严格的分子量限制是由于皮肤在生物学上是为了阻止物质进入而设计的，而不是让它们进入。具体来说，皮肤最外层——角质层——就像一个致密的物理屏障，只允许小分子物质——通常是600 g/mol以下——通过被动扩散穿过细胞间狭窄的脂质间隙。
透皮给药的核心挑战在于克服皮肤的天然防御机制。大分子根本无法足够有效地穿过致密的细胞结构，从而无法将足够的治疗剂量输送到血液中。
屏障：理解角质层
皮肤的主要防御
角质层是人体表皮的最外层。其主要的生物学功能是作为抵御外部环境的坚固屏障。
致密的物理障碍
这一层并非简单的薄膜；它是一个复杂、致密的物理屏障。它由紧密排列的细胞构成，使得外来物质难以渗透。
细胞间途径
要不借助机械辅助（如针头）穿透这个屏障，分子必须穿过细胞之间的空间。这些空间充满了脂质间隙，这是被动吸收唯一可行的途径。
分子大小的力学原理
被动扩散的限制
透皮贴剂通常依赖于被动扩散，这意味着药物在没有外力作用下进入皮肤。这个过程完全取决于分子能否穿过上述脂质间隙。
600 g/mol 的阈值
分子量小于600 g/mol的化学实体足够小，可以穿过这些狭窄的脂质通道。这种大小允许它们渗透屏障并到达全身循环。
超重分子的后果
超过此重量限制的分子在物理上太大，无法穿过细胞间隙。它们有效地滞留在角质层表面或上层。
理解权衡
渗透效率与分子大小
大小与效率之间存在反比关系。随着分子量的增加，渗透效率急剧下降。
治疗剂量问题
单个分子渗透是不够的；系统必须输送临床相关量的药物。大分子导致的渗透率如此之低，以至于通过标准贴剂表面积输送足够的治疗剂量变得不可能。
为您的制剂做出正确选择
如果您正在评估一种用于透皮给药的药物，您必须将活性药物成分的理化性质与皮肤的生物学现实相匹配。
- 如果您的主要重点是被动透皮给药：您必须选择分子量小于 600 g/mol 的活性药物成分，以确保它能够穿过脂质间隙。
- 如果您的主要重点是大分子的输送：您必须接受，由于角质层的屏障特性，标准的被动透皮系统将无法达到治疗水平。
成功的透皮治疗需要尊重皮肤保护结构的物理限制。
总结表：
| 因素 | 要求 | 原因 |
|---|---|---|
| 分子量 | < 600 g/mol | 足够小，可以穿过细胞间脂质间隙 |
| 主要屏障 | 角质层 | 最外层皮肤，旨在阻止外部物质进入 |
| 给药方式 | 被动扩散 | 依赖分子大小在无外力作用下渗透 |
| 途径 | 细胞间途径 | 穿过紧密排列细胞之间的狭窄空间 |
| 结果 | 治疗剂量 | 确保足够的活性药物成分到达全身循环 |
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参考文献
- Stefan Hupfeld, Hilde Gravem. Depotplastre som administrasjonsprinsipp for legemidler. DOI: 10.4045/tidsskr.09.33349
本文还参考了以下技术资料 Enokon 知识库 .
