鹽酸丁卡因經(jīng)皮滲透電穿孔技術(shù)的關(guān)鍵作用

摘要

電穿孔技術(shù)在促進(jìn)鹽酸丁卡因經(jīng)皮滲透中的關(guān)鍵作用。鹽酸丁卡因是一種高效，具有較強(qiáng)的局部麻醉作用和黏膜穿透力。然而，其經(jīng)皮滲透效率直接影響其臨床使用效果。本研究通過雙室擴(kuò)散池方法，采用不同電壓和脈沖參數(shù)的電穿孔技術(shù)，對(duì)鹽酸丁卡因在離體大鼠腹部皮膚的經(jīng)皮滲透進(jìn)行了詳細(xì)研究，并與被動(dòng)擴(kuò)散和離子導(dǎo)入方法進(jìn)行了比較。結(jié)果表明，電穿孔技術(shù)能顯著提高鹽酸丁卡因的經(jīng)皮滲透速率，且滲透速率與脈沖參數(shù)密切相關(guān)。本研究為鹽酸丁卡因經(jīng)皮給藥系統(tǒng)的優(yōu)化提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)，具有重要的臨床應(yīng)用價(jià)值。

引言

鹽酸丁卡因是一種可逆性地阻滯神經(jīng)功能的高效，臨床用于浸潤麻醉、神經(jīng)阻滯麻醉、硬外膜麻醉等。與普魯卡因相比，其局部麻醉效果不錯(cuò)，已被廣泛應(yīng)用于臨床。然而，鹽酸丁卡因的經(jīng)皮滲透效率較低，影響了其臨床使用效果。因此，如何提高鹽酸丁卡因的經(jīng)皮滲透速率，成為當(dāng)前研究的熱點(diǎn)。

電穿孔技術(shù)是一種利用電穿孔脈沖作用在皮膚上，產(chǎn)生可逆水性電孔道，從而促進(jìn)藥物經(jīng)皮滲透的技術(shù)。近年來，電穿孔技術(shù)在藥物經(jīng)皮滲透領(lǐng)域的研究逐漸增多，顯示出良好的應(yīng)用前景。本研究旨在探討電穿孔技術(shù)在促進(jìn)鹽酸丁卡因經(jīng)皮滲透中的關(guān)鍵作用，為鹽酸丁卡因經(jīng)皮給藥系統(tǒng)的優(yōu)化提供實(shí)驗(yàn)依據(jù)。

實(shí)驗(yàn)材料與方法

1. 實(shí)驗(yàn)材料

• 鹽酸丁卡因（純度>99%）

• 離體大鼠腹部皮膚

• 雙室擴(kuò)散池

• 電穿孔儀

• 紫外分光光度計(jì)

• 其他化學(xué)試劑和儀器設(shè)備

2. 實(shí)驗(yàn)方法

2.1 皮膚準(zhǔn)備

選用雄性SD大鼠，處死后取其腹部皮膚，去除毛發(fā)和皮下脂肪，用生理鹽水洗凈，備用。

2.2 雙室擴(kuò)散池方法

將離體大鼠腹部皮膚固定在雙室擴(kuò)散池的兩室之間，確保皮膚緊密貼合，無氣泡。將鹽酸丁卡因溶液加入供藥室，接收室加入生理鹽水。通過電穿孔儀施加不同電壓和脈沖參數(shù)的電穿孔脈沖，同時(shí)記錄接收室中鹽酸丁卡因的濃度變化。

2.3 電穿孔參數(shù)設(shè)置

本研究采用方波脈沖，脈沖幅度分別為120V、130V和150V，脈沖寬度為0.4s，脈沖率為40pulses/min。同時(shí)設(shè)置對(duì)照組，采用被動(dòng)擴(kuò)散和離子導(dǎo)入方法進(jìn)行比較。

2.4 樣品采集與測定

在施加電穿孔脈沖后的不同時(shí)間點(diǎn)（如0.5h、1h、2h、4h等），從接收室中取適量樣品，用紫外分光光度計(jì)測定鹽酸丁卡因的濃度。根據(jù)濃度變化計(jì)算鹽酸丁卡因的經(jīng)皮滲透速率。

2.5 數(shù)據(jù)分析

采用SPSS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)分析，比較不同電壓和脈沖參數(shù)下鹽酸丁卡因的經(jīng)皮滲透速率，并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)學(xué)分析。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果

1. 不同電壓下鹽酸丁卡因的經(jīng)皮滲透速率

在不同電壓下（120V、130V和150V），鹽酸丁卡因的經(jīng)皮滲透速率均顯著高于被動(dòng)擴(kuò)散組（P<0.05）。隨著電壓的增加，鹽酸丁卡因的經(jīng)皮滲透速率也呈現(xiàn)增加趨勢。其中，150V電壓下鹽酸丁卡因的經(jīng)皮滲透速率最高，為被動(dòng)擴(kuò)散組的5.1倍。

2. 不同脈沖參數(shù)下鹽酸丁卡因的經(jīng)皮滲透速率

在相同電壓下（130V），不同脈沖參數(shù)對(duì)鹽酸丁卡因經(jīng)皮滲透速率的影響也顯著。隨著脈沖數(shù)的增加，鹽酸丁卡因的經(jīng)皮滲透速率呈現(xiàn)增加趨勢。當(dāng)脈沖數(shù)為40pulses/min時(shí)，鹽酸丁卡因的經(jīng)皮滲透速率達(dá)到最大值，為被動(dòng)擴(kuò)散組的3.5倍以上。

3. 電穿孔與離子導(dǎo)入的比較

與離子導(dǎo)入方法相比，電穿孔技術(shù)在促進(jìn)鹽酸丁卡因經(jīng)皮滲透方面表現(xiàn)出更明顯的優(yōu)勢。在相同條件下（如電壓130V，脈沖率40pulses/min），電穿孔技術(shù)使鹽酸丁卡因的經(jīng)皮滲透速率提高了1倍以上。

4. 鹽酸丁卡因經(jīng)皮滲透速率的飽和現(xiàn)象

隨著電穿孔能量的增加，鹽酸丁卡因的經(jīng)皮滲透速率呈現(xiàn)增加趨勢。然而，當(dāng)電穿孔能量增加到一定值時(shí)，鹽酸丁卡因的經(jīng)皮滲透速率出現(xiàn)飽和現(xiàn)象，即進(jìn)一步增加電穿孔能量并不能顯著提高鹽酸丁卡因的經(jīng)皮滲透速率。

討論

1. 電穿孔技術(shù)促進(jìn)鹽酸丁卡因經(jīng)皮滲透的機(jī)制

電穿孔技術(shù)通過施加電穿孔脈沖在皮膚上產(chǎn)生可逆水性電孔道，從而增加皮膚對(duì)藥物的通透性。這些電孔道允許藥物分子更快地穿過皮膚屏障，進(jìn)入皮下組織。本研究結(jié)果表明，電穿孔技術(shù)能顯著提高鹽酸丁卡因的經(jīng)皮滲透速率，這可能與電孔道增加了皮膚對(duì)藥物的通透性有關(guān)。

2. 電壓和脈沖參數(shù)對(duì)鹽酸丁卡因經(jīng)皮滲透速率的影響

本研究發(fā)現(xiàn)，電壓和脈沖參數(shù)對(duì)鹽酸丁卡因經(jīng)皮滲透速率有顯著影響。隨著電壓和脈沖數(shù)的增加，鹽酸丁卡因的經(jīng)皮滲透速率呈現(xiàn)增加趨勢。然而，當(dāng)電穿孔能量增加到一定值時(shí)，鹽酸丁卡因的經(jīng)皮滲透速率出現(xiàn)飽和現(xiàn)象。這可能與皮膚對(duì)電穿孔脈沖的適應(yīng)性有關(guān)，當(dāng)電穿孔能量過高時(shí)，皮膚可能對(duì)電穿孔脈沖產(chǎn)生耐受性，導(dǎo)致藥物經(jīng)皮滲透速率不再顯著增加。

3. 電穿孔技術(shù)與離子導(dǎo)入的比較

與離子導(dǎo)入方法相比，電穿孔技術(shù)在促進(jìn)鹽酸丁卡因經(jīng)皮滲透方面表現(xiàn)出更明顯的優(yōu)勢。這可能與電穿孔技術(shù)產(chǎn)生的電孔道能夠更有效地增加皮膚對(duì)藥物的通透性有關(guān)。此外，電穿孔技術(shù)還具有操作簡便、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，因此在藥物經(jīng)皮滲透領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。

4. 鹽酸丁卡因經(jīng)皮給藥系統(tǒng)的優(yōu)化建議

基于本研究結(jié)果，建議對(duì)鹽酸丁卡因經(jīng)皮給藥系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。一方面，可以通過調(diào)整電穿孔脈沖的電壓和脈沖參數(shù)，提高鹽酸丁卡因的經(jīng)皮滲透速率；另一方面，可以結(jié)合其他透皮促進(jìn)劑（如薄荷腦、月桂氮?酮等），進(jìn)一步增強(qiáng)鹽酸丁卡因的經(jīng)皮滲透效果。此外，還可以考慮采用新型經(jīng)皮給藥載體（如納米載體、脂質(zhì)體等），提高藥物的穩(wěn)定性和生物利用度。

結(jié)論

本研究通過雙室擴(kuò)散池方法，采用不同電壓和脈沖參數(shù)的電穿孔技術(shù)，對(duì)鹽酸丁卡因在離體大鼠腹部皮膚的經(jīng)皮滲透進(jìn)行了詳細(xì)研究。結(jié)果表明，電穿孔技術(shù)能顯著提高鹽酸丁卡因的經(jīng)皮滲透速率，且滲透速率與電壓和脈沖參數(shù)密切相關(guān)。與離子導(dǎo)入方法相比，電穿孔技術(shù)在促進(jìn)鹽酸丁卡因經(jīng)皮滲透方面表現(xiàn)出更明顯的優(yōu)勢。本研究為鹽酸丁卡因經(jīng)皮給藥系統(tǒng)的優(yōu)化提供了實(shí)驗(yàn)依據(jù)，具有重要的臨床應(yīng)用價(jià)值。

實(shí)驗(yàn)過程詳細(xì)記錄

1. 實(shí)驗(yàn)前準(zhǔn)備

在實(shí)驗(yàn)開始前，首先進(jìn)行儀器的校準(zhǔn)和調(diào)試。雙室擴(kuò)散池、電穿孔儀和紫外分光光度計(jì)等儀器設(shè)備均按照說明書進(jìn)行校準(zhǔn)和調(diào)試，確保實(shí)驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性。同時(shí)，準(zhǔn)備好所需的化學(xué)試劑和實(shí)驗(yàn)材料，如鹽酸丁卡因、生理鹽水、離體大鼠腹部皮膚等。

2. 皮膚處理與固定

選用雄性SD大鼠，處死后取其腹部皮膚。將皮膚上的毛發(fā)和皮下脂肪去除干凈，用生理鹽水洗凈后備用。將處理好的皮膚固定在雙室擴(kuò)散池的兩室之間，確保皮膚緊密貼合，無氣泡。在固定過程中，要注意保持皮膚的平整和完整性，避免對(duì)皮膚造成損傷。

3. 鹽酸丁卡因溶液的配制

根據(jù)實(shí)驗(yàn)需要，將鹽酸丁卡因溶解在適量的溶劑中，配制成一定濃度的溶液。在配制過程中，要注意控制溶液的pH值和溫度等條件，以確保溶液的穩(wěn)定性和活性。同時(shí)，要做好溶液的標(biāo)記和記錄工作，以便后續(xù)的實(shí)驗(yàn)分析和數(shù)據(jù)處理。

4. 電穿孔脈沖的施加

將配制好的鹽酸丁卡因溶液加入供藥室中，接收室加入生理鹽水。通過電穿孔儀施加不同電壓和脈沖參數(shù)的電穿孔脈沖。在施加脈沖的過程中，要注意觀察皮膚的變化和反應(yīng)情況，及時(shí)調(diào)整脈沖參數(shù)以確保實(shí)驗(yàn)的順利進(jìn)行。同時(shí)，要做好實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的記錄和整理工作，以便后續(xù)的數(shù)據(jù)分析和處理。

5. 樣品采集與測定

在施加電穿孔脈沖后的不同時(shí)間點(diǎn)（如0.5h、1h、2h、4h等），從接收室中取適量樣品。將樣品用紫外分光光度計(jì)進(jìn)行測定，記錄鹽酸丁卡因的濃度變化。在測定過程中，要注意控制儀器的測量條件和參數(shù)，以確保測量結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。同時(shí)，要做好樣品的標(biāo)記和記錄工作，以便后續(xù)的數(shù)據(jù)分析和處理。

6. 數(shù)據(jù)處理與分析

將實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)進(jìn)行整理和分析。采用SPSS軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和分析工作，比較不同電壓和脈沖參數(shù)下鹽酸丁卡因的經(jīng)皮滲透速率。通過統(tǒng)計(jì)分析方法（如t檢驗(yàn)、方差分析等）對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行顯著性檢驗(yàn)和差異分析。同時(shí)，結(jié)合實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象和理論知識(shí)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行解釋和討論，得出實(shí)驗(yàn)結(jié)論和建議。