体外透皮吸收试验-德检科技

一文看懂体外透皮吸收试验

2023-03-27 | 新闻资讯作者：小编

皮肤吸收安全性评估是化妆品注册备案、生物医药研究、食品添加剂安全评价等领域中的重要环节，其目的是评价其成分在人体皮肤上的安全性和有效性。而体外透皮吸收试验与体内透皮吸收试验，都是作为皮肤透过吸收安全性评估的重要组成部分，不仅可以评估化妆品成分在人体上的渗透和吸收情况，还可以预测其毒理学效应和药效学活性，从而为相关产品开发和生产提供科学依据。

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本文将详细介绍体外透皮吸收试验的基本原理、常用模型、技术指标、优缺点、应用领域等方面。同时，还会探讨体外透皮吸收试验在未来的发展趋势和研究方向。希望通过本文能够进一步加深对化妆品安全性评估的认识，推动化妆品安全性评估工作的规范化和标准化。

一、透皮吸收过程简介

透皮吸收是指物质通过皮肤层向体内渗透和吸收的过程。皮肤是人体最大的器官，由表皮、真皮和皮下组织三个部分组成。表皮为角质细胞层和基底细胞层结构，其主要作用是防止外界有害物质进入人体。然而，化妆品中的成分往往能够渗透表皮层，并被真皮层所吸收，从而产生效果或潜在的毒性。

1.体外透皮吸收试验的流程和操作

体外透皮吸收试验通常分为以下几个步骤：

（1）样品制备：将待测样品按照一定比例配制成试验用液体或药膏。

（2）透皮细胞培养：采用牛皮、小香猪皮或其他皮肤模型，在透皮细胞上方形成透明的透皮细胞模型，用于模拟人体皮肤。同时，需要进行细胞培养和保养。

（3）涂抹药剂：将待测药剂均匀涂抹于透皮细胞模型上。

（4）等待吸收：根据实验设计的要求，在一定时间内等待药剂在透皮细胞中发生吸收和代谢。

（5）取样分析：在不同的时间节点，用特定方法从透皮细胞模型上采集样品，进行分析和检测。

2.影响透皮吸收的因素及调控方法

影响透皮吸收的因素主要包括物理、化学和生物学因素，如分子大小、分子量、溶解度、化学结构、温度、湿度、pH值等。为了准确评价化妆品成分的透皮性能和毒理学效应，需要对这些影响因素进行有效的调控。

例如，可以通过改变涂抹面积、药剂浓度、涂抹时间等参数，来控制药剂的吸入速度和吸收程度。此外，还可以添加透皮增强剂或选择合适的透皮细胞模型等方法，提高药剂的渗透性和穿透力。同时，还需要对透皮细胞模型进行标准化处理，以保证试验结果的可靠性和可重复性。

二、体外透皮吸收试验的常用模型

体外透皮吸收试验常用的模型主要包括以下几种：

1.人工合成膜模型

人工合成膜模型是一种采用合成材料制成的模型，其结构和性质可以通过调整材料成分、厚度等因素进行控制。这种模型具有批量生产、价格低廉、易于操作、可重复性强等优点，但由于其与真实皮肤存在差异，透皮透过性和毒理学评估结果可能存在误差。

2.动物皮肤模型

动物皮肤模型是使用动物组织制作的模型，其结构和功能与真实皮肤比较接近。这种模型具有较好的透皮透过性和可靠性，但受到动物福利等伦理问题的限制，同时也存在动物皮肤与人类皮肤之间存在差异的问题。

3.人类皮肤模型

人类皮肤模型是使用人类皮肤组织制作的模型，其结构和功能与真实皮肤非常相似。这种模型具有很好的代表性和可靠性，能够更好地预测化妆品在人体中的行为和影响。然而，由于制备和操作成本较高，限制了其在实践中的应用。

4.综合模型

综合模型是将上述不同的皮肤模型进行组合和改良，以期获得更好的透皮透过性和可靠性。例如，可以使用人工合成膜作为基础层，再加上动物或人类皮肤组织等层，形成综合模型。这种模型具有较好的可控性和实验效果，但由于结构复杂，操作难度较大。

综上所述，体外透皮吸收试验常用的模型主要包括人工合成膜模型、动物皮肤模型、人类皮肤模型和综合模型等。每种模型都有其特点和优缺点，需要根据实验目的和要求进行选择和调整。

三、体外透皮吸收试验选择技术指标

体外透皮吸收试验需要考虑以下技术指标：

1.透皮剂量和剂型的选择

透皮剂量和剂型的选择需要根据化妆品成分的特点和使用方式进行确定。通常可以选择液体、乳霜、凝胶等剂型，并控制其浓度和用量。

2.涂抹面积的标准化

涂抹面积需要按照国际标准规范，对样品的涂抹区域进行标准化处理，以确保实验结果的可靠性和可重复性。

3.透皮时间的控制

透皮时间是指药物在透皮细胞上停留的时间。根据化妆品成分的特点和使用方式，需要选择合适的透皮时间，以确保实验结果的准确性。

4.取样时间的选择

取样时间需要根据化妆品成分的预期效应和毒理作用，结合透皮时间进行确定。通常在不同时间节点采集透皮细胞中的样品，以分析和检测其透皮性能参数。

5.透皮性能参数的测定

透皮性能参数包括药物透过率、累积透过量、皮肤吸收率、皮肤通透性系数等，需要通过特定的检测方法进行测定。同时，还需要对实验数据进行统计分析和比较，以推断化妆品成分的透皮性能和安全性。

综上所述，体外透皮吸收试验需要考虑选择透皮剂量和剂型的选择、涂抹面积的标准化、透皮时间的控制、取样时间的选择和透皮性能参数的测定等技术指标，以保证实验结果的可靠性和科学性。

四、体外透皮吸收试验的优缺点

1.体外透皮吸收试验的优点包括：

（1）低成本：相对于动物试验和临床试验，体外透皮吸收试验具有较低的成本，并且不需要大量的实验动物或人员参与。

（2）高通量：体外透皮吸收试验可以进行高通量筛选，同时可以同时测试多种不同的化妆品成分和配方，快速确定其透皮性能和毒理学效应。

（3）可替代动物试验：由于动物试验受到伦理和法律等限制，体外透皮吸收试验可以作为动物试验的替代方法，以预测化妆品成分在人体内的代谢和毒理学效应。

2.体外透皮吸收试验也存在一些缺点，包括：

（1）不能反映内部毒理学效应：体外透皮吸收试验只能模拟化妆品成分在皮肤表层的渗透和吸收情况，无法反映其在体内的代谢和毒理学效应。

（2）无法模拟真实使用场景：体外透皮吸收试验所采用的透皮细胞模型和试验条件可能与真实使用场景存在差异，因此其结果可能不能完全代表化妆品在人体内的真实行为和影响。

（3）结果可信度受到影响：体外透皮吸收试验中涂抹面积、透皮时间、涂抹剂量等参数的标准化和控制，以及透皮细胞模型的选择和处理等因素，都可能会对试验结果的可靠性产生影响。

综上所述，体外透皮吸收试验具有低成本、高通量和可替代动物试验等优点，但同时也存在一些缺点，如无法反映内部毒理学效应、无法模拟真实使用场景和结果可信度受到影响等。因此，在进行化妆品安全性评估时，需要综合考虑各种试验方法的优缺点，并采用多种试验方法相结合的策略，以最大程度地提高评估结果的科学性和可靠性。

五、体外透皮吸收试验的应用领域

体外透皮吸收试验是一种常用的安全性评价实验方法，主要应用于以下领域：

1.化妆品安全性评估：透皮吸收试验被广泛用于化妆品成分的透皮性能和毒理学效应评估中。通过体外透皮试验可预测不同化妆品成分在人体内的渗透情况和可能产生的毒性反应，为化妆品的安全性评估提供参考依据。

2.药物透皮吸收研究：药物的透皮吸收是其治疗作用的关键因素之一。透皮吸收试验可以模拟药物在人体表面的渗透和吸收过程，并分析其透皮性能参数，为药物研发和临床使用提供数据支持。

3.食品添加剂透皮吸收评价：食品添加剂在食品中的使用越来越广泛，其对人体健康的影响备受关注。透皮吸收试验可以评估食品添加剂在人体皮肤上的渗透和吸收情况，为食品添加剂的安全性评估和管控提供参考依据。

总之，透皮吸收试验是一种重要的体外实验方法，可用于化妆品、药物和食品等领域中对透皮性能的评估，为相关产品的安全性评估和控制提供科学依据。

六、结论、展望与研究方向总结

1.结论：

体外透皮吸收试验是一种重要的体外实验方法，可用于化妆品、药物和食品等领域中对透皮性能的评估。它具有低成本、高通量、可替代动物试验等优点。然而，该方法也存在一些缺点，如无法反映内部毒理学效应、无法模拟真实使用场景和结果可信度受到影响等。

2.展望：

未来，体外透皮吸收试验仍将继续发挥重要作用。随着技术的进步，透皮细胞模型越来越接近真实皮肤，并且能够更好地预测化妆品在人体内的行为和影响。同时，基于人工智能和机器学习等技术，在大数据和深度学习的支持下，将可以从更多角度分析和解释实验数据。

3.研究局限和未来方向：

目前，体外透皮吸收试验面临的主要问题包括：透皮细胞模型的改进、标准化操作方法的制定、数据采集和处理的自动化以及实验结果的可重复性和可比性等。因此，未来的研究方向应该包括：

（1）透皮细胞模型的改进，建立更加真实、复杂和多样化模型，以更好地模拟真实皮肤。

（2）标准化操作方法的制定，确保实验结果的可重复性和可比性，推动体外透皮吸收试验的标准化发展。

（3）数据采集和处理的自动化，借助人工智能和机器学习等技术，实现大数据分析和深度学习，提高实验数据分析和解释的效率和准确性。

多种试验方法相结合，将体外透皮吸收试验与体内代谢和毒理学评估等方法相结合，以获得更全面、细致和准确的信息，最大限度地提高化妆品、药物和食品等产品的安全性评估水平。

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