肉桂油对马钱子总碱中马钱子碱和士的宁透皮吸收的影响

2019-04-15 -

赵雪琪，齐笑，管庆霞，冯宇飞，关枫，王艳宏黑龙江中医药大学药学院，黑龙江哈尔滨 150040

摘要：目的探讨肉桂油对马钱子总碱透皮吸收的影响，为马钱子相关制剂的开发和减毒增效研究奠定基础。方法以体外 SD 大鼠皮肤为渗透屏障，Franz 扩散池法考察不同浓度（0.5%、1%、3%、5%、10%）肉桂油对马钱子总碱中马钱子碱和士的宁透皮吸收的影响；采用饱和溶解度法测定马钱子总碱中马钱子碱和士的宁在不同浓度肉桂油中的平衡溶解度；采用 HPLC 测定马钱子总碱角质层/溶剂分配系数；采用傅里叶变换衰减全反射红外光谱技术测定肉桂油对皮肤角质层的作用。结果不同浓度肉桂油促透马钱子总碱中马钱子碱的稳态渗透速率（Jss）和增渗比（ER）分别为 5.84～19.65 g/（cm2•h）、0.23～3.54，促透马钱子总碱中士的宁的 Jss 和 ER分别为 1.36～18.38 g/（cm2•h）、0.19～2.55；马钱子总碱中马钱子碱、士的宁在不同浓度肉桂油中的平衡溶解度分别为 6.10～10.97 g/L、4.10～6.58 g/L；马钱子总碱中马钱子碱和士的宁的角质层/溶剂分配系数分别为 0.74～1.39、0.24～0.35。结论不同浓度肉桂油对马钱子总碱中的马钱子碱及士的宁均有一定促透作用，以1%肉桂油作用最佳，其机制可能为通过影响角质层内角蛋白改变角质层结构而促透。关键词：肉桂油；马钱子总碱；马钱子碱；士的宁；透皮吸收

中图分类号：R285.5 文献标识码：A 文章编号：1005-5304(2019)04-0078-07

DOI：10.3969/j.issn.1005-5304.2019.04.017 开放科学（资源服务）标识码（OSID）：

Effects of Cinnamon Oil on Transdermal Absorption of Brucine and Strychnine in Total Alkaloids from Strychni Semen

ZHAO Xueqi, QI Xiao, GUAN Qingxia, FENG Yufei, GUAN Feng, WANG Yanhong

College of Pharmacy, Heilongjiang University of Chinese Medicine, Harbin 150040, China

Abstract: Objective To investigate the effects of cinnamon oil on the transdermal absorption of total alkaloids from Strychni Semen; To establish an foundation for the development of related preparations of Strychni Semen and its attenuated and synergistic effects. Methods The SD rat skin was used as a permeation barrier in vitro. The effects of different concentrations of cinnamon oil (0.5%, 1%, 3%, 5%, 10%) on transdermal absorption of brucine and strychnine in total alkaloids from Strychni Semen were investigated by Franz diffusion pool method. The equilibrium solubility of brucine and strychnine of total alkaloids from Strychni Semen in different concentrations of cinnamon oil was determined by saturated solubility method. The stratum corneum/solvent partition coefficient of total alkaloids from Strychni Semen was determined by HPLC. ATR-FTIR technique was used to determine the effects of cinnamon oil on the stratum corneum of skin. Results The steady-state rate of permeation (Jss) and enhancement ratio (ER) of brucine of total alkaloids from Strychni Semen were 5.84–19.65 μg/(cm2•h) and 0.23–3.54, respectively; strychnine’s Jss and ER were 1.36–18.38 μg/(cm2•h) and 0.19–2.55, respectively. The equilibrium solubility of brucine and strychnine in total alkaloids in different concentrations of cinnamon oil was 6.10–10.97 g/L and 4.10–6.58 g/L. The stratum corneum/solvent partition coefficient of brucine and strychnine were 0.74–1.39 and 0.24–0.35, respectively. Conclusion Different concentrations of cinnamon oil can promote penetration of brucine and strychnine in Strychni Semen, and with 1% cinnamon oil the best. The penetration promoting mechanism of cinnamon oil may promote the penetration by influencing the keratin to change the structure of stratum corneum.

Keywords: cinnamon oil; total alkaloids from Strychni Semen; brucine; strychnine; transdermal absorption

基金项目：国家自然科学基金（81473359）；黑龙江省科技计划青年科学技术专项资金（QC07C107）；黑龙江省教育厅科学

技术研究项目（11531357）

通讯作者：王艳宏，E-mail：wang.yanhong@163.com

马钱子为马钱子科植物马钱Strychnos nux-vomica L.的干燥成熟种子，具有通络止痛、散结消肿功效，用于治疗风湿痹痛、肌肤麻木、牙痛、防风、顽癣、恶

性肿瘤、重症肌无力、截瘫、小儿麻痹后遗症等[1-4]。

2015年版《中华人民共和国药典》中马钱子的含量测定指标为马钱子碱、士的宁，二者既是马钱子的主要有效成分，也是有毒成分。如何既保留或增强马钱子的药理活性又降低其毒性，是马钱子相关制剂开发需解决的关键问题。由于具有恒定的血药浓度，可降低药物毒性，经皮给药成为目前马钱子制剂开发的理想

选择[5]。研究表明，肉桂与马钱子配伍可起到减毒作

用[6-9]。肉桂油为肉桂的干燥枝、叶经水蒸气蒸馏提取的挥发油，是肉桂的主要成分，不仅具有驱风健胃、

抗真菌、解热止痛作用，还可促进药物透皮吸收[5]。本试验以马钱子碱和士的宁为评价指标，测定马钱子总碱在不同浓度肉桂油中的饱和溶解度，采用 Franz扩散池法探讨不同浓度肉桂油对马钱子总碱经皮渗透性的影响，进一步测定马钱子总碱角质层/溶剂分配系数，采用傅里叶变换衰减全反射红外光谱技术探讨肉桂油对皮肤角质层的作用，旨在通过探讨肉桂油对马钱子总碱透皮吸收的影响，为马钱子相关制剂的开发和减毒增效研究奠定基础。1 仪器、试药与动物AB265-S 分析电子天平，上海梅特勒-托利多国际贸易有限公司；FA2004 分析天平，上海良单仪器仪表有限公司；LC-20AD型高效液相色谱仪，日本岛

津公司；HC-188 透皮仪、MSE-1600 Franz 扩散池，天津市矽新科技有限公司；SB-5200超声波清洗机，

宁波新芝生物科技股份有限公司；IRTracer-100 傅里叶变换红外光谱仪， SHIMADZO 岛津制作所； HZS-HA水浴振荡器，哈尔滨市东联电子技术开发有

限公司；TGL-16C台式离心机，上海安亭科学仪器厂； Vacucell 真空干燥箱，德国MMM公司；V3 S025 涡旋振荡器，德国IKA 公司。

马钱子，哈尔滨市盛泰中药饮片厂，批号

20090165，经黑龙江中医药大学药学院孙慧峰教授鉴定为马钱科植物马钱 Strychnos nux-vomica L.的干燥成熟种子。马钱子碱对照品（纯度≥ 98% ，批号

B25064）、士的宁对照品（纯度≥98%，批号 B25079）中国食品药品检定研究院；三乙胺（天津市博迪化工有限公司，批号 HG3121394），冰乙酸（天津市富宇精细化工有限公司，批号 20160524），色谱甲醇（美国 DIKMA），1,2-丙二醇（天津市致远化学试剂有限公司），肉桂油（广西平南县六陈老谢肉桂场）。

清洁级雄性SD大鼠，体质量 220 g，黑龙江中医药大学实验动物中心提供，动物许可证号SCXK（黑） 2013-004。

2 方法与结果

2.1 马钱子总碱中马钱子碱和士的宁分析方法的建立分别配制马钱子碱和士的宁对照品溶液、马钱子总碱提取物供试品溶液、体外透皮空白接受液及体外透皮试验接受液。考察方法的专属性、线性关系、精密度、稳定性、重复性及回收率。

马钱子总碱中马钱子碱和士的宁HPLC分析条件为：采用 DIKMA Diamonsil C18 色谱柱（4.6 mm×

250 mm，5 m），流动相为甲醇∶水＝24∶76（水∶

冰乙酸∶三乙胺＝230∶2.40∶0.30），流速 1.0 mL/min，检测波长 254 nm，柱温 30 ℃，进样量10 L。以浓度为横坐标，峰面积积分值为纵坐标，进行线性回归，线性关系考察结果见表1，色谱图见图1。结果表明，马钱子碱和士的宁的精密度 RSD 分别为 0.42%、

0.27%，24 h 稳定性 RSD 分别为 0.87%、0.35%，重复性 RSD 分别为 0.60%、0.33%，平均回收率分别为

97.83%（RSD＝0.28%）、98.65%（RSD＝0.39%）。该分析方法的专属性、精密度、稳定性、重复性、准确性均良好。马钱子碱和士的宁在提取物中的质量浓度分别为 0.04、0.10 g/L。

2.2 不同浓度肉桂油对马钱子碱和士的宁透皮吸收的影响

2.2.1 供给液的制备

[8]

用丙二醇-水（80∶20）配制成不含肉桂油及含肉桂油 0.5%、1%、3%、5%、10%（V/V）的溶液各

50 mL，超声混匀，以3%氮酮作为阳性对照。为确保其具有最大的热力学活性和漏槽条件，分别取上述不同浓度肉桂油溶液配制成马钱子碱和士的宁的饱和溶液作为供给液，低温避光密闭保存备用。

2.2.2 接受液的制备以 15%乙醇生理盐水作为接受液[10]。

2.2.3 离体皮肤的制备

将雄性SD大鼠用乙醚麻醉后处死，取背部皮肤，将皮下组织剥离干净，用生理盐水反复冲洗，直至洗液澄清无血迹、无混浊，浸泡，置冰箱中冷藏备用。

2.2.4 体外透皮试验鼠皮在常温下解冻，将处理好的皮肤置于 Franz扩散池的供给池和接受池结合处，有效扩散面积为

3.14 cm2，接受池体积为 5 mL，使角质层面向供给池，用弹簧夹固定。接受池中加入15%乙醇生理盐水，水

浴温度（32±0.5）℃，磁搅拌子转速为 300 r/min。在供给池中加马钱子总碱供试液1 mL，分别于 1、2、

4、6、8、12 h 取出全部接受液，同时补加等体积接受液并排尽气泡。接受液在 50 ℃水浴中减压浓缩至

干，1 mL 甲醇复溶[11]，按“2.1”项下色谱条件测定。并根据下式计算累积渗透量（Qn）。

式中，Cn 为第 n 个取样点测得的药物浓度；Ci为第 i个取样点测得的药物浓度。V为接受液体积，

V0为取样液体积，A为有效经皮吸收面积。以时间为横坐标、Qn 为纵坐标，分别绘制马钱子碱和士的宁在不同浓度肉桂油促透作用下的经皮渗透曲线。药物渗透达到稳态后，其中直线部分的斜率为药物的透皮速率，即稳态渗透速率（Jss）。扩散时滞（Tlag）为线

性方程截距与斜率的比值[10]。增渗比（ER）＝加促渗剂后药物 Jss÷未加促渗剂药物 Jss。结果见表 2、表3、图2、图 3。

2.2.5 药物皮内滞留量测定透皮试验结束后，取下离体皮肤，剪下用药部位，分别用清水和无水乙醇擦拭皮肤表面各3次，以除去离体皮肤表面残留药物，用滤纸吸干水分后，将皮肤剪碎，置于5 mL离心管中，加甲醇1 mL，涡旋 5 min后超声提取1 h，离心 1 min，取上清液，经 0.45 m微孔滤膜过滤[12]，进行 HPLC测定，计算药物在皮肤中的滞留量（Qm）。Qm＝（Cm×V）/A。式中，Cm为测得残留皮肤内药物质量浓度，V 为加入甲醇体积，A为皮肤渗透面积。

由表2、图 2可知，与对照组比较，5%、10%肉桂油对马钱子碱无显著经皮吸收促进作用，其中 5%

肉桂油对马钱子碱经皮渗透有抑制作用；0.5%、1%、

3%肉桂油对马钱子碱有显著的促渗作用（P＜0.05）。不同浓度肉桂油对马钱子碱促渗能力为 1%肉桂油＞

3%肉桂油＞0.5%肉桂油＞10%肉桂油＞5%肉桂油；皮肤滞留量为 1%肉桂油＞3%肉桂油＞10%肉桂油＞

0.5%肉桂油＞5%肉桂油。由表 3、图 3可知，与对照

组比较，0.5%、1%、3%肉桂油对士的宁经皮吸收有不同程度促进作用，其中 1%肉桂油有显著的经皮促

渗作用（P＜0.05）。不同浓度肉桂油对士的宁促渗能力为1%肉桂油＞3%肉桂油＞0.5%肉桂油＞10%肉桂

油＞5%肉桂油；皮肤滞留量为3%肉桂油＞0.5%肉桂

油＞10%肉桂油＞1%肉桂油＞5%肉桂油。

2.3 平衡溶解度测定将过量药物加入已知体积的不含或含有 0.5%、

1%、3%、5%、10%肉桂油的丙二醇-水（80∶20）溶剂中，涡旋3 min，超声15 h溶解药物，然后于（32±

0.5）℃平衡 48 h以上。将饱和溶液以10 000 r/min 离心 15 min，并将上清液的等分试样通过 0.45 m微孔滤膜过滤，用流动相稀释后，采用HPLC 进行分析，结果见图4。