Bu çalışma, Laboratuvar Hayvanlarının Refahı Etik İnceleme Kılavuzları (GB/T 35892-2018) ve Laboratuvar Hayvanlarının İnsancıl Muamelesi Rehberleri doğrultusunda yürütülmüştür. Tüm hayvan prosedürleri, Chengdu Geleneksel Çin Tıbbı Üniversitesi Deneysel Hayvan Etik Komitesi tarafından onaylandı (Onay No. TCM-09-315).
Deneysel hayvanlar ve barınma
Spesifik patojensiz (SPF) Kunming fareleri (20~25 g, erkek/dişi = 1:1) ve SPF Sprague-Dawley (SD) fareleri (180~200 g) kullanıldı. Hayvanlar kontrollü koşullar altında tutuldu: 12 saat ışık/karanlık döngü, 23 ± 2 °C sıcaklık ve %60 ± %5 nem ile serbest yiyecek ve suya erişim. XJCA'nın analjezik ve anti-inflamatuar profilini kapsamlı şekilde değerlendirmek için, bir dizi in vivo fare modeli kullanıldı. Sıcak plaka testi, merkezi aracılı ağrı eşiğini değerlendirdi; formalin testi nörojenik (Faz I) ile inflamatuar ağrıyı (Faz II) ayırt ederdi; Ksilen kaynaklı kulak ödemi testi akut anti-enflamatuar aktiviteyi değerlendirdi; ve asetik asit kaynaklı kıvrılma testi visseral inflamatuar ağrıyı modelledi. XJCA'nın kullanıma hazır bir film oluşturan jel olduğunu unutmayın. Başvurudan önce ek hazırlık gerekmez.
Uygulama alanının analjezik ve anti-inflamatuar etkililiğe etkisi
SPF Kunming fareleri rastgele olarak 4 gruba ayrıldı (erkek/dişi = 1:1): normal kontrol grubu (NC), XJCA küçük alan (1×1 cm, 1 cm2) grubu (XJCASAAG), XJCA orta alanlı (1×2 cm, 2cm 2) grubu (XJCAMAAG) ve XJCA büyük alan (1,5×2 cm, 3 cm2) grubu (XJCALAAG). XJCA, 7 gün ardışık olarak 0.015 g/cm 2 (fare başına 0.15 mL) ile uygulandı. NC grubu da aynı şekilde normal salin aldı. Son uygulamadan 120 dakika sonra, sıcak plaka ve formalin testleriyle analjezik etkinliği değerlendirildi.
Sıcak plaka testi için fareler, 55 ± 0,5 °C sıcaklıklarında tutulan sabit sıcaklıklı bir sıcak plakaya yerleştirilerek önceden tarandı. Paw çekilme gecikmesi (PWL) kaydedildi ve yalnızca başlangıç PWL'si 5 ile 30 saniye arasında olan fareler seçildi (n = 40, erkek/dişi = 1:1). 7 günlük tedaviden sonra PWL 3 kez 30 dakika aralıklarla ölçüldü ve ortalama değer kaydedildi. Doku hasarını önlemek için 60 saniyelik bir kesme süresi uygulandı.
Formalin testinde (n = 40, erkek/kadın = 1:1), 7 günlük tedaviden sonra %1 formalin (1 mL/kg) sağ arka patiye deri altına enjekte edildi. Enjeksiyondan hemen sonra fareler bireysel gözlem odalarına yerleştirildi. Ağrıyla ilişkili davranışlar (yalama, kaldırma ve kaçma) Faz I (0–10 dakika, nörojenik ağrı) ve Faz II (15–30 dakika, inflamatuar ağrı) sırasında kaydedildi. Başarılı enjeksiyon, pençede belirgin şişlikle doğrulandı.
Zamana bağlı ağrı aljezik ve anti-enflamatuar etkinlik değerlendirmesi
Yüz yirmi SPF Kunming faresi rastgele üç gruba ayrıldı (n = 10 zaman noktası, erkek/kadın = 1:1): model kontrol (MC) grubu, XJCALAAG (1,5×2 cm, 3 cm2) grubu ve Diklofenak Dietilemin Emulgel (DDE) pozitif kontrol grubu. XJCA (0.015 g/cm 2, 0.15 mL/fare) ve DDE (0.016 g/cm 2, 0.15 mL/fare) 7 gün ardışık uygulanırken, MC grubu normal salin aldı. Son uygulamadan 2, 4, 6 ve 8 saat sonra hem ksilen kaynaklı kulak ödemi testi hem de asetik asit kaynaklı kıvranma testi yapıldı.
Ksilen kaynaklı kulak ödemi testinde, sağ kulağın her iki tarafına 30 μL ksilen uygulandı (MC grubu normal salin aldı) ve 60 dakika sonra fareler pentobarbital sodyum (30 mg/kg, i.p.) ile anestezi edilip feda edildi; Kulak diskleri (8 mm çapında) daha sonra delinip tartıldı. Kulak ödemi derecesi, sağ kulak diski ağırlığı çıkarılması sol kulak diski ağırlığı olarak hesaplandı ve ödem inhibisyon oranı [(MC grup ödem derecesi – tedavi grubu ödem derecesi) / MC grup ödem derecesi] olarak belirlendi. × %100. Sol ve sağ kulak kulaklarının aynı konumundan 8 mm çapında dairesel bir yumruk alındı ve kulak dokusu elektronik bir teraziyle tartıldı.
Asetik asit kaynaklı kıvrılma testinde, %0,6 asetik asit çözeltisi (0,1 mL /10 g) intraperitoneal enjekte edildi ve kıvrılma tepki süreleri (arka uzuv uzanması, karın kasılması ve gövde burulması) 20 dakika içinde kaydedildi. Asetik asit enjeksiyonundan hemen sonra, fareler bireysel gözlem kafeslerine yerleştirildi. Kıvrılma inhibisyon oranı şu formüle göre hesaplandı: [(MC grubunda kıvrılma süreleri – tedavi grubunda kıvrılma süreleri)/MC grubunda kıvrılma süreleri]×%100.
Lokal ve sistemik analjezik etkinliğin karşılaştırılması
Lokal olarak kısıtlanmış analjezi, transdermal emilim ve sistemik dağılımdan kaynaklanan etkilerden ayırmak için, net operasyonel tanımlara sahip iki uygulama rejimi tasarladık. Yerel etki, ilacın uygulama yerinin hemen altındaki veya bitişik dokulara lokal bir bölgede etkisini ifade eder ve dolaşımdaki ilacın çok az katkısı vardır. Sistemik etki ise, kan içine giren ve uygulama alanından uzakta merkezi veya çevresel bölgelerde etkili olan bir ilacın aracılık ettiği analjezi anlamına gelir. Uygulama alanını artırmanın, ilacın sistemik olarak daha fazla alımına yol açtığı ve dolayısıyla sadece lokal etkiden kaynaklanan analjezik etkilerden daha fazla yarattığı hipotezini doğrudan test ettik; çünkü doz birim alan başına sabit tutulurken toplam tedavi edilen alanı değiştirirken. Bu tasarım, uzansal maruziyet ölçeğinin sistemik biyoerişilebilirliği ve bunun sonucunda sistematik olarak aracılı etkilerin katkısını nasıl belirlediğinin nicelendirilmesini sağlar.
Otuz SPF Kunming faresi (sıcak plaka testinde PWL 5~30 saniye) rastgele olarak 3 gruba (n = 10 grup, erkek/dişi = 1:1) ayrıldı: NC grubu, topikal ilaç grubu (TMG) ve sistemik ilaç grubu (SMG). XJCA, 7 gün ardışık olarak 0,015 g/cm2 sabit dozda, 0,15 mL hacimle verildi.
TMG için formülasyon, arka uzuv cildinin lokal bir bölgesine uygulandı. SMG için, artan sistemik emilimi simüle etmek için, formülasyon hem arka uzuvları hem de sırt deriyi içeren birleşik bir alana uygulandı ve birim alan başına aynı doz (0.015 g/cm 2) korundu. Bu tasarım, SMG grubuna uygulanan toplam XJCA miktarının TMG grubununkinden orantılı olarak daha yüksek olmasını sağladı ve sistemik dolaşıma transdermal emilimin daha büyük potansiyelini sağladı. Son uygulamadan 120 dakika sonra, PWL sıcak plaka testiyle ölçüldü (3 kez, 30 dakika aralıklarla, ortalama değer kaydedildi). TMG (yerel etki baskın) ve SMG (yerel + sistemik etki) karşılaştırarak, sistemik ilaç dağılımının genel analjeziye katkısını inceleyebiliriz.
In vitro transdermal absorbsiyon çalışması
Çalışma, 1.76625cm2 etkili difüzyon alanına sahip Franz diffüzyon hücrelerini kullandı. Franz difüzyon hücresi, perkutan emilimi değerlendirmede altın standarttır. Sistem, test formülasyonunu içeren bir donör bölme, fizyolojik tampon ile doldurulmuş bir reseptör bölmesi ve aralarına monte edilmiş kesilmiş deriden oluşur. İlaç molekülleri deriden reseptör çözeltisine difüzyon olur ve zamanla örnekler toplanarak geçirimlilik kinetiği nicelendirilir. Pentobarbital sodyum (30 mg/kg, i.p.) ile anestezi edilen SD sıçanlardan alınan karın derisi, deri altı yağ çıkarılarak dikkatlice hazırlandı, normal salinle duruldu ve 24 saat normal salinle bekletildi. Tabaka korneumunun bütünlüğünün korunması hayati öneme sahiptir. Epidermis yüzeyini esnemeyin, katlamayın veya dokunmayın. Cildin geçirgenliği, nemlendirme durumundan büyük ölçüde etkilenir. Hidrasyon süresi tekrarlanabilir sonuçlar verir.
Hazırlanan deri, donör ve reseptör bölmeleri arasına monte edilmiş, tabaka korneum donör bölmesine bakıyordu. Donör taraf 200 μL XJCA (0,06 g ham ilaca eşdeğer) aldı, reseptör bölmesi ise 15 mL alıcı çözelti (%30 etanol:%70 PBS, sonikasyonla 15 dakika boyunca gazlandırıldı) ile dolduruldu ve sürekli manyetik karıştırma altında 350 r·min⁻1 sıcaklıkta 32 ±0,5 °C sıcaklıkta tutuldu. Alıcı çözelti kullanılmadan önce 15 dakika sonikasyonla gazdan temizlenmelidir; deney sırasında baloncuk oluşumunu önlemek için.
Reseptör bölmesinden 2, 4, 6, 8, 10, 12, 20 ve 24 saat sürelerde bir mL örnek alındı ve her seferinde eşit hacmde önceden ısıtılmış (32 °C) taze alıcı çözelti ile yenilendi.
Not: Difüzyon kinetiklerini etkileyebilecek sıcaklık dalgalanmalarını önlemek için yedek çözeltinin aynı sıcaklıkta olması gerekir. Toplanan örnekler 0,22 μm mikrogözenekli membranlardan filtrelendi ve ardından 24 saat içinde UPLC-MS/MS ile analiz edildi. Akonitinin dengesizliği nedeniyle, örnekler toplandıktan sonraki 24 saat içinde analiz edilmeli veya stabilizatörler eklenmelidir. Eğer hemen analiz mümkün değilse, örnekleri aliquot ile -80 °C'de saklayın, ancak bu koşullar altında stabilitelerini doğrulamadan önce doğrulayın.
UPLC-MS/MS koşulları
Kromatografik analiz, 40 °C'de tutulan Agilent ZORBAX SB-C18 kolonu (2.1 × 100 mm, 1.8 μm) kullanılarak gerçekleştirildi; akış hızı 0.3 mL/dakika ve enjeksiyon hacmi 2 μL idi. Mobil faz, 0,5 mL/L buzul asetik asit (B) içeren asetonitril (A) ve 0,1 mol/L amonyum asetat çözeltisi içeriyordu ve aşağıdaki gradyan programı kullanıldı: 0–5 dakika (%26–%45 A), 5–7 dakika (%45–%74 A), 7–10,1 dakika (%74–%90 A), 10,1–12 dakika (%90 A), 12–12,1 dakika (%90–%26 A), ve 12,1–15 dakika (%26 A) aralığında.
Kütle spektrometrik tespiti, pozitif iyon modunda elektrosprey iyonizasyon (ESI) kaynağıyla aşağıdaki ayarlarda gerçekleştirilmiştir: kurutma gaz sıcaklığı 500 °C, kurutma gaz akışı 5 L/dakika, nebulizör basıncı 50 psi, kılıf gaz sıcaklığı 500 °C, kılıf gaz akışı 11 L/d, kapiller gerilim 5500 V ve çoklu reaksiyon izleme (MRM) modunda veri toplama. MRM geçişleri ve parametreleri şu şekilde ayarlandı: akonitin (m/z 646.6→586.4, bekleme süresi 100 ms, DP 102.930 V, CE 49.810 V) ve benzoylakonin (m/z 604.4→105.1, bekleme süresi 100 ms, DP 105.120 V, CE 74.270 V).
Yöntem doğrulama ve veri analizi
Yöntem doğrulaması, özgüllük, doğrusallık, hassasiyet, kararlılık ve tekrarlanabilirlik değerlendirilerek gerçekleştirildi. Özgüllük, boş alıcı çözelti ve standart çözelti analiz ederek endogen maddelerden gelen parazit yokluğunu doğruladı. Doğrusal olmak için, standart eğriler en küçük kare regresyon yöntemiyle tepe alanının konsantrasyona karşı çizilmesiyle oluşturulmuştur. Hassasiyet, hem gün içi (6 tekrar) hem de gün içi (3 gün içinde 2 çoğaltma) testlerle, tepe alanlarının göreli standart sapması (RSD) olarak ifade edilen 50 ng/mL standart çözelti kullanılarak değerlendirildi. Kararlılık, örnek çözeltilerinin 0, 2, 4, 6, 8, 12, 16, 18 ve 24 saat aralığında RSD zirve alanı belirlenerek değerlendirildi. Tekrarlanabilirlik, altı paralel örnek preparatından yapılan RSD zirve alanı ölçülmesiyle doğrulandı. Standart stok çözeltileri, benzoylakonin ve akonitinin her biri 2,5 mg doğru tartıldığı ve ardından izopropanol:diklorometan (1:1) karışımında çözülerek nihai konsantrasyon 25 μg/mL elde edilerek hazırlandı. Test çözeltisi için, uygun miktarda örnek bir santrifüj tüpüne aktarıldı ve 5 dakika boyunca 12.000 x g yüksek hızlı santrifüjle geçirildi, ardından süpernatant analiz için toplandı.
Her zaman noktasında kümülatif geçirimli miktar (Qn, ng/cm2) aşağıdaki formülle hesaplandı:
Qn = [(Cn × V + ΣCi × Vi) / A]
Burada:
Qn: n. örnekleme zamanında birikim geçirgenlik miktarı (ng/cm 2).
Cn: İlacın n-ci örnekleme zamanında (ng/mL) alıcı çözeltide konsantrasyonu.
Ci: İlacın i. örnekleme zamanında (ng/mL) alıcı çözelti içindeki konsantrasyonu.
V: Alıcı çözeltinin hacmi (15 mL).
Vi: Her zaman noktasında örnekleme hacmi (1 mL).
C: Franz difüzyon hücresinin etkin difüzyon alanı (1.76625cm2).
Kümülatif geçirimli miktar-zaman (Q-t) eğrisi, Qn ordinat olarak ve zaman (t, h) absissa olarak çizildi. Q-t eğrisinin doğrusal kısmı doğrusal regresyona tabi tutuldu ve regresyon denkleminin eğimi sabit durum transdermal akısı olarak alındı (Js, ng/cm 2/h).
Q-t eğrisi, sıfır dereceden modele (Q = kt + b), birinci dereceden modele (ln(Qmax - Q) = -kt +lnQ max) ve Higuchi modeline (Q =kt 1/2 + b) uygulanmıştır; burada Qmax maksimum kümülatif geçirgenlik miktarıdır, k hız sabitidir ve b kesişimdir. Uyum, korelasyon katsayısı (R2) kullanılarak değerlendirildi; daha yüksek R2 daha iyi bir uyumu gösterir.
İstatistiksel analiz
Tüm in vivo davranışsal testler için bireysel hayvan ham verileri ve in vitro geçirgenlik çalışması için ham UPLC-MS/MS kromatografik verileri sırasıyla Ek Dosya 1 ve 2 olarak sunulmaktadır. Tüm deneysel veriler ortalama ± standart sapma (x̄ ± SD) olarak sunuldu. İstatistiksel analiz GraphPad Prism 9.0 kullanılarak gerçekleştirildi. Grup farklarını karşılaştırmak için tek yönlü varyans analizi (ANOVA) ve ardından Dunnett'in çoklu karşılaştırma testi kullanıldı. P < 0.05 istatistiksel olarak anlamlı olarak kabul edildi.