中药外用透皮吸收研究进展

中日友好医院中医肿瘤科 李园 李佩文 中药外用是根据中医基础理论，将各种中草药制成各类不同的剂型，如丸、散、丹、膏、栓、酊、酒剂等，贴敷于体表一定部位或穴位，经体表(皮肤)或五官九窍(眼、耳、口、鼻、前后二阴)等作用于人体，以取得局部和全身效应的一种治疗方法。它是中医疗法重要的一个组成部分，在古代主要应用于治疗外科病、急病、局部疾病，随时间的发展，新技术与理论的不断完善，中药外治的适用范围不断扩大，在疾病的治疗中发挥着越来越重要的作用。本文就外治法的起源、作用机理、促透剂、透皮吸收实验等方面的研究进展做一综述。 1 中药外治法的渊源 中药外治法历史悠久。原始社会就有用树叶、草茎涂伤口，偶然治愈疾患并发现了药物的作用。《殷墟卜辞》中有22种疾病使用了外治法；《周礼•天宫》记载了以外敷药物治疗疮疡；帛书《五十二病方》记载了“利赤蝎，以血涂之”，还最早记载了酒剂外用；《内经》多个篇章有关于外治的论述，如：《灵枢•刺节真邪》：“桂心渍酒，以熨寒痹”。晋•葛洪《肘后备急方》对黑膏药制法、条件、用具均有详细记载；宋代《刘涓子鬼遗方》载有多种薄贴之法；《本草纲目》述及外贴膏药治疗痈疽、风湿之症。《集救广生集》与《理论骈文》是我国历史上论述外治法的两部专著，尤其是吴尚先所著《理论骈文》总结了我国清末以前千余年的外治方法，提出了贴、涂、熨、洗、点等百余种外治法，方剂达1500余首。为后世树立了楷模，在这部专著中他提出了“外治之理，即内治之理”，从而奠定了外治法的理论基础。 2 中药外治法透皮吸收、作用机理 中医学认为：外用药物切近皮肤，通彻于肌肉纹理之中，将药物的气味透达过皮肤以至肌肉纹理而直达经络，传入脏腑，以调节脏腑气血阴阳，扶正祛邪，从而治愈疾病。吴尚先在《理论骈文》中指出：“外治之理即内治之理，外治之药亦即内治之药，所以异者源耳，医理药性无二，而法则神奇变幻”，“外治必如内治者，先求其本，本者何?明阴阳，识脏腑也……，虽治在外，无殊治在内也。所以与内治疗并行，而能补内治之不及者，此也”。徐大椿指出“汤药不足尽病，人之疾病，由外入内，其流行于经络脏腑，必服药乃驱之，若其病既有定所，在皮肤筋骨之间可按而得者，用膏贴之，闭塞其气，使药性从毛孔而入其腠理，通经贯络，或提而出之，或攻而散之，较服药尤有力”。 现代医学研究认为：皮肤作为一个给药入口，局部给药后，大部分直接进入给药部位发生药效，同时药物可以经血液循环对全身发生作用。据雷亚锋等所做跌打膏透皮吸收研究报道：膏药贴用3小时后，其有效成分士的宁在大鼠体内血药浓度即达稳定值范围，100小时内血药浓度维持在45～49.2μg/mL；膏药作用于离体小鼠皮肤上，8小时内士的宁的平均渗透速率为40μg/cm2.h。这说明外用药起效快，缓释效果好，作用时间长。同时测得用药部位皮肤士的宁含量是非用药部位的7.5倍。 2.1 药物的经皮吸收机制 2.1.1 药物通过皮肤动脉通道、角质层转运(包括细胞内扩散、细胞间质扩散)和表皮深层、真皮转运而被皮肤乳头层中的毛细血管网吸收，从而进入血液循环。 2.1.2 皮肤穴位处的药物吸收。与别处皮肤相比，穴位处皮肤阻抗低、电容大、电位高，有利于药物透皮吸收。 2.1.3 粘膜处药物的吸收。如口腔的舌下粘膜、鼻粘膜、直肠粘膜等均为药物外用的常见给药部位，粘膜没有角质层，药物透入较容易、速度快。但此处皮肤较为娇嫩，不耐刺激，用药要求高。 2.1.4 水合作用。角质层的含水量为环境相对湿度的函数。中药外贴，可以在局部形成一种汗水难以蒸发扩散的密闭状态，使角质层水量由5～15%增至50%。角质层经水合作用后，可膨胀成多孔状态，易于药物穿透，实践证明，药物的透皮速率可因此增加4～5倍。同时还能使皮温从32℃增至37℃，加速血液循环。 2.1.5 表面活性剂或透皮促进剂的作用。如膏药中所含铅皂是一种表面活性剂，可促使被动扩散的吸收，增加表皮类脂膜对药物的透过率；西药如月桂氮卓酮(Azone)、二甲基亚砜等均有显著的促进大多数亲水性和疏水性化合物的透皮吸收作用。它们可能是通过增加类脂骨架无序性而增加皮肤的非均匀性来打开新的渗透途径，从而促进药物渗透。有报道说Azone可增加角质流动性，使角质层的类脂质产生不规则排列，且可使毛囊口拓宽，有利于药物通过角质层吸收。据周金煦等人在2%Azone水溶液对小鼠皮肤表面超微结构改变的研究中，发现部分表皮出现小裂隙，有的孔穴长达2～4um。 2.1.6 芳香性药物的促进作用。现代离体皮肤试验表明：芳香性药物敷于局部，可使皮质类固醇透皮能力提高8～10倍，因此外治方药中，冰片、麝香、沉香、檀香、菖蒲、川椒、白芥子、姜、肉桂之类芳香药物，几乎每方必用。 2.2 影响皮肤吸收作用的因素 2.2.1 机体因素：主要有：(1)年龄、性别，一般婴儿、老年人的皮肤吸收率较成年人高，女性吸收率较男性高；(2)部位，体表的不同部位角质层厚薄不一，其吸收药物的程度不同，据Chien报道，人体体表吸收率由大到小依次为：耳后、阴囊、腹股沟、额、腋下、头皮、背、手掌、前臂；(3)皮肤含水量，皮肤角质层经水合作用后细胞的通透性增加；(4)皮肤损坏、破溃会破坏皮肤角质层的屏障作用，增强皮肤吸收能力。 2.2.2 制剂因素：分子量小、熔点低、油/水分配系数接近1、分子型外用药物易于透过皮肤。具体为：(1)皮肤对水制剂仅微量吸收；(2)对脂溶性物质，如VitA、VitD、VitK等可大量吸收；(3)激素亦迅速吸收；(4)重金属及盐类，如铅、锡、汞、砷等皮肤易吸收；(5)外用药剂型态对吸收亦有影响，如软硬膏易吸收，霜剂次之，粉水剂难于吸收；(6)其他如药物的热力学特性、电离状态、赋形剂、透皮吸收促进剂、药物施用面积、接触时间、施用频率等均对皮肤的吸收率产生影响。 2.3 加强药物透皮吸收的一些方法 2.3.1 加入高效渗透促进剂：这是一些能加速药物通过皮肤屏障进入血液循环的化学物质。 主要包括： (1)有机溶剂：如甲醇、乙醇、尿素、水杨酸等； (2)有机酸、酯、酰胺类：如硬脂酸、油酸、N—环庚基—N癸基乙酰胺等。药物在硬脂酸、硬脂酸胆盐共存下，透皮效率增加，制成油型软膏可产生全身透皮作用； (3)亚砜类：如二甲基亚砜及其衍生物。它是应用最早的促透剂之一，穿透作用强，速度快，适用范围广，有助于多种药物透皮。缺点是有强烈臭味，皮肤刺激大，大面积使用可产生全身副作用，如溶血、视神经毒性等； (4)氮酮类：如月桂氮卓酮、N—十二烷—2—吡咯啉酮等。Azone是新型促透剂，副作用小，但对亲脂性药物促渗透性远不如亲水性，发挥作用慢、迟滞时间长； (5)表面活性剂：如非离子型的吐温80、阴离子型的月桂醇硫酸钠等； (6)二元渗透：低级二醇，如丙二醇、丁二醇与氮酮配伍，丙二醇与油酸、1，4丁烷二醇与亚麻油酸，协同透皮。 2.3.2 药物与脂质体包封：脂质体是磷脂和其他两亲性物质分散于水中，由一层或多层同心的脂质双分子膜包封而成的球状体。它可作为载体将药物包封于脂质双分子层形成的超微型球状载体内，增加药物的溶解度，提高药物的生物利用度，使药物具有靶向作用，被誉为“药物导弹”。其主要特点是： (1)脂质体可增加皮肤角质层水合作用，还能透过角质层到皮肤深层，甚至脂质体磷脂与角质层脂质融合，改变皮肤结构，包封难以透皮的药物，促进其透皮吸收； (2)对局部应用的药物，脂质体不仅对其有良好的促透作用，还降低药物的全身吸收，使药物集中于病灶局部，提高生物利用度； (3)脂质体的水化磷脂层能够促进干燥皮肤的水化，亦增加透皮作用； (4)脂质体为体内固有成分，可被生物降解，对皮肤无刺激，对人体无毒害。 2.3.3 物理促透方法：如超声导入、离子导入法。在外电场的作用下，加速离子药物从水溶液中通过皮肤，渗透入组织，它的优点是能促进离子型大分子药物的透皮吸收。随着现代药剂学的高速发展，90年代药物制剂研究进入了释药系统(DDS)时代。中药外用剂型亦不能局限于传统的膏药、散剂、酒剂，必须吸收现代高科技成果，开发新的中药外用剂型，如透皮控释制剂、粘膜给药制剂、靶向给药制剂等。透皮给药系统(TTS)就是一种前景广阔的用药方法。它是指能透过皮肤屏障，在预定时间内以恒定速度释放出一种或数种活性成分到血液循环中，从而达到治疗目的的制剂，又称“透皮控释系统”。它的最大优势是可保持稳定的血药浓度，使药物发挥并保持最大的治疗作用。TTS除制成溶液剂、涂布剂、乳剂、膏剂等传统剂型外，还开发了骨架型透皮释放给药系统、膜控压敏微储库型给药系统等新剂型。由于工艺流程、载体选择、药物处理等问题，目前TTS还不能在临床上方便使用。中药TTS的目的是寻找一类制法简单、成型性好、韧弹性好、载药量大、释药性好、无毒无刺激的制剂。 3 透皮吸收的实验研究进展 近年来，随中药外治越来越多的应用及透皮给药系统的建立，使用现代方法对中药透皮吸收进行系统的定性、定量研究也日趋增多与完善。 3.1 透皮实验方式 3.1.1 离体实验：主要是离体扩散池法。直接从处死的动物身上分离某处皮肤，固定于扩散池系统，透皮药物由表皮层向真皮层渗透，定期在接受池中抽取样本，进行分析。以往报道的文献中，主要有Franz扩散池、Valia-Chien扩散池、两室流通扩散池及自制扩散池等。此方法简单易行，目前应用较多，如王锐等的牡丹皮流浸膏离体鼠皮扩散实验，高玉生等进行中药丹参、昆布、海藻等离体蛇皮实验。 3.1.2 在体实验：主要是在活体动物上做的实验，包括直接法与间接法。 (1)直接法：直接测定经皮给药后的体内药物及代谢物浓度。这种方法难度较大，尤其是对中药的研究，应用较少。 (2)间接法：通过标记药物在样品中的放射活性，间接获得药物体内作用过程。如赵洪武等以H3标记小檗碱作为示踪剂，放射性同位素示踪法测定在体皮肤如意金黄散中小檗碱的透皮速率与血药浓度。亦可通过测定与经皮所给药物有关的生理反应或引起的其它体内的化学物质浓度变化间接测得。 3.1.3 还有一种方法介于离体与在体动物实验之间，如将中药外用于动物体表某处，隔一定时间留一次血、尿标本，实验结束后，剥取动物的角质层，切取皮肤、心、肝、肾、膀胱等，进行分析、检测。 3.2 样本分析从外周药物透皮吸收实验中获取的样本测定药物及其代谢物浓度，以了解外用药的吸收、分布、代谢规律。 由于外用药物尤其是中药其成分多，纯品剂量极小，且不能完全穿透具有多层生物膜结构的皮肤，经皮吸收如体内的量有限，同时存在众多的干扰杂质，难以分离纯化，因而从透皮实验所获取的标本测定透皮药物的浓度仍有很大难度。目前较常用的方法有：高压液相色谱法、气相色谱法、气相色谱质谱联用法、放射免疫法、同位素示踪法等。 比较起来，放免法具有灵敏度高的特点，但由于存在抗体制备问题，其应用受到限制，而色谱法应用较为普及。同位素示踪应用亦较多，尤其为了获得经皮给药制剂的生物利用度。 虽然透皮实验已职累了一些经验，但检测中药外用在体内的吸收、利用、代谢情况难度仍然很大，并且许多方法目前还只能限于动物实验，不适于人体。直接测定经皮给药后的血药浓度仍是人们追求的目标。 (编辑燕山) 4 中药透皮吸收研究中若干问题 4.1 中药透皮制剂多为普通硬膏、软膏、油膏，缺少现代化的中药透皮给药系统，药物吸收较差，工艺简单，达不到理想的治疗效果。 4.2 对中药制剂的体外释放行为与体内药动学过程进行定量和定性研究是中药现代化的重要标志，这些参数对改进配方、选择剂型、制剂的工艺设计、质量评价与控制及临床合理用药有重要作用，但目前少见报道。 4.3 中药复方多，药味多，成分杂，各种成分含量低，为体内、体外透皮实验带来困难。 4.4 新型渗透促进剂的寻找仍是难点，经皮制剂的应用研究及临床化亟待加强。 参考文献 参考文献 1 A.F.基多尼厄斯(美)主编.药物透皮吸收新剂型.第1版.北京：科学出版社，1990：64 2 雷亚锋、张丽娟.跌打膏的研制及透皮吸收研究.中成药，1994；16(11)：11 3 王金全，蔡云华主编.女病外治良方妙法.第1版.北京：中国中医药出版社，1993：9～10 4 朱复南.中医特色加高新技术-论中药外治现代化.见：当代中药外治临床精要.中国民间中医医药研究开发协会、北京中西医药新技术研究所编.第1版.北京：中国中医药出版社，1993：1 5 周金煦，戴志强，俞月桂，等.月桂氮卓酮对小鼠皮肤和肉瘤180细胞膜超微结构的影响.中国药理学报，1989；10(5)：447 6 刘巧主编.皮肤常见病外治.第1版.北京：中国轻工业出版社，1992：5～7 7 梁秉文主编.经皮给药系统.第1版.北京：中国医药科技出版社，1992：79～117 8 高建青，杨平存，俞伯方.经皮给药美国的研究进况.中国药学杂志，1997；32(8)：455 9 翟光喜，邹立家，张天民.脂质体经皮给药的研究进展.中国药学杂志，1997；32(6)：329