1、1利多卡因凝胶经皮吸收动力学和药效学研究贾士聪 1，丁平田 *，陈多，郑俊民（沈阳药科大学药学院，沈阳 辽宁 110016）摘要：目的 研究利多卡因凝胶的经皮吸收动力学以及药效学。方法 用经皮微渗析的方法测定大鼠真皮内药物浓度的变化，计算相关参数；用电刺激法考察药效，并与市售 EMLA 霜剂进行药效比较。结果 持续用药 1 小时，利多卡因经皮吸收动力学曲线在 1.25 小时达到峰值；起效时间与EMLA 相近，局麻作用维持时间和局麻强度优于 EMLA。 结论 利多卡因凝胶具有良好的局麻作用；局部用药后，真皮中的药物动力学符合单室模型。关键词：利多卡因；凝胶；经皮微渗析；药效中图分类号：R969.
2、1；R969.4利多卡因（Lidocaine ）是一种药效强、局麻作用维持时间长的酰胺类局麻药，在临床上广泛使用，目前国内只有注射剂和胶浆剂两种剂型，尚无皮肤外用制剂。利多卡因在体经皮吸收的研究及其产生局麻作用的皮肤中药物真实浓度的测定未见报道，本文旨在用经皮微渗析技术测定自制利多卡因凝胶皮肤局部给药后大鼠真皮中的药物浓度变化，并与药效学测定结果相结合，测定利多卡因产生局部麻醉作用的真皮中最低有效浓度。材 料 与 方 法药品与试剂 5%利多卡因凝胶（自制） ，EMLA 霜剂（阿斯特拉公司，瑞士） ，生理盐水（沈阳志鹰制药厂） ，甲醇（色谱纯，山东禹王实业总公司化工厂） ，三乙胺、冰醋酸均为市售
3、分析纯试剂。实验动物 Wistar 大鼠，雄性，体重 180-220g，沈阳军区总医院动物中心提供。实验仪器 高效液相色谱仪（日本岛津） ，KH-1 微量泵控制器（中科院化学所） ， LM-10 线型探针（Bionalytical System Inc. USA） ，Oster 电动剃毛刀（Oster Inc. USA） ，YSB-4G 药理多用生理刺激仪（蚌埠医疗仪器厂） 。色谱条件及标准曲线 1 色谱柱(ODS C18, 5 m, 250mm4.6mm，Zorbax USA)，流动相为甲醇：冰醋酸：三乙胺：水（47：2：1：50） ，检测波长 230nm，流速0.8 l/min，柱温 35
4、，进样量 20 l。标准曲线为 A=5725.5C-2582.5 (R=0.9999 1.02016.32g/ml) 经皮吸收动力学实验 2-5 取 200g 左右的雄性大鼠，用 25%的乌拉坦麻醉（0.4ml/100g ip） ；剃除腹部鼠毛，将 LM-10 线型探针植入大鼠真皮中。在探针植入位置上方的皮肤表面按 0.2g/cm2 的给药量涂布利多卡因凝胶，微海绵包封。将生理盐水灌注液以1l/min 的流速泵入探针，平衡 30min 后，每隔 30min 取样，样品直接经 HPLC 检测。生理盐水灌注流速为 1l/min 时，应用反向渗析法求得药物在体回收率为 63.2%。药效学实验 6,7
5、 将 200g 左右的雄性大鼠固定于鼠板上，用电动剃毛刀剃除腹部鼠毛。作者简介：贾士聪，女，现工作单位：北京双鹤现代医药技术有限责任公司*通讯作者：Tel: (024)23953228 Email: 2在腹部皮肤上固定一直径为 2cm 的圆周，将一电极置于圆心，另一电极于圆周上的每一个十等分点变动，调整生理刺激仪的输出电压，刺激持续时间为 1 秒。当输出电压为 0 时，刺激 10 次中有连续 5 次发出叫声者和输出电压为 72V 时，刺激 10 次中有连续 5 次不叫者弃去。筛选出合格大鼠，喂养 7 天后，将合格大鼠随机分为空白组、利多卡因凝胶给药组（给药量 0.2g/cm2，微海绵包封）和
6、EMLA 对照组（给药量0.2g/cm2，微海绵包封） ，每组 8-10 只；调整生理刺激仪的输出电压，以刺激 10 次中有连续 5 次发出叫声为疼痛指标，测定空白鼠以及给药组、对照组给药后0.5，1，1.5，2，2.5，3，3.5，4 小时的疼痛阈值变化。用疼痛阈值对时间作图，绘制药效曲线。另外取合格大鼠分为空白组、给药组和对照组，每组 8-10 只，给药量 0.2g/cm2，以固定刺激强度（高于空白组疼痛阈值 5V 的电压）对实验动物进行刺激，分别测定给药组、对照组凝胶剂的起效时间和药效维持时间。结 果1 经皮吸收动力学研究 8将测定的真皮中的药物浓度对 t 中 作图，得到经皮吸收动力学曲
7、线，图 1 为给药 1小时后清除皮肤表面凝胶的动力学曲线，将其用 3P87 程序进行处理，发现利多卡因在真皮中的动力学比较符合单室模型一级吸收过程，应用残数法作图，求得其消除速率常数 Ke 为 0.96h-1，吸收速率常数 Ka 为 5.79h-1，说明利多卡因的经皮吸收与其在真皮中的消除相比要快得多。Fig.1 The permeation kinetic profile of Lidocaine gelused for 1h across rat skin in vivo (n=5)图 2 为利多卡因凝胶持续给药 10 小时的动力学曲线。随着给药时间的延长，真皮中的药物浓度不断升高，将 2
8、 小时以后的部分进行线性回归，得到线性良好的直线（R=0.998） ，所以可认为持续给药数小时后药物经皮吸收符合 Fick 扩散定律，为零级过程。2 药效学研究利多卡因凝胶给药组和 EMLA 霜剂对照组的药效曲线如图 3 所示，给药组和对照组的平均最高疼痛阈值与空白组相比分别提高了 21V 和 11V；另外，测得给药组和对051015202530350 1 2 3 4Time/hConcentration/ug.mL-13照组的起效时间分别为 508min 和 559min，局麻作用维持时间分别为 4 和 3 小时。由此可见，本实验中制备的利多卡因凝胶与 EMLA 霜剂相比，药效维持时间长，麻
9、醉强度深，起效时间相近，具有良好的局麻作用。Fig.2 The permeation kinetic profile of Lidocaine gelused for 10h across rat skin in vivo (n=6)Fig.3 The pharmacodynamic curves of Lidocaine gel and EMLA used for 10h讨 论由图 1 可见，用药 1 小时后清除掉大鼠皮肤表面凝胶，真皮细胞外液中的药物浓度继续升高，并在 1.25 小时达到峰值；说明药物在表皮中具有一定的滞留量，体表药物被清除后，表皮中的药物仍可持续释放一段时间。将 Ke 和
10、 Ka 比较可见，在皮肤中，利多卡因的吸收远比消除快，所以药物在皮肤的局部浓度应远远高于血液循环中的药物浓度。有文献 9认为利多卡因在皮肤中可以避过毛细血管，直接向深层组织（如皮下脂肪、肌肉等）转移。无论是消除还是直接转移，或是两个过程的都存在，药物从真皮中的消除速率均可以由表观消除速度常数 Ke 表现出来。由图 2 可以看出，持续给药数小时后，吸收接近零级过程。原因可能有二个：一是吸收速度大于消除速度；二是持续给药使皮肤的表皮水化程度较强，皮肤的屏障功能减弱造成的，但皮肤的屏障作用仍是限制药物吸收的主要因素，药物的经皮渗透过程是利多卡因凝胶经皮吸收的限速步骤。0204060801001200
11、 2 4 6 8 10Time/hConcentration/ug.mL-1405060700 1 2 3 4 5Time/hThreshold value ofpain/Vexperimental group control group4将图 1 和图 3 比较可见，药效最优时间与微渗析的浓度峰值时间相吻合，两条曲线的形状也十分相似，由药效曲线和微渗析药动学曲线相结合可求出当大鼠真皮细胞外液中的利多卡因浓度达到约 12g/ml 时，即可产生局麻作用。这是利多卡因产生局麻作用所需的真皮中的最低浓度。致谢 本实验得到了沈阳军区总医院皮肤科刘宝军主任的大力支持，特此感谢。REFERENCES:1
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17、ng Pharmacetical University Shenyang Liaoning 110016 China)ABSTRACT: AIM To study the cutaneous permeation kinetics and pharmacodynamics of Lidocaine gel. METHOD The dermis concentration of Lidociane following topical application was determined by the cutaneous microdialysis technology in rats and r
18、elated parameters were calculated; The pharmacodynamics was evaluated by electric stimulation and compared with that of EMLA cream. RESULTS The peak of percutaneous absorption kinetic curve of Lidocaine gel across rat skin occurred at 1.25 h; The onset time of local anesthetic action of Lidociane ge
19、l was similar with that of EMLA, but both the duration and depth of anesthetic effect were superior to that of EMLA cream. CONCLUSION Lidocaine gel has good anesthetic effect. The dermis pharmacokinetics of Lidocaine gel is fitted to one-compartment model.KEY WORDS: Lidocaine gel; cutaneous microdialysis; pharmacokinetics; pharmacodynamics
