双室垂直Franz扩散池是模拟和量化透皮药物化合物递送的行业标准装置。通过模拟药物从外部制剂穿过皮肤进入体循环的生理过程，该装置使研究人员能够在进入临床试验之前，生成精确的渗透动力学数据。
核心要点 Franz扩散池不仅仅是一个测试容器；它是一个生理模拟器，弥合了制剂化学与生物现实之间的差距。其主要价值在于能够生成计算稳态通量 (J) 和滞后时间 (Tlag) 所必需的数据，这两个关键指标决定了透皮贴剂或凝胶是否具有治疗效果。
模拟生理界面
为了评估药物的行为，Franz扩散池复制了药物应用于患者时所遇到的确切环境。
双室结构
该装置由两个垂直排列的腔室组成，中间由一个膜隔开。
供体室位于上方，代表外部应用部位，用于盛放测试制剂（如贴剂、凝胶或溶液）。
受体室位于下方，代表身体的体循环，通常填充模拟生理流体条件的缓冲溶液。
生物屏障
该装置的关键组成部分是固定在两个腔室之间的皮肤样本。
根据标准规程，将切除的皮肤（通常是猪皮，因其与人体组织相似）夹紧到位。
至关重要的是，皮肤的朝向应使角质层（最外层）朝向供体室，确保药物必须像在活体生物中一样，穿过实际的生物屏障。
环境一致性
为确保数据准确性，该装置保持严格的环境控制。
受体液不断搅拌，以确保均匀性并防止膜附近局部饱和。
此外，系统保持恒定温度（通常为37°C），以模拟人体体温，确保扩散动力学与真实世界的生理条件一致。
量化渗透动力学
使用该装置的“深层需求”是超越定性观察，进行定量数学建模。
测量累积渗透量
该装置允许测量在特定时间内成功穿过皮肤屏障的药物总量。
这是通过定期从受体室取样并用新鲜缓冲液补充来实现的。
通过分析这些样本，研究人员绘制出到达“血液”（受体）的药物累积量与时间的关系图。
计算稳态通量 (J)
从该过程中得出的主要指标是稳态通量，通常表示为J。
该值表示一旦过程稳定后，药物渗透皮肤的速率。
较高的通量表明递送系统更有效，这对于需要快速吸收的药物至关重要。
确定滞后时间 (Tlag)
第二个关键指标是滞后时间（Tlag）。
这表示从施用药物到在受体室中首次检测到药物之间的时间延迟。
了解滞后时间对于确定患者何时开始感受到制剂的治疗效果至关重要。
理解权衡
虽然Franz扩散池是金标准，但它是一种体外（实验室）模拟，这带来了一些特定的局限性。
膜变异性
数据仅与所使用的皮肤屏障一样可靠。
虽然猪皮是近似替代品，但它与人体皮肤并不完全相同；皮肤厚度、毛囊和脂质含量的差异会影响通量计算。
“沉淀条件”挑战
受体室必须保持“沉淀条件”，这意味着受体液中的药物浓度必须保持足够低，以免阻碍进一步扩散。
如果由于取样频率过低或体积过小导致受体液饱和，扩散速率将人为减慢，导致数据不准确。
根据目标做出正确选择
Franz扩散池根据您的优化目标提供不同的数据点。
- 如果您的主要重点是疗效速度：优先分析滞后时间 (Tlag)，以尽量减少药物进入系统前的延迟。
- 如果您的主要重点是剂量一致性：关注稳态通量 (J)，以确保药物在预定持续时间内以恒定、治疗性的速率递送。
- 如果您的主要重点是制剂比较：使用累积渗透曲线直接比较不同的增强剂或载体如何影响总药物吸收。
通过严格控制温度、搅拌和膜取向，垂直Franz扩散池将复杂的皮肤吸收生物学转化为可测量、可操作的动力学数据。
摘要表：
| 特征 | 在Franz扩散池中的功能 | 生理等同物 |
|---|---|---|
| 供体室 | 盛放贴剂、凝胶或溶液 | 外部应用部位 |
| 受体室 | 包含恒定搅拌的缓冲溶液 | 体循环血液 |
| 皮肤膜 | 放置在腔室之间（角质层向上） | 生物皮肤屏障 |
| 温度控制 | 保持在37°C | 人体体温 |
| 取样口 | 定期取出液体进行分析 | 测量血液中的药物浓度 |
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参考文献
- Lili He, Xue Wu. Ion-Pair Compounds of Strychnine for Enhancing Skin Permeability: Influencing the Transdermal Processes In Vitro Based on Molecular Simulation. DOI: 10.3390/ph15010034
本文还参考了以下技术资料 Enokon 知识库 .
