pH 对盐酸氯胺酮离体家兔鼻粘膜渗透性的影响

第1卷第1期中国药剂学杂志Vol.1No.12003年5月ChineseJournalofPharmaceuticsMay2003p.1收稿日期：2003-04-30作者简介：丁平田（1969-），男（汉族），山东临朐人，副教授，博士，硕士生导师，主要从事药剂学研究，Tel：(024)23953228，E-mail:dingpingtian@yahoo.com.cn。文章编号：（2003）01-0001-05pH对盐酸氯胺酮离体家兔鼻粘膜渗透性的影响王惠姝1，张锦2，徐晖1，陈大为1，丁平田1（1．沈阳药科大学药学院，辽宁沈阳110016;2.中国医科大学第二临床学院麻醉科，辽宁沈阳110014)摘要：目的研究pH值对盐酸氯胺酮经离体家兔鼻粘膜渗透性的影响，为经鼻腔给药的处方设计和优化提供依据。方法用体外扩散实验考察各种pH值条件下离体兔鼻粘膜对氯胺酮的透过性。结果pH值小于7.40时,氯胺酮的渗透系数无明显的变化,而当pH值由7.40升高至8.23时，渗透系数大幅度增加。结论pH对氯胺酮经离体兔鼻粘膜的渗透性有较大的影响。对于弱酸弱碱性药物，pH值是一个必须考虑的处方因素。关键词：药剂学；鼻腔给药；鼻粘膜渗透性；盐酸氯胺酮；pH中图分类号：R94文献标识码：A氯胺酮（ketamine，KET）是一种新型的分离麻醉药，其镇痛效能极强，起效迅速，广泛应用于临床。目前国内外常用的剂型有盐酸氯胺酮（KET·HCl）的注射剂、口服液和栓剂等。鼻腔作为全身作用药物的给药部位日益受到人们的关注，鼻腔给药有如下诸多优点：（1）吸收迅速、完全，从而适用于小剂量给药；（2）鼻腔给药可避免药物对胃肠道的刺激及胃酸和消化酶对药物的破坏；（3）可避免肝脏的首过作用，生物利用度高。（4）分子质量小的药物生物利用度很高，分子质量大的多肽和蛋白类药物也能在吸收促进剂的作用下有较好的吸收。经鼻腔给药的生物利用度主要取决于药物的性质。小分子药物较容易透过粘膜[1,2]，脂溶性药物也较易透过[3]。KET·HCl为小分子化合物，同时又具有良好的脂溶性，这表明KET·HCl在鼻腔应该有较好的吸收。为了更深入地了解KET·HCl在鼻粘膜的吸收性质，选用离体鼻粘膜扩散实验进行实验研究。作者研究了pH值对盐酸氯胺酮经家兔离体鼻粘膜渗透性的影响。1材料与仪器盐酸氯胺酮（KET·HCl，华北制药厂），正辛醇（天津博迪化工有限公司），甲醇（山东禹王实业有限公司禹城化工厂），其余试剂均为市售分析纯。高效液相色谱仪（美国PerkinElmer公司），MD100—1型电子天平，79HW—1恒温磁力搅拌器（浙江乐成电器厂），pHS—3C型酸度计（上海伟业仪器厂），水平扩散池（沈阳玻璃2中国药剂学杂志第1卷仪器厂），鼻骨膜剥离器（沈阳医药集团公司医疗器械公司）。2方法2离体鼻粘膜的制备健康家兔，雌雄兼用，体重2.0~3.0kg，耳缘静脉注射空气针处死。剔除鼻上部覆盖的皮毛，打开鼻腔，用鼻骨膜剥离器沿鼻中隔和后壁粘膜将鼻粘膜小心剥离，用冷Ringer液轻轻清洗所取粘膜，将粘连的软骨除去。处死动物后20min内开始体外扩散实验。2.2实验介质组成以林格液（Ringersolution）为扩散介质[1]。该溶液由两部分组成：一部分含125mmol·L-1氯化钠，5mmol·L-1氯化钾，1.4mmol·L-1氯化钙；另一部分含1.2mmol·L-1一水磷酸二氢钠，10mmol·L-1碳酸氢钠及11mmol·L-1葡萄糖。上述两溶液于低温下贮存，使用前等量混合。2.3渗透实验采用自制Durrheim渗透扩散装置，包括供给池和接受池，有效扩散面积为0.59cm2。与传统的Valia-Chien扩散池不同的是，每个半池有2个侧臂，分别用于导入混合气体和取样。保持离体鼻粘膜的形状将其固定在2池之间，使粘膜层面向供给池，浆膜面向接受池。向接受池中加入Ringer液2mL，同时施加一轻微流体静压（1cmH2O柱）来验漏，这一实验能够准确地检验出导致渗漏的不完全密封和肉眼看不到的穿孔[2]。在两只扩散池中分别放入等体积Ringer液（2mL）。同时，两侧各放一只小型搅拌子，转速100r·min-1。在粘膜两侧以每秒钟约2~3个气泡的速度通入O2和CO2（95׃5）的混合气体。实验装置如图1所示。在37℃恒温水浴中平衡30min后，供给池和接受池分别换以预热至37℃的药液和Ringer液，体积均为2mL，于实验开始后的第20、40、60、90、120min从接受池中取样1.4mL，同时补充等体积的空白Ringer液。样品经0.45µm微孔滤膜过滤，续滤液于4℃冰箱中贮存，待测定。Fig.1Apparatususedforinvitrodrugpermeationstudies1—Waterbath;2—Receptorchamber;3—Screwbolt;4—Nasalmucosa;5—Magneticstirringbar;6—DonorchamberO2345612O2第1期王惠姝等：pH对盐酸氯胺酮离体鼻粘膜渗透性的影响32.4样品测定参照文献[3]，用HPLC方法测定样品中的KET的浓度。色谱条件：色谱柱为Kromasil(ODS150mm×4.6mmID,5µm,中国天河公司)；流动相为甲醇-水(50׃50，pH6.0)；检测波长为268nm；柱温为30℃；流速为1.0mL·min-1。应用外标法，以峰面积定量，在25.15~603.6mg·L-1内，样品质量浓度与峰面积线性关系良好，标准曲线方程为：A=1789.4C+4220.9（r=0.9998）。3结果与讨论图2是不同pH值下KET经家兔离体鼻粘膜的渗透动力学曲线，从图2可以看出，达到稳态后KET以恒定的速率透过离体鼻粘膜，累积药物透过量与时间呈良好的线性关系。Fig.2ThepermeationkineticprofilesofketaminehydrochlorideacrossnasalmucosainvitroatdifferentpH(n=5)由曲线进行线性回归，计算各pH值下的稳态流量，结果列于表1。Table1EffectofpHonthepermeabilityofketamine(KET)acrossexcisedrabbitnasalmucosa(n=5)表观透过系数（Papp）定义为[4]其中Jss为稳态流量，C0为供给池初始药物质量浓度，A为有效透过面积，△Q为药物累积透过量，△t为取样时间间隔。所以可由KET经鼻粘膜渗透动力学曲线的稳态部分的斜率，即稳态流量求得不同pH值下的KET的粘膜渗透系数，计算结果见表1。0300600900050100150t/minQ/µg·cm-2pH5.82pH6.60pH7.40pH8.23pHJss×103/µg·cm-2·s-1Papp×106/cm·s-1[B/BH+]5.823.640±0.3022.056±0.1700.0216.604.191±0.4792.144±0.1380.1267.403.838±0.4212.047±0.2240.7948.233.187±0.2743.233±0.2785.370()13600360000ssapp⋅⋅⋅∆∆=⋅⋅=ACtQACJP4中国药剂学杂志第1卷将渗透系数对pH值作图，得到如图3所示的曲线。由图3可以看出，pH小于7.40时,KET的渗透系数无明显的变化,而当pH值由7.40升高至8.23，渗透系数大幅增加。根据Handerson-Hasselbalch方程可以计算出的非解离态和解离态氯胺酮的浓度比值，结果见表1。对于弱碱性药物，当pH<pKa(pKa=7.5)时，[B]<<[BH+]，氯胺酮主要以解离态存在；在碱性条件下pH>pKa，[B]>>[BH+]，氯胺酮主要以非解离态存在。在pH<7.4的条件下,药物的渗透系数基本相等,说明这时药物主要以离子形式透过鼻粘膜。当给药池中的pH升高至8.23时,药物非解离型与解离型的比值为5.37,所以药物渗透系数的增加主要应归因于药物非解离型与解离型比值的变化。对于弱酸弱碱性药物，pH值是一个必须考虑的处方因素。实验结果表明，氯胺酮游离碱较离子型透过性强，所以制备盐酸氯胺酮粘膜给药制剂时，应在溶解度许可和粘膜可耐受的范围之内，选择一个适当的pH值，以增加药物经粘膜透过的量。Fig.3ProfileofpermeationcoefficientversuspH参考文献:[1]HideshiN,SatokoI,KazuoO,etal.Screeningofcationiccompoundsasanabsorptionenhancerfornasaldelivery[J].IntJPharm，1999,185：1-12.[2]HerseySJ,JacksonRT.Effectofbilesaltsonnasalpermeabilityinvitro[J].JPharmSci，1987,76(12)：876-879.[3]ZHANGDan,JIANGYan.SimultaneousdeterminationofketaminephenobarbitoneandatropineinplasmabyRP-HPLC[J].ChineseJournalofHospitalPharmacy(中国医院药学杂志)，1997,17(3)：101-103.[4]ZHENGJun-min.Transdermldrugdeliverynewdosageform(经皮给药新剂型)[M].Beijig：Peoplehealthypress,1997.271-282.00.511.522.533.544.556789pHP×106/cm·s-1第1期王惠姝等：pH对盐酸氯胺酮离体鼻粘膜渗透性的影响5EffectsofpHonthepermeabilityofketaminehydrochloridethroughexcisedrabbitnasalmucosaWANGHui-shu1,ZHANGJin2,XUHui1,CHENDa-wei1,DINGPing-tian1(1.SchoolofPharmacy,ShenyangPharmaceuticalUniversity，Shenyang110016,China;2.DepartmentofAnesthesiology，ChinaMedicalUniversityAttachedSecondHospital，Shenyang，110014，China)Abstract:ObjectiveTostudytheeffectsofpHonthenasalpermeabilityofketaminehydrochloride(KET·HCl).MethodsThepermeabilityofKETacrossexcisedrabbitnasalmucosawasmeasuredusinginvitrodiffusioncellmethodatvariouspH.ResultsThepartitioncoefficientdoesnotvaryobviouslywhenthepHindonorisbelow7.40,whileitincreasesmarkedlywhenpHchangedfrom7.40to8.23.ConclusionThepHvalueisanimportantfactorthataffectedthepenetrabilityofketaminehydrochloridethroughtheexcisedrabbitnasalmucosa,whichmustbeconsideredwhendesigninganasalusedformulation,especiallyforaweakbaseoraciddrug.Keywords:pharmaceutics;nasaldrugadministration；nasalpermeability；ketaminehydrochloride；pHvalue