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作者：魏旭超

审稿：顾薇

白芥子为一年或二年生植物白芥SinapisalbaL.的干燥成熟种子，白芥子所提挥发油（WhiteMustardSeeVolatileOil,SVO），其色多显淡黄，具有抑制前列腺增生、抑菌、镇咳、祛痰及平喘作用，并且外用有显著的疗效。

例如：针刺结合复方白芥子油走罐可以治疗腰背肌筋膜炎；以薄荷油、苏子油、白芥子油组成的中药外用搽剂可以清除皮肤螨虫，杀灭真菌，治疗酒糟鼻，此外，细胞实验还表明白芥子油有抗肿瘤和抑制前列腺增生等作用。

白芥子油主要成分为3-丁烯腈（含量16.62%）、异硫氰酸烯丙酯（含量57.02%）和异硫氰酸环丙烷（含量17.46%）。

好文研习

Fitoterapia杂志发表的以白芥子油作为透皮促渗剂的研究报道。

好文详情：

ShiFaRuan，ZhuXianWang，ShiJianXiang,etal.Mechanismsofwhitemustardseed(SinapisalbaL.)volatileoilsastransdermalpenetrationenhancers[J].Fitoterapia,.

全文思路

研究结果

1

白芥子油促渗能力的评价

采用了扩散池法，模型药物为5-氟尿嘧啶（5-FU，logKo/w=-0.95）、丹皮酚（PO，logKo/w=2.）、蛇床子素（OT，logKo/w=3.85）。结果表明，与空白对照组相比，SVO对油水分配系数不同的三种模型药物均有明显的促渗作用，且表现出浓度依赖性。从同等浓度的ER（ER=促渗剂皮肤通量/空白对照皮肤通量）结果来看，SVO比氮酮（Azone）组表现出更好的渗透促进作用。

▲白芥子油对三种模型药物的累积透皮促渗曲线

2

SVO安全性评价（皮肤刺激性实验、皮肤细胞毒性实验）

皮肤组织病理学检查结果显示，SVO在浓度低于2%(v/v)时对皮肤无刺激性，且刺激性比氮酮小。

▲组织病理学检查

(a)-空白；(e)-对照(盐水)；(b)、(c)、(d)-0.5%、2%、5%SVO；(f)、(g)、(h)-0.5%、2%、5%氮酮

皮肤细胞毒性实验显示SVO或氮酮处理24小时后，细胞存活率呈剂量依赖性下降。当氮酮和SVO浓度分别低于0.16mg/ml和0.64mg/ml时，HaCaT细胞活性较高。

▲HaCaT细胞毒性结果

3

SVO促渗机制的研究

衰减全反射傅里叶变换红外光谱法（ATR-FTIR）

ATR-FTIR结果表明，当加入SVO时，皮肤角质层（StratumCorneum,SC）脂质C-H的对称振动吸收峰和不对称振动峰向高波长方向移动，与氮酮的作用相似。而两者对SC的角蛋白酰胺I和角蛋白酰胺II的吸收峰均没有显著影响。可见，SVO和氮酮对SC中的角蛋白影响不大，主要改变SC的分子结构，溶解脂质，从而影响SC的屏障功能。

透射电子显微镜法

透射电镜结果显示，0.5%SVO增加了SC层间距。随着渗透促进剂浓度的增加，层间距进一步增大，SC层数明显减少。当浓度达到5%时，SC结构受到严重破坏，并大量剥离。

透射电镜图像

a-空白；b-对照；c-0.5%SVO；d-2%SVO；e-5%SVO；f-0.5%氮酮；g-2%氮酮；H-5%氮酮

上述两个机制探究实验表明：SVO导致皮肤脂质结构紊乱，角质层间距增加，从而促进药物渗透。

对Ca2+浓度、Ca2+-ATP酶活性和膜电位的影响

该论文还从Ca2+浓度、Ca2+-ATP酶活性和膜电位等角度探究挥发油促渗机制。有文献表明烯丙基异硫氰酸酯可引起N-甲基-d-天冬氨酸（NMDA）受体类型的离子型谷氨酸受体和瞬时受体电位A1(TRPA1)的活化，导致细胞外钙跨膜内流；而人体角质形成细胞内Ca2+浓度增加会导致肌动蛋白细丝收缩和细胞收缩，增加细胞间隙和皮肤通透性，由于SVO中含有大量能够激活细胞外Ca2+内流的异硫氰酸烯丙酯，提示SVO可能通过改变细胞内外Ca2+平衡而影响相关细胞功能的改变，从而促进药物透过皮肤。

对Ca2+浓度的影响作者选用高度特异性Ca2+荧光指示剂Fluo-3-Am，灵敏反映细胞内游离钙离子浓度的变化，流式细胞仪检测不同剂量的SVO和0.16mg/ml氮酮对HaCaT细胞内Ca2+浓度的影响。结果表明SVO可增加HaCaT细胞内Ca2+浓度，并引起与氮酮相似的穿透活性。细胞内钙离子有两种来源，其中一个重要来源就是细胞外Ca2+，它通过细胞膜上的钙通道进入细胞内。实验结果佐证了SVO通过活化TRPA1促进外钙内流增加细胞内Ca2+浓度，影响相关细胞功能的改变，起到促渗作用。

▲细胞内Ca2+浓度

对Ca2+-ATP酶活性的影响细胞内Ca2+浓度受到Ca2+-ATP酶的调节，当细胞内Ca2+-ATP酶的活性降低时，Ca2+不能被泵出，从而可能改变角质形成细胞的膜流动性和细胞间连接，进一步导致细胞间隙增加。实验结果，显示随着SVO浓度的增加，细胞内Ca2+-ATP酶的活性降低，这间接增加了细胞内Ca2+浓度，促进药物渗透。

▲细胞Ca2+-ATP酶活性

对膜电位的影响细胞膜中离子泵的存在维持细胞内外的离子浓度梯度，形成膜电位。膜电位的变化伴随着细胞膜功能和结构的变化，如细胞膜离子通透性的变化。同钙离子测定，采用荧光试剂法，选用的细胞膜电位荧光染料DiBAC4(3)带负电荷，因此荧光强度越大，膜电位越低，细胞膜电位测定结果如下。结果显示，随着SVO浓度的增加，荧光强度显著增强，表明膜电位降低，细胞膜离子通透性也因此产生变化。

▲细胞膜电位

思考

中药挥发油的透皮促渗研究目前主要集中在透皮促渗效果评价和对皮肤屏障功能的影响机制上，研究的模式相对比较固定，例如本文通过ATR-FTIR和TEM证明SVO可使皮肤脂质结构紊乱，改变SC细胞间脂质的流动性，角质层间距增加来促进药物的渗透。如能对其透皮促渗作用的可逆性进行评价，可能会更具有实用价值。本文还从Ca2+浓度、Ca2+-ATP酶活性和膜电位等角度探究挥发油促渗机制。研究发现SVO活化TRPA1，导致Ca2+的细胞内流，此外SVO亦能降低HaCaT细胞内Ca2+-ATP酶活性，抑制细胞内Ca2+的外流，最终增加了细胞内Ca2+浓度，细胞膜电位也因此发生改变，这些影响都最终促进药物被皮肤深层吸收所致。

中药挥发油透皮促渗剂具有“药辅合一”的作用特色，在研究其透皮促渗作用及其机制时，应考虑对其主要活性成分的吸收行为及相应的药效作用进行评价，这是目前中药挥发油透皮促渗剂研究与化学促渗剂研究最大的不同之处。

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编辑：姚俊宏

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