皮膚是人體面積最大的器官，具有保護(hù)、排泄、調(diào)節(jié)體溫及感受外界刺激等多種作用功能，是抵御外界環(huán)境侵襲和病原體入侵的第一道生理防線。
皮膚外用制劑是指通過涂抹或敷貼在皮膚表面給藥，藥物通過皮膚各層進(jìn)入機(jī)體發(fā)揮局部或全身治療作用的制劑，是繼口服、注射后的第三大給藥途徑。
常規(guī)發(fā)揮局部作用的傳統(tǒng)劑型主要有軟膏劑、乳膏劑、凝膠劑、洗劑、搽劑、貼膏劑等，現(xiàn)代經(jīng)皮給藥系統(tǒng)（TDDS）常用的劑型為貼劑。
相比傳統(tǒng)的口服制劑，皮膚外用制劑的優(yōu)點(diǎn)在于可避免肝臟首過效應(yīng)和胃腸道的降解失活；維持恒定血藥濃度，避免口服給藥引起的血藥濃度峰谷現(xiàn)象，降低毒副作用；使用方便，可以隨時(shí)中斷給藥，改善患者用藥的順應(yīng)性等。但也面臨著較大的研發(fā)挑戰(zhàn)：藥物難以足量的透過屏障；局部作用無法用血藥濃度表征；構(gòu)建穩(wěn)健有效的皮膚模型預(yù)測(cè)與評(píng)價(jià)等。
1.研究思路
對(duì)于不同類型的中藥、天然藥物、化學(xué)藥物及生物藥，非臨床安全性評(píng)價(jià)研究的目的都是通過開展不同類型的毒理試驗(yàn)，暴露藥物的毒性反應(yīng)及性質(zhì)，發(fā)現(xiàn)藥物的毒靶器官，尋找藥物的安全劑量，推算臨床研究的起始劑量，為藥物進(jìn)入臨床研究提供科學(xué)依據(jù)。
根據(jù)不同的注冊(cè)分類可將皮膚外用制劑分為4類：
1）1類皮膚外用新藥；
2）2類，上市后劑型和給藥途經(jīng)同時(shí)變更，如口服固體制劑改皮膚外用制劑；
3）2類，上市后劑型變更，給藥途經(jīng)不變，如皮膚外用膏劑改凝膠劑；
4）3類或4類，皮膚外用仿制藥。
在實(shí)際研究過程中，需根據(jù)受試物的不同類型，參考不同的法規(guī)原則開展非臨床安全性評(píng)價(jià)研究。
2.制劑研發(fā)及模型動(dòng)物
影響藥物經(jīng)皮吸收的因素主要有皮膚生理因素、藥物的理化性質(zhì)及劑型基質(zhì)因素。皮膚的生理因素包括皮膚的水合作用、角質(zhì)層厚度、皮膚條件（角質(zhì)層受損、皮膚病）、皮膚結(jié)合與代謝；藥物性質(zhì)包括藥物的溶解度與油/水分配系數(shù)、藥物的分子結(jié)構(gòu)分子量及熔點(diǎn)；基質(zhì)因素需考慮基質(zhì)的親和力和pH。如何使藥物突破上述因素限制進(jìn)行透皮吸收，是經(jīng)皮給藥系統(tǒng)制劑研發(fā)的重點(diǎn)。隨著研發(fā)的不斷深入，選擇合適的動(dòng)物模型至關(guān)重要。動(dòng)物模型的合理性及制劑技術(shù)的規(guī)范性也在不斷完善。皮膚外用制劑在進(jìn)行非臨床評(píng)價(jià)時(shí)應(yīng)充分考慮皮膚狀態(tài)、給藥方式及相應(yīng)的劑量或濃度，必要時(shí)需采用疾病模型動(dòng)物，來充分模擬臨床情況，提示臨床風(fēng)險(xiǎn)。理想的動(dòng)物模型有助于皮膚外用制劑在非臨床安全性評(píng)價(jià)的早期篩選和綜合分析。
3.案例介紹
動(dòng)物選擇：3~5歲齡的巴馬小型豬，雌雄各半。
動(dòng)物選擇的理由：小型豬皮膚組織結(jié)構(gòu)如體表毛發(fā)的疏密、表皮厚薄、皮下脂肪層、表皮形態(tài)學(xué)等與人類很相似。皮膚燒傷后的體液和代謝變化等與人也非常相似，是進(jìn)行各種皮膚創(chuàng)傷動(dòng)物模型制備的理想選擇。
造模方式：小型豬脊柱兩側(cè)皮膚使用于95℃以上熱水中浸泡過的40層紗布燙傷28s，制備深Ⅱ度燙傷模型，間隔2周燙傷造模1次，共造模6次。
組別設(shè)計(jì)：分為陰性對(duì)照組（A組）、模型對(duì)照組（B組）、受試物燒傷皮膚低劑量組（C組）、受試物燒傷皮膚中劑量組（D組）、受試物燒傷皮膚高劑量組（E組）
給藥頻率及劑量：首次造模第2天開始經(jīng)皮給藥，給藥面積約占體表面積的10%。連續(xù)給藥12周，C、D組每天給藥1次，E組每天給藥2次（每次給藥間隔約6小時(shí)），每次給藥后于下一次給藥時(shí)除藥；A、B組動(dòng)物不給藥，僅每天拆開包扎對(duì)背部皮膚（或燒傷部位）消毒及觀察。連續(xù)給藥12周。
常規(guī)指標(biāo)：臨床觀察、體重、攝食、肛溫，心電圖、眼科檢查、血液學(xué)、凝血功能、生化學(xué)、尿液檢測(cè)、骨髓、臟器重量系數(shù)、組織病理學(xué)。
特定指標(biāo)：燙傷部位皮膚癥狀評(píng)估、炎癥因子（TNF-α、IL-1、IL-6）、皮膚羥脯氨酸（HYP）、表皮生長(zhǎng)因子（EGF）、毒代動(dòng)力學(xué)（血藥濃度、皮膚局部藥物濃度）。
結(jié)果：
炎癥因子檢測(cè)結(jié)果
EGF、HYP檢測(cè)結(jié)果
小型豬深Ⅱ度燙傷皮膚組織病理學(xué)結(jié)果（HE 100×）
小型豬給藥部位皮膚中藥物濃度
結(jié)論：受試物以給藥厚度1mm×1次/天、2mm×1次/天、2mm×2次/天（給藥面積約為10%體表面積，按生藥量計(jì)算分別為35.28mg生藥/cm
2、70.56mg生藥/cm
2、141.12mg生藥/cm
2，相當(dāng)于臨床給藥的0.5、1、2倍）對(duì)燒傷模型小型豬（淺Ⅱ度、深Ⅱ度燒傷均為約5%體表面積，總燒傷約為10%體表面積）連續(xù)12周重復(fù)經(jīng)皮給藥，各項(xiàng)指標(biāo)均未見出現(xiàn)與受試物相關(guān)的具有毒性學(xué)意義的改變。NOALE大于2mm×2次/天（給藥面積約為10%體表面積），相當(dāng)于臨床給藥的2倍。血漿中受試物的暴露量極低，末次給藥后在給藥皮膚處各劑量組均能測(cè)到一定量的藥物濃度，且各劑量組濃度均與給藥劑量呈良好的線性關(guān)系，在皮膚中的暴露量均無蓄積。除上述情況外，臨床觀察及病理學(xué)檢查均可見模型動(dòng)物造模創(chuàng)傷部位出現(xiàn)明顯的淺Ⅱ度、深Ⅱ度燒傷特征，而受試物對(duì)淺Ⅱ度、深Ⅱ度燒傷皮膚具有較好的愈合修復(fù)作用，可降低深Ⅱ度燒傷后皮膚出現(xiàn)瘢痕或瘢痕收縮、色素沉著等變化。
平臺(tái)介紹
擁有國(guó)內(nèi)領(lǐng)先的皮膚制劑型藥物的非臨床評(píng)價(jià)體系。在皮膚制劑的藥理毒理、安全性評(píng)價(jià)以及藥代動(dòng)力學(xué)研究方面都建有完善且成熟的評(píng)價(jià)體系；可提供皮膚制劑非臨床評(píng)價(jià)全套研究服務(wù)。目前已開展過的劑型包括但不限于：貼膏、軟膏、凝膠、酊劑...。
可提供包括外科創(chuàng)傷、深I(lǐng)I度燒傷、日光性皮炎、慢性變應(yīng)性皮炎等各類動(dòng)物模型，擁有動(dòng)物模型藥代和毒理研究體系，可開展不同劑型的外用藥物全套非臨床評(píng)價(jià)研究服務(wù)。
日光性皮炎模型：于豚鼠背部取約6cm×3cm面積區(qū)域以6%硫化鈉溶液進(jìn)行脫毛備皮，使用光療儀（308nm）以10J/cm
2的劑量輻照動(dòng)物備皮區(qū)進(jìn)行造模。
Ⅱ度燙傷造模：動(dòng)物麻醉后固定于恒溫手術(shù)臺(tái)，動(dòng)物背部備皮作常規(guī)無菌消毒，用紗布或隔熱膜隔擋無需燙傷的部位，選用制備好的約為10cm×10cm的40層紗布兩塊浸入熱水中，待水溫恒定于95℃以上時(shí)，取出，立即分別平鋪于待燙傷區(qū)域內(nèi)，燙傷時(shí)間分別為22s（淺Ⅱ度燒傷），28s（深Ⅱ度燒傷）。造模前后均需對(duì)燒燙傷部位進(jìn)行消毒處理，完成造模后造模部位用無菌紗布覆蓋，繃帶固定。
壓力潰瘍創(chuàng)面造模：動(dòng)物麻醉后取俯臥位固定于手術(shù)臺(tái)上；動(dòng)物背部備皮作常規(guī)無菌消毒，于背部?jī)蓚?cè)作與身體長(zhǎng)軸平行長(zhǎng)約50mm深達(dá)肌層的皮膚切口，鈍性分離皮膚和肌層，植入自制的壓瘡裝置，置入鋼板，在皮膚表面以螺釘為中心自下而上分別安置另一鋼板、彈簧、第三鋼板并固定，調(diào)節(jié)加力螺母產(chǎn)生10kg的壓力，縫合皮膚切口。持續(xù)加壓24h后拆除裝置，造成Ⅱ期褥瘡程度的壓力潰瘍創(chuàng)面。
皮膚造模專用儀器：自制的一種壓力裝置（可重復(fù)性好，實(shí)驗(yàn)操作及裝置簡(jiǎn)單安全），通過控制一定受壓面積的壓力及時(shí)間模擬皮膚組織不同程度的壓力潰瘍(褥瘡)創(chuàng)面，考察創(chuàng)面愈合情況及收縮率 ，能夠部分模擬臨床上壓力潰瘍的發(fā)生特點(diǎn)。
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