離體豬皮膠帶剝離實驗：親脂性制劑影響與方案選擇

在皮膚藥代動力學(xué)研究中，膠帶剝離法（tape stripping）是評估藥物經(jīng)皮滲透行為的核心工具。通過定量分析每片膠帶上剝離的角質(zhì)細胞（corneocytes），可精準(zhǔn)計算藥物在角質(zhì)層（stratum corneum, SC）中的滲透深度與分布。然而，實驗方案的細節(jié)（如制劑類型、膠帶粘性控制）可能顯著影響結(jié)果可靠性。本文系統(tǒng)解析親脂性制劑對膠帶剝離實驗的干擾機制，并提出兩種經(jīng)驗證的實驗操作方案，為藥廠研發(fā)人員提供實驗設(shè)計參考。

研究背景：膠帶剝離法的價值與挑戰(zhàn)

膠帶剝離法通過逐層剝離皮膚表面的角質(zhì)層，結(jié)合定量分析技術(shù)，成為體外皮膚藥代動力學(xué)研究的 “金標(biāo)準(zhǔn)"。其核心價值在于：

·       可直接測定藥物在角質(zhì)層中的分布與滲透深度，關(guān)聯(lián)體外模型與在體生物利用度；

·       支持局部給藥制劑的生物等效性評價（如乳膏、軟膏、微乳液等半固體制劑）。

要實現(xiàn)可靠分析，精準(zhǔn)量化每片膠帶剝離的角質(zhì)細胞量是關(guān)鍵。目前主流方法包括：

·       重量法：通過膠帶重量差計算角質(zhì)層量，但靈敏度低；

·       蛋白測定法（如 microBCA 法）：通過角質(zhì)蛋白含量間接量化，準(zhǔn)確性高但操作繁瑣；

·       近紅外密度法（NIR）：基于角質(zhì)細胞對近紅外光的吸收特性快速定量，無需復(fù)雜前處理，可同步與 HPLC 聯(lián)用分析藥物含量，近年應(yīng)用廣泛。

（Labodorf 850C皮膚角質(zhì)測量儀）

制劑成分的潛在干擾的問題

NIR 法雖高效，但原理依賴光強度變化（角質(zhì)細胞對光的散射、反射和衍射的綜合作用）。若制劑中含親脂性成分（如油脂、蠟質(zhì)），可能干擾光信號，導(dǎo)致角質(zhì)細胞量計算偏差。此外，親脂性制劑可能殘留于皮膚表面，破壞膠帶粘性，導(dǎo)致前期膠帶無法有效粘附角質(zhì)層，進一步影響結(jié)果。

為此，本研究聚焦兩大關(guān)鍵問題：

NIR 法在親脂性制劑存在時是否仍可靠？

如何優(yōu)化膠帶剝離方案，消除親脂性制劑對膠帶粘性的干擾？

實驗設(shè)計：材料、方案與檢測方法

1. 材料與制劑

·       皮膚模型：豬耳皮膚（人體皮膚替代模型，屏障功能與角質(zhì)層結(jié)構(gòu)相似），經(jīng)冷凍保存（-18℃，≤6 個月），實驗前解凍并保留軟骨以避免收縮。

·       膠帶：角質(zhì)剝離膠帶（面積～4.0cm2），確保粘附力一致性。

·       模型藥物：氟氫可的松醋酸酯（FA，脂溶性藥物）、雙氯芬酸鈉（DS，水溶性藥物），均以 0.5%（w/w）濃度加入制劑。

·       制劑類型（按親脂性遞增排序）：

① 微乳液（ME）：含卵磷脂、異丙醇、肉豆蔻酸異丙酯（IPM），親脂性較低；

② 水包油乳膏（WO 乳膏，Ultrabas®）：含 30% 水、凡士林、液體石蠟，親脂性中等；

③ 無水軟膏（Ultralip®）：含固體石蠟、凡士林、微晶蠟，無水分，親脂性最高。

2. 實驗方案

為評估制劑對膠帶粘性的影響，設(shè)計兩種對比方案，核心差異在于是否去除皮膚表面過量制劑，具體如下表：

3. 檢測方法

·       皮膚角質(zhì)細胞量化：同步采用 NIR 法（850 皮膚角質(zhì)量測試儀）與 microBCA 法（測定角質(zhì)蛋白含量），對比兩種方法的一致性。

·       藥物含量測定：HPLC 法（FA 檢測波長 240nm，DS 為 230nm），計算藥物在角質(zhì)層中的累積量與滲透深度。

發(fā)現(xiàn)：親脂性制劑的影響與方案驗證

1. NIR 法的可靠性驗證

對比 NIR 與 microBCA 法對同一批膠帶的檢測結(jié)果（a 為近紅外 NIR 法，b 為 microBCA 法）發(fā)現(xiàn)：

·       兩種方法測得的角質(zhì)細胞量變化趨勢一致，尤其在親脂性制劑存在時，數(shù)據(jù)無顯著差異（P>0.05）；

·       結(jié)論：NIR 法不受親脂性制劑干擾，可可靠用于角質(zhì)細胞量化，且操作更高效（單次檢測僅需數(shù)秒，支持高通量實驗）。

2.       “預(yù)剝離帶" 數(shù)量與制劑親脂性的關(guān)聯(lián)

實驗觀察到，制劑親脂性越高，膠帶初始粘性受影響越大，所需預(yù)剝離帶數(shù)量越多：

·       微乳液（ME）：僅需 1-2 條預(yù)剝離帶（非粘附膠帶），后續(xù)膠帶即可有效粘附角質(zhì)層；

·       WO 乳膏：需 7-8 條預(yù)剝離帶；

·       無水軟膏：需 7-8 條預(yù)剝離帶（與 WO 乳膏一致，因兩者殘留表面的脂類成分均較多）。

原因分析：親脂性成分（如凡士林、石蠟）在皮膚表面形成脂質(zhì)膜，阻礙膠帶與角質(zhì)層的物理結(jié)合，導(dǎo)致前期膠帶無法有效粘附。只有當(dāng)預(yù)剝離帶逐步清除表面殘留脂質(zhì)后，膠帶才能與角質(zhì)層接觸。

結(jié)論與實操建議

1. 結(jié)論

·       NIR 法可靠性確認：在親脂性制劑存在時，NIR 法與 microBCA 法結(jié)果一致，可作為快速量化角質(zhì)細胞的方法；

·       親脂性與膠帶粘性的關(guān)聯(lián)：制劑親脂性越高，表面殘留越多，需更多預(yù)剝離帶清除，否則會導(dǎo)致前期膠帶粘附失效；

·       方案推薦：

① 方案 A（去除過量制劑）：適用于大多數(shù)常規(guī)實驗，操作簡單，結(jié)果穩(wěn)定，無預(yù)剝離帶干擾；

② 方案 B2（保留過量制劑但排除預(yù)剝離帶）：適用于研究藥物在 “制劑殘留 - 角質(zhì)層" 中的分配規(guī)律，需額外記錄有效粘附的膠帶編號。

2. 藥物研發(fā)實操建議

·       方法選擇：優(yōu)先采用 NIR 法，搭配 HPLC 同步分析藥物與角質(zhì)細胞量，大幅提升實驗效率；

·       制劑分類處理：

·       對于親脂性低的制劑（如微乳液、O/W 乳膏），可靈活選擇方案 A 或 B2；

·       對于高親脂性制劑（如無水軟膏、W/O 乳膏），必須采用方案 A 或 B2，不要使用 B1；

·       實驗記錄要點：

·       記錄預(yù)剝離帶數(shù)量（尤其方案 B），作為制劑親脂性的間接指標(biāo)；

·       同步測定皮膚屏障完整性（如經(jīng)皮水分流失值，TEWL 值 <20g/m2/h 為合格），避免皮膚損傷影響結(jié)果。

精準(zhǔn)的實驗方案是可靠數(shù)據(jù)的前提，選擇適配制劑特性的膠帶剝離方法，才能為藥物研發(fā)提供真正有價值的參考。

參考文獻

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