實(shí)驗(yàn)Fig 3 Mechanical strength test and puncture test of TDMNs
2.3 微針的體外溶出和在模擬皮膚中釋放 CDMNs和TDMNs 的體外溶出實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖4A 和4B 所示。隨著時間的延長,1%TDMNs 中釋放的藥物逐漸增加,到8 min 時已基本完全釋放;0.1%CDMNs 中的藥物釋放更快,在4 min 時已基本完全釋放。在2%TDMNs 和0.2%CDMNs 中的藥物釋放也發(fā)現(xiàn)同樣的規(guī)律,主要原因可能是CDMNs 的針體和背襯都含藥物,藥物與釋放介質(zhì)接觸的面積較大,藥物溶出速率較快。從圖4B 可以看出,在3 min 內(nèi)CDMNs 和TDMNs 均有50%的藥物釋放,在8 min 藥物釋放率達(dá)到峰值,在95%左右。研究結(jié)果如圖4C 和4D 所示。對比同劑量的CDMNs 和TDMNs,發(fā)現(xiàn)TDMNs的釋放量在每個時間節(jié)點(diǎn)都比CDMNs 高,具有顯著性差異(P<0.05),這結(jié)果與體外溶出剛好相反。例如,如圖4C 所示,1%TDMNs在2 h 時已經(jīng)釋放約400 μg,而0.1%CDMNs 才釋放約256 μg,高劑量組也發(fā)現(xiàn)同樣的規(guī)律。導(dǎo)致這一現(xiàn)象的主要原因在于:當(dāng)微針針體穿刺模擬皮膚后,只有微針的針體直接暴露在接收液中,而TDMNs 針體上的藥物含量遠(yuǎn)高于CDMNs 針體上的藥物,所以導(dǎo)致藥物較快釋放。從圖4D 可以看出,TDMNs 在1.5 h 時釋放率達(dá)到50%,而CDMNs 在2 h 時才達(dá)到50%,不同劑量的TDMNs(或CDMNs)的藥物釋放率基本一致,沒有顯著性差異(P>0.05);然而對比TDMNs 和CDMNs,發(fā)現(xiàn)TDMNs 的釋放率均顯著(P<0.05)高于CDMNs,表明針體載藥微針的藥物釋放率更高,更有利于藥物的遞送和釋放。

圖4 微針體外溶出和在模擬皮膚中釋放Fig 4 Microneedle dissolution in vitro and release in simulated skin
2.4 微針的皮膚溶解及皮膚吸收率 TDMNs 刺入皮膚后的溶解情況如圖5A 所示,發(fā)現(xiàn)微針刺入皮膚后隨著時間的延長而逐漸溶解,在30 min 時溶解接近一半,而到60 min 針體基本溶解完全。這表明TDMNs作用于皮膚至少需要停留60 min,才能保證藥物的有效釋放。TDMNs 和CDMNs 的經(jīng)皮釋放規(guī)律如圖5B 和5C 所示,TDMNs 藥物的釋放速率和釋放量均高于同等劑量的CDMNs,而同等劑量的懸濁液各個時間點(diǎn)的藥物濃度均低于檢測限,故無數(shù)據(jù)展示。如圖5B 所示,0.1%CDMNs 在1、3、6、12 和24 h 的釋放量均顯著低于1%的TDMNs(P<0.05),24 h 的累積滲透量為143.40 μg,只有TDMNs 的60%(241.64 μg);0.2%CDMNs 在1、3、6、12 和24 h的釋放量均顯著低于2%的TDMNs(P<0.05),24 h的累積滲透量為236.08 μg,只有TDMNs 的50%(467.06 μg)。從圖5C 可以看出,TDMNs 的藥物遞送效率均顯著高于CDMNs(P<0.05),而同類型的微針之間沒有顯著性差異(P>0.05)。通過測試未進(jìn)入皮膚的殘留藥量,進(jìn)一步獲得1%TDMNs、2%TDMNs、0.1%CDMNs 和0.2%CDMNs 的藥物皮膚吸收率分別為(64.73±6.37)%、(63.83±5.92)%、(33.54±3.67)%和(27.26±2.42)%。一般透皮貼片的皮膚吸收率為3%~5%[20],CDMNs 的吸收率是傳統(tǒng)的10 倍左右,而TDMNs 則高出了將近20 倍。
2.5 經(jīng)皮水分流失及皮膚愈合情況 TDMNs 作用于大鼠腹部皮膚后,測試TEWL 值并記錄皮膚的恢復(fù)情況,結(jié)果如圖6 所示。圖6A 表明,當(dāng)TDMNs 作用于大鼠皮膚后,皮膚的TEWL 值升高到(43.5±2.12)g/(m2·h),是空白對照組[(8.9±1.56)g/(m2·h)]的4.9 倍;從圖6B 可以明顯看出,微針作用后在皮膚表面形成了數(shù)百個微孔。隨著時間的延長,TEWL 值逐漸下降,但在4 h 之前,TDMNs 的TEWL 值仍然顯著高于空白對照組(P<0.05),表明皮膚在逐漸的愈合;從圖6B 也可以看出微針作用形成的微孔逐漸愈合。當(dāng)時間延長至5 h 后,TDMNs 的TEWL 值[(11.25±1.36)g/(m2·h)]與空白對照組[(10.25±1.27)g/(m2·h)]已經(jīng)沒有顯著性差異(P>0.05),表明皮膚的角質(zhì)層已基本恢復(fù)了屏障作用;6 h 時TDMNs 的TEWL 值已恢復(fù)正常水平。另外,在6 h 后,皮膚上的微孔也已肉眼不可見,而且沒有明顯的紅腫現(xiàn)象。

圖6 經(jīng)皮水分流失及皮膚愈合情況Fig 6 TEWL and skin healing
本文成功制備了2 種類型的益母草堿可溶性微針,并對其基本理化性質(zhì)和經(jīng)皮給藥特性進(jìn)行了表征和研究。制備可溶性微針的材料可分為韌性材料和脆性材料2 類,研究表明韌性材料制得的微針平整度不理想,且產(chǎn)生皺縮現(xiàn)象,而脆性材料制備出來的微針有較大的硬度但容易斷裂,使用單一材料制備的微針都存在一定缺陷[21],同時有研究證明皮膚穿透所需的力小于0.1 N/針[22],而本文制得的兩種可溶性都采用了PVA(韌性材料)和PVP(脆性材料)混合材料作為基質(zhì),使其具有足夠的韌性和強(qiáng)度,并且TDMNs 每根針體能承受至少0.14 N 的壓力,表明了本文所制備的微針有足夠的力學(xué)強(qiáng)度且能有效地刺入模擬皮膚和大鼠皮膚。微針中的益母草堿能有效地在不同媒介中釋放,而TDMNs 在大鼠皮膚中的吸收率高達(dá)63%左右,表明了TDMNs科研大大促進(jìn)了益母草堿的經(jīng)皮吸收,而益母草堿在高血脂小鼠模型改善實(shí)驗(yàn)中的高劑量為20 mg/(kg·d)[23],小鼠按20 g 計算,每次給藥只需要益母草堿400 μg,因此一片TDMNs 即可滿足動物實(shí)驗(yàn)的劑量要求,該研究的結(jié)果為接下去的動物實(shí)驗(yàn)提供了基礎(chǔ)數(shù)據(jù)支撐。當(dāng)TDMNs 作用于大鼠皮膚后,皮膚的TEWL 值升高,表明微針打破了皮膚的角質(zhì)層的屏障作用,在5~6 h 后皮膚的TEWL 值即恢復(fù)到正常水平,且未發(fā)現(xiàn)明顯的紅腫現(xiàn)象,表明皮膚已恢復(fù)完整性,這些結(jié)果都與文獻(xiàn)報道的結(jié)果一致[24-25],同時表明了TDMNs 對于皮膚是相對安全的。以上結(jié)果表明,本文制備的益母草堿可溶性微針是一種有潛力的新型經(jīng)皮給藥制劑,為益母草堿的臨床應(yīng)用提供了新的思路和途徑。接下來本課題組將研究益母草堿可溶性微針的藥動學(xué),并構(gòu)建高血脂動物模型開展藥效學(xué)研究。