蔗糖硬脂酸酯乳劑在人體皮膚與離體豬耳皮膚滲透評估的IVIVC研究

在透皮給藥研究中，體外皮膚模型的選擇直接影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果。人體皮膚獲取困難且存在倫理爭議，豬耳皮膚因結(jié)構(gòu)與人體皮膚相似度高，常被用作替代模型，但二者在膠帶剝離實(shí)驗(yàn)中的數(shù)據(jù)可比性缺乏系統(tǒng)驗(yàn)證。來自維也納大學(xué)的Victoria Klang研究團(tuán)隊(duì)一項(xiàng)研究通過體外豬耳皮膚與人體體內(nèi)皮膚的對比實(shí)驗(yàn)，不僅證實(shí)了豬耳皮膚模型的可靠性，還發(fā)現(xiàn)新型蔗糖硬脂酸酯乳劑（包括宏乳和納米乳）具有優(yōu)異的透皮遞送潛力，為透皮制劑研發(fā)提供了重要參考。相關(guān)實(shí)驗(yàn)成果發(fā)表在《European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics》。

研究背景

膠帶剝離法是評估藥物透皮滲透的經(jīng)典技術(shù)，通過粘性膠帶逐層剝離角質(zhì)層（SC），分析膠帶上的藥物含量和皮膚角質(zhì)量，即可明確藥物滲透量和滲透深度。但人體體內(nèi)實(shí)驗(yàn)存在倫理限制和操作復(fù)雜性，體外實(shí)驗(yàn)常用的豬耳皮膚模型，其與人體皮膚的透皮數(shù)據(jù)一致性尚未得到充分驗(yàn)證。

同時(shí)，傳統(tǒng)透皮制劑如微乳、水凝膠常含大量表面活性劑和溶劑，可能引發(fā)皮膚刺激。新型蔗糖硬脂酸酯乳劑以皮膚友好型成分制備，此前體外實(shí)驗(yàn)顯示其宏乳與納米乳雖粒徑和粘度差異顯著，但透皮速率相近，這一現(xiàn)象需體內(nèi)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步證實(shí)。

本研究以親脂性藥物姜黃素和親水性藥物熒光素鈉為模型藥物，對比豬耳皮膚體外實(shí)驗(yàn)與人體前臂皮膚體內(nèi)實(shí)驗(yàn)的膠帶剝離數(shù)據(jù)，驗(yàn)證豬耳皮膚模型的有效性；同時(shí)評估新型蔗糖硬脂酸酯乳劑的體內(nèi)透皮性能。

實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)

1. 皮膚模型和實(shí)驗(yàn)材料

• 皮膚模型：體外實(shí)驗(yàn)采用6月齡豬耳皮膚（保留軟骨，避免收縮），體內(nèi)實(shí)驗(yàn)選取12名健康志愿者的前臂皮膚，實(shí)驗(yàn)前通過經(jīng)表皮失水率（TEWL）檢測確保皮膚屏障完整性。

• 模型藥物：姜黃素（脂溶性，logP值高）和熒光素鈉（水溶性，logP值低），均以0.5%（w/w）濃度載入制劑。

• 實(shí)驗(yàn)制劑：包括傳統(tǒng)制劑（卵磷脂微乳、酒精水凝膠）和新型蔗糖硬脂酸酯乳劑（宏乳和納米乳），其中宏乳經(jīng)高速攪拌制備，納米乳額外經(jīng)750 bar高壓均質(zhì)處理20個(gè)循環(huán)。

2. 實(shí)驗(yàn)方法

• 膠帶剝離操作：體外實(shí)驗(yàn)藥物涂抹1小時(shí)后進(jìn)行，共剝離20-40層膠帶；體內(nèi)實(shí)驗(yàn)涂抹30分鐘后進(jìn)行，使用滾輪施加壓力確保操作一致性。

• 檢測方法：采用近紅外密度法的850皮膚角質(zhì)量測試儀量化膠帶上的角質(zhì)量，計(jì)算藥物滲透深度；通過紫外-可見光譜法檢測姜黃素含量，熒光光譜法檢測熒光素鈉含量。

Labodorf 850C皮膚角質(zhì)量測試儀

• 皮膚屏障評估：全程監(jiān)測TEWL值，使用Biox Aquaflux經(jīng)皮水分流失測量儀評估皮膚屏障完整性及制劑對皮膚的影響。

                                      Biox Aquaflux經(jīng)皮水分流失測量儀

實(shí)驗(yàn)結(jié)果

1. 豬耳皮膚模型驗(yàn)證：與人體皮膚高度一致

• 滲透趨勢匹配：體外豬耳皮膚與人體體內(nèi)皮膚的藥物滲透規(guī)律高度吻合。親水性的熒光素鈉從微乳中的滲透深度顯著高于脂溶性的姜黃素（豬耳皮膚中分別為46.59%和27.56%的角質(zhì)層厚度，人體皮膚中分別為51.00%和24.55%），且兩種模型中均呈現(xiàn)“微乳滲透效果優(yōu)于水凝膠"的一致趨勢。

不同涂抹時(shí)間（1 小時(shí)和 4 小時(shí)）對姜黃素皮膚滲透的影響。數(shù)據(jù)為每種制劑至少 6 次獨(dú)立實(shí)驗(yàn)的平均值 ± 標(biāo)準(zhǔn)差（n≥6）。

• 藥物滲透量相近：姜黃素在豬耳皮膚與人體皮膚中的滲透量無顯著差異（微乳制劑中分別為7.48 μg/cm2和6.45 μg/cm2），僅熒光素鈉在人體皮膚中的滲透量略高（12.89 μg/cm2 vs 7.65 μg/cm2），可能與人體皮膚的生理水合狀態(tài)有關(guān)。

不同制劑以 2 mg/cm2 用量在人體掌側(cè)前臂皮膚涂抹 30 分鐘后的體內(nèi)皮膚滲透數(shù)據(jù)，每種制劑均進(jìn)行 6 次實(shí)驗(yàn)（n=6），數(shù)據(jù)以平均值 ± 標(biāo)準(zhǔn)差表示。

• 屏障功能響應(yīng)一致：兩種模型中，制劑對皮膚屏障的影響趨勢相同，含大量表面活性劑的微乳會輕微增加TEWL值，而皮膚友好型制劑對TEWL影響較小。

2. 新型蔗糖硬脂酸酯乳劑：宏乳與納米乳效果相當(dāng)

• 打破粒徑認(rèn)知誤區(qū)：體內(nèi)實(shí)驗(yàn)顯示，蔗糖硬脂酸酯宏乳（大粒徑）與納米乳（小粒徑）的姜黃素滲透量和滲透深度無顯著差異（滲透量分別為7.03 μg/cm2和6.60 μg/cm2，滲透深度均約為角質(zhì)層厚度的22%-23%），與此前體外實(shí)驗(yàn)結(jié)果一致。

• 皮膚友好且高效：兩種乳劑的透皮效果與傳統(tǒng)微乳、水凝膠相當(dāng)，但不含刺激性成分，安全性更優(yōu)。推測宏乳的大粒徑增加了皮膚接觸面積，彌補(bǔ)了其表面積小于納米乳的不足，從而實(shí)現(xiàn)相近的滲透效果。

3. 影響因素

• 涂抹時(shí)間：豬耳皮膚體外實(shí)驗(yàn)中，藥物涂抹1小時(shí)與4小時(shí)的滲透量無顯著差異，過長涂抹反而可能因皮膚脫水和藥物側(cè)向擴(kuò)散導(dǎo)致結(jié)果偏差，因此1小時(shí)為最佳體外涂抹時(shí)間。

• 制劑對膠帶剝離的影響：含油脂成分的制劑可能降低膠帶粘性，導(dǎo)致角質(zhì)層蛋白質(zhì)剝離量減少；而保濕型制劑可能增加皮膚水合度，促進(jìn)角質(zhì)層脫落，實(shí)驗(yàn)中需通過蛋白質(zhì)量化校正數(shù)據(jù)。

實(shí)驗(yàn)結(jié)論

本研究通過系統(tǒng)對比實(shí)驗(yàn)證實(shí)，豬耳皮膚是透皮給藥膠帶剝離實(shí)驗(yàn)的理想體外模型，其數(shù)據(jù)可有效預(yù)測藥物在人體皮膚中的透皮行為。新型蔗糖硬脂酸酯乳劑（宏乳和納米乳）具有優(yōu)異的皮膚相容性和透皮效率，有望成為替代傳統(tǒng)刺激性制劑的新型透皮載體。

這些發(fā)現(xiàn)不僅解決了透皮實(shí)驗(yàn)中的模型選擇難題，還為皮膚友好型透皮制劑的研發(fā)提供了新方向，未來可進(jìn)一步探索蔗糖硬脂酸酯乳劑對不同類型藥物的適配性，拓展其應(yīng)用范圍。

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