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均匀设计法筛选格列吡嗪透皮贴剂的促渗剂

首席医学网      2010年12月06日 15:58:58 Monday  
 
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作者:王岩1,丛振娜2    作者单位:(1.广东药学院 中药学院,广东 广州 510006; 2.广州朗圣药业有限公司,广东 广州 510670)

【摘要】  目的筛选格列吡嗪透皮贴剂的复合型促渗剂。方法 以离体大鼠皮肤透皮速率常数为指标,采用均匀设计法从氮酮、油酸、丙二醇中选择最佳促渗剂及其最佳配比。结果 氮酮、丙二醇为影响格列吡嗪经皮渗透的主要因素,而油酸无明显作用;以氮酮-丙二醇(质量分数比为6%∶6%)作促渗剂时,格列吡嗪可获得最大透皮速度,测得透皮速率常数为6.174 μg·cm-2·h-1。结论 优选的复合促渗剂可提高格列吡嗪的透皮吸收率。

【关键词】  格列吡嗪;透皮贴剂;均匀设计;促渗剂

 Abstract:Objective To optimize the multiple penetration enhancer for glipizide transdermal patch.Methods Uniform design was used to obtain the optimal proportion of azone,oleic acid and propylene glycol with the index of penetration rate constant.Results Azone and propylene glycol were the main enhancers for the transdermal penetration and oleic acid had no obvious effect.When the ratio of azone and propylene glycol was 6%∶6%,the patch could attain the maximal penetration speed,and the penetration rate constant was determinated as 6.174 μg·cm-2·h-1.Conclusion The optimal multiple penetration enhancer could increase the transdermal absorption of glipizide.

  Key words: glipizide; transdermal patch; uniform design; penetration enhancer

  格列吡嗪是第二代磺酰脲类药物,吸收快且完全、降糖效果显著、副作用相对较小,而且价格较同类产品低廉。格列吡嗪还有助于改善微循环,防治动脉硬化,更适用于老年人[1],目前已逐渐成为治疗2型糖尿病的首选药。经皮给药系统(transdermal drug delivery systems,TDDs)或称经皮治疗系统(trandermal thrapeutic systerms,TTS),是药物经由皮肤吸收进入人体血液循环并达到有效血药浓度以治疗或预防疾病的一类制剂。由于皮肤是限制药物吸收程度和速度的屏障,在经皮给药系统研究中,透皮促渗剂的选择是药物能否达到体内有效治疗浓度的关键。本研究以离体大鼠皮肤透皮速率常数为指标,采用均匀设计法筛选了格列吡嗪透皮贴剂的复合促渗剂,旨在为其产品开发提供实验基础。

  1仪器与材料

  Waters2596型高效液相色谱仪(美国Waters公司);色谱柱(Gemini C18柱,柱号403431-6,广州菲罗门科学仪器有限公司);JB-2型恒温磁力搅拌器(上海智光仪器仪表有限公司);TK-12B型透皮扩散仪(上海锴凯科技贸易有限公司);TGL-16型高速台式离心机(上海医疗器械六厂);SK-1型试管振荡混匀器(江苏医疗器械厂)。SD大鼠,雌雄兼用,体质量(200±20)g,广州中医药大学实验动物中心提供,合格证号2008a002;聚丙烯酸压敏胶(国民淀粉公司);格列吡嗪对照品(供含量测定用,中国药品生物制品检定所,批号100281-200001);格列吡嗪原料药(威海迪素制药有限公司,质量分数99.13%)。

  2方法与结果

  2.1含量测定方法

  2.1.1色谱条件[2]色谱柱:Gemini C18柱(250 mm×4.6 mm,5 μm);流动相:乙腈(含质量分数01%三乙胺和0.15%冰醋酸)-水(体积比40∶60);流速:1.0 mL·min-1;柱温:40 ℃;检测波长:225 nm。HPLC色谱图见图1,可见空白接收液成分对样品测定无干扰。[PSd0111;S*2〗A.格列吡嗪对照品; B.含药接收液; C.空白接收液图1HPLC色谱图Figure 1HPLC chromatograms

  2.1.2对照品贮备液的制备精密称取格列吡嗪对照品24.86 mg,置50 mL量瓶中,加甲醇适量,振摇使溶解并稀释至刻度,摇匀。精密量取10 mL,置100 mL量瓶中,加甲醇稀释至刻度,摇匀,即得。

  2.1.3线性范围考察精密量取对照品贮备液1、2、4、6、8、10 mL,置10 mL容量瓶中,加甲醇稀释至刻度,摇匀。分别精密吸取10 μL,按上述色谱条件进样测定。以峰面积(Y)对进样量(X)进行线性回归,得回归方程Y=6885X,r=0.999 6,表明格列吡嗪在0049 72 ~0.497 2 μg 范围内线性关系良好。

  2.1.4精密度试验取质量浓度为0.049 72 mg·mL-1的对照品贮备液,连续进样6次,分别测定峰面积,结果RSD为1.33%,表明仪器精密度符合要求。

  2.2均匀设计

  本研究采用复合透皮促渗剂,考察的促渗剂种类有氮酮(A)、油酸(B)和丙二醇(C),以质量分数为单位,考察范围分别为A(0%~6%),B(0%~10%),C(0%~6%),筛选指标为透皮速率常数(J)。试验设计选择U7表,用均匀设计2.0软件安排试验,因素水平见表1。表1因素水平设计表

  2.3透皮试验

  2.3.1离体皮肤的制备取健康大鼠,用剪刀剪去腹部较长鼠毛,再用电动剃须刀剃去短毛,24 h后将大鼠断颈处死,立即剥离无损伤皮肤,用手术刀小心刮去皮下组织及脂肪层,再用生理盐水洗净,密封包好放置于-20 ℃冰箱中冷冻保存,1周内进行实验,实验前自然解冻。

  2.3.2接收液的选择体外透皮吸收试验选用的接收液应能使药物吸收的环境接近“漏槽”条件,即尽量选择对药物溶解度大的接收液,这样可减少体内外的实验误差。分别配制质量分数20%PEG-400溶液、质量分数40%PEG-400溶液、体积分数20%乙醇溶液、体积分数30%乙醇溶液、pH6.4磷酸盐缓冲液、pH7.4磷酸盐缓冲液,加入格列吡嗪适量使成过饱和溶液,置振荡混匀器混合12 h,滤过,精密吸取续滤液1 mL,置10 mL量瓶中,加相应溶剂稀释至刻度,摇匀,按照“2.1.1”项下方法测定。结果pH7.4磷酸盐缓冲盐溶液中格列吡嗪溶解度最大(见表2),因此选择其作为透皮吸收接收液。

  2.3.3透皮贴剂的制备精密称取格列吡嗪原料200 mg,按处方比例加入促渗剂,温水浴中研磨溶解后加入聚丙烯酸压敏胶5 g,研匀,涂布在背衬上,80 ℃干燥,制得3 cm×3 cm规格贴剂20贴,每贴含药量为10 mg。表2不同接收液中格列吡嗪的溶解度

  2.3.4透皮吸收试验开启透皮扩散仪,将大鼠腹部皮肤固定在扩散池上,角质层与给药层紧密接触,真皮层朝向接收液。在接收室中注入接收液7 mL,保持(32±0.2)℃,磁力搅拌转速为100 r/min,预平衡1 h,于预定的时间间隔分别取样5 mL,每次取样后补加相同体积的空白接收液并排除接收室中的气泡。样液经氮气吹干,加甲醇并定容至1 mL,按“21.1”项色谱条件进样测定。按公式(1)计算单位面积累积透过量Q(μg·cm-2)。Q=(Cn×7+∑n-1i=1)Ci×5/A(1)式中,Cn:第n个点测得的药物质量浓度(μg·mL-1);Ci:第i(i≤n-1)个取样点测得的药物质量浓度(μg·mL-1),A:有效透皮面积(2.92 cm2)。再根据Q-t方程的斜率求得透皮速率常数J(μg·cm-2·h-1)。结果见表3和表4。表3格列吡嗪在不同时间内的累积透过量表4格列吡嗪在不同水平下的透皮速率常数

  2.3.5结果分析由Q-t方程可见,格列吡嗪透过皮肤的过程符合零级释放动力学特征。采用均匀设计软件对试验结果进行处理,对透皮速率常数进行二次多项式逐步回归,得到方程J=-0.173+0550A+0.329C,r=0.957 0。由回归方程系数和网格数论法优化判断,因素A和因素C是影响透皮速率常数的主要因素,因素B对透皮速率常数无明显作用,其对透皮速率常数的影响在逐步回归分析时被剔除,认为影响可忽略。对回归方程进行优化,结果由三维曲面图所示(见图2)。结果表明,因素A和因素C取试验范围内最大值时,即以氮酮-丙二醇(质量分数比为6%∶6%)作促渗剂时,格列吡嗪可获得最大透皮速度。[PSd0112;S*2〗x轴:因素A(氮酮); y轴:因素C(丙二醇); z轴:指标J(透皮速率常数)图2指标对各因素水平的三维曲面图

  2.3.6验证试验按照“2.3.3”项下方法,加入优选复合透皮促渗剂制备格列吡嗪透皮贴剂,并进行体外透皮吸收试验,测得透皮速率常数为6.174 μg·cm-2·h-1,与预测结果一致,表明优选促渗剂配方合理可行。

  3讨论

  低血糖的发生率为格列吡嗪控释制剂应关注的问题。曾有研究对格列吡嗪控释片与普通速释片进行疗效比较,结果两种制剂对餐后血糖的控制效果相当,且空腹低血糖的发生率无统计学差异,这可能与控释片在体内血药浓度较低、不足以产生低血糖有关[3]。这表明只要控制好稳态血药浓度水平,经皮给药并不会增加低血糖的发生率。

  皮肤渗透屏障和促渗剂的刺激性一直是困扰透皮给药的两大障碍。随着促渗剂用量的增加,对皮肤的损害程度也相应增加,通过促渗剂的协同作用可降低皮肤的刺激性[4],但目前并没有外用促渗剂的安全剂量范围可供查阅。本研究根据相关文献的参考用量,同时考虑贴剂的载药量,对常用透皮促渗剂氮酮、油酸-丙二醇进行了组合筛选,并将氮酮、油酸、丙二醇的考察范围分别设定为0%~6%、0%~10%、0%~6%[5-6]。结果表明,油酸在复合促渗剂中的作用不明显,氮酮、丙二醇的量愈大,促透效果愈好;以氮酮-丙二醇(质量分数比为6%∶6%)作促渗剂时,格列吡嗪可获得最大透皮速度。

  周建平等曾对格列吡嗪饱和溶液的促渗剂进行研究,选用的促渗剂为2%(质量分数)油酸、5%(质量分数)促渗剂A(未说明具体成分)和2%(质量分数)氮酮,结果表明复合型促渗剂能明显增加药物透皮量,而油酸在三元混合促渗剂中的作用不明显[7]。本研究与周建平的研究不同之处在于所用模型药物为透皮贴剂,而且采用均匀设计扩大了促渗剂的筛选范围,对于油酸在处方中的作用,与其结论一致。

【参考文献】
   [1] 李文举,姚晖.2001年与2004年常用口服降糖药使用情况对比分析[J].国际医药卫生导报,2006,12(7):71.

  [2] 文爱东,吴寅,杨志福,等.国产和进口格列吡嗪片在健康人体内的药动学比较[J].第四军医大学学报,2007,28(1):15-17.

  [3] 杨兵全,孙子林,钟历勇,等.格列吡嗪控释片和速释片临床应用的优越性比较研究[J].临床荟萃,2003,18(22):1261-1263.

  [4] 王文刚,恽榴红,王睿,等.经皮吸收促进剂的研究与应用进展[J].中国新药杂志,2006,15(4):254-261.

  [5] 潘冰冰,程智刚,杨文茜,等.药物透皮给药系统研究进展[J].中国实用医药,2009,4(2):241-244.

  [6] 李磊,赵秀丽,陈大为.化学促渗剂在经皮给药系统中的应用进展[J].中南药学,2007,5(6):532-535.

  [7] 周建平,章顺辐,王琛琛.格列吡嗪透皮促渗剂的研究[J].中国医药导刊,2000,2(5):43-45.

  (责任编辑:陈翔)

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