中药提取物在透皮吸收测试中的透皮特性如何评估

中药透皮制剂（如贴膏、软膏、凝胶）因能避免口服给药的首过效应、减少胃肠道刺激，已成为中药现代化的重要方向之一。而透皮特性评估是其研发的核心环节——需明确药物成分能否穿透皮肤屏障、穿透速率与累积量是否满足治疗需求，以及对皮肤结构的影响。本文围绕中药提取物透皮吸收测试中的关键评估维度，结合具体方法与操作细节展开说明。

体外透皮模型的建立——以Franz扩散池为例

体外透皮测试是评估中药提取物透皮特性的基础，其中Franz扩散池因模拟皮肤生理环境的准确性，成为最常用的装置。该装置由供给池（放置样品）、接收池（容纳接收液）、密封垫圈（固定皮肤）、搅拌子（保持接收液均一）及恒温水浴系统（维持32℃，模拟皮肤表面温度）组成。操作时，首先需准备皮肤样品：常用大鼠背部皮肤（需脱毛、去除皮下脂肪）或人离体皮肤（需经伦理审批），用生理盐水冲洗后，置于供给池与接收池之间，确保皮肤角质层朝向供给池。

接下来，供给池内加入中药提取物样品（如软膏1g或溶液2ml），接收池加入预温至32℃的接收液（需根据药物溶解度选择，如脂溶性成分用10%乙醇-PBS），开启搅拌（转速通常为300-500rpm）。测试过程中，需定时从接收池取样（如每1、2、4、6、8小时），同时补充等量新鲜接收液，以维持接收池体积恒定。

需注意的是，皮肤的完整性直接影响测试结果——若皮肤有破损，会导致透皮速率异常升高。因此，实验前需用TEWL仪（经表皮失水率仪）检测皮肤完整性，TEWL值≤10g/(m²·h)视为合格。此外，接收液的选择需避免与药物发生反应，如含醛基的中药成分（如丹皮酚）需避免用含氨基的接收液，以免发生缩合反应。

透皮特性的关键量化指标

透皮特性的量化评估需基于接收液中的药物浓度数据，核心指标包括累积渗透量（Qn）、透皮速率（J）及滞后时间（Tlag）。累积渗透量是指某一时间点接收液中药物的总含量，计算公式为Qn = (Cn×V + ΣCi×Vi)/A，其中Cn为第n次取样的浓度，V为接收池体积，Ci为前i次取样的浓度，Vi为每次取样体积，A为皮肤有效渗透面积。该指标反映药物透皮的总量，若Qn未达治疗剂量对应的浓度，则需调整制剂处方（如加入促渗剂）。

透皮速率是指药物稳态渗透时的速率，计算公式为J = ΔQ/Δt/A，其中ΔQ为稳态阶段内累积渗透量的变化，Δt为时间变化。透皮速率反映药物透皮的快慢，若J过慢，会导致起效延迟；若过快，则可能引起局部药物浓度过高，导致皮肤刺激。例如，某中药贴剂的透皮速率为2.5μg/(cm²·h)，若临床需起效时间≤4小时，则需增加促渗剂（如薄荷脑）以提高J至5μg/(cm²·h)以上。

滞后时间是指药物从涂抹到开始稳态渗透的时间，计算公式为Tlag = T0-Q0/J，其中T0为稳态阶段的起始时间，Q0为T0时的累积渗透量。滞后时间主要受皮肤屏障的影响，若Tlag过长（如＞2小时），可能是因为药物在角质层中的分配速率过慢，需加入脂质体等载体促进药物在角质层中的扩散。

需注意的是，中药提取物成分复杂，需同时测定多个活性成分的指标。例如，复方丹参提取物中的丹参酮ⅡA和丹酚酸B需分别计算Qn、J及Tlag，因为两者的脂溶性不同（丹参酮ⅡA logP=4.2，丹酚酸B logP=0.8），透皮特性差异显著。

皮肤屏障完整性的评估方法

中药提取物中的成分（如挥发油、有机酸）可能破坏皮肤屏障（如角质层脂质双分子层），导致皮肤敏感或炎症，因此需评估透皮过程对皮肤屏障的影响。常用方法包括TEWL检测、荧光标记法及组织学检查。

TEWL检测是最常用的无创方法，通过测量皮肤表面的水分流失速率反映屏障完整性。实验前测基础TEWL值，实验后再次检测，若TEWL值较基础值升高＞50%，说明皮肤屏障受损。例如，某中药软膏含10%薄荷脑，实验后TEWL值从8g/(m²·h)升至15g/(m²·h)，提示薄荷脑浓度过高，需降至5%。

荧光标记法用于观察药物在皮肤中的渗透路径。将中药提取物与荧光染料（如荧光素钠、罗丹明B）混合，涂抹于皮肤后，用共聚焦激光扫描显微镜（CLSM）观察荧光分布。若荧光主要分布在角质层（表皮最外层），说明药物未穿透皮肤；若荧光分布至真皮层，则说明药物已穿透皮肤屏障。例如，某黄芪提取物的荧光信号在涂抹2小时后到达真皮层，提示其透皮能力较强。

组织学检查是有创方法，需将实验后的皮肤固定、包埋、切片，进行HE染色（苏木精-伊红染色）。若皮肤角质层出现裂隙、表皮细胞水肿或真皮层炎症细胞浸润，说明药物或制剂对皮肤有刺激性。例如，某含有乙醇的中药凝胶导致表皮细胞水肿，需将乙醇浓度从20%降至10%。

体内外透皮行为的相关性验证

体外透皮数据需与体内数据关联，才能预测制剂的体内效果。体内外相关性（IVIVC）的评估分为三个级别：Level A（点对点相关）、Level B（统计矩相关）及Level C（单点相关）。Level A是最严格的相关性，要求体外累积渗透量-时间曲线与体内血药浓度-时间曲线的形状一致，且曲线下面积（AUC）的相关系数＞0.9。例如，某当归提取物贴剂的体外累积渗透量曲线与体内血药浓度曲线的相关系数为0.95，说明体外数据能准确预测体内透皮效果。

Level B基于统计矩参数（如平均滞留时间MRT、AUC）的相关性，适用于体外与体内曲线形状不同的情况。例如，某川芎嗪透皮贴剂的体外透皮速率为3μg/(cm²·h)，体内平均滞留时间为12小时，两者的相关系数为0.85，说明虽曲线形状不同，但统计矩参数仍可关联。

Level C是单点相关，仅比较体外某一时间点的透皮量与体内某一时间点的血药浓度（如峰浓度Cmax）。该方法简单，但相关性较弱，适用于初步筛选处方。例如，某姜黄素软膏的体外2小时透皮量与体内Cmax的相关系数为0.75，可用于快速评估不同促渗剂的效果。

需注意的是，中药提取物的体内透皮行为受个体差异（如皮肤厚度、出汗量）影响较大，因此IVIVC研究需纳入至少10例健康志愿者，以减少个体差异的影响。

透皮过程中的代谢产物监测

中药提取物中的成分可能在皮肤中被代谢酶（如细胞色素P450、酯酶）代谢，生成活性或毒性代谢产物。因此，透皮特性评估需同时监测原型药与代谢产物的浓度，否则会低估药物的实际透皮效果。

例如，黄芩提取物中的黄芩苷（苷类成分）需被皮肤中的β-葡萄糖苷酶代谢为黄芩素（苷元）才能发挥抗炎作用。若仅监测黄芩苷的透皮量，会发现其透皮速率较低（0.5μg/(cm²·h)），但监测黄芩素后，发现其透皮速率为2μg/(cm²·h)，说明代谢产物是主要的活性成分。

代谢产物的监测需用高灵敏度的分析方法，如高效液相色谱-串联质谱（HPLC-MS/MS）或超高效液相色谱（UPLC）。这些方法可同时测定原型药与代谢产物的浓度，且检测限低至ng/mL级。例如，用HPLC-MS/MS测定接收液中的葛根素（原型药）与葛根素-7-O-葡萄糖醛酸苷（代谢物），可发现葛根素在皮肤中被UDP-葡萄糖醛酸转移酶代谢为葡萄糖醛酸苷，代谢率约为30%。

此外，需注意代谢酶的分布差异：角质层中的酶活性较低，表皮层（尤其是基底层）的酶活性较高，因此代谢主要发生在表皮层。若药物仅穿透至角质层，则代谢产物较少；若穿透至表皮层，则代谢产物较多。例如，某丹参酮ⅡA贴剂的药物穿透至表皮层，代谢产物丹参酮ⅡA-11-β-羟基化物的浓度占总浓度的40%，需将该代谢产物纳入疗效评估。