第三節 經皮穿透系統簡介
皮膚是人體包覆在外，且佔總表面積最大比例的器官。
皮 膚 的 基 本 架 構 由 外 至 內 層 可 分 為 表 皮 (Epidermis) 、 真 皮 (Dermis)、皮下組織(Hypodermis)三部分。表皮層主要由五層細胞所組 成 ， 由 上 而 下 分 別 為 角 質 層(Stratum corneum) 、 透 明 層 (Stratum lucidum)、顆粒層(Stratum granulosum)、有棘層(Stratum spinosum or prickle cell layer)、基底層(Tratum basale)。表皮是沒有血管的多層結 構，具有角化的功能，能由表皮深層向淺層推出，幫助皮膚再生，其 中皮膚最外層的角質層，不僅可以防止體內水分的流失，更可防止病 菌、有害物質等的侵入。真皮層佔皮膚結構的大部分，與表皮相接觸 為乳突狀，最上層稱為乳突真皮層，而較深層稱為網狀真皮層，主要 是由結締組織所組成，其中網狀真皮層主要為膠原纖維(Collagen)及 彈性纖維(Elastic fibers)，是皮膚彈性與柔軟性的主要來源。皮下組織 由鬆散結締組織構成，含有豐富脂肪組織，與人體的曲線有相當大的 關連，可影響到體型的胖瘦，能幫助平衡體溫、提供能量以及緩衝外 界給予的壓力衝擊，也是脂肪代謝的主要地方。
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圖1 皮膚構造[4]
物質經皮膚吸收的途徑需先經由角質層細胞間脂質穿過角質層，
再經由親水性的細胞間液進入有棘層及基底層，最後進入真皮層微血 管系統及皮下組織。由於皮膚的屏障主要是由角質層所扮演，故角質 層是物質經皮膚吸收最大的障礙。通常，高濕度、高溫及封閉等環境 皆有助於降低角質層的阻力，而促進皮膚的吸收。脂溶性成分較水溶 性成分易被經皮吸收，乃因其較易通過角質層細胞間脂質之故。
由於在醫療方面活性分子的遞送給予，皮膚是一個可以嘗試的途 徑，利用皮膚傳遞活性分子，藉由局部投與方式，以一定傳送速率穿 過皮膚到達循環系統。它的優點如下[5]：（1）活性分子能在投與處發 揮最大療效，大幅降低不需要部位的劑量及副作用。（2）分子不會因 經過腸胃道、肝臟等器官而導致分解代謝或降低功效。（3）不會像針 劑注射般造成疼痛感。（4）為不適宜以口服方式服藥的病人帶來便利。
（5）能有效地維持一定的給藥速率。
由於經皮穿透效率的測試需要經過複雜的實驗方式，如抽血或動
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物實驗等，使實驗過程過於複雜和不便利，因此常使用經皮穿透裝置 來進行替代實驗。
經皮測試可利用經皮穿透裝置來進行測試：一般將皮膚置於兩腔 室之間，上端為含測試物的施樣端，下端為不含測試物的溶液，測試 物由上端穿透薄膜達到下端，經過一段時間而達到穩定狀態。可在不 同時間偵測下端溶液的測試物濃度來評估經皮穿透能力。
然而使用人體皮膚進行實驗有幾個障礙，首先人的皮膚存在許多
的變化性。此外人類皮膚樣品昂貴並且不容易獲得。且使用人體組織 也帶來額外的實驗挑戰，如穩定性差，敏感的儲存條件，生物危害的 關注和處置成本。因此近年來有以替代動物的皮膚作為測試用的替代 物如兔、豬、蛇等皮膚[6]，然動物皮膚的厚度不均和易破碎，以及如 上所述之各種條件限制，故近年來也開發改以人工合成之高分子薄膜 作為替代評估之用。
Strat-M®薄膜是一種高分子薄膜，為合成的非動物性薄膜，具多層 結構且與皮膚通透性相似，所以可做為化合物和製劑的穿透實驗替代 性薄膜，已廣泛運用於藥物成分、化妝品活性物質、個人護理產品、
農藥和其他化學品的經皮穿透評估。Strat-M®薄膜擁有高度一致性和 再現性的穿透能力，而不會有生物模型經常發生的批次間的差異性。
Merck 公司利用二十一種化合物，涵蓋寬範圍的分子量和不同親脂性
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，測試通過人體皮膚和 Strat-M®薄膜的擴散(圖 2)，每種化合物通過 人體皮膚和通過Strat-M®薄膜的平均累積量（每單位表面積在 8 小時 內擴散的量）幾乎相等。由此可以知道 Strat-M®薄膜與人體皮膚在穿 透行為相似度極高。因此 Strat-M®薄膜可以用來當作人體皮膚的替代 性薄膜[7]。本研究有關經皮穿透能力評估乃採用 Strat-M®薄膜替代人 體皮膚模型。
圖 2 Strat-M®薄膜與人體皮膚的相關性測試[7]
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