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研究目的:目前常用的药物经皮给药促进方式主要分为三大类,物理促渗技术主要包括超声导入、离子导入、微波、微针(包括纳米微针)等;化学渗透促进剂,如油酸乙酯、氮酮等;新型药剂方法,如脂质体、纳米粒等,本研究比较分析以氮酮为代表的化学促渗技术和以纳米晶片(由99.9999%的高纯度单晶硅制作而成,针尖直径为纳米级,约为头发直径的千分之一)为代表的新型物理促渗方法对双氯芬酸钠凝胶渗透皮肤效果的影响,探讨其作用机制,为医学经皮给药选择合适有效的促渗技术提供参考,同时也为高新材料纳米晶片的给药效果提供理论依据和数据支持。研究方法:采用TK-12A型Franz试验扩散装置,实验前将上述SD大鼠皮肤解冻,纳晶组使用纳米晶片处理。流程:保持针体与皮肤面垂直,沿针阵列纵轴线施加压力(10N)并持续作用2 min后移除,洗净。实验中,纳米晶片组每隔20分钟进行一次纳米晶片处理。分别将空白对照组、纳晶组和氮酮组的皮肤固定于扩散池的给药室与接受室之间,鼠皮内侧朝向接收室,角质层朝向给药室,两室有效接触面积为3.14 cm2,给药室容积为6.5ml,接受室容积为15ml,接受液为0.9%氯化钠溶液。空白对照组(2mg双氯酚酸钠凝胶+2ml 0.9%生理盐水)、氮酮组(2mg双氯酚酸钠凝胶+2ml 5%氮酮透皮剂)、纳晶组(2mg双氯酚酸钠凝胶+2ml 0.9%生理盐水)配制的双氯酚酸钠凝胶药物分别置于给药室。水浴温度为32℃,转速600r/min。分别于1,2,4,6,8,10,12h在接收池内取样1ml,同时补充等量同温接受液。样品经衍生化后,经0.22μm微孔滤膜过滤,经高效液相色谱(High Performance Liquid Chromatography,HPLC)测定浓度。研究结果:双氯芬酸钠凝胶累积渗透量Q(μg/cm2)随着时间(t)的增加而增加。空白对照组、氮酮组、纳晶组累积渗透量分别为160.77±6.50μg/cm2、231.17±7.69μg/cm2、280.13±13.16μg/cm2;三组透皮速率J分别为18.400μg/(cm2*h)、26.071μg/(cm2*h)、30.196μg/(cm2*h),累积渗透量和吸收速度均表现为纳晶组>氮酮组>空白对照组(见表1、图4)。未施加任何促透技术下,累积透过量较少;氮酮组提高了累积渗透量和透皮速率,且在两个指标上数据有统计学意义(P<0.05),渗透量提高了1.43倍,透皮速率提高了1.41倍;纳晶组渗透效果优于空白对照组相比,数据有统计学意义(P<0.01)纳晶组累积渗透量提高了1.74倍,透皮速率提高了1.64倍;纳晶组的促渗效果优于氮酮组,但两组数据间不存在显著性差异(P>0.05),主要是因为纳米晶片属于物理渗透方法,在对皮肤的预处理过程中破环了角质层,而角质层是影响渗透系数和透皮速率的主要因素。氮酮作为透皮吸收促进剂,因其可改变脂质双分子层的致密性,增加脂质流动性,且对细胞内的蛋白质无作用,毒性及刺激性小,是目前最常用的化学促渗剂。由病理切片图片可知,与空白对照组相比,氮酮组皮肤结构未见明显改变。纳米晶片是以一系列的微针阵列,给药前纳米晶片组首先使用晶片对皮肤进行预处理,可以破坏皮肤的角质层,累计渗透量及透皮速率明显高于氮酮组和空白对照组。纳米晶片处理皮肤造成微米级孔洞,病理切片可见实质性通道,药物可以直接进入皮肤内部,这与前述的药物累计渗透量及透皮速率相吻合,进而验证了纳米晶片促渗的机制。研究结论:本研究横向比较了氮酮和纳米晶片两种促渗技术对双氯芬酸钠凝胶透皮效果;其中氮酮组和纳晶组双氯芬酸钠凝胶累积渗透量均随着时间的增加而增加,累积渗透量、透皮速率均表现为纳晶组>氮酮组>空白对照组,未施加任何促透技术下,累积透过量较少;氮酮组和纳晶组显著提高了累积渗透量和渗透速率,且纳晶组渗透效果明显优于氮酮组。由于氮酮属于化学促渗剂,纳米晶片属于新型物理促渗技术,二者作用机制不同,因此氮酮组和纳晶组皮肤病理切片有所差异,其中氮酮组皮肤结构未见明显改变,而纳晶组破环了皮肤角质层,病理切片可见清晰实质性通道。总体而言,两种技术方法均提高了双氯芬酸钠凝胶的透皮渗透效果,但纳晶组效果更为显著。