吡喹酮头皮给药对日本血吸虫病虫卵肉芽肿的影响.docx

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HUAZHONG AGRICULTURAL UNIVERSITY 硕士学位论文 MASTER’S DEGREE DISSERTATION 吡喹酮透皮给药对日本血吸虫病虫卵肉芽肿的影响 EFFECT OF PRAZIQUANTEL TRANSDERMAL ADMINISTRATION ON SCHISTOSOMA JAPONICUM EGG GRANULOM 研究生: 王熠 CANDIDATE： WANG YI 导师: 郑新生教授 SUPERVISOR： PROFESSOR ZHENG XINSHENG 专业: 农药学 MAJOR： PESTICIDE SCIENCE 研究方向: FIELD：药物剂型 DOSAGE FORMS 中国武汉 WUHAN，CHINA 二○一二年六月 JUNE，2012 分类号密级内部华中农业大学硕士学位论文吡喹酮透皮给药对日本血吸虫病虫卵肉芽肿的影响 Effect of praziquantel transdermal administration on schistosoma japonicum egg granuloma 研究生 : 王熠指导教师 : 郑新生教授专业：农药学研究方向：药物剂型获得学位名称：农学硕士获得学位时间：2012年6月华中农业大学理学院二○一二年六月目录摘要 1 Abstract 2 缩略语表 4 1 前言 5 1.1 日本血吸虫病及防治现状 5 1.1.1 血吸虫概述 5 1.1.2 血吸虫病发病机制 6 1.1.3 日本血吸虫病虫卵肉芽肿形成过程 7 1.1.4 血吸虫病临床类型 7 1.1.5 我国血吸虫病疫情现状 8 1.1.6 血吸虫病治疗概况 9 1.2 透皮给药概述 11 1.2.1 透皮给药发展概况 11 1.2.2 透皮给药的特点 12 1.2.3 透皮给药的过程 12 1.2.4 透皮吸收的影响因素 15 1.2.5 透皮给药系统研究进展 16 1.3 吡喹酮治疗血吸虫病概述 17 1.3.1 吡喹酮概述 17 1.3.2 吡喹酮的体内代谢 17 1.3.3 吡喹酮的毒性与副作用 18 1.3.4 吡喹酮杀虫作用与杀虫机制 19 1.3.5 吡喹酮对虫卵肉芽肿的作用 20 1.3.6 吡喹酮透皮给药的研究进展 21 1.4 选题的目的与意义 21 2 材料与实验方法 23 2.1实验材料 23 2.1.1主要试剂 23 2.1.2 实验材料 23 2.1.3 主要实验仪器 23 2.2 PZQ混合组分溶媒的筛选及透皮性能预测 24 2.2.1 PZQ在混合溶剂中溶解度的测定 24 2.2.2 PZQ在水-油两相溶液间分配系数的测定 24 2.3 PZQ透皮剂对肝脏的毒性试验 26 2.3.1 PZQ药剂的配制及给药过程 26 2.3.2 肝脏毒性试验动物模型的建立 26 2.3.3 肝脏病理切片的制作及病理检查 27 2.4 日本血吸虫卵肉芽肿的治疗实验 27 2.4.1血吸虫感染动物模型的建立及给药 27 2.4.2肝脏病理切片的制作及病理检查 28 3 结果与讨论 29 3.1 PZQ的溶解度测定及其在临床应用意义 29 3.1.1混合溶媒的稳定性 29 3.1.2 PZQ在混合溶媒中的溶解度 29 3.1.3 PZQ多组分透皮剂在临床应用的意义 32 3.2 PZQ的油水分配系数及其透皮性能预测 33 3.2.1 PZQ在油/水两相溶液间分配系数的测定 33 3.2.2 PZQ多组分透皮剂的透皮性能预测 34 3.3 PZQ透皮剂的吸收及皮肤刺激性观察 34 3.4 PZQ对肝脏的毒理实验 35 3.5 PZQ对日本血吸虫卵肉芽肿的作用 37 3.5.1 PZQ治疗对日本血吸虫卵肉芽肿的数目的影响 37 3.5.2 PZQ透皮治疗对日本血吸虫虫卵肉芽肿结构的影响 38 3.5.3 PZQ治疗对日本血吸虫虫卵肉芽肿体积的影响 41 3.5.4 PZQ透皮给药对肉芽肿的作用 42 3.6 肉芽肿消退机制的探讨 44 4. 结论 46 参考文献 47 致谢 52 附录 53 摘要血吸虫病危害严重，传播范围广泛，对全球人类健康和畜牧业发展带来严重威胁。血吸虫病之所以危害严重，是由于血吸虫卵在动物的肝、肠等器官引发肉芽肿，肝内肉芽肿最终发展为肝纤维化、肝硬化，引起宿主死亡。故肉芽肿是血吸虫病治疗的核心之一。针对血吸虫卵肉芽肿的特殊病理结构，我们设计了一种能够使抗血吸虫病首选药物吡喹酮透过皮肤、跨越肉芽肿递送屏障的透皮给药系统。在制备了浓度为300mg/ml的吡喹酮透皮剂，确定它在体内能够维持较高的血药浓度并持续较长时间的基础上，首先通过药物的毒性试验以确定合适的经皮给药剂量，然后对血吸虫病动物模型实施透皮给药治疗并探讨吡喹酮经皮给药对肉芽肿的作用。毒性试验确定了实验家兔合理的给药剂量，并发现同等剂量的吡喹酮给药，口服给药途径比透皮给药对肝脏的毒性大。血吸虫病治疗试验发现，吡喹酮透皮给药能够使实验动物肝脏上虫卵肉芽肿数目、体积减少率分别达到80%、50%以上。通过透皮治疗组、灌胃治疗组和空白组的肉芽肿数据的对比分析，可以确定吡喹酮不仅能杀灭血吸虫成虫，而且具有抗肉芽肿的作用。此外，本课题从乙二醇苯醚（EGPE）、四氢呋喃（THF）、油酸（OA）、二甲亚砜（DMSO）和1,4-二氧六环五种溶液的理化性质、配比、溶解度、油水分配系数入手，旨在开发多组分的混合透皮剂，使它们对药物的渗透产生协同作用，使吡喹酮的透皮效果更佳。试验结果发现，二甲亚砜-1,4-二氧六环和二甲亚砜-四氢呋喃体系具有进一步研究的价值。吡喹酮透皮给药系统克服了口服给药的缺点，开辟了消退肉芽肿的新思路。研究结果不仅对当前血吸虫病的治疗具有重要的临床意义，而且为利用透皮给药系统治疗其他类似疾病提供重要的理论基础和实验依据。关键词：血吸虫病虫卵肉芽肿吡喹酮透皮给药作用机制 Abstract Schistosomiasis is a very important parasitic helminth disease which is a serious threat to the development of livestock and the health of people in the word. The granulomatous reaction induced by the schistosome eggs present in tissues of the liver and intestine resulting in the destruction of tissues and formation of granuloma. Furthermore, the granulomatous in liver induce hepatic fibrosis and cirrhosis which finally result in death of the patients. So, it's thought that if the formation of granuloma could be suppressed, the overt disease might be cured. Considering the special pathological structure of the schistosome egg granuloma, we designed the system of transdermal drug delivery which can make the anti-schistosomiasis drug praziquantel across the barriers of skin and granuloma. We prepared the PZQ transdermal agent which drug concentration was 3000mg/ml. Firstly, we made the toxicity test to determine the appropriate dose of transdermal drug delivery, then made animal experiment to explore the effect of PZQ via transdermal delivery on schistosoma japonicum egg granuloma. We determined the appropriate dose of transdermal drug delivery by the toxicity test and found that toxicity to liver by transdermal administration was weaker than by oral administration at the same dosage. Compared with blank group, the average destiny and volume of egg granuloma of transdermal administration group were reduced more than 80% and 50% respectively. With the data of granulomatous in transdermal administration group, oral administration group and blank group, we can proved that PZQ can not only kill the schistosomal adult worms but also have the suppressing effect that suppress inflammatory cells within the granulomas. Besides, we researched the physical and chemical properties, mixture ratio, solution and oil-water partition coefficient of EGPE, THF, OA, DMSO, 1,4-dioxane to develop mixed transdermal agent with multi-component which may have better effect of transdermal performance. With the research, we found that the DMSO-1,4-dioxane and DMSO-THF have the value of deep research. Transdermal drug delivery system of PZQ avoids the disadvantages of oral administration and opens up new idea to subside granuloma. The results of the research hvae important clinical significance on current treatment of schistosomiasis, besides, they provide important theoretical basis and experimental evidence to the use of new drug delivery system of treating other similar diseases. Key words: Schistosomiasis; schistosome egg granuloma; Praziquantel; Transdermal delivery; mechanism of action 缩略语表缩写符号英文名中文名 PZQ Praziquantel 吡喹酮 EGPE Ethylene glycol phenyl ether 乙二醇苯醚 DMSO Dimethyl sulfoxide 二甲亚砜 THF Tetrahydrofuran 四氢呋喃 OA Oleic acid 油酸 TDDS Transdermal drug delivery system 透皮给药系统 1 前言 1.1 日本血吸虫病及防治现状血吸虫病（schistosomiasis）是一种严重危害人类、牛羊等哺乳动物健康的寄生虫病。目前全世界约有2亿人被感染，每年造成约28万人死亡，在全球76个国家大约共有7.8亿人受到血吸虫病威胁（Sayed A et al., 2008; Shadan S, 2008）。我国目前仍有30多万血吸虫病患者，近万头耕牛受到感染血吸虫（雷正龙等，2010）。血吸虫的种类较多，寄生于人的主要有3种：埃及血吸虫、曼氏血吸虫、日本血吸虫。这三种血吸虫病流行的区域也不一样，血吸虫大部分流行于亚洲东部和西部、中东、非洲、中南美洲等地区。中国是受日本血吸虫危害最为严重的国家之一，在我国肆虐的只有日本血吸虫一种，但日本血吸虫被认为是最难防治的血吸虫种类，该病流行于长江流域及其以南的12个省（市、自治区），受威胁的人群达1亿。宿主由于皮肤接触含尾蚴的疫水而被感染，血吸虫在体内生长发育为成虫并寄生在宿主的门静脉系统，排出的虫卵引起肝与结肠产生肉芽肿反应。血吸虫病严重破坏人体重要的内脏器官，打破机体的代谢平衡，患者丧失劳动力，对人体产生非常严重的危害，如果放任其发展，最终将导致患者死亡。 1.1.1 血吸虫概述吸虫纲（Trematoda）、绦虫纲（Cestoidea）和涡虫纲（Turbellaria）三者组成了扁形动物门。涡虫纲为自主生活而吸虫纲和绦虫纲为寄生生活。血吸虫是吸虫的一类，具有吸虫某些共有的特征。动物学家认为吸虫的祖先经过亿万年与软体动物接触，适应与遗传变异，并发展成为螺类的寄生虫。原始吸虫不仅在螺类宿主消化道内可以生存，发育，甚至进行有性生殖，并且出现了第二宿主或者第三宿主。血吸虫的生活史分卵、毛蚴、母胞蚴、子胞蚴、尾蚴、童虫、成虫等7个阶段。成虫雌雄异体，生活状通常是雌雄合抱。日本血吸虫成虫寄生于人或哺乳动物的血管中，成熟雌雄虫合抱交配，在肠壁的小血管中产卵，雌虫每天产卵2000~3000个，这些虫卵在肠壁血管内发育成熟。大部分虫卵随血液沉积于肝脏，小部分虫卵通过破坏的肠壁落入肠腔随粪便一起排出体外。虫卵在水中孵化出毛蚴，毛蚴钻入钉螺并在螺体内依次发育成胞蚴和尾蚴。成熟的尾蚴钻出钉螺体外，浮游于水体表面，脱去尾巴钻入皮肤转变成童虫，童虫进入血管移至门静脉系统处寄生，22天后发育为成虫，周而复始，这就是血吸虫的生活史，如图1-1所示。尾蚴经皮肤感染变成成虫至交配产卵一般需要30天。血吸虫成虫在宿主体内一般存活2～5年。成虫童虫尾蚴子胞蚴母胞蚴毛蚴卵随血液循环移至门静脉终宿主（人、牛等哺乳动物）钻入皮肤中间宿主（钉螺）水中发育图1-1 日本血吸虫的生活史 Fig.1-1 The life history of Schistosoma japonicum 1.1.2 血吸虫病发病机制在血吸虫感染的整个过程中，由于虫体各个阶段抗原的刺激诱发宿主一系列免疫学应答及其相应的病理变化，其中血吸虫虫卵是最主要的致病因素，导致的虫卵肉芽肿是最严重的危害。从免疫学角度分析，血吸虫病实际上是一种细胞免疫和体液免疫均参与的虫卵肉芽肿性疾病。尾蚴及童虫所致病变：血吸虫尾蚴钻进皮肤后数小时至1-2日，可引起尾蚴性皮炎。患者皮肤出现红色丘疹，真皮内毛细血管扩张充血，伴有出血和水肿，病灶周围有中性、嗜酸性粒细胞及组织细胞浸润。童虫移行经过肺肝时，可引起肺部组织点状出血及白细胞浸润，病灶的规模与感染的程度成正比，这种血管炎性病变又称为童虫性肺炎。成虫及其代谢物所致病变：发育成熟的血吸虫成虫消化道及生殖器官分泌的排泄物及代谢产物作为抗原持续地进入宿主体内，与相应的抗体形成免疫复合物沉积于器官，造成疾病。常见的有静脉内膜炎、静脉周围炎及栓塞性静脉炎。血吸虫虫卵所致病变：血吸虫肉芽肿的形成是可溶性抗原诱导、T细胞介导的迟发型超敏反应。致敏的T细胞再次受到同种抗原刺激后产生各种淋巴细胞、巨噬细胞、嗜酸性粒细胞等聚集在虫卵周围，形成肉芽肿。随着病情的发展，卵内毛蚴死亡、虫卵钙化吸收，肉芽肿周围的类上皮细胞变成纤维细胞，产生胶原纤维，肉芽肿逐渐纤维化。最主要的损伤器官是肝脏与肠管。血吸虫虫卵肉芽肿的形成和纤维化的发生是两个既有联系又有区别的过程（许东明，2006）。 1.1.3 日本血吸虫病虫卵肉芽肿形成过程肉芽肿形成和发展的病理过程与虫卵的发育密切相关。雌虫刚产出的未成熟虫卵沉积在组织内不形成典型的虫卵结节，其周围的宿主组织无反应或轻微的反应，仅引起局部结缔组织轻度增生。新生虫卵在组织内大约经过11天发育成熟，成熟虫卵释放可溶性抗原，引起免疫应答，形成虫卵肉芽肿，根据血吸虫病的时间发展可将其分为急性虫卵结节和慢性虫卵结节。急性虫卵结节呈黄白色，0.5～4mm直径大小的结节，中央虫卵数1至几十个不等。成熟虫卵表面附有嗜酸性物质，呈放射状排布，用免疫荧光检测其为抗原抗体复合物，这被称为Hoeppli现象。急性期的肉芽肿易液化而出现脓肿样损害，中心常常出现坏死，虫卵周围有大量的嗜酸性细胞聚集。随后虫卵周围产生肉芽组织层，其中除淋巴细胞，大单核细胞外，常出现一定数量的浆细胞。急性虫卵结节经过10天左右，卵内毛蚴死亡，坏死的虫体、细胞被逐渐吸收，结节中的炎性细胞数目减少，类上皮细胞出现并增多，淋巴细胞和吞噬巨细胞等包绕虫卵残骸，此时的虫卵结节已演变为慢性虫卵结节，类似结核结节，故称为“假结核结节”。最后，慢性虫卵结节外周慢性炎性病变逐渐减弱，假结核结节中的类上皮细胞为纤维母细胞代替，层层包绕使结节纤维化，虫卵肉芽肿反应虽然可将虫卵破坏，但宿主的免疫病理的强烈反应造成的病理损害，可导致干线性肝纤维化。 1.1.4 血吸虫病临床类型根据日本血吸虫病的病程和主要临床表现，我国将其分为急性、慢性与晚期三个阶段。临床征象与感染的轻重、宿主的免疫状态和病变的部位密切相关。比如，感染较轻的人群可能不会出现症状，重度感染可以引起患者急性血吸虫病，治疗不及时可最终发展为晚期血吸虫病，出现肝脏纤维化、腹水或者上消化道出血等。不同患者对血吸虫感染的反应亦存在个体差异，比如，疫区长期反复小量感染的人群与易感染人群初次感染临床征象差异迥然，前者因产生获得性免疫故症状轻微，后者则呈现出急性感染症状。急性血吸虫病多见于初次感染者或者再次大量感染尾蚴的慢性或晚期血吸虫病患者。发热是该病重要的症状，发热期间，多出现食欲减退、腹泻、恶心等消化道疾病，此外还会出现一系列的过敏性反应。慢性血吸虫病，主要是急性血吸虫病未经彻底病原治疗或者常常接触疫水但未有过急性病发病表现的病人逐渐演变而来。慢性血吸虫病主要症状表现为乏力、腹痛、大便带血，轻者可无明显临床症状。晚期血吸虫病是由于患者反复重度感染，经过较长时间的发展而形成。血吸虫病发展晚期，患者在肉芽肿炎症的长期作用下，胶原纤维合成增加，原先体内的胶原纤维降解减少，促使肝纤维化形成和发展，最终导致肝硬化，其主要病理特征是形成门静脉高压。 1.1.5 我国血吸虫病疫情现状血吸虫病流行于长江流域以南的江浙沪、两湖两广等共12个省、市、自治区。2010年，12个血吸虫病流行省、市、自治区中，浙江、福建、广东、上海、广西已经达到传播阻断标准，以湖沼型流行区为主的江苏以及山丘型流行区为主的云南和四川也已达到传播控制标准，剩余的4个省江西、安徽、湖北、湖南均达到疫情控制标准。 2010年，全国估计有血吸虫病病人33万多人，与2009年相比减少了11%左右，急性血吸虫病病人43例，较去年的77例下降了44%。然而，2010年统计发现全国有钉螺面积为37 3596.18 hm2，比去年增加1 237.49 hm2；新增有螺面积1081.80hm2，基本上分布于安徽、湖南和湖北等地区（雷正龙等，2010)。随着全国血吸虫病防治力度的不断加强，目前血吸虫病在全国的灾害控制在历史较低水平，血吸虫病的防治取得明显成果。但由于近年来全球整体气候的改变以及经济发展速度的加快等客观因素，中国血吸虫病的防治工作面临更加巨大挑战，近几年血吸虫病疫情下降速率减慢，血吸虫病疫情小规模爆发的威胁仍然存在。具体原因如下：（1）钉螺分布广，环境复杂，难以消灭。植被破坏、水土流失导致长江中下游时常发生洪涝灾害，血吸虫病的威胁一直普遍存在。此外，退耕还湖，平垸行洪，使得一些地区重新变为螺区。近5年内全国钉螺面积呈持续上升（马魏等，2006）。（2）传染源种类繁杂，数目庞大。在我国除了人类，日本血吸虫病的终宿主还有将近40种，尤其以耕牛为主。例如，2002年安徽省统计的数据显示水牛、黄牛、山羊的血吸虫感染率分别达到25.0%、37.5%、35.6%（吴宏春等，2002）。（3）生态环境的改变导致传染源扩散。为解决中国能源匮乏和水资源分布不均，这几年在血吸虫病疫区大力兴建大坝、沟渠及南水北调工程，很大程度地改变了这些地区的江水湖泊流域，这些都可能导致血吸虫传染源的扩散和迁移。（4）缺乏有效的组织机构和金钱投入。由于血吸虫防治的历史遗留问题，我国缺乏高效有序的血防机构进行组织管理。上世纪末引进的世界银行贷款血吸虫病防治项目结束以后，我国的化疗和灭钉螺药物跟不上防治需求，科研经费投入不足也限制着科研在血防工作中的重要作用。总体而言，我国的血吸虫病防治工作面临着资金短缺、物资匮乏、学术支撑不足的困难。(郑江等,2003)。 1.1.6 血吸虫病治疗概况（1）血吸虫疫苗的开发历史上很多严重传染病的控制和消灭都依赖于相应疫苗的成功研发与有效的实际应用。20世纪初，科学家就想通过研制血吸虫疫苗来预防血吸虫病的感染与传播。研究期间，大致经历了从虫源性疫苗（死疫苗、活疫苗）、抗感染分子疫苗到基因工程疫苗等其他新型疫苗一系列探索研究。血吸虫疫苗研究已经纳入了WHO主要疾病防治研究规划（Bergquist et al., 2005），在我国日本血吸虫病基因工程疫苗项目也已纳入国家863高技术计划范畴，1994年9月国家划拨了“总理预备金”专款支持该项研究。然而存在诸多的原因，如血吸虫存在多种免疫逃避、动物模型与人免疫机制的差异、抗原的提纯与分离困难，具有较好稳定保护力的疫苗一直未被开发（李东等，2011），研发出的疫苗离临床治疗所需的要求还有较大差距，到目前为止还未研究出有实用价值的兽用或人用血吸虫疫苗，但世界各国科学家仍未放弃努力，血吸虫疫苗的研制任重道远。（2）抗血吸虫药物研究概况自血吸虫病第一个病原治疗药物酒石酸锑钾于1918年用于治疗埃及血吸虫病以来，已经经历了半个多世纪，但是酒石酸锑钾疗程长、毒性大、静脉注射不方便而且口服吸收很不规律，具有明显缺点。直到60年代初中国学者雷兴翰等合成第一个非锑剂抗血吸虫药物呋喃丙胺，各种抗血吸虫新药才相继问世，奥沙尼喹、敌百虫、硝硫氰胺和吡喹酮的研制与应用，使得血吸虫病化疗有了突破性进展。历史上出现的锑制剂抗血吸虫药物出现过酒石酸锑钾（钠）、没食子酸锑钠（锑273）、锑酚等。服药者多见恶心、呕吐、食欲不振；锑剂对肝细胞有明显毒性，能直接引起肝损害；锑剂使得心肌细胞缺钾，心肌应激性增高，引发严重心律不齐或者阿—斯二氏综合征。治疗剂量锑剂对消化道、心脏、肝脏都有一定毒性，严重时甚至可能危及生命。呋喃丙胺（F30066）于1960年由上海医药工业研究所开发研制，是我国首次开发的非锑剂类抗血吸虫药物。呋喃丙胺可用于治疗各种血吸虫病，对血吸虫有一定杀灭作用，具有较强的灭童虫作用，对肝期童虫尤甚，该药在六七十年代对于治疗血吸虫病有过重要作用，治愈了大量病人。呋喃丙胺副作用较多且发病率个体差异较大，男性多于女性，成人多于儿童，药物副反应的频率和强度与给药剂量也有关系。副反应常见腹痛、腹泻、便血、肌肉痉挛、精神异常。奥沙尼喹（羟氨喹，Oxamniguine）合成于1969年，后用于临床治疗，由于该药仅仅对曼氏血吸虫有效，且疗效好，毒性低，成为全球治疗曼式血吸虫病的主要药物之一。奥沙尼喹口服副反应程度较轻，出现头晕、嗜睡、恶心、呕吐等，一般几小时内可自行消失，半数患者无任何反应。一次口服25mg/kg体重以下者，临床耐受良好。敌百虫是一种有机磷化合物，便宜且毒性低，用于治疗人体寄生虫病有30多年历史，对埃及血吸虫病疗效较好，曾被广泛用于治疗埃及血吸虫病。中国于70年代初用于治疗日本血吸虫病，效果不佳，WHO于1997年将敌百虫从抗血吸虫基本药物中删除。硝硫氰胺是一种二苯胺异硫氰酯类化合物，瑞士Ciba药厂研制，国内1975年仿制成功，我国在全球使用硝硫氰胺治疗血吸虫病是最早，最多的国家，是当时治疗血吸虫病中较理想的药物，在防治血吸虫病工作中发挥过重要作用。吡喹酮（PZQ）是由联邦德国E-Merck和Bayer两家药厂于1972年合成的广谱抗蠕虫药物，国内1977年合成并应用于血吸虫病临床试验，该药不仅对多种人体寄生虫如血吸虫、华支睾吸虫、姜片吸虫、绦虫的成虫及其幼虫有显著的杀灭作用，而且对埃及、曼式和日本血吸虫均有很强的杀灭作用。吡喹酮毒性很低，病人耐受性良好，加上疗程短、口服方便等优点，在全球已被广泛应用。吡喹酮的发明，开创了血吸虫病化疗的新局面，使得抗血吸虫病有了突破性进展，是目前治疗血吸虫病的首选药物。青蒿素是从自菊科植物黄花蒿（Artemisia annua L.）中提取分离的倍半萜内酯，80年代我国学者发现青蒿素及其衍生物（蒿甲醚和青蒿琥酯）具有抗血吸虫童虫的作用。此外，一些其他中药如从仙鹤草的草根中提取的鹤草酚、南瓜子中提取的南瓜子氨酸对血吸虫有一定的抑制作用。有学者用黄芪、蜈蚣、三七、鳖甲、当归等制作的复方中药剂治疗大鼠，发现治疗组的大鼠肝脏虫卵肉芽肿的直径小于感染对照组（赵建玲等，2008），方会龙等人研究发现藤茶提取物可改善血吸虫病肝脏功能，减轻肝纤维化程度，对血吸虫病肝纤维化有明显的治疗作用（方会龙等，2010）。 1.2 透皮给药概述 1.2.1 透皮给药发展概况透皮给药系统（transdermal drug delivery system, TDDS）顾名思义，即药物通过皮肤吸收产生作用的给药方式：药物透过皮肤，由毛细血管吸收进入全身血液循环并在病灶部位产生疗效的给药方式。该制剂一般通过皮肤敷贴方式给药，此外，广义的透皮给药制剂还包括软膏、涂剂和气雾剂等。传统的皮肤用药仅用来治疗局部皮肤疾病，过去认为药物难以透过皮肤角质层以达到全身治疗的目的。然而，上世纪中期，随着各行各业的飞速发展，常出现农药等其他毒物通过皮肤吸收引发人体中毒的事件，这也启发了人们对药物是否能够通过皮肤吸收产生疗效的思考，经过努力最终彻底摆脱了药物不能通过皮肤吸收这一传统观念的束缚，开辟了透皮给药的研究领域。上世纪末，美国FDA批准了第一个透皮给药制剂——东莨菪碱贴剂的上市，用于治疗晕动症引起的恶心呕吐。而后硝酸甘油、可乐定、硝异梨酯、雌二醇、炔诺酮、芬太尼、烟碱和睾酮贴片相继上市，仅这几类制剂在美国市场的年销售额就已超过30 亿美元（Langer, 2004），发展潜力巨大。至今，美国已批准35个以上的TDDS产品，涉及高血压、心绞痛、妇女更年期、激素替代治疗、晕动症、男性性腺功能衰退、局部麻醉、镇静、避孕治疗等。经皮给药在我国传统医学中有着悠久的历史。经过多年的研究，经皮给药不仅使得许多新发现的药物实现成功给药，也使得已经存在的药物发现新的治疗效果（Mark et al，2004）。透皮给药系统以其独特的优势, 越来越受到药剂学家的重视。TTDS的研究已扩展到更多的研究领域，如帕金森病，注意力缺乏，多动症等。自20世纪80年代以来，透皮给药系统成为各国医药工作者研究的热点，我国空军南京医院研制的可乐定贴片、东莨菪碱贴片先后被批上市 (周建平等，2008)。现在，更多的透皮给药制剂正处于研发中, 整体方向朝着智能化、小型化发展，即在透皮给药的过程中, 利用物理、化学，甚至一些电子芯片技术，按照具体的要求缓释药物分子透过皮肤(边佳明等，2005)。同时，随着各种新透皮技术的不断开发，多种大分子都有可能透过皮肤进入人体，如蛋白质、多肽, 乃至基因片段（Babiuk, 2000）。 1.2.2 透皮给药的特点透皮给药系统是一种潜力巨大的给药方式，与其他剂型相比有其一些独特的优势：（1）可以避免口服药物带来的肝脏首过效应以及药物在胃肠内失活所造成的影响，透皮给药不受消化道影响，从而减少了药物吸收的机体差异，提高生物利用率。（2）能够按照需求控制药物进入人体内的速度，维持稳定的血药浓度，避免药时曲线出现峰谷，大大减少了药物的不良反应（Mark et al., 2008）。（3）一次给药能够使得药物以恒定的速度进入人体，药物作用时间长，减少用药次数。（4）使用方便，适用于不易口服药物及长期用药的病人，患者可以自主用药。 1.2.3 透皮给药的过程（1）药物经皮转运的途径皮肤是一道天然的保护屏障，用于抵御外来的有害物质入侵机体和体液的过度蒸发，同样的，皮肤的屏障作用也使得普通的药物不能顺利地透过皮肤进入生物体内。药物的透皮转运是一个复杂的过程，一般认为，药物透皮吸收进入机体具有两种方式：一种是通过表皮吸收，即药物跨越角质层和活性表皮进入真皮层中的毛细血管从而到达体循环；另一种是药物通过皮肤附属器如毛囊、皮脂腺、汗腺进入机体，药物透过附属器到达角质层以下部位，直接进入真皮或皮下组织。表皮吸收的主要障碍是角质层细胞，药物通过这层细胞有两种扩散途径，第一种是穿透整个角质层细胞到达细胞的另一边，第二种是通过角质层细胞之间的细胞间隙透过整个角质层。由于第一种药物透过方式的阻力较大，因此药物主要通过角质层细胞间隙透过角质层。药物通过皮肤的吸收途径如图1-2所示（周建平，2008）。皮肤表面药物从给药系统释放通过表皮通过附属器角质层通过细胞间穿过角质层细胞真皮汗腺毛囊、皮脂腺毛细血管吸收体循环图1-2 经皮给药系统的吸收途径 Fig.1-2 Absorption approach of TTDS 皮肤附属器吸收药物的速率远高于表皮吸收药物的速率，但是附属器途径的吸收面积占皮肤总面积的比例甚至低于1.0 %，故该途径只是一个次要的吸收方式。但该吸收途径却不容忽视，因为经皮吸收开始初期，附属器透过药物的速度快，药物首先透过附属器进入人体。随着时间推移，当药物透过角质层及活性表皮进入血液循环后，则附属器官的吸收几乎可以忽略，即透皮吸收中后期，药物吸收到达稳态时，药物的表皮吸收途径才是主要途径。在整个渗透过程中，富含类脂的角质层是主要的障碍，对于一些水溶性大分子、离子型药物和多功能团极性物质，较难通过角质层，附属器途径是此类药物吸收的重要途径。实际上，由于皮肤组织的非均质性，皮肤中的淋巴管、毛细血管、药物及载体对皮肤的影响，会使得药物经皮转运过程更加复杂（周建平，2008）。（2）药物透皮渗透模型透皮给药动力学模型常用来预测、分析药物通过皮肤进入体循环的情况。皮肤可以分为角质层和活性表皮两部分。对于亲水性较强的药物而言，角质层单层膜模型代表着皮肤对药物透皮的阻碍（Knutson, 1985; Guy et al., 1985）。但对于高脂溶性的药物，活性表皮则对其透皮吸收有很大的阻碍。（Pugh, 2000）。透皮给药系统中的药物由给药系统进入皮肤的过程如图1-3（周建平，2008），首先，药物从系统中扩散至角质层，后继续扩散，部分药物会和角质层结合形成药物储库；其余药物继续扩散到活性表皮，药物可结合于该层皮肤的受体，表皮内的酶也可能对药物有代谢作用；药物继续深入真皮层并被毛细血管吸收进入体循环，在真皮内也可能形成药物储库或者被酶代谢。此外，部分药物可能进入皮下脂肪形成储库，也有一些药物可进一步渗透到深层肌肉组织中。药物溶解药物扩散给药装置角质层（脂溶性强）药物分配至角质层部分药物结合形成贮库继续向下层扩散活性表皮（亲水性）受体

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