宋 娟,吕成志,王 栋,丁 峰,于绪东
表没食子儿茶素没食子酸酯(EGCG)是绿茶提取物茶多酚的主要活性成分,约占儿茶素总含量的80%[1]。研究表明,EGCG对白癜风、紫外线辐射、银屑病、痤疮、保健美容等多种皮肤科疾病有效[2-5]。然而EGCG结构中B环上C3',C4'和C5'上的羟基及C环上C3位的没食子酸极易在光照、高温、碱性等条件下发生氧化、聚合、缩合等变化,导致其体内外分解快速,稳定性较差。且EGCG较强的水溶性致使其皮肤渗透性差,进一步限制了其在皮肤病治疗中的应用[6-8]。
二元醇脂质体(binary ethosome)是对乙醇脂质体改进后得到的一种新型的经皮给药载体,采用二元醇相(包括乙醇和丙二醇)代替单纯的乙醇制备的二元醇脂质体,具有生物相容性好、制备工艺简单、性质稳定、皮肤渗透性及滞留性强等特点[9-11]。因此,笔者采用乙醇和丙二醇组成的混合醇代替单纯的乙醇首次制备了EGCG二元醇脂质体(EGCG-EL),并对EGCG-EL的体外透皮性质进行考察。
Waters 高效液相色谱仪(1525 Binary泵、2487 UV检测器、Breeze 色谱工作站,美国 Waters 公司);TK-12A 型 Franz 扩散池(上海锴凯科技贸易有限公司);BS110S型电子天平(赛多利斯科学仪器有限公司);JY92-II 型超声波细胞粉碎机(宁波新芝科器研究所);LP 220S型电子天平(赛多利斯科学仪器有限公司);Nano ZS90 粒度仪(英国Malvern 公司);DF-101S集热式磁力加热搅拌器(中国金坛市医疗仪器厂)。
EGCG原料(杭州禾田生物科技有限公司,纯度95%);EGCG对照品(上海友思生物技术有限公司,纯度>98%);大豆卵磷脂(北京奥博星生物技术有限公司);丙二醇(湖南尔康高科药业有限公司);乙醇(大连川连酒厂)。
采用乙醇注入法制备EGCG-EL。称取EGCG、磷脂及胆固醇(磷脂与胆固醇的质量比为10:1)置于密闭容器中,加入适量的乙醇和丙二醇(体积比为2:1)混合溶液溶解,随后置于磁力搅拌器上。在30℃条件下,用注射器将纯化水以缓慢细流状注入至上述溶液中,注完后继续搅拌适当时间,将得到的水性混悬液超声后过0.22 µm滤膜,即得EGCG-EL。
2.2.1 HPLC 色谱条件色谱柱:Elite-ODS柱(200 mm×4.6 mm,5 µm);流动相:甲 醇:水:乙 酸=23:75:2;柱温:30℃;流速:1.0 ml/min;检测波长:272 nm;进样量:20 µl。
2.2.2 溶液的配制 空白脂质体溶液:精密量取 0.1 ml不含EGCG的空白脂质体溶液置10 ml量瓶中,加甲醇 3 ml,超声 1 min 后,加流动相稀释至刻度,取上清液过0.45 µm 滤膜即得空白脂质体溶液。供试品溶液:精密量取 0.1 ml EGCG-EL 溶液置10 ml量瓶中,加甲醇 3 ml,超声 1 min 后,加流动相稀释至刻度,取上清液过0.45 µm 滤膜即得供试品溶液。
2.2.3 专属性 精密量取EGCG对照品溶液、空白脂质体溶液、供试品溶液各 20 µl,按1.2.2.1方法进行检测。结果显示溶剂、辅料及杂质对EGCG测定无干扰,见图 1。
图1 HPLC 色谱图
2.2.4 线性关系 精密称取EGCG对照品 10.0 mg,置100 ml量瓶中,加流动相溶解并稀释至刻度,摇匀;分别吸取 0.5、1、2、4、8 ml 置10 ml量瓶中,加流动相稀释至刻度,摇匀,配制成浓度分别为5.0、10.0、20.0、40.0、80.0 µg/ml系列标准溶液,精密量取20 µl注入液相色谱仪,记录色谱图。以EGCG的峰面积A对质量浓度C进行线性回归。得回归方程A=24501C-30829,r=1,表明EGCG在5.0~ 80.0 µg/ml浓度内线性关系良好。
2.2.5 准确度精密量取 0.1 ml 空白脂质体溶液置10 ml 量瓶中,分别加入 0.1 ml 低、中、高三个浓度(1.6,2.0,2.4 mg/ml)的 EGCG 标准溶液,涡旋 30 s,加甲醇 3 ml 超声 1 min 后,加流动相稀释至刻度,取上清液过 0.45 µm 滤膜。精密量取20 µl注入液相色谱仪,记录色谱图,计算得到低、中、高3个浓度EGCG 平均回收率分别为101.7%、100.5%、100.3%(n=3),RSD 分别为 0.35%、0.11%、0.35%。
2.2.6 精密度 取“线性关系”项下20.0 µg/ml溶液,精密量取20 µl注入液相色谱仪,记录色谱图,重复进样6次,相对标准偏差(RSD)为1.69%。
2.2.7 稳定性 取供试品溶液,室温放置,分别于0和4 h精密量取20 µl,注入色谱仪,记录色谱峰面积,色谱峰面积的相对标准偏差(relative standard deviation,RSD)为0.17%,表明供试品溶液在室温放置4 h稳定。
2.3.1 EGCG-EL的外观 采用目测法,观察制备的EGCG-EL外观,肉眼观察EGCG-EL为半透明乳状液,且带明显的乳光(图2)。
2.3.2 EGCG-EL的粒径及Zeta 电位 取EGCGEL适量,以水为稀释递质,用激光粒度测定仪测定EGCG-EL的粒度及其分布和Zeta电位。采用乙醇注入法制备的EGCG-EL粒径分布均匀(图3),平均粒径为(144.5±11.3)nm,PDI为 0.19±0.04。EGCGEL的Zeta 电位为 -34.8 mV,EGCG-EL所带相同电荷之间的排斥作用能够有效的阻止脂质体的相互聚集,提高EGCG-EL的聚集稳定性。
图2 EGCG-EL的外观
图3 EGCG-EL的粒径分布
2.3.3 pH值 磷脂易氧化水解,其氧化水解速率受环境pH值的影响较大,只有在一定的pH范围内才比较稳定。因此,本文采用pH计对EGCG-EL的pH值进行测定。本文测得EGCG-EL的pH值为6.38±0.10,利于脂质体和药物的稳定性。
2.3.4 EGCG-EL的包封率 采用超滤-HPLC法测定EGCG-EL的包封率。精密量取EGCG-EL 0.2 ml置10 ml量瓶中,加纯化水稀释至刻度,摇匀,取稀释后的样品,置超滤离心管中(超滤膜截留相对分子量50 000 Da),10 000 r/min离心20 min,测定游离药物浓度(C游离),另精密量取EGCG-EL 0.1 ml置10 ml量瓶中,加一定量的甲醇后超声,采用流动相稀释至刻度,测定总药量(C),按包封率(%)=(C-C游离)÷C×100%计算3批样品的包封率为(65.91±1.45)%。
2.3.5 EGCG-EL中药物含量测定 采用HPLC测定EGCG-EL中EGCG的含量。精密称取0.1 ml置10 ml量瓶中,加入3 ml甲醇后超声,采用流动相稀释至刻度。取上清液过 0.45 µm 滤膜。精密量取20 µl注入液相色谱仪,记录色谱图,采用标准曲线法计算EGCG的含量。结果显示3批样品的含量为(2.21±0.02)mg/ml。
2.4.1 离体皮肤的制备 取断颈处死的雄性SD大鼠,用电动剃毛器剔除大鼠腹部鼠毛,剥离腹部皮肤,并除去皮肤上的脂肪及多余组织,生理盐水漂洗干净后将其放置-20℃条件保存,并在7 d内使用。
2.4.2 体外经皮渗透性试验 采用 Franz 扩散装置进行体外经皮渗透性试验,将处理好的大鼠皮肤固定于供给池和接受池之间,分别取 2 ml EGCG-EL及EGCG溶液剂(EGCG-S),置于供给池中,并将其顶部密封。接受池中注满生理盐水,使得接受液与鼠皮充分接触,无气泡。将此装置置于(32 ± 0.5)℃恒温水浴中,磁力搅拌,分别于0.5、1、2、4、6、12、24 h取出5 ml接受液,并立即补加同温同体积新鲜接受液。采用 HPLC法测定不同时间接受液中EGCG的浓度,按如下公式计算单位面积累积透过量(Q):Q=Cn校×V/A 。以时间(t)为横坐标,Q为纵坐标作图,得到药物体外经皮渗透曲线,见图4。由图可知,随着时间的延长,EGCG-EL的累积透过量要明显的大于EGCG-S,但二者的药物累积透过量总体均很小,这会使血液中的药量降低,不良反应减少,有利于皮肤科疾病的治疗。Cn校=Cn测+Vi÷V×∑Cp,式中Q为t时间单位面积累积透过量(µg/cm2),Cn校为校正后接受液中药物的浓度;Cn测为第n次取样测得接受液中药物的浓度;V和Vi分别为接受池中接受液的总体积和每次取样体积;∑Cp为该取样点前各点的测定浓度之和;A为有效透皮扩散面积。
图4 EGCG两种制剂单位面积累积透过量
2.4.3 皮肤内药物滞留量试验 待透皮试验结束后,取下皮肤,反复用蒸馏水洗净皮肤表面残存的药物,滤纸吸干水分后剪去周边的皮肤,称重,将皮肤剪碎,置于超声管中,加入3 ml甲醇,超声5 min,将上清液移入至5 ml量瓶中,加流动相稀释至刻度,过滤,取续滤液20 µl进样,测定皮肤中滞留的药物浓度,计算单位面积皮肤中EGCG的滞留量,结果如表1。由表1可知,EGCG-EL的大鼠体外皮肤滞留量为(526.82±6.37)µg/g,要明显的高于EGCG-S(P<0.001)。
表1 EGCG两种制剂单位面积皮内滞留量(±s)
表1 EGCG两种制剂单位面积皮内滞留量(±s)
制剂平均滞留量(µg/g)EGCG-S 114.10±8.75 EGCG-EL 526.82±6.37
本研究采用乙醇和丙二醇组成的混合醇代替单纯的乙醇制备的EGCG-EL,一方面能够通过增加醇脂质体的黏度及负电荷来提高EGCG-EL的稳定性,另一方面降低了乙醇在处方中所占的比例,抑制乙醇挥发且减弱了其对皮肤的刺激性。
采用超滤-HPLC法测定EGCG-EL的包封率发现该制剂的包封率偏低,这是因为亲水性小分子药物在制备过程中易发生泄露导致,尽管如此,EGCGEL的透皮性能仍优于普通溶液剂。
体外经皮渗透性试验结果显示,EGCG在二元醇脂质体中的累积透过量及皮肤滞留量要显著大于溶液剂,这是由于乙醇的加入一方面改变了角质层脂质分子的紧密排列,增加了脂质的流动相,另一方面乙醇能够增加二元醇脂质体膜的柔韧性及流动性,使得在经皮给药的过程二元醇脂质体易于变形,透过紊乱的角质层,从而增加药物的皮肤渗透性。同时在经皮渗透的过程中二元醇脂质体能够与角质层的脂质融合,释放药物,这种融合作用会进一步增加EGCG的渗透性。通过对制剂的皮肤滞留量研究发现,EGCG-EL与EGCG溶液剂相比能显著提高EGCG在皮肤中的滞留量。