超声脱气是确保透皮扩散数据有效性的关键准备步骤。通过将受体相溶液（如磷酸盐缓冲盐水）置于超声波浴中，可以强制去除溶解的气体，否则这些气体会在实验过程中从溶液中析出。
核心要点 溶解的气体在加热或搅拌时会自然从溶液中释放出来，在膜界面形成气泡。脱气可防止这些气泡物理性地阻碍药物转运，从而确保测得的渗透速率准确反映药物的动力学特性，而不是实验误差。
气泡形成的机制
温度差异的作用
受体溶液通常在室温下制备，但在加热至 32°C 或 37°C 的扩散池中使用，以模拟皮肤或体温。
随着溶液温度升高，气体的溶解度降低，导致溶解的空气释放出来。如果事先未脱气，这些空气会在细胞内形成气泡。
机械搅拌的影响
Franz 扩散池使用搅拌子来确保受体液保持均匀并维持吸收条件。
这种必要的机械搅拌如果溶液中溶解的气体含量很高，可能会进一步触发空气气泡的成核。
对实验数据的影响
扩散路径的阻塞
当气泡形成时，它们往往会积聚在膜或皮肤样品的正下方。
这些气泡会形成物理屏障，阻碍药物分子从供体室向受体液的移动。
有效扩散面积的减小
通量测量的准确性依赖于恒定、已知的扩散表面积。
气泡会减小有效扩散面积，这意味着可用于药物转运的表面积小于计算值。
动力学曲线的偏差
由于扩散路径被阻塞且面积减小，到达受体的药物量被人为地降低了。
这会导致透皮动力学数据不准确，特别是导致渗透速率明显低于实际情况。
理解风险和权衡
微气泡的危险
一个常见的误区是假设只要看不到大气泡，系统就是清晰的。
微气泡可能在膜下方形成，肉眼看不见，但仍然足以阻碍分子转运并损害数据完整性。
采样口并发症
虽然主要关注的是膜界面，但溶解的气体也可能在采样口引起问题。
在此处形成的气泡可能导致采样体积偏差，从而在取出用于分析的液体时产生不一致。
确保扩散研究中的数据完整性
为了最大限度地提高 Franz 扩散池实验的可靠性，请遵循以下指南：
- 如果您的主要关注点是准确的通量测量：确保在注入前立即进行彻底的超声脱气，以防止有效表面积减小。
- 如果您的主要关注点是减少实验变异性：验证受体介质是否已脱气，以消除导致重复细胞之间出现异常值的随机气泡形成。
消除溶解气体不仅仅是程序上的形式，更是捕捉真实生理扩散速率的基本要求。
总结表：
| 因素 | 溶解气体的作用 | 对实验数据的影响 |
|---|---|---|
| 温度升高 | 32°C-37°C 时气体溶解度降低 | 产生阻塞膜的气泡 |
| 搅拌/搅动 | 气体成核的机械触发因素 | 导致采样偏差和不稳定性 |
| 扩散路径 | 气泡形成物理屏障 | 减小有效扩散表面积 |
| 通量测量 | 阻塞药物转运分子 | 导致人为的低渗透速率 |
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参考文献
- Syed Nisar Hussain Shah, G. Murtaza. Permeation Kinetics Studies of Physical Mixtures of Artemisinin in Polyvinylpyrrolidone. DOI: 10.14227/dt190412p6
本文还参考了以下技术资料 Enokon 知识库 .
