透皮吸收测试结果不达标的常见原因有哪些

透皮吸收是 topical 制剂（如乳膏、凝胶、贴剂）发挥药效的核心环节，其测试结果直接关系到药物能否有效透过皮肤屏障到达靶部位。然而，实际研发中常遇到测试结果不达标的情况——明明处方设计符合理论，却因某一环节的疏漏导致透皮速率、累积透皮量未达预期。本文结合体外透皮测试的流程与关键控制点，系统分析常见的失败原因，为制剂优化提供针对性参考。

制剂处方设计的先天性缺陷

处方是透皮吸收的基础，若设计时未匹配药物与基质的理化特性，易导致透皮失败。首先是基质类型选择错误：脂溶性药物若采用水性基质（如甘油明胶），药物难以溶解或分散，无法形成有效的浓度梯度；而水溶性药物用油性基质（如凡士林），则可能因基质与药物的亲和力过强，阻碍药物向皮肤表面迁移。

其次是药物的物理状态问题：难溶性药物的晶型、粒径直接影响透皮效率——结晶型药物的溶解度远低于无定形，若处方中未将药物微粉化（粒径降至1-10μm）或采用固体分散体技术，药物无法有效释放；部分药物还会因储存过程中发生晶型转变（如无定形变为稳定结晶），导致透皮速率骤降。

促渗剂的不当使用也是常见问题：促渗剂（如氮酮、薄荷醇）需与药物性质匹配——脂溶性药物用水溶性促渗剂（如丙二醇）效果有限，而高浓度促渗剂（如氮酮超过5%）可能破坏皮肤角质层的脂质双分子层，反而导致药物通过破损处快速渗漏（非生理性透皮），或因皮肤屏障过度损伤引发刺激性，影响测试的真实性。

皮肤模型的选择与质量控制不当

体外透皮测试常用的皮肤模型（如人皮肤、大鼠皮肤、猪皮肤）需与药物的临床应用场景匹配，若模型选择错误或质量不达标，会直接干扰结果。例如，大鼠皮肤的角质层厚度仅为人皮肤的1/3-1/2，若用大鼠皮肤测试脂溶性药物的透皮量，结果可能远高于人皮肤的实际情况——若研发中以大鼠皮肤数据为依据优化处方，最终用人皮肤验证时往往不达标。

皮肤的完整性与新鲜度也至关重要：若皮肤表面有划痕、针孔或脱毛时因脱毛膏腐蚀导致角质层破损，药物会直接通过破损处进入接收液，造成“假阳性”透皮（看似达标，实则是皮肤屏障破坏的结果）；而冷冻保存超过3个月的皮肤，角质层的脂质结构会因冰晶形成发生不可逆损伤，透皮速率可能下降20%-50%。

此外，皮肤的厚度控制也易被忽视：人腹部皮肤的角质层厚度约为10-20μm，若测试时未去除皮下脂肪（保留全层皮肤），药物需穿透更厚的组织，透皮量会显著降低；而过度削薄皮肤（如仅保留角质层）则会失去真皮层的扩散阻力，导致结果偏高。

测试方法参数的偏离与误差

体外透皮测试的方法学参数需严格模拟生理条件，任何微小偏差都可能导致结果失控。首先是扩散池的选择：立式扩散池（Franz池）是主流，但若未校准皮肤的有效扩散面积（如池口直径未与皮肤贴合，导致实际扩散面积小于计算值），会使透皮速率计算错误；卧式扩散池（Side-by-Side池）的搅拌效率更低，若用于高粘度制剂（如软膏），接收液中的药物浓度梯度无法维持，透皮速率会被低估。

接收液的选择是关键：接收液需满足“漏槽条件”（药物在接收液中的溶解度≥10倍透皮量），若药物是脂溶性的（如睾酮），仅用生理盐水作为接收液会因溶解度不足导致接收液饱和，透皮过程提前终止；而接收液的渗透压若与皮肤细胞液差异过大（如用高浓度乙醇），会导致皮肤细胞脱水，破坏角质层结构。

温度与搅拌速度的控制也不可忽视：皮肤表面的生理温度是32℃，若测试时温度偏高（如37℃），会加速皮肤角质层的脂质流动，使透皮速率升高；搅拌速度若低于200rpm，接收液中的药物无法快速混匀，会在皮肤表面形成“浓度边界层”，阻碍药物扩散——部分研究发现，搅拌速度从100rpm提升至400rpm，透皮速率可增加30%。

样品制备与处理的不规范

样品的均匀性与稳定性是测试准确的前提，若制备过程中出现偏差，会导致透皮结果波动。例如，乳膏制剂若未充分乳化（乳化时间不足或温度过低），药物会以大颗粒形式聚集，无法均匀分布在基质中——测试时取到高浓度区域的样品，透皮量会偏高，而取到低浓度区域则偏低；凝胶制剂若因pH变化导致粘度下降（如卡波姆凝胶遇碱液化），药物会快速流失，透皮速率骤升。

药物含量的准确性也易出错：若称量药物时使用了受潮的原料（如乳糖吸水导致实际含量降低），或溶解药物时未用足够的溶剂（如难溶药物仅用超声5分钟，未完全溶解），会使制剂中的实际药物含量低于理论值——即使透皮速率正常，累积透皮量也会因“原料不足”不达标。

此外，样品的涂抹方式需标准化：若用手指涂抹乳膏，压力与面积的差异会导致药物在皮肤表面的分布不均；而用移液枪定量涂抹时，若未将样品均匀铺开（如形成“液滴状”），会使药物的有效接触面积减小，透皮量降低。

皮肤预处理与保存的不当操作

皮肤的预处理直接影响屏障功能，若操作不当，会改变皮肤的透皮特性。例如，去毛方法：用剃毛刀剃毛可能会刮伤皮肤角质层，而用脱毛膏（如硫化钠）则会因化学腐蚀破坏角质层的脂质结构——研究表明，脱毛膏处理后的大鼠皮肤，透皮速率比剃毛组高40%，若测试要求“完整皮肤屏障”，这种预处理会导致结果失真。

脱脂处理的程度需严格控制：部分研究为去除皮肤表面的油脂，会用乙醇或乙醚擦拭皮肤，但过度脱脂（如乙醚浸泡5分钟）会完全去除角质层的脂质，使皮肤屏障功能丧失——此时药物的透皮速率会大幅升高，但这是“人为破坏”的结果，并非制剂本身的促渗效果。

皮肤的保存条件也需注意：新鲜皮肤若未及时冷冻（如室温放置超过2小时），会因酶解作用破坏角质层的结构；而冷冻皮肤若反复冻融（超过3次），会导致角质层细胞间的连接松散，透皮速率增加——若研发中用反复冻融的皮肤测试，结果可能误导处方优化。

数据分析与计算的误差

即使前面的环节都正确，数据分析的错误也会导致结果不达标。首先是采样时间点的选择：透皮过程通常分为滞后相、稳态相和平台相，若采样时间点过少（如仅采0、4、8小时），可能无法捕捉到稳态相的透皮速率——例如，某药物的稳态相在6-12小时，若未采6小时的样品，计算的透皮速率会偏低。

浓度测定方法的准确性是核心：若用HPLC测定接收液中的药物浓度，需验证方法的回收率（应≥95%）与线性范围（需覆盖测试浓度）——若流动相的pH未调节至药物的pKa附近，会导致峰形拖尾，积分误差增大；而紫外分光光度法若用于含杂质的样品，会因杂质的吸收干扰，导致浓度测定值偏高。

计算方式的错误也较常见：透皮速率（Jss）的公式是“稳态时单位时间、单位面积的透皮量”，若误将“累积透皮量”除以“总时间”（而非稳态时间），会导致Jss计算错误；此外，皮肤的有效面积若按扩散池的池口面积计算（而非实际贴合的面积），会使透皮速率偏低——例如，池口直径1cm的面积是0.785cm²，若皮肤仅贴合0.6cm²，计算时用0.785cm²会使Jss偏小24%。