透皮吸收测试中皮肤储存条件对测试结果有影响吗

透皮吸收测试是外用药物、化妆品研发中评估活性成分渗透效率的核心环节，而实验用皮肤的质量直接决定测试结果的可靠性。临床或实验室获取的皮肤常需短暂储存后使用，但储存温度、时间、湿度等条件是否合理，会直接改变皮肤的屏障结构与生理状态——这一细节曾导致多个实验数据偏差，却未得到足够关注。本文结合皮肤生物学特性与实际测试案例，系统分析皮肤储存条件对透皮吸收结果的具体影响，为实验设计提供可操作的参考。

皮肤储存的核心目标：维持屏障完整性

皮肤的透皮吸收效率直接取决于其屏障功能——由角质层的“砖- mortar”结构（角质细胞为“砖”，脂质基质为“mortar”）主导。其中，角质层脂质（神经酰胺、胆固醇、游离脂肪酸）的有序排列形成的疏水屏障，是限制药物渗透的关键。储存条件的任何变化，若破坏这一结构的完整性，都会导致药物渗透速率的异常波动。例如，当皮肤受到低温、干燥或酶解作用时，脂质排列的有序度下降，“mortar”的疏水性能减弱，原本难以渗透的亲水性药物（如维生素C）会更容易穿过角质层，导致测试结果偏高。

此外，皮肤的活细胞层（如表皮基底层、真皮层）虽然不直接参与屏障功能，但储存过程中细胞的完整性会影响皮肤的水合状态——活细胞的渗透压调节能力下降，会导致皮肤整体脱水，进一步改变角质层的肿胀程度。而角质层的水合状态是透皮吸收的重要变量：水合程度高时，角质细胞膨胀，脂质间隙增大，药物渗透增加；反之则减少。因此，储存的核心目标就是尽可能维持皮肤的“原生状态”：既保持角质层的脂质结构，又维持细胞的水合平衡。

冷冻储存：常见但易被忽视的“结构损伤”

冷冻是实验室最常用的皮肤储存方式，通常分为-20℃普通冷冻与-80℃深低温冷冻两种。其原理是通过降低温度抑制酶活性与微生物生长，但冷冻过程中形成的冰晶是破坏皮肤结构的“元凶”。当皮肤被缓慢冷冻时（如直接放入-20℃冰箱），细胞外液的水分先结冰，形成的大冰晶会刺破角质细胞的细胞膜与基底膜带，导致细胞内容物泄漏，角质层的“砖”结构松散。研究显示，-20℃储存1个月的人皮肤，角质细胞的完整性下降60%，基底膜带的层粘连蛋白表达减少50%，对应的布洛芬透皮速率比新鲜皮肤高2.3倍。

深低温冷冻（-80℃或液氮）能减少冰晶的大小与数量——快速降温使细胞内液迅速结冰，形成的小冰晶对细胞结构的破坏较小。但长期储存（超过3个月）仍会出现“脂质相变”问题：角质层脂质的熔点约为34℃，在-80℃下，脂质分子的运动性下降，原本有序的层状结构逐渐无序化。一项针对利多卡因透皮的研究发现，-80℃储存6个月的皮肤，脂质有序度（通过傅里叶变换红外光谱检测）下降25%，透皮速率增加1.8倍。此外，冷冻皮肤的解冻方式也会影响结果：若直接在室温下解冻，冰晶会缓慢融化，再次破坏细胞；而37℃水浴快速解冻（5-10分钟）能减少这一损伤，但仍无法完全恢复原生结构。

冷藏储存：短期适用但需控制时间窗口

4℃冷藏是短期储存皮肤的选择（通常用于采集后24-48小时内使用），其优势是无需复杂的冷冻设备，且能在一定时间内维持皮肤的生理状态。但冷藏并不能完全抑制酶的活性——皮肤中的蛋白酶（如组织蛋白酶）与脂酶在4℃下仍有10%-20%的活性，会缓慢降解角质层的丝聚蛋白与脂质。例如，一项对猪皮肤的研究显示，4℃冷藏48小时后，丝聚蛋白的降解产物（游离氨基酸）增加40%，而丝聚蛋白是维持角质层水合的关键蛋白，其降解会导致皮肤脱水，屏障功能下降，咖啡因的透皮量增加1.5倍。

冷藏的另一个问题是微生物滋生。皮肤表面的正常菌群（如葡萄球菌、丙酸杆菌）在4℃下仍能缓慢繁殖，尤其当皮肤未密封时，湿度适宜的环境会加速细菌生长。有实验发现，4℃冷藏3天后，皮肤表面的金黄色葡萄球菌数量从10³ CFU/cm²增加至10⁴ CFU/cm²，这些细菌会代谢外用药物的活性成分：比如将水杨酸转化为水杨酸甲酯，导致测试中检测到的活性成分浓度下降30%。因此，冷藏皮肤需严格密封（如用含有抗生素的PBS浸湿纱布包裹，装入无菌密封袋），且储存时间不超过48小时。

新鲜皮肤：理想但难以标准化的“金标准”

新鲜皮肤（采集后2小时内使用）被认为是透皮吸收测试的“金标准”——此时皮肤的屏障功能完整，角质层脂质排列有序，细胞水合状态良好，测试结果最能反映药物的真实渗透情况。例如，在比较新鲜皮肤与冷冻皮肤的透皮实验中，新鲜皮肤的氢化可的松渗透量比-20℃储存1周的皮肤低40%，更接近人体临床数据。但新鲜皮肤的应用存在诸多限制：首先是来源不稳定，临床手术中获取的皮肤常需等待手术结束，采集时间难以精确控制；其次是伦理问题，部分地区对新鲜皮肤的使用有严格的伦理审查；此外，不同供体的皮肤差异（如年龄、性别、皮肤厚度、紫外线暴露史）会导致结果波动，比如20岁年轻人的皮肤角质层厚度比60岁老人厚20%，透皮速率低30%，而新鲜皮肤无法像储存皮肤那样进行“供体匹配”。

储存中的“隐形变量”：温度波动与湿度控制

除了温度与时间，储存中的“隐形变量”——温度波动与湿度控制，也会显著影响测试结果。温度波动常见于冷冻皮肤的取用过程：比如从-80℃冰箱中取出皮肤后，在室温下放置10分钟再放回，这一过程会导致皮肤局部解冻，形成微小冰晶，反复几次后，角质层的脂质结构会被彻底破坏。一项研究模拟了实验室常见的温度波动（每天取出1次，室温放置5分钟），发现3次波动后，皮肤的透皮速率比未波动的皮肤高5倍。

湿度控制同样重要。皮肤是一种含水量约70%的组织，若储存时未密封，水分会通过蒸发丢失，导致角质层收缩，脂质间隙缩小。例如，将皮肤暴露在相对湿度40%的环境中2小时，水分丢失15%，此时角质层的脂质有序度增加20%，亲水性药物（如尿素）的透皮量减少40%；而若储存时湿度太高（如相对湿度90%），皮肤会过度水合，角质层膨胀，脂质间隙增大，透皮量增加。因此，储存皮肤需保持恒定的湿度：通常用浸湿的无菌纱布（含PBS或生理盐水）包裹皮肤，装入密封的塑料容器，维持湿度在60%-70%。

如何通过储存条件优化测试重复性

针对上述问题，实验室可通过以下策略优化储存条件，提高测试重复性：首先，优先选择深低温冷冻（-80℃）而非普通冷冻（-20℃），并采用快速冷冻法（如将皮肤放入液氮中10分钟后转移至-80℃冰箱），减少冰晶形成；其次，冷冻皮肤的解冻需快速且统一：将皮肤放入37℃水浴中5-10分钟，直至完全解冻，避免室温缓慢解冻；第三，冷藏皮肤需严格控制时间，不超过48小时，且储存时加入少量抗生素（如青霉素-链霉素溶液）抑制微生物生长；第四，所有储存的皮肤需标注“采集时间、储存温度、解冻次数”等信息，便于后续追溯变量；最后，若使用新鲜皮肤，需统一供体标准（如年龄20-40岁、无皮肤病、未使用外用药物），减少个体差异的影响。