垂直扩散池（Franz池）是连接实验室配方与人体应用之间差距的最终评估工具，用于透皮贴剂的开发。通过严格控制环境变量以模拟人体皮肤表面，这些装置能够精确、标准化地测量药物如何从贴剂基质渗透到全身循环中。
核心要点 Franz池提供了一个标准化的体外环境，模拟人体皮肤的生理状况，特别是温度和屏障条件。这种设置能够计算稳态通量，使其成为在临床测试前筛选纳米载体配方和预测贴剂治疗效果的主要方法。
复制生理环境
为了准确预测透皮贴剂在患者身上的表现，测试环境必须反映人体内的状况。
模拟皮肤表面温度
Franz池的主要价值在于其维持32°C局部温度的能力。
虽然人体核心体温约为37°C，但皮肤表面自然温度较低。通过将膜表面维持在32°C，该装置确保药物释放动力学反映透皮应用的实际热条件。
模拟真皮屏障
该装置将贴剂固定在“供体”隔室中，通过膜（通常是切除的皮肤或合成替代品）与“受体”隔室隔开。
这种设置迫使药物通过特定的屏障环境。它创造了一个单向扩散路径，模拟活性成分从贴剂穿过皮肤层并进入血液（由受体液代表）的运动。
流体动力学环境
受体隔室并非静止；它利用磁力搅拌来模拟体液的动态性质。
这种持续的运动确保受体液保持均匀。它防止药物直接积聚在膜下方，从而维持持续扩散所需的浓度梯度。
量化药物性能
除了简单的模拟，Franz池还充当精密测量仪器。它们将扩散的物理过程转化为可量化的数据点。
测量稳态通量
从这些池中得出的最关键指标是稳态通量（Jss）。
这衡量了扩散过程稳定后药物穿过皮肤屏障的速率。准确的通量数据对于确定贴剂是否能在预期的佩戴时间内持续输送治疗剂量至关重要。
评估累积渗透量
研究人员在特定时间间隔对受体液进行取样，以追踪吸收的药物总量。
这些数据揭示了“滞后时间”——从贴剂应用到药物出现在受体液中的延迟时间。它有助于表征药物递送系统的完整释放曲线。
筛选纳米载体配方
Franz池是研发阶段进行比较分析的决定性工具。
在开发复杂的递送系统（如纳米载体配方）时，研究人员必须确定哪种基质能提供最佳渗透效果。这些池允许进行并排筛选，以确定最佳配方以供进一步开发。
理解权衡
尽管Franz池是行业标准，但依赖它们需要了解其固有的局限性，以确保准确的解释。
体外与体内相关性
Franz池提供的是体外（体外）模型。虽然它们是极好的预测工具，但它们无法完全复制活体组织的生物复杂性，例如主动的血流调节或皮肤内的代谢活动。
维持沉淀条件
为了使数据有效，“沉淀条件”必须在受体隔室中得到维持。
如果受体液被药物饱和，扩散速率将人为减慢。必须仔细计算受体介质的体积和溶解度，以确保在整个实验过程中浓度梯度保持一致。
为您的目标做出正确选择
在将垂直扩散池纳入您的评估策略时，请根据您特定的开发阶段来调整您的方法。
- 如果您的主要重点是配方筛选：优先测量稳态通量，以快速确定哪种纳米载体或基质可产生最高的渗透速率。
- 如果您的主要重点是临床预测：确保严格遵守32°C温度标准，并使用相关的生物膜来生成与预期人体性能密切相关的数据。
Franz池的最终价值在于，它能够通过在贴剂接触患者之前提供关于药物递送动力学的准确、生理学见解，从而降低开发风险。
总结表：
| 关键特性 | 在渗透测试中的功能价值 | 指标/输出 |
|---|---|---|
| 32°C温度控制 | 模拟人体皮肤表面的热条件 | 真实的释放动力学 |
| 供体/受体设置 | 模拟真皮屏障和单向路径 | 扩散曲线 |
| 流体动力学搅拌 | 模拟体液运动和浓度梯度 | 维持的沉淀条件 |
| 流体取样 | 在特定时间间隔内追踪药物吸收情况 | 稳态通量（Jss） |
| 基质筛选 | 比较不同的纳米载体或贴剂材料 | 最佳配方选择 |
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参考文献
- Muhammad Azam Tahir, Alf Lamprecht. Nanoparticle formulations as recrystallization inhibitors in transdermal patches. DOI: 10.1016/j.ijpharm.2019.118886
本文还参考了以下技术资料 Enokon 知识库 .
