以羟丙基甲基纤维素为基质的塞来昔布凝胶中透皮促进剂配方研究

朱九群，熊静悦，何 林，艾佳晨，谭正怀

(1.四川省医学科学院·四川省人民医院，四川 成都 610072； 2.四川省中医药科学院，四川 成都 610041)

以羟丙基甲基纤维素为基质的塞来昔布凝胶中透皮促进剂配方研究

朱九群1，熊静悦2，何 林1，艾佳晨2，谭正怀2

(1.四川省医学科学院·四川省人民医院，四川 成都 610072； 2.四川省中医药科学院，四川 成都 610041)

目的评价不同配方的的透皮促渗剂对塞来昔布凝胶剂皮肤渗透性的影响，为优化透皮促渗剂配方提供实验依据。方法以羟丙基甲基纤维素为基质，采用析因设计的方法选用四种不同配方的透皮促渗剂制备凝胶剂；用改良的Franz扩散池，以高效液相色谱法测定凝胶剂中塞来昔布在12 h内的累积渗透量(Q)，并计算其稳态流量(J)和渗透系数(Kp)。结果四个实验组中塞来昔布在12 h内的Q值分别为26.51、13.87、14.92和27.51μg/cm2，其中促渗剂以2%氮酮和0.5%薄荷醇配方时Q值最大，达27.51μg/cm2；且塞来昔布的渗透过程符合Higuchi方程，J值及Kp也均高于其它三个实验组。结论以羟丙基甲基纤维素为凝胶基质时，氮酮与薄荷醇联用对塞来昔布透皮特性具有协同增效作用，在实验配方浓度内，两者最佳配方浓度分别为2%氮酮和0.5%薄荷醇。

塞来昔布；羟丙基甲基纤维素；氮酮；薄荷醇；促渗剂；凝胶剂；析因设计

塞来昔布(celecoxib，clx)是一种新型非甾体抗炎药，为临床常用的高选择性环氧化酶-2抑制剂[1]，其口服制剂服用后易发生胃肠道不良反应和心血管风险[2]，因此对clx经皮给药制剂研究具有重要意义。凝胶剂作为一种外用制剂具有许多其他制剂无法取代的优势，羟丙基甲基纤维素是制剂中常用的凝胶基质之一[3]，同时在凝胶剂的处方中为增加主药透过皮肤使之达到有效治疗浓度的目的，常需在基质中添加透皮促进剂，氮酮和薄荷醇为常用的透皮促进剂。文献报道[4，5]该两种透皮促进剂单独使用时均具有良好的促透作用，但一旦浓度过多，会产生诸多不良反应。为此，有人开始将氮酮与薄荷醇合用，以达到降低透皮促进剂的单独使用浓度减少不良反应的目的，但研究结果不一[6，7，8]。笔者前期研究发现以羟丙基甲基纤维素为基质的clx凝胶剂具有良好的涂布性，但clx透过皮肤的量难以达到有效治疗浓度，为此本实验利用析因设计的方法以clx的累积释放量和稳态流量等为指标，筛选clx凝胶剂中透皮促进剂氮酮和薄荷醇的使用量，为clx经皮给药制剂的制备提供参考。

1 材料与方法

1.1仪器与材料①仪器：E2695型高效液相色谱仪(Waters公司)；2486型紫外检测器(Waters公司)；JD-4B型离体器官恒温装置(上海继德教学实验器械厂)；CP225D型电子天平(Sartorius公司)；8 S-1型磁力搅拌器(江苏省金坛市金城国胜实验仪器厂)； LGJ-10型冷冻干燥机(北京松源华兴科技发展有限公司)；Integral 5型纯水仪(Millipore公司)。②材料：clx对照品(批号CX/0904，含量99.76%，印度Pharma Links制药公司)；clx原料药(批号BL230166，含量98.03%，萨斯化学技术有限公司)；氮酮(AR，批号2014061601，成都市科龙化工试剂厂)；薄荷醇(AR，批号2014063001，成都市科龙化工试剂厂)；羟丙基甲基纤维素(AR，批号F16 W040，阿法埃莎(天津)化学有限公司)；甲醇(HPLC/Spectro，批号15025012，TEDIA公司)；磷酸二氢钾(AR，批号2015012101，成都市科龙化工试剂厂)；氢氧化钠(AR，批号20130401成都长联化工试剂有限公司)；脱毛膏，利洁时家化中国有限公司。③实验动物:SPF级昆明种小鼠，雄性，18～22 g，由四川省中医药科学院实验动物中心提供，合格证号SCXK(川)2013-19。

1.2方法

1.2.1clx凝胶剂的制备 clx凝胶剂的处方包括0.5%clx、1.0%羟丙基甲基纤维素、15%丙二醇以及适量的氮酮、薄荷醇和纯净水。按照析因设计的原则，以表1 所列氮酮和薄荷醇的浓度分别配制clx凝胶剂样品。实验样品均由四川省人民医院制剂室配制提供。

表1 clx凝胶剂的分组及各组中氮酮和薄荷醇的浓度(%)

1.2.2标准曲线的制备 ①色谱条件[9]:色谱柱：Sepax BR-C18柱，4.6 mm×250 mm，5 μm；流动相：甲醇-水(85：15，v/v)；流速：0.8 ml/min；柱温：30 ℃；检测波长：254 nm；进样量：10 μl。②标准曲线:取适量clx对照品，加甲醇溶解并定容，配制成不同浓度的clx对照品溶液，分别注入液相色谱仪中进行测定，结果clx在 2.50～50.00 μg/ml内峰面积与浓度线性关系良好，回归方程A=40764.5 ρ-1829.9，R2=0.9994。③回收率和精密度实验:取clx对照品溶液适量，分别加入适量空白clx凝胶剂，加入甲醇定容，配制成3种不同浓度的样品，各分别进样3次，回收率分别为 (101.2±0.71) %、(99.8±0.83)% 和(98.82±0.91)%。另取 3个不同浓度的clx对照品溶液适量，分别进样3次，连续进样 3d，日内RSD分别为1.06%、0.97%和1.31%，日间RSD分别为1.67%、1.52%和1.94%。

1.3clx凝胶剂透皮特性考察

1.3.1离体鼠皮的制备 取小鼠，脱颈处死，脱去腹部被毛后剥取皮肤，剔除皮下组织和脂肪，将无肉眼可见伤痕的完整的皮肤，用生理盐水反复冲洗直至无浑浊后，用生理盐水浸泡，置4 ℃冰箱保存，24 h内使用。

1.3.2透皮吸收实验 用改良Franz扩散池[9，10]，将小鼠皮肤固定在给药池与接受池之间，有效扩散面积约4.9 cm2，角质层面向供给室，真皮层面向接收室。称取供试品各0.5 g，置给药池中，在鼠皮上涂匀。将上下两室固定，在接受室内注满含30 %甲醇的PBS(pH 6.5)溶液，驱除气泡。在恒温(32 ℃)持续搅拌下，于给药1.5 h、3.0 h、6.0 h、9.0 h、12.0 h抽取接收液各20 ml(同时补充同温、等体积接收液)，真空冷冻干燥去除溶剂，用甲醇溶解干燥残留物并定容于10 ml容量瓶中，取溶液用0.45 μm微孔滤膜过滤，取滤液测定CLX 浓度。按以下公式计算累积渗透量Q、稳态流量J及渗透系数Kp[11，12]：

(1)

J=V/A×dQ/dt

(2)

Kp=J/A×C0

(3)

ρn为第n个取样点的clx浓度(μg/ml)，V为取样体积，A为渗透面积，dQ/dt为稳态时的斜率，C0为clx在凝胶剂中的初始浓度。

1.4统计学方法数据均数±标准差表示，试验结果用SPSS 17.0软件进行析因设计的方差分析。

2 结果

2.1不同比例氮酮、薄荷醇对clx透过皮肤累积渗透量的影响由表2见，在1、2、3及4各组样品中，随着时间的推移，clx透过皮肤的累积量均逐渐增加，其中，以样品4的皮肤累积渗透量最大，在12 h内达27.51 μg/cm2。

表2 clx凝胶剂各实验组经离体鼠皮的累积渗透量 (μg/cm2)

2.2不同比例氮酮、薄荷醇对clx透过皮肤相关参数的影响由表3可见，实验样品的经皮渗透过程均符合Higuchi方程，其中样品4的J值及Kp值均高于其他三个实验组。

2.3clx凝胶中氮酮、薄荷醇最佳用量的确定对clx累积渗透量进行极差分析，以12 h内clx的累积渗透量计算其K1、K2值，以K值最大的样品为最佳配方样品。由表4可知，氮酮最佳配方量为2%，薄荷醇含量为0.5%及1.0%时对K值影响不大。

表3 不同配方的clx凝胶体外透皮吸收参数 (n=3)

表4 不同配方的clx凝胶经离体鼠皮累积渗透量极差分析结果

2.4clx凝胶中薄荷醇、氮酮交互作用对clx12 h内累积渗透量进行析因设计的方差分析，结果如表5所示，氮酮在促进clx透过皮肤的过程中发挥主要作用(F=13.584，P< 0.01)；薄荷醇则对clx透过皮肤无明显作用(F=0.005，P> 0.5)，但氮酮与薄荷醇联用，对clx透过皮肤表现出显著的协同增效作用(F=2051.366，P< 0.001)。

表5 不同配方的clx凝胶经离体鼠皮的累积渗透量方差分析结果

a：确定系数= 0.996 (校正确定系数= 0.995)

3 讨论

药物经皮吸收的前提是药物穿经皮肤到达作用部位，而皮肤屏障的隔离保护作用使得大部分药物难以通过皮肤发挥药效，因此如何促进药物的透皮渗透是经皮给药研究的关键，其中添加透皮渗透促进剂是主要方法之一[13，14]，而透皮渗透促进剂主要有氮酮和薄荷醇等。有研究显示薄荷醇的用量不能超过2%，否则对皮肤会产生明显不良反应。如可引起表皮颗粒细胞层增厚、表皮角质细胞层增厚，使破损皮肤结构紊乱，表皮变薄，出现大量毛囊；甚至出现圆体和谷粒状细胞[6]，尽管氮酮的安全性目前还未见报道，但已有文献研究显示氮酮的促透作用与其浓度并非成正比，促渗作用不因氮酮的浓度增高而增高[7]，由于氮酮和薄荷醇的透皮机制存在一定的差异，因此，两者合用将有可能产生协同增效作用，为此有人对阿司匹林凝胶(基质未阐明)研究发现，以1%的氮酮加1%的薄荷脑作为吸收促渗剂的处方中阿斯匹林的吸收明显优于其他配方[8]。

目前优化促渗剂配方的研究方法甚多，但多仅能回答是否比其它条件好，而不能回答为什么好，即不能准确回答各组分所具有的作用以及各组份之间的相互作用。析因设计却可以准确回答上述问题，该设计方法不仅可检验每个因素各水平间的差异，而且可检验各因素间的交互作用。两个或多个因素如存在交互作用，表示各因素不是各自独立的，而是一个因素的水平有改变时，另一个或几个因素的效应也相应有所改变；反之，如不存在交互作用，表示各因素具有独立性，一个因素的水平有所改变时不影响其他因素的效应。因此，采用析因设计可以准确回答各因素不同水平的效应大小；可以发现各因素间是否存在交互作用，同时还可以通过比较各种组合，找出最佳组合。

本实验采用析因设计，以clx在12小时内的累积渗透量为指标，考察不同浓度氮酮配伍薄荷醇时对clx透皮特性的影响，结果表明以1%羟丙基甲基纤维素为基质时，在12 h内对clx的累积渗透量影响最大的因素是氮酮，薄荷醇单用对clx无明显促渗透作用，但与氮酮联用可产生增效作用而促进clx的透皮吸收，在实验条件下，两者的最佳配方比例是氮酮2.0%、薄荷醇0.5%，这时clx凝胶剂中clx在12小时内透过皮肤的剂量最大。

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Studyontheformulaofpenetrationenhancersincelecoxibgelswithhydroxypropylmethylcelluloseasvehicle

ZHUJiu-qun1，XIONGJing-yue2，HELin1，AIJia-chen2，TANZheng-huai2

(1.SichuanAcademyofMedicalSciences&SichuanProvincialPeople’sHospital，Chengdu610072，China；2.SichuanProvincialAcademyofTraditionalChineseMedicine，Chengdu610041，China)

TANZheng-huai

ObjectiveTo evaluate the effect of different formula of penetration enhancers in the celecoxib gels on skin permeability in order to provide experimental evidence for optimization of transdermal permeability agent formula.MethodsWith hydroxypropyl methylcellulose as vehicle，four different kinds of formula of penetration enhancers were selected to prepare gels by the factorial design method.The release rate of celecoxib in release media was detected by modified Franz diffusion cells.The steady percutaneous speed (J) and permeability coefficient (Kp) and 12-hour accumulative permeation quantity (Q) were calculated.ResultsThe Q values of celecoxib in the four different tests were 26.51，13.87，14.92 and 27.51μg/cm2，respectively.The Q value was 27.51μg/cm2when the penetration enhancers with 2% azone and 0.5% menthol recipes were used.The infiltration process of celecoxib was in accordance with Higuchi equation.The values of J and Kp were also the highest among the four experimental groups.ConclusionWith sodium alginate as vehicle，azone and menthol have a synergistic effect on the celecoxib gels.The best formula is 2% azone and 0.5% menthol.

Celecoxib； Hydroxypropyl methyl cellulose； Azone； Menthol； Penetration enhancer； Gel； Factorial design

四川省卫生厅科研基金资助项目(编号：090437)

谭正怀

R94

A

1672-6170(2017)06-0058-04

2017-03-11；

2017-09-12)