基于大鼠鼻腔灌流法篩選芍藥苷經(jīng)鼻給藥制劑的吸收促進(jìn)劑

朱智濤+潘金火+吳賢慧+蔣志濤

[摘要]該實(shí)驗(yàn)篩選了芍藥苷經(jīng)鼻給藥制劑的吸收促進(jìn)劑，建立了HPLC測(cè)定灌流液中芍藥苷的方法，采用改良的大鼠鼻腔灌流模型，篩選吸收促進(jìn)劑的種類(lèi)和用量。為了避免鼻腔的分泌和吸收對(duì)灌流液體積的影響，采用體積校正法計(jì)算剩余藥量，各時(shí)間點(diǎn)剩余藥量的百分率取對(duì)數(shù)后與對(duì)應(yīng)時(shí)間進(jìn)行回歸，回歸直線的斜率即為吸收速度常數(shù)。結(jié)果顯示，羥丙基-β-環(huán)糊精和水溶性氮酮能夠顯著提高芍藥苷的鼻腔吸收，其中水溶性氮酮吸收速度常數(shù)最大，對(duì)芍藥苷的促滲效果最好。當(dāng)灌流液中水溶性氮酮的質(zhì)量濃度由5 g·L^-1逐漸升高為20 g·L^-1時(shí)，吸收速度常數(shù)逐漸變大，20 g·L^-1時(shí)達(dá)到峰值；當(dāng)其質(zhì)量濃度增加至30 g·L^-1時(shí)，吸收速度常數(shù)變小，表明水溶性氮酮質(zhì)量濃度為20 g·L^-1時(shí)促滲效果最好。

[關(guān)鍵詞]芍藥苷； 大鼠鼻腔灌流； 吸收促進(jìn)劑； 水溶性氮酮

[Abstract]This experiment was aimed to screen the absorption enhancer for intranasal administration preparations of paeoniflorin. In this study， HPLC method for determination of paeoniflorin in perfusion liquid was established and the improved model of nasal perfusion in rats was used to screen out the species and amounts of absorption enhancer. In order to avoid the influence of the secretion and absorption of nasal cavity on the volume of perfusion fluid， the residual dose was calculated by using the volume correction method. Linear regression was carried out between the logarithm to the percentage of the residual dose and the corresponding time， and the slope of the regression line was exactly the absorption rate constant. Experimental results showed that hydroxypropyl-β-cyclodextrin and water-soluble azone can significantly improve the nasal absorption of paeoniflorin. Furthermore， water-soluble azone had the highest absorption rate constant and the best promoting penetration effect on intranasal administration preparations of paeoniflorin. It was also found that when the mass concentration of water-soluble azone in the perfusion liquid increased from 5 g·L^-1 to 20 g·L^-1， the absorption rate constant was gradually increased and peaked at 20 g·L^-1. When the mass concentration was increased to 30 g·L^-1， the absorption rate constant was decreased， indicating that the best mass concentration of water-soluble azone was 20 g·L^-1.

[Key words]paeoniflorin； nasal perfusion in rats； absorption enhancer； water-soluble azone

芍藥苷（paeoniflorin）是一種主要存在于毛茛科多年生宿根草本植物芍藥Paeonia albiflora Pall.的根中的單萜類(lèi)糖苷化合物，具有顯著的鎮(zhèn)痛、鎮(zhèn)靜、抗驚厥作用。此外，芍藥苷還具有降溫解熱、抗炎、抗?jié)?、抗氧化、抗凝血及調(diào)節(jié)血脂等作用^[1]。近年來(lái)隨著研究的深入，發(fā)現(xiàn)芍藥苷亦可作用于神經(jīng)系統(tǒng)，對(duì)老年癡呆、帕金森病和腦缺血損傷都有一定的治療作用，但是芍藥苷經(jīng)口服進(jìn)入人體后生物利用度較低，不利于發(fā)揮藥效^[2-5]。

研究表明存在著基于鼻腔到達(dá)中樞神經(jīng)系統(tǒng)的通路，經(jīng)鼻給藥可繞過(guò)血腦屏障直接進(jìn)入中樞神經(jīng)系統(tǒng)，更好地發(fā)揮芍藥苷在中樞的治療作用^[6]。芍藥苷水溶性較大，不易被鼻黏膜吸收，通過(guò)添加吸收促進(jìn)劑可以增加芍藥苷對(duì)鼻黏膜的穿透作用。本研究通過(guò)大鼠鼻腔灌流法比較羥丙基-β-環(huán)糊精、丙二醇、水溶性氮酮對(duì)芍藥苷的促滲作用，篩選出吸收促進(jìn)劑的種類(lèi)和較佳用量，為今后芍藥苷經(jīng)鼻給藥制劑的研究提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)^[7]。

1 材料

Waters 2695高效液相色譜儀（沃特世公司），Waters 2998紫外檢測(cè)器（沃特世公司），MS105DU電子分析天平（瑞士梅特勒公司），AY220電子分析天平（日本島津），TGL-16C高速臺(tái)式離心機(jī)（上海安亭科學(xué)儀器有限公司），BT100-2J蠕動(dòng)泵（保定蘭格恒流泵有限公司）。

芍藥苷（純度>90%，批號(hào)ZL1603021-SYG，南京澤朗生物科技有限公司），芍藥苷對(duì)照品（供含量測(cè)定用，批號(hào)110736-201136，中國(guó)食品藥品檢定研究院），2-羥丙基-β-環(huán)糊精（批號(hào)20151111，國(guó)藥集團(tuán)化學(xué)試劑有限公司），水溶性氮酮（廣州詩(shī)茗化工有限公司），丙二醇（分析純，批號(hào)20141110，廣東光華科技股份有限公司），磷酸二氫鉀（色譜級(jí)，批號(hào)13121612226，南京化學(xué)試劑有限公司），甲醇（色譜純，批號(hào)20160730066，山東禹王實(shí)業(yè)有限公司化工分公司），純凈水（杭州娃哈哈集團(tuán)）。

SD大鼠，雄性，體重（230±20）g，上海杰思捷實(shí)驗(yàn)動(dòng)物有限公司提供，許可證號(hào)SCXK（滬）2013-0006。

2 方法與結(jié)果

2.1 芍藥苷含量測(cè)定方法的建立

2.1.1 色譜條件 Hanbon C18 Hedera ODS-2色譜柱（4.6 mm×200 mm，5 μm），流動(dòng)相甲醇-0.05 mol·L^-1磷酸二氫鉀溶液（32∶68），檢測(cè)波長(zhǎng)230 nm，流速1.0 mL·min^-1，進(jìn)樣量10 μL，柱溫30 ℃。該條件下，系統(tǒng)適應(yīng)性良好，見(jiàn)圖1。

2.1.2 線性關(guān)系考察 精密稱定芍藥苷對(duì)照品14.55 mg，置于25 mL量瓶中，加甲醇溶解并定容至刻度，搖勻，得582.00 mg·L^-1的母液。精密量取一定量的對(duì)照品母液，用甲醇分別稀釋為17.46，34.92，46.56，58.20，69.84，93.12 mg·L^-1對(duì)照品溶液。按2.1.1項(xiàng)下色譜條件進(jìn)行測(cè)定，以芍藥苷質(zhì)量濃度（x）為橫坐標(biāo)，峰面積（y）為縱坐標(biāo)，進(jìn)行回歸，標(biāo)準(zhǔn)曲線方程為y=15 018x-15 165，r=0.999 9，表明芍藥苷在17.46～93.12 mg·L^-1與峰面積線性關(guān)系良好。

2.1.3 精密度考察 精密吸取質(zhì)量濃度為58.20 mg·L^-1的對(duì)照品溶液，重復(fù)進(jìn)樣測(cè)定6 次，測(cè)定峰面積的RSD為0.46%，表明儀器的精密度良好。

2.1.4 穩(wěn)定性考察 以空白鼻灌流液配制質(zhì)量濃度為50 mg·L^-1的芍藥苷溶液，在37 ℃恒溫水浴中平衡，分別于0，2，4，6，8，12 h時(shí)12 000 r·min^-1離心10 min，吸取上清進(jìn)樣測(cè)定峰面積，RSD為0.23%，表明鼻灌流液中芍藥苷的穩(wěn)定性良好。

2.1.5 重復(fù)性考察 以空白鼻灌流液配制6份質(zhì)量濃度為50 mg·L^-1的芍藥苷溶液，12 000 r·min^-1離心10 min，吸取上清進(jìn)樣測(cè)定峰面積。芍藥苷的RSD為1.4%，表明重復(fù)性良好。

2.1.6 回收率實(shí)驗(yàn) 分別于空白鼻灌流液中加入芍藥苷對(duì)照品適量，制成含芍藥苷分別為29.41，58.82，77.40 mg·L^-1的樣品溶液，各3份，12 000 r·min^-1離心10 min，吸取上清液進(jìn)樣測(cè)定，平均回收率分別為為103.5%，98.37%，100.6%，RSD分別為1.2%，0.44%，2.3%。

2.2 大鼠在體鼻腔灌流實(shí)驗(yàn)

2.2.1 灌流液的配制 精密稱取芍藥苷和吸收促進(jìn)劑，加生理鹽水配制成50 mg·L^-1芍藥苷灌流液。

2.2.2 鼻腔灌流 選擇質(zhì)量（230±20）g的SD雄性大鼠，腹腔注射水合氯醛麻醉，仰臥，固定四肢于鼠板上進(jìn)行手術(shù)，切開(kāi)頸部皮膚暴露氣管和食管。于氣管后部切口插入聚乙烯管并結(jié)扎固定，以供大鼠正常呼吸。再取一根聚乙烯管通過(guò)食道前部切口插入直至鼻腔底部。將鼻腔至口腔的鼻腭通道用膠黏劑封閉，以防灌流液從鼻腔流入口腔之中。將插入食道的聚乙烯管暴露在外的一端與蠕動(dòng)泵硅膠管連接，硅膠管另一端插入灌流液，依靠蠕動(dòng)泵使灌流液通過(guò)鼻腔循環(huán)^[8]。

首先用生理鹽水循環(huán) 10 min，比較循環(huán)前后的生理鹽水體積，確定整個(gè)環(huán)路是否有漏液情況。排出生理鹽水，取7 mL循環(huán)液置于10 mL量筒中，放置于37 ℃恒溫水浴中加熱，插入硅膠管開(kāi)啟蠕動(dòng)泵，灌流液流速為2 mL·min^-1。待循環(huán)液從大鼠鼻孔中滴出開(kāi)始計(jì)時(shí)，分別于0，10，20，30，45，60，90，120 min讀取量筒中循環(huán)液體積V_N后取樣0.2 mL，補(bǔ)加循環(huán)液0.2 mL，樣品12 000 r·min^-1離心10 min，吸取上清液進(jìn)樣，測(cè)定各時(shí)間剩余藥物濃度C_N。其中循環(huán)死體積為V₀=（7-V₁）。剩余藥量Q_N采用體積校正法來(lái)計(jì)算。

式中Q_N為第N個(gè)時(shí)間點(diǎn)的剩余藥量（μg），（V_N+V₀）為第N個(gè)時(shí)間點(diǎn)時(shí)循環(huán)液的實(shí)際體積（mL），C_N為第N個(gè)取樣點(diǎn)測(cè)得的藥物質(zhì)量濃度（mg·L^-1），C₀為補(bǔ)加的循環(huán)藥液的質(zhì)量濃度（mg·L^-1）。

X=Q_N/Q₀

lnX=-Kt

通過(guò)不同時(shí)間點(diǎn)的剩余藥量Q_N計(jì)算出各時(shí)間點(diǎn)剩余藥量的百分率X，再取對(duì)數(shù)后與相對(duì)應(yīng)時(shí)間t進(jìn)行線性回歸，回歸直線的斜率即為吸收速度常數(shù)K，K的大小可反映芍藥苷通過(guò)鼻腔的吸收情況^[9-11]。

按2.2.1項(xiàng)下配制灌流液，置于量筒中，37 ℃恒溫水浴，將蠕動(dòng)泵硅膠管插入灌流液中，進(jìn)行體外空循環(huán)，于0，120 min取樣測(cè)定，兩時(shí)間點(diǎn)的芍藥苷質(zhì)量濃度沒(méi)有變化。說(shuō)明2 h內(nèi)芍藥苷在循環(huán)管路中基本不吸附。

2.3 吸收促進(jìn)劑種類(lèi)考察

按2.2.1項(xiàng)下配制的4份灌流液，其中3份分別加入適量羥丙基-β-環(huán)糊精、丙二醇、水溶性氮酮，使制得的3份灌流液中吸收促進(jìn)劑質(zhì)量濃度為都為20 g·L^-1。按2.2.2項(xiàng)下方法進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表1，圖2。

結(jié)果采用t檢驗(yàn)分析差異，加入羥丙基-β-環(huán)糊精和水溶性氮酮后能夠顯著提高鼻腔的吸收（P<0.05），丙二醇對(duì)芍藥苷的鼻腔吸收無(wú)明顯影響，其中水溶性氮酮吸收速度常數(shù)K最大，對(duì)芍藥苷的促滲效果最好。

2.4 吸收促進(jìn)劑用量考察

按2.2.1項(xiàng)下配制4份灌流液，分別加入不同質(zhì)量濃度的水溶性氮酮。按2.2.2項(xiàng)下方法進(jìn)行試驗(yàn)，結(jié)果見(jiàn)表2，圖3。

結(jié)果顯示當(dāng)灌流液中水溶性氮酮的質(zhì)量濃度由5 g·L^-1逐漸升高為20 g·L^-1時(shí)，吸收速度常數(shù)K逐漸變大，對(duì)芍藥苷的促滲效果逐漸變強(qiáng)；當(dāng)水溶性氮酮的質(zhì)量濃度增加至30 g·L^-1時(shí)，吸收速度常數(shù)K有所變小，但與質(zhì)量濃度為20 g·L^-1組相比，無(wú)顯著性差異，表明水溶性氮酮質(zhì)量濃度為20 g·L^-1時(shí)促滲效果最好。

3 討論

芍藥苷可作用于神經(jīng)系統(tǒng)，對(duì)帕金森病和老年癡呆等神經(jīng)退行性疾病有良好的神經(jīng)保護(hù)作用以及較小的毒副作用。芍藥苷口服利用度低，影響藥效發(fā)揮，鼻腔給藥則可使芍藥苷直接通過(guò)鼻腔嗅上皮的雙極嗅細(xì)胞沿嗅神經(jīng)入腦，發(fā)揮中樞治療作用。芍藥苷的LogP<-0.3，為水溶性藥物，不易被鼻黏膜吸收，需要添加吸收促進(jìn)劑，增加芍藥苷的吸收^[12]。前期實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示，當(dāng)灌流液中芍藥苷質(zhì)量濃度為100，150，300 mg·L^-1時(shí)，經(jīng)灌流后芍藥苷質(zhì)量濃度無(wú)顯著變化，故灌流液中芍藥苷的質(zhì)量濃度選擇50 mg·L^-1。大鼠鼻黏液的pH為5.5～7.0，在進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)還需要考慮灌流液的pH對(duì)芍藥苷鼻腔灌流實(shí)驗(yàn)的影響^[13]。經(jīng)測(cè)定，2.3和2.4項(xiàng)下的8份灌流液pH都在5.5～7.0，不會(huì)對(duì)鼻黏膜產(chǎn)生刺激。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示水溶性氮酮對(duì)芍藥苷的促滲效果優(yōu)于其他吸收促進(jìn)劑，當(dāng)其質(zhì)量濃度為20 g·L^-1時(shí)效果最好。芍藥苷為水溶性藥物，透過(guò)鼻黏膜的主要障礙在于磷脂雙分子層中的脂質(zhì)成分。丙二醇作為滲透促進(jìn)劑可以引起脂質(zhì)移除，使得親水性孔道打開(kāi)，藥物的透過(guò)量增加。但丙二醇單獨(dú)使用時(shí)促滲效果并不是很好，故而對(duì)芍藥苷的鼻腔吸收無(wú)明顯影響。羥丙基-β-環(huán)糊精則是通過(guò)直接作用于生物膜，使得藥物的滲透性增加，不存在藥物與脂質(zhì)間的可逆性交換^[14]。水溶性氮酮的作用機(jī)制是作用于細(xì)胞的類(lèi)脂質(zhì)雙分子層，增加流動(dòng)性，從而提高藥物的滲透性。水溶性氮酮質(zhì)量濃度為20 g·L^-1時(shí)促滲效果好于30 g·L^-1時(shí)的促滲效果，提示水溶性氮酮的促滲效果與濃度相關(guān)，在一定濃度時(shí)有促滲峰值，低于或高于此濃度時(shí)，則促滲效果都會(huì)減弱。本實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖呛Y選出一種適合芍藥苷經(jīng)鼻給藥制劑的吸收促進(jìn)劑，改善芍藥苷的鼻腔吸收，有關(guān)實(shí)驗(yàn)顯示芍藥苷的吸收呈濃度依賴型增加，推測(cè)其在鼻腔中的吸收可能是被動(dòng)擴(kuò)散^[15]。本實(shí)驗(yàn)篩選出水溶性氮酮作為吸收促進(jìn)劑，其對(duì)水溶性藥物的促滲作用較強(qiáng)，毒性低、安全性高。同時(shí)還確定了水溶性氮酮的較佳用量，為今后芍藥苷經(jīng)鼻給藥制劑的研究提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

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[責(zé)任編輯 孔晶晶]