USP＜1724＞半固体药品性能试验 | 生物膜的关键质量要求

在外用制剂药品开发的过程中，如何精准模拟药物经过人体皮肤的渗透行为，是研发团队必须面临的重要挑战。而在这其中，生物膜无疑起到了举足轻重的作用。

在过往的推送中，合邦兴业已对体外渗透试验或透皮试验（IVPT）中生物膜的关键质量要求进行了详尽的探讨和解析，期望能为相关领域的研究和实践提供一些参考。阐述的核心内容包括：

• 体外渗透试验（IVPT）中生物膜的控制

• 皮肤屏障完整性测试：经皮水分散失法（TEWL）

• 皮肤屏障完整性测试：电阻电导值法

• 体外渗透试验（IVPT）中生物膜的选择

在今天的探讨中，合邦兴业精心摘录并系统整理了关于USP＜1724＞半固体药品性能试验中对生物膜的具体质量要求，旨在为各位行业专家及老师们提供一份权威的参考资料，助力药物渗透性能研究的精准与高效。

法规原文下载链接见文后。

以下是摘录整理的法规译文：

（法规原文截图，点击可放大）

体外渗透试验（IVPT）的目的是利用旨在模拟体内条件的方法参数，表征应用于生物膜表面的药物渗透进入和通过它的速率和程度。IVPT 方法可以采用多种生物膜，包括离体人类皮肤，这些生物膜应具备可表现出渗透性自然变化的性质，以反映体内的变化情况。这种渗透性的可变性很大；某一特定化合物（在同一配方制剂中）在人群中的不同个体之间或同一个体的不同解剖区域之间的皮肤渗透性，存在 10 倍的差异是很常见的。实验差异也可能是化合物的物理化学性质导致。在所有产品或试验组的对比研究中，应采用同一供体（或相同供体组）、同一解剖区域（如腹部、背部等）、同一来源（如选择性外科手术或尸体）和相同处理方式的重复皮肤切片，以减少变异。

（法规原文截图，点击可放大）

生物膜

从尸体或选择性外科手术（如腹部整形和乳房缩小）获得的离体人类皮肤（皮片厚度通常在 250－500 µm 左右），由于其与人类药物产品开发的内在相关性，以及在实验过程中易于处理，通常是最合适的选择膜。将膜安装到扩散池前，应确认皮肤厚度，因为厚度的显著变化可能会增加 IVPT 结果的变异性。即使文献中采用了仅有角质层的皮肤样本（isolated stratum corneum preparations），在 IVPT 研究中也不建议使用，因为它们需要专门处理技术，并可能导致较高的实验变异性和/或产生难以解释的结果。由于这些原因，仅有角质层的皮肤样本不适用于 IVPT 研究。表皮样本（epidermal preparations，在真皮和表皮交界处从真皮层分离出来的表皮薄片）需要技术经验处理，与离体人类皮肤相比，其结构完整性较差，而且更容易撕裂或失去屏障的完整性。然而，表皮样本与离体人类皮肤相比，往往厚度比较一致，且一些化合物的渗透程度更大。因此，虽然在大多数情况下离体人类皮肤是一个很好的选择，但在某些情况下（例如，当感兴趣的药物渗透通过皮肤的量无法量化时），在 IVPT 方法开发过程中可以采用表皮样本进行评估。

除监管指南另有规定外，猪的皮肤与人类皮肤具有相对相似的形态，可作为（开发）研究的次要选择。由于啮齿类动物的皮肤在形态学和角质层结构和厚度方面与人类皮肤显著不同，因此不鼓励使用。人工培养的皮肤组织（重构人类皮肤表皮）的使用情况并不理想，因为这类组织的渗透性目前还不能代表人类皮肤。合成膜（包括模拟生物膜开发的合成膜）也不适用于 IVPT 方法；因为采用合成膜得到的测试结果不能反应透过皮肤的药物量和渗透速率，可能会造成误导。

鼠、猪和人皮肤的相关数据对比如下两个表格所示：

另外，有人曾对鼠和猪来源的生物膜进行体外渗透试验的研究，研究结果表明：

• 大鼠皮肤的体外渗透性高于体内实验；

• 大鼠皮肤对所有受试物质的渗透性均高于人体皮肤，存在显著的种间差异。

• 促渗剂筛选：可选择大鼠或裸鼠皮肤，渗透性较好，变异性小

• 猪皮肤和人的皮肤表现出较好的一致性，两者表面脂质和厚度相似。

参考文献：

[1] OECD (2004), Guidance Document for the Conduct of Skin Absorption Studies, OECD Series on Testing and Assessment, No. 28, OECD Publishing, Paris, https://doi.org/10.1787/9789264078796-en.

[2] 世界中医药学会联合会经皮给药专业委员会,汤秀珍.经皮给药制剂体外经皮渗透试验技术规范专家共识探讨[J].中国现代应用药学, 2022(008):039.

使用人或猪的全层（non-dermatomed）皮肤，可能会对实验造成挑战，一般不建议。也可以使用其他生物膜，如直肠、阴道或角膜上皮组织，这取决于所评估药品的预期给药途径。在这种情况下，由于考虑模拟体内的相关条件，试验方法的几个参数可能与进行皮肤 IVPT 研究的参数不同。例如，膜的维持温度可能不同。

巴马小香猪皮肤

品种：巴马小香猪

猪龄：1~2月龄

部位：全身皮肤（腹背部）

皮肤类型：全层皮（角质+表皮+真皮）

产品特点：

巴马小香猪皮肤产品对完整性等关键质量参数严格把控；

可按照客户需求定制。

（法规原文截图，点击可放大）

膜温度

在整个研究过程中，每个皮肤切片的表面温度应保持在32℃±1℃。皮肤表面温度的波动会影响药物扩散，并可能增加实验的变异性。建议使用可进行温度调节的扩散池来控制膜表面的温度。

透皮扩散仪VDC 12Plus

透皮扩散仪器是用于外用制剂关键质量属性研究的重要仪器。VDC-12PLUS的设计满足USP<1724>、FDA、EMA、PMDA等法规和指导原则的标准。

一体化设计

一体化设计使得仪器整体尺寸更小，占用空间更少；同时优化管路设计，减少了管路死体积，让实验数据可靠性获得有效提升；

7×2设计

可以两侧设计不同的实验参数，如温度、转速、取样时间。同时每组6+1的设计满足法规要求；一台仪器相当于两台，可以同时完成两组不同实验；

空白位

满足法规要求的空白位设计，在进行IVPT实验时，更方便设计非给药对照组，可排除皮肤基质及其他潜在杂质的干扰。

（法规原文截图，点击可放大）

膜完整性

在上样前，应确认每个扩散池中皮肤屏障的完整性，可以采用诸如经皮水分散失值（TEWL）、皮肤的电阻/电导值或氚化水渗透等技术手段。只有满足屏障完整性接受标准的皮肤切片才可以适用。TEWL通常是首选方法，不同于其他方法，TEWL是在不受外部空气影响的条件下，测定水分通过皮肤屏障的量，相对快速和方便。

点击下载UPS＜1724＞半固体药品性能试验法规原文。

经皮水分流失测量仪——皮肤完整性检测仪器

• 通过测量TEWL值来反映皮肤屏障的完整性；用于体外透皮试验(IVPT)中离体皮肤的完整性评价(SIFT)；

• 可单独使用或与电脑连接一起使用；

• 便携，无电线，可轻松测量。

2022年10月FDA发布的中表示，在使用皮肤进行IVPT实验前后需要测量皮肤的完整性，且经皮水分流失测定法是推荐方法之一。

皮肤电阻率仪——皮肤完整性检测仪器

离体皮肤电阻测试仪用于体外透皮试验(IVPT)中离体皮肤的屏障完整性评价(SIFT)，通过测量电阻进行离体皮肤的评估筛选，控制皮肤的质量，降低体外透皮试验的相对标准偏差。

2022年10月FDA发布的中表示，在使用皮肤进行IVPT实验前后需要测量皮肤的完整性，且皮肤电阻率测定法是推荐方法之一。