垂直弗朗茨扩散池是评估透皮贴剂向皮肤输送药物效果的最终生理替代物。这种标准化的装置在供体室（含贴剂）和受体室（含液体）之间进行了物理隔离，创建了一个受控界面，用于测量药物吸收进入全身循环的速率和程度。
核心要点：通过复制人体热量和流体动力学，这些扩散池使研究人员能够精确量化药物分子穿透角质层的程度，从而在人体测试开始前提供计算渗透系数和释放动力学所必需的关键数据。
模拟的结构
双腔设计
该装置采用垂直结构，将生物屏障夹在两个不同的环境中。供体室（上部）放置透皮贴剂或微针阵列，模拟皮肤表面的应用部位。
受体室
受体室（下部）模拟皮肤下方的全身循环。它装有模拟体液（如磷酸盐缓冲盐水），以代表药物穿过皮肤屏障后被吸收的环境。
屏障界面
皮肤样本或合成膜固定在这两个腔室之间。这种设置迫使药物分子从贴剂迁移，穿过角质层，进入受体液，从而准确模拟透皮吸收的路径。
复制生理条件
热量调节
为确保数据的相关性，实验必须符合人体生理。扩散池采用水套设计或恒温循环水浴，将系统维持在稳定的生理温度（通常为 37°C）。
模拟血液循环
静态液体无法准确模拟药物吸收。该装置在受体室中采用磁力搅拌。
这种连续的运动模拟了皮下血液循环，确保药物在穿过屏障后得到分散，并维持稳态扩散所需的浓度梯度。
量化性能
测量渗透通量
该装置的主要输出是渗透系数。通过随时间分析受体室的液体样本，研究人员可以计算单位面积的药物渗透量。
评估释放动力学
该装置允许动态监测药物释放速率。它提供累积药物渗透数据，帮助研究人员了解药物离开贴剂并进入系统的速度。
评估制剂变量
这些扩散池是测试不同变量的核心方法。它们用于评估渗透促进剂或结晶抑制策略对贴剂最终皮肤通量的影响。
关键操作因素
温度敏感性
数据的可靠性在很大程度上取决于精确的热控制。任何偏离生理温度目标（37°C）的偏差都会改变皮肤屏障的渗透性，导致渗透系数不准确。
流体动力学稳定性
磁力搅拌机制不是可选项；它对于防止膜附近出现停滞层至关重要。未能保持一致的搅拌会阻止系统准确模拟人体循环系统提供的汇集条件。
根据您的目标做出正确的选择
在设计您的研究时，弗朗茨扩散池会根据您的开发阶段提供特定的数据点：
- 如果您的主要重点是制剂筛选：使用渗透通量数据来比较不同添加剂（如渗透促进剂）如何显著改变药物穿透角质层的能力。
- 如果您的主要重点是疗效预测：依靠稳态释放速率来预测贴剂在活体受试者中是否能在规定时间内递送治疗剂量。
垂直弗朗茨扩散池弥合了制剂化学与生物现实之间的差距，提供了验证透皮递送所需的定量证据。
总结表：
| 特征 | 实验中的作用 | 生理模拟 |
|---|---|---|
| 供体室 | 放置透皮贴剂 | 模拟皮肤表面应用部位 |
| 受体室 | 收集扩散的药物分子 | 模拟全身血液循环 |
| 水套 | 维持稳定温度（37°C） | 复制人体热量 |
| 磁力搅拌 | 维持汇集条件 | 模拟皮下体液流动 |
| 屏障膜 | 作为扩散界面 | 代表角质层屏障 |
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参考文献
- Christina Samiotaki, Panagiotis Barmpalexis. Fabrication of PLA-Based Nanoneedle Patches Loaded with Transcutol-Modified Chitosan Nanoparticles for the Transdermal Delivery of Levofloxacin. DOI: 10.3390/molecules29184289
本文还参考了以下技术资料 Enokon 知识库 .
