皮肤屏障完整性测试：经皮水分散失法（TEWL）
皮肤屏障完整性测试：经皮水分散失法（TEWL）
在体外透皮试验（IVPT）研究中，涉及因素较多，如：扩散池的选择、样品分析方法、生物膜（皮肤）的来源、处理和贮存、试验设计（上样量、上样技术；接收介质的种类、pH值和体积；设备平衡；试验时长和采样）等，常导致各扩散池间、操作者间及实验室间重现性差，试验结果不可靠。
在上述各参数中，皮肤的选择和控制是 IVPT 结果变异的重要来源。水是皮肤中的生理物质之一，正常皮肤中水的渗透速度恒定。不同种属动物皮肤由于解剖结构与人体皮肤具有差异，皮肤屏障系数不同，水分的经皮通透性也不同。对皮肤的屏障功能进行评估和研究，在生理学、药理学及药剂学中均有重要意义。
研究表明将皮肤的新鲜度、厚度（RDS＜15%）、质量（RDS＜15%）、TEWL达到稳态等因素作为皮肤模型的质量控制手段，可进一步增加研究结果的可靠性和准确度。
FDA、EMA 与 PMDA 均要求在试验前需进行皮肤屏障完整性测试。FDA 及 USP 均未明确说明试验后是否需要进行皮肤屏障完整性测试；但 EMA 要求，如果试验时间大于 24h，试验后需评估皮肤屏障完整性。可接受的屏障完整性测试方法包括TEWL、氚化水渗透、或电阻/电导值法，如下图所示：
本文对 TEWL 的测定过程及相关注意事项进行阐述，具体如下：
TEWL是通过测定皮肤外表面附近的水分（蒸汽），评估水分从皮肤下侧通过皮肤屏障的速率。在测定时，将皮肤安装到扩散池中（如，夹在供给室和接收室之间），使皮肤下侧与接收室中的接收介质（如PBS，pH7.4）接触，然后将皮肤表面温度平衡至32℃±1℃。如果皮肤切片切割的足够大，能覆盖皮肤安装位点的扩散池法兰，可在皮肤表面温度平衡至32℃±1℃几小时后，在不破坏皮肤切片与其下部的扩散池法兰粘附的情况下，将供给室轻轻移去，此时可将TEWL探针直接放置在皮肤表面，而不用放置在供给室的顶部。通常，在测试结果稳定后，每个皮肤切片需至少重复测定3次，并记录相关结果。
商业化可用于TEWL测定的设备，有不同的设计和操作原理。由于设计的差异，一些TEWL测试设备可能相对更容易受到环境条件的影响（如，开放式腔室与封闭式腔室相比）。因此，通常需要尽可能精确的控制环境的温度和湿度（比较理想的情况是，将温度控制在21°C ± 2°C、湿度控制在50% RH± 20%RH范围内）。更精确的控制相对湿度（如，控制在40%RH～50%RH范围内）可以降低一些设备测定TEWL结果的变异性。
TEWL测试设备生产商提供的用于体外的一些测试探针和适配器，可能适用于TEWL测定。不一致的测量探针室直径、测量探针孔、体外适配器和待测的皮肤面积，以及由于供给室高度的不同导致的探测传感器与皮肤表面距离的差异，均会增加TEWL测定结果的变异。与供给室和/或皮肤切片相关的TEWL测试设备对准的差异也可能增加TEWL测量结果的变异。此外，有些TEWL测试设备可能相对更容易受到握持探针的手的热传递的影响。对于特定的测试设备，申请人应遵循生产商使用手册中的相关说明。
对于人体躯干或大腿皮肤，采用TEWL屏障完整性测试法，合理的皮肤屏障完整性接受（截止）标准是每小时每平方米不大于约15g水（即，≤15g/m2/hr）；如果选择其作为截止标准，TEWL大于15g/m2/hr的皮肤，则不具有皮肤完整性。未通过皮肤完整性测试的皮肤切片不应进行上样操作，但可用作为无剂量空白对照皮肤切片。但是，如果通过实验数据表明，所选的接受标准可以适当地区分屏障完整性受损的皮肤切片与屏障完整性合格的皮肤切片，也可以采用更高的截止标准（如，≤20g/m2/hr）。
具有合格屏障完整性皮肤的TEWL测量值，可能会因TEWL测试设备、操作方式和环境条件的不同而变化（如，较高的环境湿度或距离皮肤表面较远的距离可能会降低TEWL的测量值）。对环境和设备/操作因素的精确控制可将TEWL测量的可变性将至最低。因此，在IVPT方法开发过程中应对TEWL的测定方法进行优化（或基于实验室之前进行该测试的优化结果）。此外，应对TEWL测试设备进行适当的校准（由生产商进行；对于某些设备，在每次实验前都需要进行校准）。
但应注意，测定方法不应不可逆的改变皮肤完整性。可以接受将水溶液上样到皮肤表面后，短暂的改变角质层水合状态的情况，但在上样前，经过足够长的时间后，角质层应可以恢复到正常的水合状态。
