韩 莉,王 平,刘善新,苏 酩,孙 虎
(山东省中医药研究院,山东济南250014)
·制剂研究·
不同促透剂对人参皂苷Rg1体外透皮吸收的影响
韩 莉,王 平,刘善新,苏 酩,孙 虎
(山东省中医药研究院,山东济南250014)
目的通过小鼠体外透皮实验,探讨不同促透剂对人参皂苷Rg1体外透皮吸收的影响,确定最佳促透剂,为研制新型透皮吸收制剂奠定基础。方法采用改良Franz扩散池法,以离体小鼠皮肤为透皮屏障,以生理盐水为接受介质,加入不同促透剂制备药液样品,以人参皂苷Rg1为定量指标成分进行体外透皮吸收检测,考察人参皂苷Rg1累计透过量。结果无促透剂条件下,人参皂苷Rg1未能透过;单一促透剂中以7%丙二醇效果最好,7%氮酮效果次之,冰片促透作用较小;复合促透剂中,氮酮+丙二醇组各浓度下累计透过量接近,氮酮+冰片组以两者质量浓度各为2.5%效果较好。结论常用促透剂丙二醇、氮酮、冰片均可增加药物中人参皂苷Rg1的透皮吸收量,其中,7%丙二醇为最佳促透剂。
人参皂苷Rg1;体外透皮吸收;促透剂
人参皂苷Rg1是传统中药三七、人参等的主要有效成分之一,具有重要的临床应用价值。现代研究表明,人参皂苷Rg1具有多种药理活性:可促进细胞的增殖和分化[1],减少糖皮质激素的副作用[2],抗疲劳、耐缺氧、增强记忆力[3],提高人体免疫功能[4],对炎症性疾病具有强大的干预能力等。虽然目前人参皂苷有多种剂型,但经皮吸收制剂较少,其外用剂型的研究成为国内外研究的热点。
人参皂苷Rg1相对分子质量较大(801.01),易溶于水(在水中溶解度为19.16 mg·mL-1)、甲醇、乙醇,略溶于乙酸乙酯及氯仿,不溶于乙醚、苯,其结构为四环三萜类衍生物,亲脂性不强,油水分配系数远远小于1[5,6]。根据现代药剂学研究,这种结构的分子属于不易透皮吸收的类型[6]。但是,人参皂苷Rg1在表皮的扩散系数比较高,在表皮内具有优良的水溶性。Peng LH等[7]研究发现了一种新型的用于骨折愈合的外用膏剂(FH),透皮起效的主要成分为人参皂苷Rg1以及大黄素,这就显示了人参皂苷Rg1透皮给药的可能性。我们设想可以通过相应的促透剂增加人参皂苷Rg1透皮性。
透皮给药系统(transdermal thrapeutic systems,TTS)系指在皮肤表面给药,使药物以恒速通过皮肤,进入体循环产生全身或局部治疗作用的新剂型[6]。药物透皮吸收受多种因素影响:皮肤条件、药物剂量和浓度、药物分子大小、脂溶性、辅料组成与性质等。促透剂(penetration enhancers)是TTS的重要组成部分,能够渗透进入皮肤降低药物通过皮肤阻力、降低皮肤的屏障性能,加速药物穿透皮肤。常用促透剂主要有三种:氮酮[8]、丙二醇、冰片。在制剂过程中促透剂的选取是影响药物透皮吸收及治疗作用的最为关键的因素[9~12]。本课题拟人参皂苷Rg1中加入不同促透剂制备药液样品,以人参皂苷Rg1为定量指标成分进行体外透皮吸收检测,通过累积渗透液中人参皂苷Rg1的考察,确定最佳的促透剂,有效提高药物透过率,为研制新型透皮吸收制剂打下基础。
1.1 仪器 Waters e2695高效液相色谱仪(美国Waters公司);Waters 996二极管阵列检测器(美国Waters公司);BP 211D电子分析天平(北京赛多利斯仪器有限公司);LC-350A超声波中药处理机;改良型Franz扩散池(自制);JB-3型定时恒温磁力搅拌器(上海雷磁仪器厂新泾分厂);数显电子恒温水浴锅HH-4(江苏金坛市晶玻实验仪器厂)。
1.2 试药 人参皂苷Rg1对照品(中国药品生物制品检定所,批号:07452200007);人参皂苷Rg1(玉溪维和生物科技有限责任公司,批号:20130111);氯化钠注射液0.9%(辰新药业股份有限公司,批号:1212278208);氮酮(分析纯,天津市大茂化学试剂厂,批号:20111116);1,2-丙二醇(分析纯,天津市广成化学试剂有限公司,批号:20110215);冰片(百味堂饮片有限公司,批号:130401);乙腈为色谱纯,其余试剂均为分析纯。
1.3 实验动物 健康KM小鼠,雌雄各半,购自山东省实验动物中心,合格证号:鲁动质scxk(鲁)20090001号。
2.1 色谱条件 色谱柱:Diamonsil C18柱(4.6 mm ×150 mm,5μm);流动相:乙腈(B)-水(A),梯度洗脱;梯度洗脱:0~12 min,B:20%~36%;流速:1.0 mL·min-1;检测波长:203 nm;柱温:30℃;进样量:10μL;人参皂苷Rg1的保留时间约为11 min。
2.2 离体鼠皮的制备 取体重为(20±2)g的昆明种雄性小鼠,剃去腹背部皮肤的毛,处死,剪下皮肤,用棉棒轻轻刮去皮下组织至皮肤呈表面光滑,半透明状,用蒸馏水反复洗净,再用生理盐水漂洗后使用。
2.3 透皮吸收装置准备 透皮吸收扩散装置模拟Kenhary-chien改进型Franz扩散池,由上下两筒状玻璃筒对合而成,夹于玻璃桶间的皮肤将其分成上下两室,上室为供药室,下室为接受室。
2.4 离体透皮实验
2.4.1 模型制备 取自制改良Franz扩散池(接受池体积为18.0 mL,接受池有效接触面积为2.54 cm2),接受室注满0.9%生理盐水,并加入1枚转子。将处理后的离体小鼠皮肤固定在顶盖和接收室之间,使皮肤内层恰接触接受液。将Franz扩散池置于恒温磁力搅拌器上,供药室加入定量供试品,给药时间为18 h。
2.4.2 接受液的处理 弃去供药室残余药液,从取样口收集接受液,同种药物组的接受液合并于同一蒸发皿,水浴加热蒸干后以甲醇溶解,溶液转至另一洁净干燥的蒸发皿中,水浴加热蒸干。蒸干物以甲醇定容至1 mL,用0.22μm滤膜过滤,取续滤液进样,每次10μL,HPLC法测定人参皂苷Rg1的含量,记录峰面积,计算累积透过量。
2.5 人参皂苷Rg1渗透量测定
2.5.1 对照品的制备 取人参皂苷Rg1对照品,加甲醇溶解制成1 mL含人参皂苷Rg10.228 mg对照品液。
2.5.2 线性关系的考察 分别取上述对照品溶液稀释成系列浓度6.84、34.2、57.0、79.8、114μg·mL-1的溶液,进样分析。以峰面积对人参皂苷Rg1浓度进行线性回归,得回归方程Y=3 411.1X-5 113.2,R=0.999 6,人参皂苷Rg1在6.84~114μg·mL-1范围内线性关系良好。
2.5.3 最低检测限测定 用甲醇将对照品溶液逐级稀释,进样10μL分析,人参皂苷Rg1的最低检测限为1.72 ng(S/N=3)。
2.5.4 精密度试验 取浓度为79.8μg·mL-1的上述人参皂苷Rg1对照品溶液,按“2.1”项下色谱条件测定峰面积,连续测定5次,每次进样10μL。结果表明峰面积RSD=1.58%,此含量测定方法精密度良好。
2.5.5 稳定性试验 取供试品溶液(7%丙二醇促透的供试液),按“2.1”项下色谱条件测定峰面积,每隔3 h进样测定,每次进样10μL。结果表明,样品溶液18 h内无明显变化,峰面积RSD=1.97%,此含量测定方法具良好的稳定性。
2.5.6 回收率试验 取生理盐水5份,每份54 mL,分别加入浓度为228μg·mL-1的人参皂苷Rg1对照品溶液0.7 mL,水浴加热蒸干,蒸干物以甲醇溶解定容至1 mL,制成回收率试验液,用0.22μm滤膜过滤,取续滤液进样,按“2.1”项下色谱条件测定峰面积,每次进样10μL。记录峰面积,计算回收率,结果见表1。
表1 加样回收率结果
2.5.7 缺人参皂苷Rg1空白试验 缺人参皂苷Rg1空白透皮吸收溶液的制备:取不同促透剂配制成缺人参皂苷Rg1空白透皮吸收溶液如下:
①氮酮水溶液:称取氮酮0.53 g,加入10 mL蒸馏水溶解,混匀;②丙二醇水溶液:称取丙二醇0.54 g,加入10 mL蒸馏水溶解,混匀;③冰片醇溶液:称取冰片0.20 g,滴加50%乙醇至20 mL,混匀,水浴加热至完全溶解,静置冷却至室温,备用;④氮酮+丙二醇溶液:分别取5%氮酮水溶液、5%丙二醇水溶液等量,按1∶1混合均匀,即得;⑤氮酮+冰片溶液:分别取上述5%氮酮水溶液、上述冰片醇溶液等量,混合均匀,即得。
缺人参皂苷Rg1空白试验:按照“2.4”项下离体透皮实验进行操作,分别在供药室加入缺人参皂苷Rg1空白透皮吸收溶液:氮酮水溶液、丙二醇水溶液、冰片醇溶液、氮酮与丙二醇的混合液及氮酮与冰片的混合液。透皮后按上述方法处理进样测定,结果缺人参皂苷Rg1空白透皮吸收溶液均无干扰,见图1。
图1 空白实验HPLC图
2.6 透皮吸收实验
2.6.1 人参皂苷Rg1对照透皮吸收实验 精密称取人参皂苷Rg1药品(玉溪维和生物科技有限责任公司)0.315 0 g,加纯净水至7.00 g。得人参皂苷Rg1浓度为45 mg·g-1的溶液。按照“2.4”项下离体透皮实验进行实验。结果发现,无吸收峰,累计透过量为0。
2.6.2 人参皂苷Rg1促透透皮吸收实验 取人参皂苷Rg1药品(玉溪维和生物科技有限责任公司)0.315 0 g,分别加入不同促透剂,精制药液样品:分别含促透剂氮酮(3%、5%、7%、10%)、丙二醇(3%、5%、7%、10%),冰片(3%、5%、7%),氮酮+丙二醇(3%、5%、7%),氮酮+冰片(3%、5%、7%),以纯净水补足7.00 g。得人参皂苷Rg1浓度为45 mg·g-1的溶液。
按照“2.4”项下离体透皮实验进行实验,分别将配好的人参皂苷Rg1对照透皮吸收药液、人参皂苷Rg1透皮吸收药注入供药室,以空白试验相同方法进行药物实验。药物累计透过量结果见表2、3。
表2 单一促透剂实验组累计透过量
表3 复合促透剂实验组累计透过量
由实验结果可以看出,不添加任何促透剂的情况下,人参皂苷Rg1自身无法透过皮肤,无从进入体内发挥疗效。加入促透剂后,透皮吸收情况能够得到很好的改善。据表2单一促透剂组数据显示,试验范围内,氮酮、丙二醇均呈现出随含量升高累计透过量增大的趋势,促透效果均以7%时最佳。对比三组数据,丙二醇效果更优异,这或许与丙二醇具有助溶作用有关。相反,冰片组效果不理想,或与冰片不溶于水、易挥发有密切联系。因最初实验设计未曾考虑加入吐温等表面活性剂的方案,值得进一步进行实验探究。
比较表2、3数据发现,复合促透剂效果并不像单一促透剂那般明显,氮酮+丙二醇组三种浓度下作用效果近似,成效均比较低。氮酮+冰片组以5%效果略好。综上所述,制备人参皂苷Rg1透皮制剂应选择7%丙二醇作为最佳促透剂。
人参皂苷Rg1是人参及三七总皂苷中主要有效成分之一,性质稳定,具有临床应用广泛、定量准确检测快捷、提取简便等优点[13]。本课题采用改良Franz扩散池法,在人参皂苷Rg1中加入不同促透剂制备药液样品,以人参皂苷Rg1为定量指标成分进行体外透皮吸收检测,通过累积渗透液中人参皂苷Rg1的考察,确定最佳的促透剂,从而有效提高药物透过率,达到提高生物利用率的目的。实验结果表明,加入促透剂后,人参皂苷Rg1透皮吸收情况能够得到很好的改善。氮酮、丙二醇、冰片单一使用下,以7%丙二醇效果最佳,复合使用时,氮酮+丙二醇组三种浓度下作用效果近似,氮酮+冰片组以5%效果较理想。最佳促透剂为7%丙二醇。本论文实验结果可以在中药外用制剂的促透剂选取方面提供参考。
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Effects of different penetration enhancers on transdermal absorption of ginsenoside Rg1in vitro
HAN Li,WANG Ping,LIU Shan-xin,SU Ming,SUN Hu
(Shandong Academy of Chinese Medicine,Jinan 250014,China)
ObjectiveTo investigate the effects of different penetration enhancers on transdermal absorption of ginsenoside Rg1in vitro through skin-penetrating experiments inmice,and determine the best penetration enhancer for laying the foundation for researching new transdermal absorption preparations.MethodsUsing the modified Franz diffusion pool method,withmice skin as transdermal barrier,physiological saline as acceptmedium,adding different penetration enhancers tomake samples,with ginsenoside Rg1as quantitative indexes for transdermal absorption in vitro tests,measured by high performance liquid chromatography(HPLC)method,inspects the accumulation of ginsenoside Rg1through the volume.ResultsWithout penetration enhancers,ginsenoside Rg1had no accumulation;In single penetration enhancers,7% propylene glycolhad the besteffect,7%azone came second,borneol in aqueous solution hadmore lower effect;In compound penetration enhancers,the accumulation of azone+propylene glycol groupswas closing atany concentrations;Effect of azone+borneol group was better when both concentrations were at 2.5%.ConclusionCommon penetration enhancers as azone,propylene glycol and borneol can increase the accumulation of ginsenoside Rg1,among them,7%propylene glycol was the best.
Ginsenoside Rg1;Transdermal absorption in vitro;Penetration enhancer
R944
:A
2095-5375(2014)07-0391-004
山东省中医药科技发展计划项目(No.2011-154,2009-128);山东省科技发展计划项目(No.2010GSF10278);济南市青年科技明星计划[济科合字(2011)第01-0117号]
韩莉,女,副研究员,研究方向:中药药理研究,E-mail:wangpingjinan@163.com
王平,女,副研究员,研究方向:中药药理研究,Tel:0531-82949812,E-mail:wangpingjinan@163.com