張麗華,黃愛文,張敏新,王 烈,宋洪濤#(.南京軍區(qū)福州總醫(yī)院藥學(xué)科,福州 350025;2.福建衛(wèi)生職業(yè)技術(shù)學(xué)院,福州 3500)
血管瘤是嬰幼兒最常見的良性腫瘤,發(fā)病率約為10%,其中2/3發(fā)生于頭頸部[1]。大多數(shù)血管瘤可在無任何治療干預(yù)下自發(fā)消退,最終消退率約為80%,但剩余20%的血管瘤仍會影響機(jī)體功能甚至危及生命,因此需要積極治療。血管生成因子有很多,目前已發(fā)現(xiàn)的與增生期嬰幼兒血管瘤關(guān)系最密切的是血管內(nèi)皮細(xì)胞生長因子(VEGF)[2]。
口服普萘洛爾治療嬰幼兒血管瘤效果顯著、耐受性好,但在血管瘤治療的較長用藥周期內(nèi)仍有心率減慢、腹瀉、睡眠改變、血糖降低等不良反應(yīng)[3]。與其他給藥途徑相比,經(jīng)皮給藥更方便,且能避免口服給藥可能發(fā)生的肝臟首關(guān)效應(yīng)及全身不良反應(yīng)。有研究報(bào)道,外用普萘洛爾對淺表血管瘤有效,這提示了淺表血管瘤治療的關(guān)鍵是局部藥物濃度的高低,因此治療嬰幼兒血管瘤并不是必須使用全身給藥[4]。本課題制備了外用的鹽酸普萘洛爾凝膠,其給藥方便,避免了全身不良反應(yīng),提高了嬰幼兒長期用藥的安全性。
Tp-5透皮擴(kuò)散實(shí)驗(yàn)儀(上海鍇凱科技貿(mào)易有限公司);1100型高效液相色譜儀(美國Agilent公司)。
鹽酸普萘洛爾對照品(中國食品藥品檢定研究院,批號:100783-200401,純度:99.2%);鹽酸普萘洛爾原料藥(常州亞邦制藥有限公司,批號:20100915,純度:>98%);羥丙甲纖維素K4M、羥丙甲纖維素K15M(上??房蛋录夹g(shù)有限公司);泊洛沙姆407、卡波姆934、卡波姆940、卡波姆974、卡波姆1342(北京鳳禮精求商貿(mào)有限責(zé)任公司);十二烷基硫酸鈉(國藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司);油酸、丙二醇、水溶性氮酮、氮酮(天津博迪化工有限公司);甘油、羥苯乙酯(南昌白云藥業(yè)有限公司);甲醇為色譜純,其余試劑均為分析純。
色譜柱:Agilent C18(200 mm×4.6 mm,5 μm);流動相:甲醇-十二烷基硫酸鈉溶液(7.14 g十二烷基硫酸鈉,用3 ml磷酸加水稀釋至1 000 ml,三乙胺調(diào)pH至3.0)(75 ∶25),流速:1.0 ml/min;柱溫:25 ℃;檢測波長:290 nm;進(jìn)樣量:20 μl。
2.2.1 對照品貯備液。取鹽酸普萘洛爾對照品約10 mg,精密稱定,置于250 ml量瓶中,加適量75%甲醇溶液,超聲使溶解,加75%甲醇溶液稀釋至刻度,搖勻,即得對照品貯備液,4 ℃避光保存。
2.2.2 供試品溶液。取鹽酸普萘洛爾凝膠0.033 g(約含普萘洛爾1.0 mg),精密稱定,置于50 ml量瓶中,加適量75%甲醇溶液,超聲10 min使溶解,加75%甲醇溶液稀釋至刻度,搖勻,即得。
2.2.3 陰性對照溶液。取處方量不含鹽酸普萘洛爾的空白輔料0.033 g,精密稱定,置于50 ml量瓶中,加適量75%甲醇溶液,超聲10 min使溶解,加75%甲醇溶液稀釋至刻度,搖勻,即得。
取對照品溶液、供試品溶液和陰性對照溶液,經(jīng)0.45 μm微孔濾膜濾過,取續(xù)濾液進(jìn)樣測定,記錄色譜。結(jié)果理論板數(shù)按鹽酸普萘洛爾峰計(jì)為3 989,對稱因子為0.82,空白輔料對鹽酸普萘洛爾的測定無干擾,色譜圖見圖1。
圖1 高效液相色譜圖A.對照品;B.供試品;C.陰性對照;1.鹽酸普萘洛爾Fig 1 HPLC chromatogramsA.substance control;B.test sample;C.negative control;1.hydrochloride propranolol
取對照品貯備液,加流動相配制成質(zhì)量濃度分別為2、4、8、16、32 μg/ml的系列標(biāo)準(zhǔn)溶液,分別取20 μl進(jìn)樣測定,記錄峰面積。以峰面積(A)為縱坐標(biāo)、質(zhì)量濃度(c)為橫坐標(biāo)進(jìn)行線性回歸分析,得回歸方程為:A=21.523c-1.537 2(r=0.999 9,n=5)。結(jié)果表明,鹽酸普萘洛爾檢測質(zhì)量濃度的線性范圍為2~32 μg/ml;按色譜峰信噪比3計(jì),檢測限為0.05 μg/ml;按信噪比10計(jì),定量限為0.17 μg/ml。
平行配制6份供試品溶液,經(jīng)0.45 μm微孔濾膜濾過后進(jìn)樣,測定鹽酸普萘洛爾的峰面積。結(jié)果鹽酸普萘洛爾峰面積的RSD為1.82%(n=6),表明該方法重復(fù)性良好。
取鹽酸普萘洛爾對照品約8、10、12 mg(分別為標(biāo)示量的80%、100%、120%),各3份,精密稱定,分別置于250 ml量瓶中,加入處方量空白凝膠基質(zhì),再加適量流動相稀釋至刻度,搖勻,經(jīng)0.45 μm微孔濾膜濾過;精密移取1 ml續(xù)濾液至10 ml量瓶中,用流動相稀釋至刻度,搖勻,得低、中、高質(zhì)量濃度的溶液,濾過后進(jìn)樣測定,記錄峰面積,計(jì)算平均回收率。結(jié)果鹽酸普萘洛爾的平均回收率為98.6%,RSD為0.76%(n=3)。
采用改良Franz擴(kuò)散池,將大鼠皮膚固定于供給池和接收池之間,有角質(zhì)層的一面向上。供給池中加入鹽酸普萘洛爾凝膠,接收池中加入15 ml 0.9%生理氯化鈉溶液,于1、2、3、4、5、6、7、8 h分別取樣2 ml,經(jīng)0.45 μm微孔濾膜濾過后進(jìn)樣,測定鹽酸普萘洛爾含量,同時(shí)補(bǔ)加等量的0.9%生理氯化鈉溶液。按公式計(jì)算累積滲透量[5],式中cn為第n個(gè)取樣點(diǎn)測得的藥物濃度;V0為接收池的體積;ci為第i個(gè)取樣點(diǎn)測得的藥物濃度;V為取樣體積;A為滲透面積。以單位面積累積滲透量(Qn)為縱坐標(biāo)、滲透時(shí)間(t)為橫坐標(biāo),繪制累積滲透曲線。取曲線中的直線部分進(jìn)行線性回歸分析,所得方程的斜率即為穩(wěn)態(tài)透皮速率(Js)。
2.8.1 pH對鹽酸普萘洛爾經(jīng)皮滲透性的影響[6]。分別稱取鹽酸普萘洛爾原料藥1.5 g,溶于50 ml水中,用磷酸鹽緩沖液(PBS)分別調(diào)pH為4.5、5.5、6.5、7.5、8.5、9.5、10.5,加入供給池中,接收池加入15 ml 0.9%生理氯化鈉溶液,(32±1)℃保溫,分別于l、2、3、4、5、6、7、8 h從接收池中取樣2 ml,濾過后進(jìn)樣測定,同時(shí)補(bǔ)加等量等溫的0.9%生理氯化鈉溶液。結(jié)果鹽酸普萘洛爾在上述pH下8 h的累積滲透量(Q8h)分別為671.77、567.30、532.05、493.71、60.88、46.00、23.91 μg/cm2,表明在pH 4.5~7.5條件下鹽酸普萘洛爾的經(jīng)皮滲透性較好。而嬰幼兒的皮膚pH為5.0~6.5,故將處方的pH控制在5.0~6.5。
2.8.2 主藥濃度對鹽酸普萘洛爾經(jīng)皮滲透性的影響。為確定凝膠中鹽酸普萘洛爾的濃度,分別考察了1%、2%、3%、4%的鹽酸普萘洛爾水溶液對鹽酸普萘洛爾經(jīng)皮滲透性的影響。結(jié)果上述濃度鹽酸普萘洛爾水溶液Q8h分別為143.21、441.72、508.70、559.50 μg/cm2,表明主藥濃度與其經(jīng)皮滲透性呈正相關(guān)。但藥物濃度從3%增加到4%時(shí),累積滲透量增加并不明顯,故將主藥濃度定為3%。
2.8.3 滲透促進(jìn)劑的篩選[7-8]。選擇最為常用的滲透促進(jìn)劑丙二醇、水溶性氮酮、氮酮和油酸,研究其對鹽酸普萘洛爾凝膠透皮的影響。經(jīng)過預(yù)試驗(yàn)選擇促滲透效果較好的水溶性氮酮作為滲透促進(jìn)劑,并選擇其質(zhì)量分?jǐn)?shù)范圍為0~3%對滲透促進(jìn)劑進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表明,水溶性氮酮與丙二醇合用促滲效果更好,因此處方中可加入10%丙二醇。
2.8.4 凝膠基質(zhì)的選擇。分別以不同量的卡波姆934、卡波姆940、卡波姆974、卡波姆1342、泊洛沙姆407、羥丙甲纖維素K4M、羥丙甲纖維素K15M為凝膠基質(zhì),以凝膠的外觀、累積滲透量為考察指標(biāo),選擇適宜的凝膠基質(zhì)并考察凝膠基質(zhì)的用量。結(jié)果表明,羥丙甲纖維素凝膠外觀透明且累積滲透量較高,故選擇羥丙甲纖維素作為凝膠基質(zhì)。在羥丙甲纖維素K4M、羥丙甲纖維素K15M中,羥丙甲纖維素K4M制備的凝膠外觀透明、黏度適宜、易涂抹,故選擇羥丙甲纖維素K4M作為凝膠基質(zhì)。羥丙甲纖維素K4M濃度為2.5%時(shí),凝膠基質(zhì)黏度適宜;濃度小于2.5%時(shí),凝膠基質(zhì)黏度偏?。粷舛却笥?.5%時(shí),凝膠基質(zhì)黏度偏大,不易涂抹。故選擇羥丙甲纖維素K4M濃度為2.5%~3.5%。
2.8.5 保濕劑的篩選。選擇常用的保濕劑甘油、丙二醇、丁二醇、透明質(zhì)酸等,考察其在羥丙甲纖維素K4M中的保濕性能。分別加入5%甘油、10%甘油、5%丙二醇、5%丁二醇、0.2%透明質(zhì)酸作為保濕劑,制備凝膠[9]。將所制得的凝膠用醫(yī)用注射器以2 ml/cm2的劑量,均勻涂抹于同等大小的3M膜上,涂抹面積約2 cm×2 cm,將涂有凝膠的3M膜放置于相對濕度(RH)為23%、43%、84%的環(huán)境中,25 ℃條件下放置48 h后精確稱取各樣品,根據(jù)放置后樣品的質(zhì)量差計(jì)算失水率,由失水率評價(jià)其保濕性能。結(jié)果表明,10%甘油具有較好的保濕性能,因此擬選擇10%甘油作為凝膠劑的保濕劑,結(jié)果見表1。
表1 保濕劑的篩選結(jié)果(48 h失水率,%)Tab 1 The selection of moisturizing agents(48 h rate of water loss,%)
稱取處方量羥丙甲纖維素K4M加適量超純水?dāng)嚢杈鶆蛉苊涍^夜備用,即為基質(zhì)A;另稱取處方量的鹽酸普萘洛爾原料藥溶于適量水中為溶液1,稱取羥苯乙酯加甘油溶解再將處方量滲透促進(jìn)劑水溶性氮酮、丙二醇加入攪勻?yàn)槿芤?;將溶液1、溶液2緩緩加入溶脹好的基質(zhì)A中,加水至100 g,攪拌至均勻即得。
在單因素考察的基礎(chǔ)上,采用星點(diǎn)設(shè)計(jì)-效應(yīng)面法,以Q8h和Js為指標(biāo),對滲透促進(jìn)劑水溶性氮酮(A)、凝膠基質(zhì)羥丙甲纖維素K4M的濃度(B)進(jìn)行優(yōu)化,因素水平取值見表2,結(jié)果見表3。
表2 星點(diǎn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)的因素水平取值Tab 2 Factors and levels in central composite design test
表3 星點(diǎn)設(shè)計(jì)試驗(yàn)的結(jié)果Tab 3 Results of central composite design test
根據(jù)擬合優(yōu)度(r最大)和置信度(P<0.05)分別對各擬合方程進(jìn)行判斷,最終得到最優(yōu)方程均為二次多項(xiàng)式方程,即:Q8h=140.20+127.60A+135.93B+6.21AB-44.89A2-47.21B2(r=0.946 6,P<0.05),Js=1.98+26.16A+23.44B-2.41AB-45.59A2-6.36B2(r=0.941 5,P<0.05)。采用Origin Pro.8軟件繪制以上擬合方程的三維效應(yīng)面和二維等高線圖,結(jié)果見圖2、圖3。
圖2 A、B對Q8h的量效應(yīng)面圖和等高線圖Fig 2 The response surface and contour lines of A and B to
圖3 A、B對Js的量效應(yīng)面圖和等高線圖Fig 3 The response surface and contour lines of A and B toJs
由圖2、圖3可知,隨著基質(zhì)濃度的增加,Q8h、Js反而減??;隨著水溶性氮酮濃度的增加,Q8h、Js先增加后減小。將回歸結(jié)果進(jìn)行方差分析,結(jié)果顯示,對鹽酸普萘洛爾凝膠體外經(jīng)皮滲透性能影響的主次順序?yàn)锽>A,即羥丙甲纖維素K4M濃度對鹽酸普萘洛爾凝膠體外經(jīng)皮滲透性能的影響(P<0.05)大于水溶性氮酮濃度的影響(P>0.05)。軟件系統(tǒng)提供的優(yōu)化方案為:①A:1.80%,B:2.54%;②A:1.81%,B:2.50%;③A:1.64%,B:2.61%。結(jié)合效應(yīng)面優(yōu)化結(jié)果,再綜合考慮到取得相同效果前提下加入最少量滲透促進(jìn)劑的原則,最終處方(100 g)定為:鹽酸普萘洛爾3%(3 g)、羥丙甲纖維素K4M 2.61%(2.61 g)、水溶性氮酮1.64%(1.64 g)、丙二醇10%(10 g)、甘油10%(10 g)、羥苯乙酯0.1%(0.1 g),pH控制為5.0~6.5。
按照最終處方配制3批鹽酸普萘洛爾凝膠,分別測定其Q8h和Js,通過比較實(shí)測值與預(yù)測值,對模型的準(zhǔn)確性進(jìn)行驗(yàn)證,結(jié)果見表6。結(jié)果3批樣品的Q8h和Js的預(yù)測值與實(shí)測值之間的誤差均小于5%,表明建立的模型具有良好的預(yù)測性,可用于凝膠處方的優(yōu)選。
表4 驗(yàn)證試驗(yàn)結(jié)果Tab 4 Results of validation tests
本研究在預(yù)試驗(yàn)中分別考察了鹽酸普萘洛爾及普萘洛爾在不同pH條件下的溶解度、油水分配系數(shù)和各自的Q8h。理化性質(zhì)研究表明,在不同pH條件下鹽酸普萘洛爾的溶解度均大于普萘洛爾,尤其在pH 5.0~6.5時(shí),隨著pH的增加,鹽酸普萘洛爾溶解度與普萘洛爾溶解度的比值逐漸增大;不同pH條件下普萘洛爾的lgP均高于鹽酸普萘洛爾,但在pH 5.0~6.5時(shí),二者的差距隨著pH的增加逐漸縮小。為進(jìn)一步考察何種原料藥更適合做成外用凝膠劑,筆者分別將兩種原料藥按照相同處方制備成乳劑,并將pH控制在5.0~6.5進(jìn)行體外滲透試驗(yàn),結(jié)果表明鹽酸普萘洛爾乳劑的Q8h為(203.31±35.21)μg/cm2,而普萘洛爾乳劑的Q8h為(171.27±43.13)μg/cm2。因此,最終選擇鹽酸普萘洛爾作為原料藥制備凝膠劑。
皮膚是限制體外物質(zhì)吸收進(jìn)入體內(nèi)的生理屏障,大多數(shù)藥物透過該屏障的速度都很小,一般給藥后幾小時(shí)才能起效,且多數(shù)藥物不能達(dá)到有效治療濃度,尤其是水溶性藥物的皮膚透過率極低。鹽酸普萘洛爾為水溶性藥物,其治療嬰幼兒血管瘤療效確切,若能提高其經(jīng)皮滲透量,使其在皮膚中形成貯庫,既能使藥物更好地治療局部疾病,又能避免口服給藥可能發(fā)生的肝臟首關(guān)效應(yīng)及全身不良反應(yīng)。因此,選擇合適的滲透促進(jìn)劑在相同給藥劑量下可提高療效。楊柳等[10]報(bào)道了氮酮、油酸、丙二醇、氮酮與油酸混合物、氮酮與丙二醇混合物、油酸與丙二醇混合物這6種滲透促進(jìn)劑對鹽酸普萘洛爾乳膏透皮性能的影響,結(jié)果表明這6種滲透促進(jìn)劑均可增強(qiáng)鹽酸普萘洛爾局部給藥的透皮吸收作用,其中以油酸的促滲透作用最好。而本研究結(jié)果則顯示,水溶性氮酮對鹽酸普萘洛爾凝膠的促滲作用較強(qiáng)。這是因?yàn)樗苄缘c乳膏基質(zhì)中的凡士林具有較強(qiáng)的親和力,降低了其向角質(zhì)層分配的比例,從而影響了促滲效果。而本研究選擇了凝膠這一劑型,排除了凡士林的干擾,并且由于水溶性氮酮對于親水性藥物的促滲作用強(qiáng)于親脂性藥物,因此本研究中水溶性氮酮對鹽酸普萘洛爾凝膠的促滲作用最強(qiáng)。
在凝膠基質(zhì)的選擇上,分別考察了卡波姆、泊洛沙姆和羥丙甲纖維素這3種材料。結(jié)果發(fā)現(xiàn),不同型號的卡波姆與鹽酸普萘洛爾混合,當(dāng)加入三乙醇胺調(diào)節(jié)基質(zhì)pH時(shí),由于三乙醇胺與藥物發(fā)生了中和反應(yīng),使得藥物析出,并產(chǎn)生分層現(xiàn)象,故卡波姆不適合作為鹽酸普萘洛爾凝膠的基質(zhì)。泊洛沙姆作為凝膠基質(zhì),藥物的累積滲透量偏低,表明泊洛沙姆可能阻礙了藥物的釋放。以羥丙甲纖維素為基質(zhì)制備的凝膠外觀透明且累積滲透量較高,故選擇羥丙甲纖維素作為凝膠基質(zhì)。
[1]Buckmiller L,Dyamenahalli U,Richter GT.Propranolol for airway hemangiomas:case report of novel treatment[J].Laryngoscope,2009,119(10):2 051.
[2]陳曉東,林曉曦.嬰幼兒血管瘤發(fā)病機(jī)制的研究進(jìn)展[J].組織工程與重建外科雜志,2010,6(3):175.
[3]Denoyelle F,Leboulanger N,Enjolras O,et al.Role of propranolol in the therapeutic strategy of infantile laryngotracheal hemangioma[J].Int J Pediatr Otorhinolaryngol,2009,73(8):1 168.
[4]Bonifazi E,Colonna V,Mazzotta F,et al.Propranolol in rapidly growing hemangiomas [J].Eur J Pediatr Dermatol,2008,18(3):185.
[5]張志華,何周康,何世英.鹽酸普萘洛爾凝膠的制備及質(zhì)量評價(jià)[J].中南藥學(xué),2012,10(5):345.
[6]孫鏡沂,孫永超,丁平田.促滲劑對咪喹莫特體外經(jīng)皮滲透的影響[J].沈陽藥科大學(xué)學(xué)報(bào),2008,25(2):85.
[7]賈世聰.局部用利多卡因凝膠的研究[D].沈陽:沈陽藥科大學(xué),2001:24-25.
[8]張麗華,宋洪濤,王烈,等.滲透促進(jìn)劑對鹽酸普萘洛爾體外經(jīng)皮滲透的影響[J].中國藥房,2014,25(1):10.
[9]劉玉蘭,王娟,張吉平.皮膚保濕劑及其性能評價(jià)方法的研究[J].日用化學(xué)工業(yè),1999,1(5):52.
[10]楊柳,王愛武,苗杰,等.6種透皮吸收促進(jìn)劑對鹽酸普萘洛爾乳膏透皮吸收性能的影響[J].中國藥房,2013,24(29):2 721.