基于整体识别的纳米乳经皮转运研究
Investigation on Transdermal Translocation of Nanoemulsions Based on
Integral Identification
苏 瑞1,2，范武发2，李 晔3，吴 伟2，卢 懿2*
(1. 陕西中医药大学，陕西咸阳 712046；2. 复旦大学药学院，上海 201203；3. 陕西省中医药研究院，陕西西安 710003)
摘要：
纳米乳具有良好的促进药物透皮吸收作用，但对于完整的纳米乳能否透入皮肤仍然知之有限。本研究通过聚集淬
灭荧光探针(P4) 标记实现纳米乳的整体识别，以香豆素6(C6) 模拟载带药物，探索纳米乳在完整大鼠皮肤和经微针处理大鼠皮肤中的经皮转运情况。通过单因素试验优化，分别制备了粒径为80 和500 nm 的纳米乳。完整皮肤给药后4 h，2种粒径纳米乳均不能完整、高效地进入皮肤，但小粒径纳米乳能够在毛囊聚集，并向周围皮肤组织扩散C6。微针处理显著提高了纳米乳的经皮转运，小粒径纳米乳比大粒径纳米乳更易于进入皮肤深部，并向更深处皮肤组织扩散C6。
关键词：
纳米乳；经皮转运；荧光探针；聚集淬灭；微针
皮肤是一个重要的给药部位， 但皮肤是人
体的外层屏障，角质层在防御外来毒素对机体入侵的同时，也限制了大部分药物的透皮递送。纳米载体可以促进药物的透皮转运，近年来纳米乳( nanoemulsion，NE) 在经皮给药系统中的应用备受关注[1]。NE 能够增加难溶性药物的溶解度，且其脂质成分可改变皮肤角质层脂质双层的流动性，促进药物的透皮转运[2—3]。目前已有Estrasorb®、Flexogan®、Oxalgin nanogel® 和Ameluz® 等基于NE的经皮给药制剂上市销售，展现了良好的透皮效果。但是，NE 促进透皮吸收的机制仍不明确，其中一
个关键问题在于，NE 本身能否完整地透过皮肤？
观察完整NE 在皮肤中的转运过程难度较大，主要原因在于：NE 组分与皮肤脂质成分相似，且粒径细小，即使采用电镜等方法也无法准确地区分NE 结构和皮肤组织背景；荧光标记的方法已用于NE 的生物识别，但所使用的荧光探针没有环境选择性，即使NE 结构破坏，释放的荧光分子仍然能够显示荧光，并不能区分NE 信号和游离荧光分子信号[4]。鉴于此，本课题组开发了一类聚集淬灭(aggregation-caused quenching，ACQ) 荧光探针(P4)( 图1)[5—6]，该类探针具有灵敏的水淬灭特性，当其包裹在NE 内部时可发出近红外荧光，一旦NE 破裂，探针释放遇水，则荧光分子经由分子间π-π 堆积而荧光淬灭[7—9]。由于皮肤具有防止水分损失的作用，表皮层水分含量高达75％，即使相对干燥的角质层也含有15％的水分[10]。因此，通过荧光信号可追踪NE 的经皮转运过程，实现NE在生物组织中的整体识别。
本研究制备了80 nm(NE-80) 及500 nm
(NE-500) 纳米乳，通过ACQ 探针(P4) 标记实现NE 的整体识别，并包载香豆素-6( coumarin 6，C6) 模拟载带药物；大鼠经皮给药后，考察NE 在完整皮肤和经微针处理的皮肤内转运情况，揭示粒径及皮肤因素对NE 整体经皮吸收的影响。
1 仪器与试药
2 方法与结果
2.1 纳米乳的制备
2.2 纳米乳的处方和工艺优化
2.2.1 处方筛选
制备方法同“2.1”项，以粒径及多分散系数
(polydispersity index，PDI) 为指标，考察乳化剂种类及用量的影响。所考察的乳化剂种类包括：HS15、PL、P188、Tween-80 和LC；所考察的乳化剂用量为1.0、2.0、3.0 和4.0 g。
乳化剂种类和用量对NE 粒径和PDI 影响较大( 图2)。当乳化剂用量均为3.0 g 时，以P188为乳化剂制得的NE 粒径最大，其次是LC、PL 和Tween-80，以HS 15 为乳化剂时所得NE 的粒径最小；而且，当HS 15 为乳化剂，NE 的PDI 最小，约为0.125，表明具有良好的均匀度( 图2a)。因此，选择以HS 15 为乳化剂制备NE。图2b 显示HS 15 的用量对NE 粒径和PDI 的影响。随着HS 15 用量的增加，NE 粒径呈先减小后增大的趋势。当HS 15 用量为3.0 g 时，NE 的粒径最小。继续增加HS 15 的用量对NE 粒径影响较小，但PDI 增加。因此，选择HS 15 的用量为3.0 g。
2.2.2 NE-80 的工艺参数优化
初乳制备方法同“2.1”项，继续采用高压均质
机制备平均粒径为80 nm 的NE。考察了均质时间为2 min 时均质压力(80、100 和120 MPa) 对NE粒径及PDI 的影响；以及在100 MPa 压力下均质时间(2、2.5 和3 min) 对NE 粒径及PDI 的影响。
结果表明， 均质条件对NE 粒径及PDI 有
一定影响( 图3)。当均质压力从80 MPa 增加到100 MPa，NE 粒径从109.3 nm 降低到90.11 nm，继续增加均质压力，并不能进一步减小NE 粒径；但是，随着均质压力从100 MPa 增加到120 MPa，PDI 反而从0.117 增加到0.183( 图3a)。可能是高压下部分NE 合并，增加了粒度分布。因此，选择均质压力为100 MPa。
