吲哚美辛亞微乳膠的體內(nèi)藥動學(xué)行為分析,藥學(xué)論文

吲哚美辛亞微乳膠的體內(nèi)藥動學(xué)行為分析,藥學(xué)論文摘要：目的研究吲哚美辛(indomethacin,IMC)亞微乳膠在兔體內(nèi)的藥動學(xué),評價其生物利用度和經(jīng)皮浸透性行為的體內(nèi)外相關(guān)性。方式方法采用改進Franz擴散池法,以SD大鼠腹部皮膚進行體外經(jīng)皮浸透性實驗。以家兔為實驗動物,兩側(cè)腹部去毛涂抹亞微乳膠或市售普通乳膏10g(相當于IMC100mg),不同時間點心臟取血,用高效液相色譜法測定IMC的血藥濃度。采用反卷積分法對體外經(jīng)皮浸透數(shù)據(jù)和體內(nèi)藥動學(xué)數(shù)據(jù)進行體內(nèi)外相關(guān)性研究。結(jié)果IMC亞微乳膠體外24h累積經(jīng)皮浸透量是市售IMC普通乳膏的2倍;經(jīng)皮給藥后,與市售IMC普通乳膏相比,IMC亞微乳膠的Tmax、Cmax、T1/2均無顯著性差異;AUC0-24和AUC0-均為市售IMC普通乳膏的2倍。IMC亞微乳膠體內(nèi)外相關(guān)性系數(shù)r=0.930。結(jié)論與市售IMC普通乳膏相比,IMC亞微乳膠能夠增加IMC浸透入血量,提高IMC的相對生物利用度,且其體內(nèi)外經(jīng)皮浸透行為具有良好的體內(nèi)外相關(guān)性。本文關(guān)鍵詞語：吲哚美辛;亞微乳膠;藥動學(xué);生物利用度;體內(nèi)外相關(guān)性;Abstract：OBJECTIVETostudythepharmacokineticsofindomethacin(IMC)submicronemulsiongelinrabbitsandevaluateitsbioavailabilityandcorrelationbetweeninvivoandinvitrotransdermalpenetration.METHODSAmodifiedFranzdiffusioncellmethodwasusedtotestthetransdermalpenetrationofIMCsubmicronemulsiongelonSDratabdominalskin.Asingledoseof10g(equivalenttoIMC100mg)submicronemulsiongelorcommercialIMCcreamwaslaidonabdominalskinofrabbitonbothsidesforanareaof40cm2.BloodsampleswerecollectedfromheartatpredeterminedtimepointsandplasmaconcentrationwasdeterminedbyHPLC-UV.Deconvolutionmethodwasusedtostudythecorrelationbetweeninvitrotransdermalpenetrationdataandinvivopharmacokineticdata.RESULTSThecumulativetransdermalpermeationamountofIMCsubmicronemulsiongelinvitrofor24hwastwicethatofthecommercialIMCcream.ComparedwiththecommercialIMCcream,theTmax,Cmax,T1/2hadnosignificantdifferences,theAUC0-24andAUC0-ofIMCsubmicronemulsiongelwasabouttwicethatofthecommercialindomethacincream.TheinvitroandinvivocorrelationcoefficientofIMCsubmicronemulsiongelwas0.930.CONCLUSIONComparedwiththecommercialIMCcream,IMCsubmicronemulsiongelcanincreasetheamountofIMCpenetratedintoblood,improvethebioavailabilityofIMC,andthecorrelationbetweeninvivoandinvitrotransdermalpenetrationisgood.Keyword：indomethacin;submicronemulsiongel;pharmacokinetics;bioavailability;correlationbetweeninvivoandinvitro;吲哚美辛(indomethacin,IMC),又稱消炎痛,是廣泛應(yīng)用于臨床的溶解度極小的強效非甾體抗炎藥物(nonsteroidalantiinflammatorydrugs,NSAIDS),構(gòu)造式見圖1。IMC通過抑制體內(nèi)前列腺素合成而產(chǎn)生解熱鎮(zhèn)痛及消炎作用,常用于治療各類風(fēng)濕性、類風(fēng)濕性關(guān)節(jié)炎、腎小球炎、巴特綜合征、直立低血壓、痛經(jīng)、偏頭痛、膽絞痛、各種腫瘤發(fā)熱、非特異性低熱、眼科疾患、泌尿系統(tǒng)及兒科疾病等[1]。除抗炎作用外,IMC對夏季蚊蟲叮咬、冬季皮膚枯燥及蕁麻疹等引起的皮膚瘙癢癥非常有效[2]。IMC口服給藥易發(fā)生胃腸道刺激和中樞神經(jīng)系統(tǒng)不良反響,發(fā)生率高達35%～50%,約20%需停藥,使其應(yīng)用遭到限制[3,4]。非胃腸道給藥經(jīng)皮給藥系統(tǒng)(transdermaldrugdeliverysystems,TDDS)被以為是IMC等NSAIDS藥物最理想的給藥途徑[5,6]。當前IMC在TDDS的市售劑型主要是乳膏、凝膠或貼片等。由于IMC溶解度小,普通乳膏和凝膠中需參加醇類促進其溶解,但長期放置經(jīng)過中由于醇類揮發(fā),藥物易析出,而導(dǎo)致藥效降低。因而,制備載藥量高且長期放置經(jīng)過中不易析出藥物晶體、具有較好皮膚穿透能力的IMCTDDS,是當前IMC經(jīng)皮制劑的研究重點和難點。亞微乳由于具有粒徑較小易于浸透,與皮膚組織親和力高,乳化劑用量較低,對皮膚刺激性小,載藥量高,能提高藥物穩(wěn)定性等特點,在TDDS中逐步得到應(yīng)用[6,7,8,9]。本實驗采用亞微乳聯(lián)合凝膠技術(shù),選擇適宜的油相溶解IMC,將其制備成粒徑500nm的亞微乳,使其能夠迅速通過角質(zhì)層,增加經(jīng)皮吸收速率,并將亞微乳載入水性凝膠基質(zhì)中,有利于藥物的涂抹和釋放,提高患者的順應(yīng)性。通過兔體內(nèi)藥動學(xué)研究評價IMC亞微乳膠的體內(nèi)藥動學(xué)行為并建立其與體外經(jīng)皮浸透性的相關(guān)性,以期為NSAIDSTDDS的開發(fā)和質(zhì)量評價提供根據(jù)。圖1吲哚美辛構(gòu)造式Fig.1Structureofindomethacin1儀器與試劑1.1儀器SHIMADZULC-2018AHT型高效液相色譜儀(日本島津);ZetasizerNANOZS90型納米粒徑儀(英國馬爾文公司);IKAT25高速剪切機(德國IKA);EF-C3高壓均質(zhì)機(加拿大AVESTIN公司);TGL-16M冷凍高速離心機(長沙英泰儀器儀表有限公司);TDD-5M多管低速離心機(長沙平凡儀器儀表有限公司);PHS-25數(shù)字式pH計(上海日島科學(xué)儀器有限公司);TecnaiG220型透射電子顯微鏡(FEI公司)。1.2試劑IMC原料藥(石家莊制藥集團,批號:160510;純度:97%);IMC對照品(中國藥品生物制品檢定所,批號:100258-201804;純度:99%);尼泊金丁酯(鄭州鑫凱化工產(chǎn)品有限公司,批號:20210211,純度:99%);卵磷脂E80(LipoidGmbHGermany);中鏈甘油三酯(mediumchaintriglycerides,MCT,鐵嶺北亞藥用油有限公司);脫氧膽酸鈉(國藥集團化學(xué)試劑有限公司);甘油(湖南匯虹試劑有限公司);卡波姆934(北京海淀會友精細化工廠);IMC普通乳膏(沈陽華益制藥有限公司,批號:20210101;規(guī)格:1%)。1.3動物健康成年家兔,♂,中南大學(xué)實驗動物中心提供,體質(zhì)量2.5～3.0kg,許可證號:SCXK(湘)2021-0004,合格證號:43608300000418。2方式方法與結(jié)果2.1IMC亞微乳膠的制備卵磷脂0.25g,MCT1.50g,85℃水浴加熱溶解完全,參加0.10gIMC攪拌溶解分散均勻得油相;另取脫氧膽酸鈉0.15g,丙二醇0.50g,加水溶解,置85℃水浴中加熱使溶解完全,得水相;將水相參加油相中,高速剪切10min(10000～15000rmin-1),得初乳;初乳用高壓均質(zhì)機均質(zhì)10～15次(10000～15000psi),得平均粒徑為100～200nm的IMC亞微乳;另配制2%卡波姆934溶液,三乙醇胺調(diào)節(jié)pH至6～7,將亞微乳與凝膠基質(zhì)混合均勻,即得載藥量為1%的IMC亞微乳膠。2.2IMC亞微乳膠的表征按中國藥典2021年版通則0631-pH值測定法,直接測定亞微乳樣品pH值,亞微乳膠加水稀釋超聲分散均勻后測定pH值。所測樣品均接近中性,對皮膚刺激性小。亞微乳或亞微乳膠樣品加水稀釋100倍超聲分散均勻后用馬爾文粒徑儀測定其平均粒徑(MD)、多分散指數(shù)(PDI)、Zeta電位。亞微乳及亞微乳膠樣品甲醇超聲破乳定容,用HPLC-UV測定IMC的含量。表征結(jié)果見表1。另取亞微乳膠樣品少許,使其黏附于銅網(wǎng)外表,枯燥器中靜置晾干后,置于透射電子顯微鏡樣品臺,觀察成像,見圖2。表1IMC亞微乳和亞微乳膠表征結(jié)果(n=3)Tab.1ThecharacterizationofIMCsubmicronemulsionandsubmicronemulsiongel(n=3)圖2IMC亞微乳膠透射電鏡圖Fig.2TEMfigureofIMCsubmicronemulsiongel2.3IMC亞微乳膠的體外經(jīng)皮浸透性試驗[10]將處理好的鼠皮固定在改進的Franz立式擴散池的接收池和供應(yīng)池之間,角質(zhì)層面朝上。分別稱取IMC亞微乳膠和市售IMC乳膏0.2g均勻涂抹在皮膚上,pH7.4磷酸鹽緩沖溶液作為接收液,體積6.5mL,(370.2)℃恒溫水浴,200rmin-(16)恒速攪拌。分別于0.5,1,2,2.5,3,4,6,8,10,12,24h各取樣2mL,同時補充等量同溫空白接收液;立即用0.45m微孔濾膜濾過,HPLC進樣分析,計算IMC濃度。按Qn=(CnV+?i(28)1i(28)n-1CiVi)/A計算藥物的累積浸透量Q,式中Cn:第n個取樣點接收液中藥物濃度;Ci:第n-1個取樣點接收液中藥物濃度;V:接收池容積;Vi:取樣體積;A:皮膚有效擴散面積(3.14cm2)。結(jié)果顯示,亞微乳膠中IMC的24h累積透過量為市售IMC普通乳膏中IMC累積透過量的2倍,表示清楚IMC亞微乳膠的透皮效果優(yōu)于市售IMC普通乳膏,見表2。表2IMC亞微乳和亞微乳膠的體外經(jīng)皮浸透量(n=6)Tab.2CumulativetransdermalpermeationamountofIMCsubmicronemulsionandsubmicronemulsiongel(n=6)2.4IMC亞微乳膠在兔體內(nèi)的藥動學(xué)研究2.4.1給藥方案及家兔血樣采集健康成年家兔12只,隨機分配成2組(亞微乳膠組、市售普通乳膏組),每組6只,家兔兩側(cè)腹部剔去毛發(fā),面積約40cm2(4cm5cm2=40cm2)。實驗前禁食12h,自由飲水。分別給予亞微乳膠和普通乳膏10g(相當于IMC100mg),給藥前和給藥后0.5,1,2,2.5,3,4,6,8,10,12,24h于心臟取血,3000rmin-(16)離心10min,取血漿于-20℃保存。2.4.2家兔血樣測定方式方法的建立血漿樣品處理方式方法精致細密汲取空白血漿500L,參加內(nèi)標尼泊金丁酯溶液20L(10.0gmL-(16)),參加10%KH2PO4溶液200L,渦旋1min。參加乙酸乙酯2.5mL,渦旋2min。所得溶液3000rmin-(16)離心15min,汲取上清液40℃氮氣吹干,加100L甲醇復(fù)溶,20L進樣分析。色譜條件及系統(tǒng)適用性試驗依力特HypersilC18柱(4.6mm200mm,5m),流動相:甲醇-0.05%磷酸水溶液(70∶30),流速:1.0mLmin-(16),柱溫:40℃,檢測波長260nm,進樣量:20L。分別將處理后的空白血漿樣品、空白血漿加藥物樣品、給藥后家兔血樣按上述色譜條件進樣分析,見圖3。在該色譜條件下,內(nèi)源性雜質(zhì)對IMC與內(nèi)標無影響,IMC保存時間約為10.0min,內(nèi)標保存時間約為6.0min。圖3高效液相色譜圖Fig.3HPLCchromatogramsA-空白血漿;B-空白血漿+IMC+內(nèi)標;C-給藥后兔血樣。A-blankplasma;B-blankplasma+IMC+internalstandard;C-rabbitbloodsampleafteradministeredIMCsubmicronemulsiongel.標準曲線及定量下限用空白血漿配制系列IMC濃度(0.02,0.05,0.10,0.20,0.50,1.00,2.00,5.00gmL-(16))的標準血漿溶液,按項下方式方法處理并按項下色譜條件進樣分析,以IMC與內(nèi)標的峰面積比(Y)與血藥濃度(X)進行線性回歸。得回歸方程為:Y=0.0013X+0.1258(r=0.9989),血漿中IMC在0.02～5.00gmL-(16)內(nèi)與峰面積比線性良好,最低定量濃度為0.02gmL-1(S/N10)。提取回收率用空白血漿配制濃度為0.05,0.50,2.00gmL-1的IMC血漿樣品各5份,按項下方式方法處理,并按項下色譜條件進樣分析;另用甲醇配制0.05,0.50,2.00gmL-1的IMC溶液各5份,參加內(nèi)標20L并按項下色譜條件進樣分析,記錄IMC和內(nèi)標的色譜峰面積;血漿樣品峰面積與同濃度的標準溶液峰面積比值即回收率。低、中、高濃度IMC的平均提取回收率分別為(86.915.87)%,(84.701.68)%,(89.023.64)%,RSD(n=15)為6.46%,內(nèi)標的提取回收率為(77.645.11)%,RSD(n=15)為6.57%,表示清楚回收率較高,且測定數(shù)據(jù)精致細密,可重復(fù),符合生物樣品測定要求。準確度與精致細密度配制0.05,0.50,2.00gmL-(16)的IMC血漿樣品各5份,按項下方式方法平行操作,根據(jù)標準曲線計算濃度,連續(xù)測定3d,計算準確度及日內(nèi)、日間精致細密度,測定結(jié)果見表3。低、中、高濃度的血漿樣品中IMC日內(nèi)、日間RSD均15%,準確度在85%～115%內(nèi),符合生物樣品測試的方式方法學(xué)要求。表3血漿樣本中IMC準確度與精致細密度Tab.3AccuracyandprecisionofIMCinplasma穩(wěn)定性處理液穩(wěn)定性:將0.05,0.50,2.00gmL-(16)的IMC血漿樣本按項下方式方法處理,得到血漿樣品處理液,室溫放置0,24h后進樣分析,考察樣品在進樣瓶中的穩(wěn)定性。結(jié)果見表4,低、中、高濃度的血漿樣本處理液室溫放置24h穩(wěn)定。3次凍融循環(huán)穩(wěn)定性:將0.05,0.50,2.00gmL-(16)的IMC血漿樣本置于-20℃中冷凍3d后,室溫解凍,如此反復(fù)3次凍融和解凍經(jīng)過,然后按項下方式方法處理,并按項下色譜條件進樣分析,考察血漿樣本凍融穩(wěn)定性,結(jié)果見表4。結(jié)果表示清楚,低、中、高濃度的血漿樣本反復(fù)凍融3次穩(wěn)定。長期穩(wěn)定性:將0.05,0.50,2.00gmL-(16)的IMC血漿樣本置于-20℃中儲存,于第30天取出,然后按項下方式方法處理,并按項下色譜條件進樣分析,考察血漿樣本長期儲存穩(wěn)定性,結(jié)果見表4。結(jié)果表示清楚,低、中、高濃度的血漿樣本-20℃放置30d穩(wěn)定。2.4.3家兔體內(nèi)藥動學(xué)研究將IMC亞微乳膠及市售IMC普通乳膏家兔經(jīng)皮給藥后體內(nèi)血藥濃度繪制藥時曲線見圖4。用DAS3.0處理藥動學(xué)數(shù)據(jù),得到各藥動學(xué)參數(shù)見表5。對主要藥動學(xué)參數(shù)分別作獨立樣本t檢驗,AUC0-24,AUC0-差異具有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05),而Cmax、Tmax、K、t1/2差異不具有統(tǒng)計學(xué)意義(P0.05)。IMC亞微乳膠的AUC0-24、AUC0-均為市售IMC乳膏的2倍,且24h時IMC亞微乳膠組中IMC濃度仍高于市售IMC普通乳膏組。講明將IMC制成亞微乳膠后能夠增加IMC經(jīng)皮浸透量,即吸收入血的藥物量增加,而不改變IMC經(jīng)皮吸收、代謝和排泄的速度,相對生物利用度提高2倍。圖4IMC亞微乳膠及市售IMC普通乳膏家兔經(jīng)皮給藥后體內(nèi)血藥濃度-時間曲線(n=6)Fig.4Plasmaconcentration-timecurveofIMCinrabbitsaftersingletransdermaladministrationofsubmicronemulsiongelorcommercialIMCcream(n=6)表4IMC的穩(wěn)定性Tab.4StabilityofIMC表5IMC亞微乳膠及市售IMC普通乳膏的藥動學(xué)參數(shù)比照(n=6)Tab.5ThecomparisonofthepharmacokineticparametersbetweenIMCsubmicronemulsiongelandcommercialIMCcream(n=6)注:1)P0.05。Note:1)P0.05.2.5IMC亞微乳膠兔體內(nèi)外相關(guān)性研究采用反卷積分法(Deconvolution)對體外經(jīng)皮浸透數(shù)據(jù)和體內(nèi)藥動學(xué)數(shù)據(jù)進行體內(nèi)外相關(guān)性研究。累積經(jīng)皮浸透量以Qn表示,體內(nèi)吸收則以各個時間點的AUC表示,各個時間點的AUC占AUClast的百分數(shù)用FractionInput(R)表示。以體外累積浸透量占總浸透量的百分數(shù)Q(%)為因變量Y,FractionInput(R)為自變量X,進行線性回歸,得回歸方程為Y=0.7667X-0.9184(r=0.930)。當自由度df=9時,臨界值r9,0.01=0.735,rr9,0.01,表示清楚IMC亞微乳膠體外透皮與體內(nèi)吸收具有良好的相關(guān)性。3討論IMC為難溶性NSAIDS,本研究將其制備成粒徑可控的亞微乳膠劑,不僅能夠增加藥物溶解度,避免藥物析晶,且水性凝膠基質(zhì)易于涂抹,不油膩,能夠增加患者順應(yīng)性。藥動學(xué)研究發(fā)現(xiàn)IMC亞微乳膠與市售IMC普通乳膏的Cmax,Tmax,K,t1/2沒有顯著性差異,而AUC0-24,AUC0-具有顯著性差異,講明劑型的改變不影響IMC體內(nèi)的藥動學(xué)經(jīng)過,藥物經(jīng)皮浸透是決定IMC生物利用度的關(guān)鍵因素。IMC亞微乳膠的AUC0-是市售IMC普通乳膏的200.6%,生物利用度增加,可能是由于亞微乳的粒徑小易透過皮膚,同時亞微乳膠體系增加了皮膚的通透性[11]。本研究在活體動物水平講明亞微乳膠能夠增加IMC經(jīng)皮浸透量,這講明亞微乳膠劑是一種有潛力的增加NSAIDS經(jīng)皮浸透性進而降低不良反響的手段。IMC的脂溶性強,文獻報道[12,13]IMC透皮給藥后可在皮膚角質(zhì)層中構(gòu)成儲庫,再緩慢釋放入血,導(dǎo)致藥時曲線的雙峰現(xiàn)象。IMC亞微乳膠透皮速度快,皮膚滯留的儲庫效應(yīng)相對市售普通軟膏較弱,進而雙峰現(xiàn)象較市售軟膏沒那么明顯,導(dǎo)致其t1/2略為縮短,但沒有顯著性差異。當前,對于亞微乳膠等新型TDDS的體外經(jīng)皮浸透性研究較多,而體內(nèi)和體內(nèi)外相關(guān)性研究較少,而體外研究采用的是離體皮膚,其可靠性有待驗證。因而,建立和評價體內(nèi)外相關(guān)性,進而根據(jù)體外數(shù)據(jù)預(yù)測其體內(nèi)行為是非常有必要的[14]。反卷積分法是一種不需要進行房室模型擬合,直接用數(shù)學(xué)方式方法以真實的藥動學(xué)數(shù)據(jù)計算體內(nèi)輸入函數(shù)的數(shù)學(xué)計算方式方法[15,16]。本研究將其應(yīng)用于IMC亞微乳膠的體外經(jīng)皮浸透性實驗和體內(nèi)藥動學(xué)相關(guān)性研究中,結(jié)果表示清楚IMC亞微乳膠的體內(nèi)外相關(guān)性良好,講明能夠用體外經(jīng)皮浸透性實驗預(yù)測IMC亞微乳膠的體內(nèi)藥動學(xué)行為,為NSAIDS的TDDS的開發(fā)和質(zhì)量評價提供參考。以下為參考文獻:[1]FANC,ZHANGMH,WANGCX.Mechanismofactionofnon-steroidalanalgesicanti-inflammatorydrugs[J].ChinJHospPharm(中國醫(yī)院藥學(xué)雜志),2003,23(2):107-108.[2]ZHANGXJ.Indomethacinnewuseandindomethacinexternaluseinthetreatmentofpruritus:China,1543947[P].20030904.[3]YOUSZ.Indomethacinclinicaladversereactionandprevention[J].JModMedHealth(當代醫(yī)藥衛(wèi)生),2007,23(9):1330-1331.[4]ROSTOMA,DUBEC,Dube,WELLSGA,etal.PreventionofNSAID-inducedgastroduodenalulcers[J].CochraneDatabaseSystRev,2002,4(1):101-103.[5]ZUOJ,DUL,LIM,etal.Transdermalenhancementeffectandmechanismofiontophoresisfornon-steroidalanti-inflammatorydrugs[J].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