使用带有衰减全反射 (ATR) 附件的傅里叶变换红外光谱仪 (FTIR) 的主要目的是对皮肤表面的化学性质进行非破坏性、分子级别的分析。
这种设置使研究人员能够定性和定量地追踪物理或化学处理后残留在皮肤表面的关键结构成分(特别是蛋白质和脂质)的变化。通过监测特定分子键的变化,可以验证皮肤渗透性增强背后的机制。
核心要点 FTIR-ATR 可作为透皮给药研究的验证工具。通过比较蛋白质标记物(酰胺带)与脂质标记物(C-H 键)的吸收强度,它提供了治疗(如激光烧蚀)如何改变角质层屏障的物理证据。
分析化学成分变化
靶向特定分子键
FTIR-ATR 技术通过检测角质层内成分的分子振动来工作。
它能分离出生物物质特有的“指纹”。具体来说,它会观察酰胺 II 带来识别蛋白质,并观察C-H 键来识别脂质。
验证选择性去除
在皮肤制备的背景下,了解皮肤上残留了什么与了解什么被去除了同样重要。
例如,在使用氟化氩 (ArF) 激光时,FTIR-ATR 会分析残留表面以确定选择性。如果脂质峰的吸收强度显著下降,而蛋白质峰相对稳定,则表明激光优先去除脂质而非蛋白质。
评估皮肤渗透性增强
将化学性质与渗透性相关联
皮肤对药物递送的主要屏障是其脂质结构。
FTIR-ATR 提供了治疗为何能提高渗透性的化学解释。通过记录脂质(C-H 键)的减少或重排,研究人员可以直接将屏障脂质的损失与透皮药物运输的增加相关联。
非破坏性表面检测
ATR 附件至关重要,因为它允许在不破坏样品的情况下进行分析。
它直接与皮肤表面相互作用。这使得能够测量角蛋白和脂质在其近乎天然状态下的细微结构变化,从而真实地反映出增强剂如何使屏障成分流化或提取。
了解权衡
穿透深度
ATR 分析严格来说是一种表面技术。
红外光束仅穿透样品几微米。虽然这对于分析角质层(最外层)非常理想,但它无法提供关于更深层真皮中发生的化学变化的数据。
接触敏感性
数据的质量在很大程度上取决于皮肤与 ATR 晶体之间的接触。
由于皮肤天然粗糙且不平整,因此需要确保一致的高压接触才能获得准确的吸收峰。接触不良可能导致读数强度变化,从而误判实际的化学成分。
为您的目标做出正确选择
FTIR-ATR 的效用取决于您需要验证的皮肤屏障分析的具体方面。
- 如果您的主要重点是机制验证:使用酰胺 II(蛋白质)与 C-H(脂质)峰的比率来证明您的方法选择性地靶向脂质屏障。
- 如果您的主要重点是定量效果:测量治疗前后吸收强度的变化,以计算脂质提取或流化的程度。
最终,FTIR-ATR 将关于皮肤屏障改变的理论假设转化为确凿的化学证据。
摘要表:
| 标记物成分 | 化学键 | 测量重点 | 对透皮给药的意义 |
|---|---|---|---|
| 蛋白质 | 酰胺 II 带 | 吸收强度 | 测量皮肤角蛋白的结构完整性。 |
| 脂质 | C-H 键 | 峰比/位移 | 屏障去除或流化的关键指标。 |
| 表面选择性 | 红外光束(几微米) | 表面化学 | 适用于非破坏性角质层分析。 |
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参考文献
- Ai Fujiwara, Tsunenori Arai. Partial ablation of porcine stratum corneum by argon-fluoride excimer laser to enhance transdermal drug permeability. DOI: 10.1007/s10103-004-0321-y
本文还参考了以下技术资料 Enokon 知识库 .