雌二醇霜剂透皮吸收示踪研究摘要用3H-E2作示踪剂,对雌二醇(E2)霜剂的透皮吸收速率和生物利用度进行了研究。
霜剂小鼠离体皮肤渗透速率为3.80ng.cm-2.h-1;小鼠在体内透皮吸收速率,6h内平均为4.72 ng.cm-2.h-1;与大白鼠静注给药相比,霜剂经皮给药的生物利用度为25.5%。
关键词雌二醇; 3H-雌二醇; 霜剂; 透皮吸收; 生物利用度中分类号:Q5-3 文献标识码:A文章编号:1005-8915(2000)03-0169-03Study on Percutaneous Absorption and Bioavailabitity ofEstradiol (E2) CreamShen Zilong,Wang Xiaofei,Shen Yanning,Wang Hong (Department of Biotechnic Resasearch Center,China PharmaceuticalUniversity)Abstract The percutaneos absorption and bioavailability of E2creamwere studied by 3H-E2as a tracer.Experiment results have showed thatthe average permeability(mg.cm-2.h-1)of E2cream through skin in mice in vitro is 3.80 and the average rate of percutaneoues absorption ofE2cream in vivo in mice is 4.72ng.cm-2.h-1.The bioavailability ofE2cream in rats is 25.5%.Key Words Estradiol(E2),3H-Estradiol, cream, Percutaneous absorption,Bioavailability雌激素替代疗法已用于因雌激素缺乏而引起疾病治疗,而且已成为首选药物[1~3]。
雌激素可通过注射,口服和经皮给药途径进入体内,然而,前两种途径由于一时血浓过高(峰谷效应),肝脏灭活(首过效应),而致副作用,且疗效欠佳,因此经皮给药是较好的选择。
国内外许多研究表明雌激素容易透过皮肤,使体内浓度达到正常值,而且可避免口服肝脏首过效应的副作用,用药方便,可随时中断用药,疗效好。
E2(雌二醇)霜为每日给药的经皮给药制剂,较之已生产上市的周效贴片,具有与正常人自身分泌激素相近的模拟性,即每日晨涂擦后产生的吸收峰与人体分泌雌激素的时间接近,从而避免了外源性雌激素恒释吸收而可能产生对人体自身分泌雌激素能力的负反馈抑制的副作用。
本文用3H-雌二醇作为示踪剂,对霜剂中雌二醇透皮吸收和霜剂的生物利用度进行了研究,为临床应用研究提供必要的数据。
1 实验材料和方法1.1 实验材料1.1.1 实验动物昆明种小白鼠,雌性,体重20±2g;SD大白鼠,雌性,体重200~250g。
1.1.2 试剂和仪器Estradiol,由浙江省仙居制药厂提供;3H-E2,由中国原子能科学院提供,放射性比活性为1.63×109Bq/mg,放射化学纯度为95%;雌二醇霜由中国药科大学生物技术中心制备(含1%Azone促渗剂);液体闪烁计数器为美国贝克曼公司LS-5801型。
1.2 实验方法1.2.1 小鼠离体皮肤透过速率测定[4]取健康小鼠6只,剪净腹部皮肤上的毛,面积约为5cm2,处死动物,取皮,刮去皮下脂肪和肌肉,剪成Φ2cm的圆形皮肤一片,置于流通扩散室中,皮肤上涂上E2霜,剂量30mg(含有3H-E23.27×104Bq,E20.300μg),活性面积3.14cm2;接收液为生理盐水加10% PEG400混合液;流速为6ml.h-1;实验共进行8h。
1.2.2 E2霜在体内透皮吸收[5]1.2.2.1 小鼠iv. 3H- E2尿、粪排泄分数的测定取健康雌性小鼠5只,体重15~20g,尾静脉注射3H-E2溶液0.5ml,剂量0.30μg E2/只。
给药后小鼠置代谢笼中,自由摄食,饮水,收集72h内尿液与粪便。
测定并记录尿液体积,粪便重量。
取40μl尿液,0.2g粪便置于闪烁瓶中,加高氯酸和过氧化氢各2滴,于70~80℃水溶液中消化,脱色,加适量乙二醇乙醚作助溶剂并加3ml闪烁液,配成均相样品,用液体闪烁计数器测定。
1.2.2.2 E2霜在体透皮速率测定取健康雌性小鼠5只,体重15~20g,前背部皮肤去毛,面积4cm2,在去毛皮肤上涂30 mg含3H-E2霜剂,剂量0.30μgE2/只。
用纱布和橡皮膏固定,给药后小鼠置代谢笼中,自由摄食、饮水。
给药6h后取下纱布和橡皮膏,擦去皮肤上残余药膏,在代谢笼中喂养72h,收集全过程中尿样,测量体积。
取尿样400μl,用高氯酸和过氧化氢消化、脱色,液体闪烁计数器测定放射性活性。
计算出经皮给药的尿排泄总放射性活性,以此值除以实验1.2.3.1中iv后排泄分数(0.815)即可得到E2霜剂中E2透皮吸收进入体内的总量,再除以给药时间和面积,即可计算出E2霜剂中E2透皮速率。
1.2.3 E2霜生物利用度测定1.2.3.1 血液中3H-E2放射性活性百分含量[6]大鼠经皮给药血液中3H-E2放射性活性百分含量测定:取雌性大鼠3只,剪净背部毛,面积9cm2。
将含3H-E2的霜涂于去毛皮肤上,用纱布和橡皮膏固定,于给药后1 h,4 h和8 h分别摘眼球采血约1ml,离心得血清,以E2标准品对照,标准品浓度为0.1 μg/ml。
以苯-丙酮(4∶1)溶液为展开剂,在硅胶纸上对各采样点进行层析,分离E2与其代谢物,分别测定各段放射性活性。
大鼠静脉注射3H-E2血液中3H-E2放射性活性测定:取雌性大鼠3只,乙醚麻醉固定,股静脉注射3H-E2溶液,于给药后1 h,4 h和8 h分别摘眼球采血适量,离心得血清,按1.2.3.1方法测得大鼠静脉注射E2后不同时间血清中3H-E2在总放射性活性中百分含量。
1.2.3.2 E2霜透皮制剂生物利用度雌性大鼠12只,体重150~200 g,随机分为2组,每组6只。
一组股静脉给药,剂量:中剂量,3.82μg E2/kgBw。
另一组经皮给药,中剂量:3.82μg E2/kgBw,在大鼠前背部剪净毛,面积为8cm2,在去毛皮肤上涂以含3H-E2霜并用纱布和橡皮膏固定,于给药后0.5h,1h,2h,4h,6h,8h,12h,24h和48h股动脉或割尾采血100μl于闪烁瓶中,给药后6h 后摘除纱布并擦去皮肤上残余药物。
静注组大鼠于给药后5min ,10min ,30min ,1h ,2h ,4h ,6h ,8h ,12h ,24h 和48 h 股动脉或割尾采血100μl 于闪烁瓶中。
所有血样加高氯酸和过氧化氢各2滴于70~80℃水浴中消化、脱色1h ,使样品呈无色透明状态,冷却后加入适量助溶剂乙二醇乙醚(0.2ml )和3ml 闪烁液,配成均相样品,用液体闪烁计数器测定放射性活性,测定数值经校正,得药时曲线,再通过曲线下面积的求算得出该制剂的生物利用度。
2 结果和讨论2.1 小鼠离体皮肤透过速率实验结果如表1所示。
表1数据表明,雌二醇霜在小鼠离体皮肤上的平均渗透速率为3.80±1.06ng .cm -2.h -1。
说明E 2可透过皮肤,而且有较高的透过速率。
Tab 1 The average permeability .ng .cm -2(h -1)of E 2cream through mice skins in vitro(n=6)2.2 E 2霜在体透皮吸收小鼠iv 3H-E 2后,尿和粪中排泄实验结果如表2所示。
表2中数据表明,iv 后,E 2有81.5%从尿排出,粪中排泄占14.0%。
Tab 2 Exretion in urine and feces of mice after iv. 3H-E 2 2.3 小鼠经皮给药E 2透皮吸收霜的实验结果小鼠经皮给药E 2透皮吸收霜的免疫结果如表3所示,表3中数据表明,小鼠在体透皮吸收速率为4.72±1.16 ng .cm -2.h -1。
Tab 3 The rate of percutaneous absorption in mice in vivo(n=5)2.3 E2霜生物利用度3H-E2经皮给药和静注给药后,血液中3H-E2的放射性活性百分含量的实验结果如表4和表5所示。
Tab 4 Percentage of 3H-E2in blood afterperctaneous absorption of E2creamTab 5 Percentage of 3H-E2 in blood after iv .E2Radioactive chemical pure of 3H-E2is equal or more than 95% sopercentage of 3H-E2is 95% at “0”经拟合,3H-E2经皮给药时间-百分含量方程:Pt=79.2e-0.15t r=0.92Pt:t时间血液总放射性活性中3H-E2百分含量方程表明,经皮给药后,3H-E2在动物体内百分含量随时间呈指数衰减。
由此可算得各实验时间点3H-E2放射性活性,并通过放射性比活求得E2血药浓度。
同1.2.3.1法,拟合出时间-百分含量关系方程:Pt=85.7c0.13t r=0.95静注后,3H-E2在动物体内百分含量也随时间成指数衰减,由此可得静注给药后3H-E2血浓-时程曲线。
经皮给药过程中,药物透过皮肤被其中代谢酶所分解,进入血液循环后再被肝脏所代谢,因此与静注相比,经皮给药3H-E2放射性含量稍低。
用3H-E2作示踪剂,测定E2霜经皮给药和静注给药的血液浓度时程曲线如1所示。
可以看出,静注后,3H-E2血浓-时程曲线符合二室静注模型,可用方程描述:C=Ae-αt+Be-βt。
Fig 1 Mean blood concentration Profiles of E2after iv.admistration and percutaneous absorption E2cream.经计算机用PKBPN1程序拟合,可得出一系列动力学参数,其消除半衰期t1/2为2.68h。
以一室模型拟合经皮给药3H-E2血浓-时程曲线:C=A(e-kt-e-kat),得一系列动力学参数。
通过求得经皮给药和静注给药后3H-E2血浓-时程的曲线下面积,可得出该雌二醇霜剂的生物利用度。