氢溴酸加兰他敏贴剂体外释药性和经皮渗透性能研究

1、氢溴酸加兰他敏贴剂体外释药性和经皮渗透性能研究                          作者：邓伟杰，张春凤，赵树进，罗佳波 【摘要】  目的 研究氢溴酸加兰他敏贴剂的体外释放和经皮渗透性能。方法 采用Franz扩散池装置和一阶导数光谱法考察氢溴酸加兰他敏贴剂的药物释放性能;采用Franz扩散池装置和高效液相色谱法考察

2、氢溴酸加兰他敏贴剂经离体猪皮的渗透性能。结果 氢溴酸加兰他敏贴剂(1.7 mg?cm-2)24 h累积释放量均超过95%，释放曲线符合Higuchi方程，释放速率为(461.9±41.9) g?cm-2?h-1/2(n=4);贴剂24 h累积渗透量为(20.904±3.050) g?cm-2，渗透曲线符合零级动力学方程，透皮速率为(1.270±0.229) g?cm-2?h-1，透皮时滞为(6.4±0.7) h (n=6)。结论 本研究制备的氢溴酸加兰他敏贴剂具有良好的药物释放性能和一定程度的体外经皮渗透性能。 【关键词】  氢溴酸加兰他敏 贴

3、剂 释放度 经皮渗透Abstract:Objective To study the release and transdermal permeation of the transdermal patch of galanthamine hydrobromide in vitro. Methods The release of the transdermal patch of galanthamine hydrobromide was determined by Franz diffusion cells and first?derivative spectrophotometry. The p

4、ermeation across porcine skin in vitro was studied by Franz diffusion cells and HPLC. Results The cumulative releases of the patches in 24 h (1.7 mg/cm2 ) were all larger than 95%, the release curve was fitted with Higuchi equation, and the release rate was (461.9±41.9) g/(cm2?h1/2)(n=4). The c

5、umulative permeation of the patches in 24 h was (20.904±3.050) g/cm2, and the permeation curve was fitted with zero?order kinetic equation, the permeation rate and the lag time were (1.270±0.229) g/(cm2?h) and (4±0.7) h (n=6), respectively. Conclusion The transdermal patch of galantha

6、mine hydrobromide had good transdermal release and permeation profile in vitro.Key words:galanthamine hydrobromide; patches; release rate; transdermal permeation氢溴酸加兰他敏(galanthamine hydrobromide)系一种竞争性和可逆性的乙酰胆碱酯酶抑制剂，临床上主要用于治疗脊髓灰质炎、重症肌无力、术后肠肌麻痹、青光眼和阿尔茨海默氏病(Alzheimers disease,AD)，也用作解箭毒药和非去极化肌松药的拮抗剂。氢

7、溴酸加兰他敏易透过血脑屏障，其抑制作用时间长且具有选择性，是目前治疗轻、中度AD有效且耐受性良好的药物。口服加兰他敏的不良反应为轻度至中度的胃肠道症状，如恶心、呕吐、腹疼和腹泻，且AD的治疗需要长期给药，因此以加兰他敏为活性成分的透皮治疗系统(Transdermal Therapeutic System,TTS)提供了很好的给药途径。徐子猷等1根据氢溴酸加兰他敏的理化性质和药理性质探讨其经皮给药的可能性，同时比较pH值和几种常用促透剂对氢溴酸加兰他敏透皮吸收的影响。赵维娟等2研究加兰他敏经皮给药制剂在临床应用的可行性，将其制成透皮吸收乳剂。氢溴酸加兰他敏(商品名：Nivalin?j)的使用方法

8、有离子导入法3：0.25%的氢溴酸加兰他敏溶液在0.20 mA/cm2的电流下通过离子电泳作用透过皮肤到达皮下组织的神经，以治疗外周神经系统疾病。美国专利US57004804和US59322385公开了以加兰他敏为活性成分的透皮治疗系统，可用于治疗酒精依赖和AD，以适应其长期用药的特点。本文研究的对象为氢溴酸加兰他敏贴剂6，该贴剂采用亲水性高分子材料为基质，克服了亲脂性高分子材料作为压敏胶贮库层需采用低极性有机溶剂的缺陷，有利于保护环境和工作人员健康。体外药物释放和经皮渗透性能研究是经皮给药制剂药学性能研究的重要内容，因此本文对该贴剂的体外药物释放和经皮渗透性能进行了研究。1 材料与方法1.1

9、 仪器CP225D型十万分之一电子天平(德国Sartorius公司);CP324S型万分之一电子天平(德国Sartorius公司);HP8453型紫外可见分光光度计(美国惠普公司);Agilent 1100高效液相色谱仪：四元梯度泵(G1311A)，在线脱气机(G1322A)，自动进样器(G1313A)，柱温箱(G1316A)， DAD检测器(G1315A)，化学工作站(Rev. A.09.01)，(美国Agilent公司);TK?20A型透皮扩散试验仪(上海锴凯科技贸易有限公司);pHS?3C型酸度计(上海伟业仪器厂)。1.2 试药氢溴酸加兰他敏对照品：宜昌市夜明珠天然植物制品有限公司，纯度

10、99.25%，批号20040901;甲醇、乙腈:色谱纯，德国，Merck;其他试剂均为分析纯，购自国内供应商;氢溴酸加兰他敏贴剂:自制，药物含量为1.7 mg?cm-2;该贴剂由背衬层、药库层、压敏胶层和防粘层构成，其中药库层由氢溴酸加兰他敏、水溶性高分子材料基质和增塑剂组成，压敏胶层由氢溴酸加兰他敏、压敏胶和透皮促渗剂组成。1.3 离体皮肤制备将家猪(3月龄，体质量约35 kg，购于广州市太和家禽批发市场)背部区域的毛剔掉，剥离皮肤，去除皮下脂肪、组织和毛细血管。将处理好的皮肤剪成直径为2.4 cm的圆形小块并夹于铝箔中，放入-20 的冰箱中备用。实验前将皮肤取出，于生理盐水中解冻，用滤纸吸

11、干后立即使用。1.4 药物释放试验将贴剂剪成圆形，揭去保护层，把贴剂固定在改良Franz扩散池(容积为7 mL，有效接触面积为3.14 cm2)上、下两室之间，释放面朝下。接受室中以蒸馏水为接受液，接受液与贴剂密切接触。扩散池置于恒温水浴循环箱中保持32 ，接受室中置磁力搅拌子，以250 r/min转速不断搅拌。在0.5、1、2、4、6、8、10、12、14、24、36 h从接受室取样2 mL，取样后补充相等体积相等温度的空白释放介质。测定样品溶液浓度并按公式(1)计算累积释放量(Qn,g?cm-2)。以累积释放量Qn对时间(t，h)和时间的平方根(t1/2，h1/2)分别进行零级拟合和Hig

12、uchi拟合，拟合方程的斜率为释放速率J(零级拟合时单位为g?cm-2?h-1;Higuchi拟合时单位为g?cm-2?h-1/2)。Qn=CnV+n-1i=1CiVsS(1)式中Cn为第n个时间点的被测液质量浓度(g/mL)，Ci为第i个时间点的被测液质量浓度(g/mL)，Vs为取样体积(mL)，V为溶出介质体积(mL)，S为有效接触面积(cm2)。1.5 经皮渗透试验将皮肤置于改良Franz扩散池(容积为7 mL，有效接触面积为3.14 cm2)杯口上，角质层向上。揭去贴剂防粘保护层后将黏性面粘贴于皮肤角质层上，盖上供药池。接受池中以体积分数30%乙醇为接受液，接受液与皮肤真皮层密切接触。

13、扩散池置于恒温水浴循环箱中保持32 ，接受池中置磁力搅拌子，以250 r/min转速不断搅拌。在4、6、8、10、12、14、24、36 h从接受池取样1 mL，取样后补充相等体积相等温度的空白释放介质。测定透皮接受液浓度并按公式(1)计算累积渗透量(Qn, g?cm-2)。以累积渗透量Qn对时间(t，h)进行线性回归，所得直线斜率为透皮速率J (g?cm-2?h-1)，所得直线在时间轴上的截距为透皮时滞tlag(h)。1.6 样品溶液浓度测定药物释放试验中样品溶液浓度的测定采用一阶导数光谱法6：以286 nm处波峰和294 nm处波谷间的振幅为指标，用标准曲线法进行定量。经皮渗透试验中样品溶

14、液浓度的测定采用高效液相色谱法7：以峰面积为指标用外标法进行定量;其中色谱条件为：色谱柱为Alltima Phenyl (250 mm×4.6 mm,5 m)，流动相为乙腈?擦姿嵫位撼逡?(20 mmol/L磷酸二氢钾水溶液1 000 mL加三乙胺1.4 mL，用磷酸调pH至3.3)(体积比892)，流速为0.65 mL/min，柱温为30 ，检测波长为210 nm，进样量为20 L。2 结果与讨论2.1 样品溶液浓度测定采用一阶导数光谱法测定药物释放试验中样品溶液浓度的方法简单、快捷和准确;氢溴酸加兰他敏浓度在13130 g?mL-1范围内线性良好(r=0.999 9，n=6);方

15、法平均回收率为97.23%，RSD为1.12%。经皮渗透试验中样品溶液浓度低(达到 ng?mL-1级)而且样品含有无法消除干扰吸收的杂质，因此采用高效液相色谱法测定(图1);结果表明该方法氢溴酸加兰他敏进样量在4.524 904.8 ng范围内与峰面积线性关系良好(Y=0.11X，r2=1.000，n=10)，氢溴酸加兰他敏在48 h内稳定性好(RSD=0.72%，n=5)，方法重复性好(RSD=0.72%，n=5)，精密度高(RSD=0.72%，n=5)。2.2 药物释放性能释放度是衡量经皮给药系统药物释放能力的主要参数。在经皮给药系统中，药物首先从贮库中释放出来，到达皮肤表面，进而经皮渗透

16、进入体内发挥作用。本文采用扩散池法对氢溴酸加兰他敏透皮贴剂的释放度进行了测定，结果表明该贴剂(药物含量为1.7 mg?cm-2)24 h的累积释放量均超过95%;释放曲线(图2)显示药物在初始阶段快速释放，而在后阶段释放速率减少但相对稳定;拟合结果(表1)表明，氢溴酸加兰他敏贴剂的释放曲线符合Higuchi方程，即药物的释放量与时间的平方根呈线性关系，释放速率为(461.9±41.9) g?cm-2?h-1/2(n=4)。2.3 经皮渗透性能体外经皮渗透特征是评价经皮给药系统的重要指标之一。本文采用扩散池法对氢溴酸加兰他敏透皮贴剂经离体猪皮的渗透性能进行考察，结果表明该贴剂(药物含量

17、为1.7 mg?cm-2)24 h累积渗透量为(20.904±3.050) g?cm-2(图3)，拟合结果(表2)表明渗透曲线符合零级动力学方程，其透皮速率为(1.270±0.229) g?cm-2?h-1，透皮时滞为(6.4±0.7) h(n=6)。2.4 不同透皮贴剂经皮渗透性能比较本研究制备的氢溴酸加兰他敏贴剂具有良好的药物释放性能和一定程度的经皮渗透性能，但经皮(猪皮)渗透性能欠佳，24 h累积渗透量仅为21 g?cm-2，透皮速率仅为1.3 g?cm-2?h-1，且透皮时滞较长为6 h。为比较不同透皮贴剂经皮渗透性能，笔者曾以加兰他敏游离碱和烟碱为药物以

18、相同配方分别制得透皮贴剂并进行经离体猪皮渗透实验，结果表明(表3)加兰他敏游离碱的渗透速率和24 h累积渗透量约为其盐的1.7倍;加兰他敏游离碱比其盐有更好的渗透特性但渗透性能仍然不佳，其渗透速率和24 h累积渗透量仅为烟碱的6%，透皮时滞延长3.5 h。表2 氢溴酸加兰他敏贴剂的渗透速率和透皮时滞表3 不同透皮贴剂药物透过猪皮的渗透性能2.5 经皮渗透试验中皮肤的选择在经皮渗透试验中，一般选用适当的动物皮肤模型进行透皮研究，如大鼠、小鼠、家兔、蛇、猪、裸鼠等。裸鼠其皮肤无毛，能避免脱毛时对角质层的损伤，其皮肤结构也与人相似，为较理想的选择，但其价格昂贵。大鼠、小鼠和家兔皮肤常用作实验材料，但

19、制备离体皮肤时需脱毛，化学脱毛与电动剃刀脱毛效果均不理想。猪皮的渗透性和人皮的渗透性接近，脱毛较容易，且后续该贴剂药效学研究(另文报道)采用猪为试验动物，故本实验采用猪皮作为皮肤模型。值得注意的是，皮肤的选择和处理严重影响透皮实验的重复性，因为同一动物，背部和腹部皮肤的渗透性不同;同一部位，处理方法或处理程度不一其渗透性也不同。本试验采用猪背部皮肤，但处理时发现除去其皮下脂肪后其表皮厚度不一。经皮渗透试验结果表明重复性较差，故猪皮作为实验模型还需慎重考虑。2.6 Franz扩散池法的准确度和精密度本文进行体外药物释放和经皮渗透性能研究时均采用Franz扩散池装置。笔者曾以氢溴酸加兰他敏溶液为研究对象，不使用实验皮肤，对普遍使用的Franz扩散池法进行准确度和精密度考察。结果表明随着抽样次数增多，方法的准确度和精密度下降。为提高该方法的准确度和精密度，可减少抽样次数，减少抽样溶液体积和增加扩散池容积。3 结 论本研究采用Franz扩散池装置和一阶导数光谱法考察氢溴酸加兰他敏透皮贴剂的药物释放性能以及采用Franz扩散池装置和高效液相色谱测定方法考察氢溴酸加兰他敏贴剂经离体猪皮的渗透性能，结果表明该贴剂(1.7 mg?cm-2)24 h累积释放量超过9