聂阳,何盛江,陈伶俐,吴泽鹏,谢黛,汪小根 (.广东食品药品职业学院,广东 广州5050;.广东省中药研究所,广东 广州5050)
尼索地平(nisoldipine)为二氢吡啶类钙离子拮抗剂,可选择性地作用于血管平滑肌,显著提高冠脉血流量和供氧,具有抗绞痛、抗心肌缺血和降血压等作用[1-2]。目前,国内已有尼索地平普通片、胶囊、软胶囊、缓释片和缓释胶囊等剂型应用于临床,2008年美国FDA 批准了尼索地平控释片上市,均为口服消化道给药剂型。但尼索地平口服给药,肝首过效应明显,生物利用度低(≤5%),且有口腔溃疡、腹泻、胃肠道出血等消化道不良反应,严重影响了其临床应用和药效发挥[3-4]。
醇质体(ethosomes)是一种可促进药物透过皮肤屏障渗入组织深部的高含醇脂质体,在促进药物经皮渗透方面优于传统脂质体,已成为经皮给药研究的热点[5-6]。如果将尼索地平制备成醇质体,可以提高药物经皮渗透速率和经皮渗透量,维持较高的血药浓度,以期提高其生物利用度,并减少不良反应。本实验采用正交试验优化尼索地平醇质体的处方工艺,通过体外经皮渗透实验,与其混悬液、醇溶液、脂质体对照研究其渗透特性,为透皮制剂的研制提供依据。
1.1 仪器 RYJ-6A 透皮扩散试验仪(上海黄海药检仪器厂,有效扩散面积(S)2.8 cm2,接受池体积(V)6.5 mL);BP-211D 型电子天平(德国赛多利斯公司);Agilent 1100 HPLC(美 国 安 捷 伦 公 司);JEM-1010 透射电子显微镜(日本电子光学公司);Nano-ZS90激光散射粒度仪(英国马尔文公司);FA25均质机(德国弗鲁克公司);SB-100YTD 超声波清洗机(宁波新芝生物科技有限公司);SH23-2恒温磁力搅拌器(上海梅颖浦仪器仪表制造有限公司)。
1.2 试剂 尼索地平(山东铂源药业有限公司,批号20120612,含量>99.1%);注射级大豆卵磷脂(上海太伟药业有限公司,批号20120201,PC≥92.6%);胆固醇(国药集团化学试剂有限公司,批号20111006);其他试剂均为分析纯。
1.3 实验动物 昆明种小鼠,♂,体质量(20±2)g,南方医科大学实验动物中心,许可证号:SCXK(粤)2011-0015。
2.1 制备方法
2.1.1 醇质体 采用乙醇注入匀质法制备。按100 mL醇质体液处方量,精密称取尼索地平、大豆卵磷脂、胆固醇溶于无水乙醇,置磁力搅拌器搅拌至溶解完全,并转移至注射器针筒中。另取处方量蒸馏水于锥形瓶,水浴30℃,磁力搅拌900 r·min-1,在密封条件下,将针筒中的液体缓慢滴加到锥形瓶中,待滴加完后继续搅拌10 min,冷却至室温,匀质(10 000 r·min-1)5 min,用0.22μm 微孔滤膜滤过,于4℃密封保存。
2.1.2 脂质体 按前期优化的处方工艺,精密称取卵磷脂0.3 g、胆固醇0.1 g和尼索地平0.04 g溶于少量乙醚中,并转移至注射器针筒中,缓慢滴加到10 mL 蒸 馏 水 中,水 浴30℃,磁 力 搅 拌900 r·min-1,持续搅拌至乙醚挥尽,冷却至室温,匀质(10 000 r·min-1)5 min,用0.22μm 微孔滤膜滤过,于4℃密封保存。
2.1.3 其他样品配制 精密称取尼索地平0.4 g,溶于100 mL5%的羧甲基纤维素钠溶液中,磁力搅拌器900 r·min-1搅拌30 min,得0.4%尼索地平混悬液;精密称取尼索地平0.4 g,溶于100 mL体积分数45%的乙醇水溶液,磁力搅拌器900 r·min-1搅拌30 min,得0.4%尼索地平乙醇溶液。
2.2 正交设计优化醇质体处方 参考文献并经预试验,确定影响尼索地平醇质体包封率的4大因素:磷脂含量(A)、药物与磷脂质量比(即药脂比,B)、胆固醇与磷脂质量比(C)和无水乙醇含量(D)。各因素选3个水平,以包封率为考察指标,按正交设计表L9(34)进行试验,因素水平见表1。
表1 尼索地平醇质体处方正交试验因素水平Tab 1 Factors and levers of orthogonal test of nisoldipine ethosomes prescription
2.3 尼索地平含量测定
2.3.1 色谱条件:Eclipse XDB-C18柱(4.6 mm×250 mm,5μm);流动相:甲醇-水-三乙胺(80∶20∶0.5),以冰醋酸调至pH5.0;流速:1.0mL·min-1;柱温:40℃;检测波长:237 nm;进样量:20μL。尼索地平与其他杂质峰分离良好,磷脂等辅料均无干扰,专属性良好,方法可行,见图1。
2.3.2 标准曲线绘制 精密称取20.12 mg尼索地平置25 mL量瓶中,以甲醇溶解并定容,得储备液。精密移取储备液1 mL 置50 mL 量瓶中,以适量甲醇溶解并稀释至刻度,摇匀。分别精密吸取1,2,4,6,8,10 mL 于10 mL 量瓶中,加流动相稀释至刻度,摇匀。取上述对照品溶液20μL,注入液相色谱仪测定。以峰面积(A)为纵坐标,以药物质量浓度(C)为横坐标进行线性回归,得方程:A=1.893×105C+2.689×102,r=0.999 7,表 明 在1.61~16.10μg·mL-1范围内尼索地平质量浓度与峰面积呈良好的线性关系。
图1 尼索地平液相色谱图A.空白醇质体;B.尼索地平对照品;C.尼索地平醇质体;1.尼索地平Fig 1 HPLC chromatograms of nisoldipineA.blank ethosomes;B.nisoldipine reference substence;C.nisoldipine ethosomes;1.nisoldipine
2.3.3 精密度实验 取“2.3.2”项下同一浓度的对照品溶液,按“2.3.1”项色谱条件测定,重复进样6次,尼索地平峰面积的RSD 为1.36%,表明仪器精密度良好。
2.3.4 稳定性实验 取“2.3.2”项下同一浓度的对照品溶液分别在0,2,4,6,8,12 h进样,尼索地平峰面积的RSD 为0.58%,表明溶液在12 h 内稳定性良好。
2.3.5 回收率实验 取已知空白醇质体适量置50 mL量瓶中,分别精密加入质量浓度为80.48μg·mL-1尼索地平对照品溶液1,5,10 mL,每个质量浓度各配制3 份。按“2.3.1”项色谱条件测定,结果低、中、高质量浓度(1.61,8.05,16.10μg·mL-1)的平均回收率分别为98.05%,100.12%,100.08%;RSD 分别为0.73%,1.06%,0.99%。
2.4 醇质体包封率测定 参照文献[7-8],采用离心法测定。精密吸取5.0 mL 醇质体液置离心管中,以12 000 r·min-1离心45 min,吸取上清液加流动相稀释,经0.22μm 滤膜滤过,续滤液采用高效液相色谱法测定,计算游离药物质量(m游)。另吸取5.0 mL 醇质体液以甲醇为醇质体消解液,使变澄清,吸取上清液加流动相稀释,经0.22μm 滤膜滤过,续滤液进液相色谱仪测定,计算样品中尼索地平总质量(m总)。根据公式计算包封率:包封率%=(m总-m游)/m总×100%。
2.5 样品表观形态和粒径分布 将尼索地平醇质体液稀释适当数倍后,滴于铜网上,以1%磷钨酸负染,透射电镜观察形态并拍照;另取尼索地平醇质体液稀释后,用激光粒度仪测定粒径及分布。
2.6 体外经皮渗透试验
2.6.1 离体鼠皮的制备 小鼠脱颈处死,剃除腹毛,分离完整腹部皮肤,剔除皮下脂肪和血管,用生理盐水漂洗干净,剪成适当的大小,于生理盐水浸泡并冷藏保存备用。
2.6.2 体外透皮实验及皮内滞留量的测定 将小鼠皮肤置Franz扩散池上,接受液为6.5 mL 生理盐水,使液面与皮肤内层紧密接触,恒温水浴(32±0.5)℃,以300 r·min-1磁力搅拌。定量移取各种样品溶液0.5 mL均匀涂布于皮肤角质层上(药物含量均为2 mg),并密封。在规定时间(1,2,3,4,6,8,10,12 h)抽取接受液2 mL,并立即补充同温新鲜接受液2 mL。采用皮肤剪碎法测定皮肤中的药物滞留量[9-10],于12 h 时 取 下 鼠 皮,用 生 理 盐 水 将 皮 肤表面样品冲洗净,剪碎皮肤,用10 mL 乙醇作提取液,超声(200 W)提取30 min,室温冷却。所取的接受液、皮肤样品提取液经过滤和稀释后,经0.22μm滤膜滤过,续滤液采用高效液相色谱法测定,计算单位面积累积渗透药量Qr、稳态透皮速率Js、增渗比IER和12 h皮肤中药物滞留量Qs。
3.1 正交试验设计及结果 据正交试验结果极差分析,可知各因素对包封率的影响主次顺序为B>A>D>C(见表2)。方差分析表明,因素A、B 具有显著性,因素C、D 无显著性影响(见表3)。综合得出最佳处方为A2B2C1D3,即100 mL尼索地平醇质体液中大豆磷脂含量3%,药脂比1∶7.5,胆固醇与磷脂质量比1∶10,无水乙醇含量45%。按优选处方连续制备3批醇质体。
3.2 醇质体的表观形态、粒径和包封率 透射电镜观察醇质体形态,可见醇质体呈圆形或类圆形的囊泡,结构完整,见图2。激光散射仪测定粒径,平均粒径为(123.7±41.5)nm,多分散度为0.196,粒径分布均匀(见图3)。4℃密封保存30 d,醇质体外观为浅黄色半透明液体,无分层、浑浊现象。3批醇质体包封率测定结果分别为(68.67±0.85)%,(66.28±1.67)%,(69.07±1.83)%(n=3),平均包封率为(68.01±1.45)%。
3.3 体外经皮渗透性 以尼索地平的混悬液、45%乙醇溶液、脂质体作为对照,研究尼索地平醇质体的经皮渗透性质,结果见图4和表4。45%乙醇与脂质体溶液均可提高药物的稳态透皮速率,且以45%乙醇溶液促渗效果略强,两者的增渗比分别为5.33和4.80。而醇质体可显著提高药物的稳态透皮速率,其增渗比为11.66,促渗效果强于脂质体和乙醇溶液,分别是45%乙醇溶液和脂质体的2.19倍和2.43倍。醇质体和45%乙醇液及脂质体的透皮速率Js和12 h累计渗透药量Qr,经t检验,P<0.05,有显著性差异。
表2 尼索地平醇质体处方正交试验设计及结果Tab2 Experimental design and results of orthogonal test of nisoldipine ethosomes prescription
表3 正交试验的方差分析Tab 3 Analysis of variance of orthogonal test
图2 尼索地平醇质体的透射电镜照片(×60 000)Fig 2 Transmission electron microphotography of nisoldipine ethosomes(×60 000)
图3 尼索地平醇质体的粒径分布图Fig 3 Particle size distribution of nisoldipine ethosomes
图4 醇质体和对照制剂的经皮渗透曲线.±s,n=3)—◆—混悬液;—■—45%乙醇液;—▲—脂质体;—●—醇质体Fig 4 Cumulative penetration curves of nisoldipine penetratingthrough mice skin from ethosomes and control groups.±s,n=3)—◆—suspensions;—■—45% ethanol solution;—▲—liposomes;—●—ethosomes
表4 醇质体与对照制剂的经皮渗透参数±s,n=3)Tab 4 Permeation parameters of nisoldipine from ethosomes and control groups through rat shin±s,n=3)
注:Js 为 稳 态 透 皮 速 率,IER为 各 组Js 与 混 悬 液 组Js 的 比 值,Qr 和Qs 分别为12 h时药物经皮渗透累计量和药物在皮肤中的滞留量
组别 Js/μg·(cm2·h)-1 IER Qr Qs/μg·cm-2/μg·cm-2 45 45% 乙醇液 6.13±0.68 5.33 73.56±8.16 183.99±20.11脂质体 5.52±0.49 4.80 66.24±5.88 151.68±12.39醇质体 13.41±1.12 11.66 160.92±13.44 288.51±27.混悬液 1.15±0.14 1 13.80±1.68 32.94±3.92
3.4 药物在皮肤中滞留量 由12 h皮肤中药物滞留量的结果可知,45%乙醇溶液、脂质体、醇质体均可明显提高皮肤中药物滞留量,其顺序为:醇质体>45%乙醇溶液>脂质体>混悬液(表4)。醇质体在皮肤中的滞留量均高于对照组,分别是45%乙醇溶液、脂 质 体 的1.57倍、1.90倍,经t 检 验,P <0.05,差异有显著性。
经皮给药是药物经过皮肤吸收的一种给药方法,具有可避免肝脏首过效应和胃肠道的不良反应,延长有效作用时间,患者可自主用药等优点。皮肤是人体的天然屏障,其表面的角质层也是透皮给药的限速屏障,虽然有大分子通过被动扩散而透过角质层的报道,但一般认为经透皮给药的理想药物:分子量<400,熔点<200℃,溶解度低;另外,一个可行的透皮给药药物的剂量应小于20 mg·d-1[11-12]。目前,美国FDA 批准上市的硝酸甘油贴片、尼古丁贴片、可乐定控释贴、睾酮凝胶剂等经皮给药制剂均符合上述条件。尼索地平分子量为388,熔点为148~152℃,在丙酮或三氯甲烷中易溶,在乙醇中略溶,在水中几乎不溶[13]。市售的尼索地平缓释片10 mg/片,每日1片。因此,尼索地平适宜开发为透皮给药制剂。
在筛选制备方法时发现,采用乙醇注入法将尼索地平和大豆卵磷脂溶于乙醇,再注入水中,可获得较高的包封率。为获得大小合适、粒度均匀的醇质体,对制得的醇质体初液尝试用探头超声、高速匀质做进一步处理,再依次挤压通过0.45μm 和0.22 μm 微孔滤膜,最后得醇质体液。结果发现,经处理后的醇质体液较醇质体初液,更易通过微孔滤膜,且醇质体粒径更小;经处理后的两种醇质体液比较,经高速匀质处理的醇质体粒径分布更均匀、制备重复性更好。因此,确定尼索地平醇质体的制备方法为乙醇注入-匀质法。
醇质体因含有高浓度的乙醇而显现出较高的流动性,易于变形穿透皮肤屏障,具有高包封率、高稳定性和优良渗透性等优点,但乙醇浓度过高反而会影响其各项性能。研究发现,随着乙醇浓度的升高,药物透皮速率呈现先增大后减小的趋势,有认为乙醇浓度66%时透皮速率达到最大值[14],也有认为乙醇浓度60%时体外经皮渗透量明显降低[10]。药物以醇质体为载体的透皮速率,不仅与醇质体中乙醇浓度有关,还与药物本身性质有关,如药物的脂溶性、分子量、pH 等理化性质。López等[15]认为醇质体中乙醇用量不能超过处方量的50%,否则乙醇将溶解处方中的磷脂,使醇脂质体囊泡膜变得易漏,反而使包封率降低。为此,在处方优化试验时,处方中加入了少量的胆固醇以增大脂质层硬度,在保持醇质体含高浓度乙醇的同时,又兼顾了醇质体的包封率和稳定性。按优化处方制备尼索地平醇质体3批,外观结构良好,粒径分布均匀,包封率较高,说明制备方法合理,工艺稳定可行。
体外透皮实验采用小鼠腹部皮肤为离体皮肤,比较尼索地平醇脂质体与其水溶液(混悬液)、同浓度乙醇液(45%乙醇溶液)、普通脂质体的经皮渗透性。实验结果可知,醇质体可明显促进药物经皮渗透,12 h稳态透皮速率和皮肤中药物滞留量均远高于对照制剂。将尼索地平包封于醇质体,能增强其经皮渗透性,有利于药物吸收进入体循环从而发挥全身治疗作用,开辟尼索地平经皮给药防治心绞痛、高血压的新思路,可开发为其非口服给药制剂。
[1] 金跃,张玉英,王英丽.尼索地平治疗变异型心绞痛的临床疗效观察[J].中国心血管杂志,2005,10(4):304-305.
[2] Mitrga KA,Varghese B,Porc M,et al.Anti-arrhythmic and hemodynamic effects of oxy nifedipine,oxy nimodipine,oxy nitrendipine and oxy nisoldipine[J].Pharmacol Res,2012,66(4):300-308.
[3] 余奇,万丽丽,高艳,等.国产尼索地平片的人体药动学及生物等效性研究[J].中国药房,2009,20(14):1071-1074.
[4] 李华凌,翟光喜,焦玉举,等.尼索地平口腔黏附片的制备及影响因素考察[J].中国新药杂志,2007,16(10):783-787.
[5] Rattanapak T,Young K,Rades T,et al.Comparative study of liposomes,transfersomes,ethosomes and cubosomes for transcutaneous immunisation:characterisation and in vitro skin penetration[J].J Pharm Pharmacol,2012,64(11):1560-1569.
[6] Celia C,Cilurzo F,Trapasso E,et al.Ethosomes and transfersomes containing linoleic acid:physicochemical and technological features of topical drug delivery carriers for the potential treatment of melasma disorders[J].Biomed Microdevices,2012,14(1):119-130.
[7] Rakesh R,Anoop KR.Formulation and optimization of nanosized ethosomes for enhanced transdermal delivery of cromolyn sodium[J].J Pharm Bioallied Sci,2012,4(4):333-340.
[8] 韩腾飞,程亮,危红华,等.盐酸青藤碱醇质体的制备及其性质考察[J].中草药,2012,43(7):1300-1305.
[9] Elsayed MM,Abdallah OY,Naggar VF,et al.Deformable liposomes and ethosomes:mechanism of enhanced skin delivery[J].Int J Pharm,2006,322(1):60-66.
[10]沈丹丹,张涛,黄华.盐酸奥昔布宁醇脂质体的制备及体外透皮吸收研究[J].中国药科大学学报,2011,42(1):48-52.
[11]陆彬.药物新剂型与新技术[M].北京:人民卫生出版社,2005:559.
[12]许景峰,赵维娟,张梅,等.31种药物的理化因素对透皮速率的影响[J].军队医药杂志,1997,7(2):40.
[13]中国药典.二部[S].2010:230.
[14]Panchagnula R,Salve PS,Thomasn S,et al.Transdermal delivery of naloxone:effect of water,propylene glycol,ethanol and their binary combinations on permeation through rat skin[J].Int J Pharm,2001,219(1-2):95-105.
[15]L pez-Pinto JM,Gonz lez-Rodr guez ML,Rabasco AM.Effect of cholesterol and ethanol on dermal delivery from DPPC liposomes[J].Int J Pharm,2005,298(1):1-12.