試驗(yàn)方法|生物學(xué)評(píng)價(jià)中心——皮膚吸收:體外試驗(yàn)
透皮試驗(yàn): 透皮吸收是指物質(zhì)通過(guò)皮膚層向體內(nèi)滲透和吸收的過(guò)程。皮膚是人體最大的器官,由表皮、真皮和皮下組織三個(gè)部分組成。表皮為角質(zhì)細(xì)胞層和基底細(xì)胞層結(jié)構(gòu),其主要作用是防止外界有害物質(zhì)進(jìn)入人體。然而,化妝品中的成分往往能夠滲透表皮層,并被真皮層所吸收,從而產(chǎn)生效果或潛在的毒性。
適用產(chǎn)品:
凝膠敷料
纖維敷料
泡沫敷料
疤痕敷料
膏狀敷料
隔離敷料
生物敷料
含銀敷料
液體成膜敷料
含殼聚糖敷料
水膠體敷料
膠原貼敷料
碳纖維和活性炭敷料
檢測(cè)對(duì)象 | 項(xiàng)目 | 檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)(方法) |
敷料類產(chǎn)品 | 透皮吸收試驗(yàn) | GB∕T 27818-2011 |
1.1體外透皮吸收試驗(yàn)的流程和操作
體外透皮吸收試驗(yàn)通常分為以下幾個(gè)步驟:

(1)樣品制備:將待測(cè)樣品按照一定比例配制成試驗(yàn)用液體或藥膏。(2)制備皮膚:取自人類或動(dòng)物皮膚的標(biāo)本都可使用。人類皮膚標(biāo)本可符合國(guó)家和國(guó)際倫理學(xué)委員會(huì)條約的規(guī)定[13],首選活體皮膚,也可使用證明是完整的非活性皮膚標(biāo)本。表皮層(酶、熱或化學(xué)分離的)或用植皮刀分離的厚皮膚(典型的是200pm~400μm厚)都可選取。但應(yīng)避免使用太厚的(約大于1mm)皮膚,除非化學(xué)品較特殊,需用整個(gè)皮膚層來(lái)測(cè)試。應(yīng)確定皮膚種類、解剖位置以及制備技術(shù)。要求每個(gè)試驗(yàn)樣品至少進(jìn)行四次重復(fù)試驗(yàn)。

(3)涂抹藥劑:將待測(cè)藥劑均勻涂抹于透皮細(xì)胞模型上。
(4)等待吸收:根據(jù)實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)的要求,在一定時(shí)間內(nèi)等待藥劑在透皮細(xì)胞中發(fā)生吸收和代謝。(5)取樣分析:在不同的時(shí)間節(jié)點(diǎn),用特定方法從透皮細(xì)胞模型上采集樣品,進(jìn)行分析和檢測(cè)。

1.2.影響透皮吸收的因素及調(diào)控方法
影響透皮吸收的因素主要包括物理、化學(xué)和生物學(xué)因素,如分子大小、分子量、溶解度、化學(xué)結(jié)構(gòu)、溫度、濕度、pH值等。為了準(zhǔn)確評(píng)價(jià)化妝品成分的透皮性能和毒理學(xué)效應(yīng),需要對(duì)這些影響因素進(jìn)行有效的調(diào)控。
例如,可以通過(guò)改變涂抹面積、藥劑濃度、涂抹時(shí)間等參數(shù),來(lái)控制藥劑的吸入速度和吸收程度。此外,還可以添加透皮增強(qiáng)劑或選擇合適的透皮細(xì)胞模型等方法,提高藥劑的滲透性和穿透力。同時(shí),還需要對(duì)透皮細(xì)胞模型進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化處理,以保證試驗(yàn)結(jié)果的可靠性和可重復(fù)性。

二、體外透皮吸收試驗(yàn)的常用模型
體外透皮吸收試驗(yàn)常用的模型主要包括以下幾種:
2.1.人工合成膜模型
人工合成膜模型是一種采用合成材料制成的模型,其結(jié)構(gòu)和性質(zhì)可以通過(guò)調(diào)整材料成分、厚度等因素進(jìn)行控制。這種模型具有批量生產(chǎn)、價(jià)格低廉、易于操作、可重復(fù)性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn),但由于其與真實(shí)皮膚存在差異,透皮透過(guò)性和毒理學(xué)評(píng)估結(jié)果可能存在誤差。
2.2.動(dòng)物皮膚模型
動(dòng)物皮膚模型是使用動(dòng)物組織制作的模型,其結(jié)構(gòu)和功能與真實(shí)皮膚比較接近。這種模型具有較好的透皮透過(guò)性和可靠性,但受到動(dòng)物福利等倫理問(wèn)題的限制,同時(shí)也存在動(dòng)物皮膚與人類皮膚之間存在差異的問(wèn)題。
2.3.人類皮膚模型
人類皮膚模型是使用人類皮膚組織制作的模型,其結(jié)構(gòu)和功能與真實(shí)皮膚非常相似。這種模型具有很好的代表性和可靠性,能夠更好地預(yù)測(cè)化妝品在人體中的行為和影響。然而,由于制備和操作成本較高,限制了其在實(shí)踐中的應(yīng)用。
不同種屬動(dòng)物皮膚的特點(diǎn)對(duì)比如下:

在皮膚材料的準(zhǔn)備中,種屬的選擇是首先要面對(duì)的問(wèn)題。雖然人離體皮膚是IVPT試驗(yàn)的金標(biāo)準(zhǔn),但由于倫理及獲取困難等原因,通常選取動(dòng)物皮膚替代人離體皮膚來(lái)進(jìn)行體外透皮試驗(yàn)。
目前的文獻(xiàn)報(bào)道中,豬皮是和人類皮膚最為相似的,包括相似的角質(zhì)層,表皮厚度及毛囊密度等。
三、體外透皮吸收試驗(yàn)選擇技術(shù)指標(biāo)
2021年3月,國(guó)家食品藥品監(jiān)督管理局藥品評(píng)審中心(Center for Drug Evaluation, CDE)發(fā)布了《皮膚外用化學(xué)仿制藥研究技術(shù)指導(dǎo)原則(試行)》,明確了體外透皮試驗(yàn)的設(shè)計(jì)目的是模擬外用藥物在生理?xiàng)l件下的透皮過(guò)程,以反映外用制劑的質(zhì)量。
在試驗(yàn)設(shè)計(jì)方面,相比于2018年發(fā)布的《新注冊(cè)分類皮膚外用仿制藥的技術(shù)評(píng)價(jià)要求(征求意見(jiàn)稿)》,新版指導(dǎo)原則刪除了原附件的內(nèi)容,并提出“體外透皮試驗(yàn)建議參考國(guó)內(nèi)外相關(guān)指導(dǎo)原則開(kāi)展相關(guān)研究工作”。

四、體外透皮吸收試驗(yàn)的優(yōu)缺點(diǎn)
4.1.體外透皮吸收試驗(yàn)的優(yōu)點(diǎn)包括:
(1)低成本:相對(duì)于動(dòng)物試驗(yàn)和臨床試驗(yàn),體外透皮吸收試驗(yàn)具有較低的成本,并且不需要大量的實(shí)驗(yàn)動(dòng)物或人員參與。
(2)高通量:體外透皮吸收試驗(yàn)可以進(jìn)行高通量篩選,同時(shí)可以同時(shí)測(cè)試多種不同的化妝品成分和配方,快速確定其透皮性能和毒理學(xué)效應(yīng)。
(3)可替代動(dòng)物試驗(yàn):由于動(dòng)物試驗(yàn)受到倫理和法律等限制,體外透皮吸收試驗(yàn)可以作為動(dòng)物試驗(yàn)的替代方法,以預(yù)測(cè)化妝品成分在人體內(nèi)的代謝和毒理學(xué)效應(yīng)。
4.2.體外透皮吸收試驗(yàn)也存在一些缺點(diǎn),包括:
(1)不能反映內(nèi)部毒理學(xué)效應(yīng):體外透皮吸收試驗(yàn)只能模擬化妝品成分在皮膚表層的滲透和吸收情況,無(wú)法反映其在體內(nèi)的代謝和毒理學(xué)效應(yīng)。
(2)無(wú)法模擬真實(shí)使用場(chǎng)景:體外透皮吸收試驗(yàn)所采用的透皮細(xì)胞模型和試驗(yàn)條件可能與真實(shí)使用場(chǎng)景存在差異,因此其結(jié)果可能不能完全代表化妝品在人體內(nèi)的真實(shí)行為和影響。
(3)結(jié)果可信度受到影響:體外透皮吸收試驗(yàn)中涂抹面積、透皮時(shí)間、涂抹劑量等參數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化和控制,以及透皮細(xì)胞模型的選擇和處理等因素,都可能會(huì)對(duì)試驗(yàn)結(jié)果的可靠性產(chǎn)生影響。
綜上所述,體外透皮吸收試驗(yàn)具有低成本、高通量和可替代動(dòng)物試驗(yàn)等優(yōu)點(diǎn),但同時(shí)也存在一些缺點(diǎn),如無(wú)法反映內(nèi)部毒理學(xué)效應(yīng)、無(wú)法模擬真實(shí)使用場(chǎng)景和結(jié)果可信度受到影響等。因此,在進(jìn)行化妝品安全性評(píng)估時(shí),需要綜合考慮各種試驗(yàn)方法的優(yōu)缺點(diǎn),并采用多種試驗(yàn)方法相結(jié)合的策略,以最大程度地提高評(píng)估結(jié)果的科學(xué)性和可靠性。

五、體外透皮吸收試驗(yàn)的應(yīng)用領(lǐng)域
體外透皮吸收試驗(yàn)是一種常用的安全性評(píng)價(jià)實(shí)驗(yàn)方法,主要應(yīng)用于以下領(lǐng)域:
5.1.化妝品安全性評(píng)估:透皮吸收試驗(yàn)被廣泛用于化妝品成分的透皮性能和毒理學(xué)效應(yīng)評(píng)估中。通過(guò)體外透皮試驗(yàn)可預(yù)測(cè)不同化妝品成分在人體內(nèi)的滲透情況和可能產(chǎn)生的毒性反應(yīng),為化妝品的安全性評(píng)估提供參考依據(jù)。
5.2.藥物透皮吸收研究:藥物的透皮吸收是其治療作用的關(guān)鍵因素之一。透皮吸收試驗(yàn)可以模擬藥物在人體表面的滲透和吸收過(guò)程,并分析其透皮性能參數(shù),為藥物研發(fā)和臨床使用提供數(shù)據(jù)支持。
5.3.食品添加劑透皮吸收評(píng)價(jià):食品添加劑在食品中的使用越來(lái)越廣泛,其對(duì)人體健康的影響備受關(guān)注。透皮吸收試驗(yàn)可以評(píng)估食品添加劑在人體皮膚上的滲透和吸收情況,為食品添加劑的安全性評(píng)估和管控提供參考依據(jù)。
5.4醫(yī)療器械進(jìn)行透皮吸收評(píng)價(jià):主要關(guān)注醫(yī)療器械在使用過(guò)程中與皮膚接觸時(shí),其成分或釋放的物質(zhì)通過(guò)皮膚吸收的程度,并可能對(duì)人體產(chǎn)生的影響。醫(yī)療器械進(jìn)行透皮吸收評(píng)價(jià)是為了確保其在臨床使用中的安全性和有效性,同時(shí)滿足法規(guī)要求并為科學(xué)研究提供重要數(shù)據(jù)。這對(duì)于保障患者的健康權(quán)益和促進(jìn)醫(yī)療器械行業(yè)的發(fā)展具有重要意義。
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