双氯芬酸钠和醋氯芬酸溶液体外透皮吸收研究

双氯芬酸钠和醋氯芬酸溶液体外透皮吸收研究 双氯芬酸钠和醋氯芬酸溶液体外透皮吸收 研究 中团渠科太荸学报 JournalofChinaPharmaceuticalUniversity2004,35(4):311,314 双氯芬酸钠和醋氯芬酸溶液体外透皮吸收研究 吴雪松,王柏,赵茜,吴葆金2 (中国药科大学药物制剂研究所;中国药科大学医药化工研究所,南京210009) 【摘要】目的:研究双氯芬酸钠和醋氯芬酸在溶液状态下透过离体小鼠皮肤的特性,为制剂的开发研究 提供比较依据;:利用Franz扩散池和用不同pH值的磷酸盐缓冲液所配制的一系列不同浓度药物扩散液,进 行双氯芬酸钠,醋氯芬酸的体外经皮渗透实验,并用HPLC法测定接受液中双氯芬酸钠,醋氯芬酸浓度,求算它 们在相应条件下的渗透速率(,)和渗透系数(P);结果:醋氯芬酸在pH=6.5,6.8,7.0磷酸盐缓冲液中的渗透系 数(P)分别为2.54X10一,1.29X10,0.8X10一cm/min,而双氯芬酸钠在相同条件扩散液中的渗透系数(P)分 别为4.92X10一,2.63X10一,1.64X10I4cm/mln;渗透系数随pH值的增加而减小;结论:双氯芬酸钠和醋氯芬 酸的累积渗透量和时间具有一级动力学特点;在溶液状态下,醋氯芬酸的渗透系数仅为双氯芬酸钠的一半左右. 【关键词】双氯芬酸钠;醋氯芬酸;透皮吸收;渗透速率;渗透系数 【中图分类号】R944.9【文献标识码】A【文章编号】1000-5048(2004)04-0311-04 透皮吸收药物一般为被动扩散,其转运的驱动 力是皮肤两侧的浓度梯度,浓度梯度大小与药物在 介质中的溶解度有关.各种实验已证明,药物通过 表皮吸收的主要阻力来自角质层,角质层细胞相互 重叠与吻合,可看作是亲水性成分与类脂形成的镶 嵌体l】j.极性分子的主要扩散途径是穿过角质层 细胞,角质层中起主要屏障作用的是类脂.正常皮 肤表皮偏酸性,其pH值约为5.5,7.0,皮脂有中 和酸碱的能力,对酸性和碱性物质有缓冲作用_2J. 醋氯芬酸(Aceclofenac)是一种具有镇痛作用的 非甾体抗炎新药,是双氯芬酸中的羧基与羟基乙酸 中的羟基成酯得到的化合物,它能降低炎症部位前 列腺素的生物合成,具有显着的抗炎作用和解热镇 痛作用[引.制成透皮制剂给药,药物可直达患处, 能提高药效并克服该类药物口服引起的胃肠道刺 激性.这两种药物的理化性质是:醋氯芬酸 (Acecl0fenac)分子量354.184,pKa值为4.7,易溶于 乙醇[];双氯芬酸钠(Diclofenacsodium)分子量 318.13.pKa值为4.9,易溶于乙醇[.从理化性质 来看,醋氯芬酸和双氯芬酸钠的分子量较小,易溶 于极性大的有机溶剂,适合透皮吸收.由于皮肤的 个体差异较大,为了减小实验模型中皮肤个体差异 对透皮吸收的影响,将双氯芬酸钠和醋氯芬酸溶解 在同一介质中进行透皮实验研究,以期最大限度地 减少个体差异对实验结果判断的影响. 1仪器与药品 1.1仪器 安捷伦1100系列可变波长检测器(安捷伦科技 有限公司);安捷伦1100系列单元泵(安捷伦科技有 限公司);MettlerToledo37_0SpH计(梅特勒一托利多仪 器(上海)有限公司);Hamilton进样器(50); TP-3型智能透皮扩散仪(南京新联电子设备有限 公司);自制改良的Franz扩散池(接收面积: (1.60?0.02)cm2,扩散池体积:(17.5?0.5)Hll. 1.2药品 甲醇(色谱纯江苏淮安塑料制品厂精细化工 研究所);醋氯芬酸,双氯芬酸钠,冰乙酸,三乙胺均 为分析纯. 1.3动物 昆明种小鼠,约20g(中国药科大学动物房提 供). 2实验方法和结果 2.1分析方法的建立 2.1.1色谱条件色谱柱:惠普100×4.6intnCl8 柱;流动相:甲醇一水(含0.5%冰醋酸)=60:30(/ ,以三乙胺调节pH值为5.98);流速:1ml/min;检 【收稿日期】2003.10.14【通讯作者】Tel:025.83271372E-mail:bwangcpu@hotmail.c:01321 中闭药科大学2002届本科牛业牛 312中圊罂种久擎学报_,Chinanm(,力西35卷 测波长:274nm;检测温度:室温;进样:20.醋氯 芬酸和双氯芬酸钠的出峰保留时间分别为 4.56min和6.29min,完全分离,并且无其它干扰.. 2.1.2标准溶液的制备精密称取干燥至恒重的 醋氯芬酸,双氯芬酸钠0.04g至100nd容量瓶中, 加pH=7.0磷酸盐缓冲液溶解,精密定容并摇匀, 按比例精确稀释配得浓度为20,10,1,0.25, 0.0625,0.0156g/ml的标准溶液. 2.1.3测定方法用微量注射器吸取20J标准 溶液进样.出峰结果运用惠普色谱工作站进行自 动积分,求得峰面积,以药物浓度(c,g/m1)对峰面 积(A)进行线性回归,得回归方程(表1). Tab1.Regressionequationsofaceclofenaeanddiclofenacsodium(n=3) 2.2扩散试验 2.2.1皮肤的制备随机取20g左右的小鼠,断 颈处死,用电动剃刀除去腹部毛,剥离后用浸生理 盐水的脱脂棉球除去皮下脂肪,备用. 2.2.2扩散液配制精密称取醋氯芬酸和双氯芬 酸钠0.0025,0.0075,0.0150,0.0250,0.0375g,置于 25ml容量瓶中,分别加入pH6.5,6.8,7.0的磷酸 盐缓冲液溶解,定容后摇匀即得同时含有醋氯芬酸 和双氯芬酸钠的3个不同pH值的扩散液,即供试 给药溶液,两种药物浓度皆为:0.1,0.3,0.6,1.0, 1.5mg/mlc 2.2.3扩散实验直立式两室Franz扩散池,池容 积(17.5-t-O.5)IT11,池[_]有效扩散面积为(1.6-t- O.1)cm,上下两个半池分别为扩散池和接受池, 在两半池中间装上鼠皮,其角质层朝扩散池,夹紧 密封后分别加入供药液和接受液.扩散池加入按 上述所配扩散液,接受液为与扩散池具有相同pH 值的磷酸盐缓冲溶液.然后置于(37?0.5)cc的 循环水浴中,接受池电磁搅拌转速为640r/min. 实验开始后,分别于10,20,30,45min,1,1.5,2,3h 取0.4nd接收液,同时补充等体积的新鲜接收液. 接收液样品通过高效液相色谱法测定醋氯芬酸和 双氯芬酸钠的浓度. 2.3求算累积渗透量(Q),稳态透皮速率(.,) 通过测定Franz扩散池中的醋氯芬酸和双氯 芬酸钠的浓度,按照公式(1)求出不同时间内醋氯 芬酸和双氯芬酸钠的累积渗透量I2J: n一1 cl×zl+cn×2 Q=—(1) 上式中,C为接收液样品浓度;.为每次取样 体积;V2为扩散池体积;A为扩散面积.以t为横 坐标,Q为纵坐标作图,即可得到醋氯芬酸,双氯 芬酸钠在各组溶液体系中的渗透曲线,在漏槽条件 下,渗透量经时曲线呈伪稳态,其fj[线部分斜率., 为稳态透皮速率l,可用(2)式求算_lj::(2) 从而求出不同pH值下的不同浓度组的值 (表2). Tab2.pH—related(min?cln.)ofaceclofenacanddiclofenacsodiumacrossthemiceskin 从上表可明显看出稳态透皮速率随浓度增 大而增大,且在相同浓度条件下,随pH值的增大 而减小. 2.4渗透系数(P)的计算 在漏槽条件下,浓度梯度相对稳定,渗透系数 尸(cm/mi)可用(3)式计算…: Jp:f3) C 以_,对扩散池中药物浓度作图(图1,图2), 并利用最小二乘法对_,c进行线性回归求得相应 的渗透系数P值(cm/min),回线性良好, 4期吴雪松等:双氯芬酸钠和醋氯芬酸溶液体外透皮吸收研究 C/’ml Fig1.ThecuFveofaceclofenac’sJss?concentration 一 _一pH6.5;一一pH6.8;?pH70 C/Pg?ml. Fig2.Thecllrveofdiclofenacsodium’sJssVSconcenlralion 一 _一pH6.5;一一pH6.8;一?一pH7.0 醋氯芬酸,双氯芬酸钠在不同pH值介质中小 鼠皮肤渗透系数P值见表3. Tab3.Permeabilitvc~tficients(cm/min)andtheratiosofaceclofenacto diclofenacsodimn 醋氯芬酸,双氯芬酸钠的渗透系数P皆随pH 值增大而减小;醋氯芬酸的渗透系数约为双氯芬酸 钠的一半,几乎不受pH影响. 3讨论 3.1浓度对渗透作用的影响 根据上述实验结果,醋氯芬酸,双氯芬酸钠经 皮扩散过程符合一级动力学特征,可以认为醋氯芬 酸,双氯芬酸钠经皮渗透是被动扩散过程.在维持 漏槽条件下,如果药物在纯溶液系统内有一个相对 稳定的浓度,就可以保证药物能以恒定的速率渗 透,透过量Q和透皮速率与药物浓度C0成正比. 在一定范围内药物通过皮肤的渗透系数与药物的 浓度梯度存在平行关系,但理论中探讨的最大稳态 透皮速率与浓度梯度的关系较为复杂.因为透皮 速率不但与药物在介质中的平衡溶解度有关(后者 影响药物在皮肤两侧的最大浓度梯度),而且还与 透皮扩散面积有关.所以,药物浓度对.,的影响 并非是无限的,当浓度达到一定程度后,药物的渗 透行为会出现饱和现象l. 醋氯芬酸作为双氯芬酸的衍生物,作者假定醋 氯芬酸有着与双氯芬酸钠相似的透皮行为.由于 它们的透皮吸收认定是被动扩散过程,所以把它们 溶解在同一扩散介质中进行透皮扩散实验时,它们 之问理应不会出现由于主动转运机制而产生的竞 争,可以最大限度地降低离体鼠皮的个体差异对实 验研究结果的影响,使实验结果能更加准确地反映 出醋氯芬酸和双氯芬酸钠的透皮行为之间的真实 差异,为将来的同类制剂比较提供可靠的依据. 3.2DH值对透皮系数的影响 离子型药物在溶液中存在离子化和非离子化 两种形式.这两种形式的药物以不同速度渗透通 过皮肤,总的透皮速率如下【J: = 1K/EH(4).ss一+], c是弱酸性药物在溶液中总浓度,P一和Pan分 别是离子化和非离子化药物的渗透系数,是药物 的解离常数.根据Handerson—Ha~selbach公式,可以 计算弱酸性药物醋氯芬酸和双氯芬酸钠在不同pH 值的缓冲溶液中分子离子比见表4l】J: log冷=pKa—pH(5) Tab4.Ratioofunionizedformofeachs~veciestoionizedformunderdifferen! matrix(%) 根据表3和表4可知,首先,醋氯芬酸,双氯芬 酸钠在试验选定的三个pH值中皆以pH=6,5时 透皮系数P值为最大,P值随pH值的增加而减 小;其次,在选定的pH条件下,醋氯芬酸,双氯芬 314中圄兽科失擎学报.,China—Univ35卷 酸钠的透皮系数P值相差将近一倍,双氯芬酸钠 的透皮系数大于醋氯芬酸,此差异可能是由于两者 理化性质如油水分配系数和分子量的不同引起的 (同时根据公式(5),在本实验条件下,双氯芬酸钠 的分子形式多于醋氯芬酸,更利于其透皮吸收);最 后,醋氯芬酸,双氯芬酸钠在pH=6.5和在pH= 7.0时的分子离子比的比值皆为3.16,而同时两个 药在pH=6.5和在pH=7.0时的P值之比分别是 3.175和3.0,证明P值的变化基本和其分子离子 比的变化趋势相符.对每种药物而言,由pH改变 所引起的药物渗透系数P值的变化并不完全相 同,其变化大小可能与药物的性质有关J. 4小结 本文将两种性质相近的药物溶解在同一介质 中进行体外渗透实验,研究其药物渗透能力.对于 被动扩散的药物,认定在非饱和情况下不会出现竞 争行为,这样进行实验研究可以降低离体鼠皮的个 体差异对实验结果分析的影响,使实验结果能更加 准确地反映出醋氯芬酸和双氯芬酸钠的透皮行为 之间的差异. 参考文献 [1]毕殿洲.药剂学[M].第4版.北京:人民牛出版社, 20oo.433—441. 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PenetrationStudyofAceclofenacandDicofenacSodium/n vitro WUXue.Song,WANGBo,ZHAOQian3,wuBao.Jin (DepartmentofPharrnaceutics;2MedicinalandChemicalInstitute,ChinaPharmaceuticalUniversity, Nanjing210009, China) 【ABSTPACT】 AIM:Tocharacterizet}lenvitrotransdermalabsorptionofaceclofenacanddiclofenacsodium throughtheisolatedmiceabdominalskinsusingthephosphatebuffers;METHOD:UtilizingFranzdiffu sioncell,efforts weremadetoinvestigatethepenetrationofaceclofenacanddiclofenacsodium,incorporatedinthephosp hatebuffersof DH6.5,6.8,and7.0,t}lrought}lemouseskins;RESULT:Itwasfoundt}latt}leaccumulativeamountspe netratedof bothofdrugsandthecorrespondingpenetrationrateswereincreasedindirectproportiontotheconcentrat ionsinthe donorsideoft}lecel1.TheestimatedpermeationcoefficientsofaceclofenacinthebuffersofpH6.5,6.8,7 .0were 2.54×10—.1.29×10—.and0.8×10一 cm/minrespectively,whilethecoefficientsofdiclofenacsodiuminthe salTlebaseswere4.92×10—4. 2.63×10—4, and1.64×10—4cm/minrespectively.Theresultsindicatedthat,forboth ofdrugs,t}legreatestpermeabilityinthebufferofpH6.5Wasobservedundertheselectedexperimentalconditions; C,ONCLUSION:Therewerelinearrelationshipsbetweent}leaccumulativeamountsofpenetrationofaceclofenacand dic.1ofenacsodiumacrossthemiceskinandt|letime.Thepermeationcoefficientsforbot|loft|lespeciesdecreas,ed whent|leDH0fthematrixincreased.Inaddition,thepermeabilitycoefficientofdiclofenacsodiumundert|leconditions studiedWasalmosttwicethatofaceclofenac. 【KEYWORDS】Aceclofenac;Diclofenacsodium;Transdermalabsorption;Permeationcoefficient