離體豬皮膠帶剝離實驗：親脂性制劑影響與方案選擇

在皮膚藥代動力學研究中，膠帶剝離法（tape stripping）是評估藥物經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細胞（corneocytes），可精準計算藥物在角質層（stratum corneum, SC）中的滲透深度與分布。然而，實驗方案的細節（如制劑類型、膠帶粘性控制）可能顯著影響結果可靠性。本文系統解析親脂性制劑對膠帶剝離實驗的干擾機制，并提出兩種經驗證的實驗操作方案，為藥廠研發人員提供實驗設計參考。

研究背景：膠帶剝離法的價值與挑戰

膠帶剝離法通過逐層剝離皮膚表面的角質層，結合定量分析技術，成為體外皮膚藥代動力學研究的 “金標準"。其核心價值在于：

·       可直接測定藥物在角質層中的分布與滲透深度，關聯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）。

要實現可靠分析，精準量化每片膠帶剝離的角質細胞量是關鍵。目前主流方法包括：

·       重量法：通過膠帶重量差計算角質層量，但靈敏度低；

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

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

（Labodorf 850C皮膚角質測量儀）

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），可能干擾光信號，導致角質細胞量計算偏差。此外，親脂性制劑可能殘留于皮膚表面，破壞膠帶粘性，導致前期膠帶無法有效粘附角質層，進一步影響結果。

為此，本研究聚焦兩大關鍵問題：

NIR 法在親脂性制劑存在時是否仍可靠？

如何優化膠帶剝離方案，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，屏障功能與角質層結構相似），經冷凍保存（-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

·       皮膚角質細胞量化：同步采用 NIR 法（850 皮膚角質量測試儀）與 microBCA 法（測定角質蛋白含量），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），計算藥物在角質層中的累積量與滲透深度。

發現：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果（a 為近紅外 NIR 法，b 為 microBCA 法）發現：

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

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

2.       “預剝離帶" 數量與制劑親脂性的關聯

實驗觀察到，制劑親脂性越高，膠帶初始粘性受影響越大，所需預剝離帶數量越多：

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

·       WO 乳膏：需 7-8 條預剝離帶；

·       無水軟膏：需 7-8 條預剝離帶（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膜，阻礙膠帶與角質層的物理結合，導致前期膠帶無法有效粘附。只有當預剝離帶逐步清除表面殘留脂質后，膠帶才能與角質層接觸。

結論與實操建議

1. 結論

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

·       親脂性與膠帶粘性的關聯：制劑親脂性越高，表面殘留越多，需更多預剝離帶清除，否則會導致前期膠帶粘附失效；

·       方案推薦：

① 方案 A（去除過量制劑）：適用于大多數常規實驗，操作簡單，結果穩定，無預剝離帶干擾；

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

2. 藥物研發實操建議

·       方法選擇：優先采用 NIR 法，搭配 HPLC 同步分析藥物與角質細胞量，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：

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

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

精準的實驗方案是可靠數據的前提，選擇適配制劑特性的膠帶剝離方法，才能為藥物研發提供真正有價值的參考。

參考文獻

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