透皮吸收测试中透皮吸收与皮肤光老化对透皮效率的影响分析

透皮吸收是药物递送与化妆品活性成分发挥作用的关键途径，其效率直接取决于皮肤屏障功能与成分的理化性质。而皮肤光老化作为紫外线长期作用的结果，会导致皮肤结构与生理功能发生不可逆改变，进而干扰透皮吸收过程。在透皮吸收测试中，明确光老化对透皮效率的影响机制，是精准评估成分有效性的核心前提。本文将从透皮原理、光老化特征、具体影响机制及测试考量等方面，系统分析二者的关联。

透皮吸收的基本原理与测试核心

透皮吸收是指药物或活性成分通过皮肤进入体循环的过程，其主要屏障是皮肤最外层的角质层——由死亡的角质细胞与细胞间脂质（神经酰胺、胆固醇、游离脂肪酸）组成的“砖墙结构”。被动扩散是透皮的主要机制，成分通过浓度梯度从皮肤表面向真皮层扩散；少数成分（如葡萄糖、某些维生素）则依赖皮肤中的转运蛋白进行主动转运。

透皮吸收测试的核心是量化成分的透过速率（通量）与累积透过量，常用Franz扩散池模型：将皮肤固定在供给池与受体池之间，供给池加入待测成分，受体池加入模拟体液的介质（如磷酸盐缓冲液），通过控制温度（32℃，模拟皮肤表面温度）、搅拌速度与湿度，模拟体内环境。测试结果直接反映成分穿过皮肤屏障的能力，是制剂开发与功效评价的关键数据。

皮肤光老化的生理特征与结构改变

皮肤光老化是紫外线（UVA为主，占紫外线总量的95%）长期照射导致的慢性损伤，其核心特征是皮肤结构的进行性破坏。在角质层，紫外线会诱导角质细胞异常增生，导致角质层厚度增加20%~50%；同时，细胞间脂质发生过氧化反应，脂质分子交联、排列紊乱，原本有序的“脂质通道”变得松散或堵塞。

在真皮层，紫外线会激活基质金属蛋白酶（MMPs），加速胶原蛋白与弹力纤维的降解——胶原蛋白占真皮层的70%，其流失会导致皮肤失去支撑；弹力纤维变性则会让皮肤出现皱纹、松弛。此外，光老化还会降低真皮层糖胺聚糖（如透明质酸）的含量，导致皮肤水合能力下降，进一步削弱皮肤屏障功能。

角质层光老化对透皮扩散路径的影响

角质层的“砖墙结构”是透皮扩散的主要路径，而光老化会直接破坏这一结构的完整性。紫外线诱导的角质细胞异常增生，会导致细胞体积增大、排列不规则，细胞间间隙缩小——相当于“砖墙”的砖块变得更大、更拥挤，缝隙变窄。同时，脂质层的流动性降低，过氧化反应形成的交联结构让脂质分子无法自由移动，亲脂性成分的脂质通道被堵塞。

2021年一项人体离体皮肤研究显示，亲脂性成分水杨酸在光老化皮肤中的透皮通量比正常皮肤低30%，正是因为角质层脂质排列紊乱阻断了扩散路径。此外，光老化导致的角质层粗糙度增加（表面纹理深度高40%），会减少成分与皮肤的接触面积，进一步降低透皮效率——维生素E的皮肤吸附量因此下降25%，后续透皮过程也受影响。

真皮层光老化对皮肤水合作用的干扰

皮肤水合作用是影响透皮效率的关键因素：当角质层吸收水分后，角质细胞会膨胀，细胞间脂质的排列变得松散，屏障作用减弱，成分的扩散阻力降低。例如，涂抹保湿剂增加水合后，水杨酸的透皮率可提升50%以上。

而光老化会严重破坏皮肤的水合能力。真皮层中的透明质酸是保持水分的核心物质，能结合自身重量1000倍的水，但紫外线会激活MMP-1酶加速其降解。2019年一项小鼠实验显示，连续8周紫外线照射后，小鼠皮肤的透明质酸含量下降60%，皮肤含水量从45AU降至28AU。水合能力的下降让角质层的“砖墙”更紧密，亲水性成分（如维生素C）的透皮效率因此下降20%~30%。

光老化对皮肤转运蛋白与主动透皮的影响

部分成分的透皮依赖皮肤中的转运蛋白，如GLUT1负责葡萄糖的主动转运，OATs负责某些有机酸的转运。这些蛋白的表达与活性直接影响主动透皮的效率，但光老化会通过氧化应激抑制其功能。

2020年一项人体皮肤成纤维细胞研究显示，UVA照射（10 J/cm²）后，GLUT1的mRNA表达下降45%，葡萄糖的主动透皮率随之下降30%。对于依赖主动转运的成分（如维生素B3），光老化的影响更为显著——其透皮效率可能下降50%以上，因为转运蛋白的功能被直接抑制，无法完成“逆浓度梯度”的运输。

亲脂/亲水性成分透皮效率的差异化响应

成分的理化性质决定了其透皮路径，光老化对不同性质成分的影响差异显著。亲脂性成分（logP>2，如睾酮、维生素E）主要通过脂质通道扩散，光老化导致脂质排列紊乱、流动性降低，因此透皮效率下降更明显——睾酮在光老化皮肤中的累积透过量比正常皮肤低40%。

亲水性成分（logP<0，如维生素C、甘露醇）主要通过水性通道扩散，光老化导致的角质细胞增生、间隙变窄，会让水性通道截面积减少，透皮效率下降20%~30%。此外，亲水性成分依赖水合作用，光老化的水合能力下降会进一步加剧其透皮阻力——维生素C的透皮率因此额外下降10%~15%。

透皮吸收测试中光老化皮肤模型的构建

要准确评估光老化的影响，必须构建符合生理特征的皮肤模型。常用的离体模型是取人体腹部皮肤，用UVA（10~20 J/cm²）连续照射3~5天，诱导角质层增厚、胶原蛋白降解；动物模型（如小鼠）则通过每周3次紫外线照射（UVA 4 J/cm²+UVB 0.1 J/cm²），持续8~12周，形成皱纹、增厚等光老化特征。

模型验证需通过组织学染色与生化检测：HE染色显示光老化皮肤角质层厚度增加25%，Masson染色显示胶原蛋白面积减少30%，MMP-1活性升高50%，才能用于测试。只有模型符合生理特征，测试结果才能反映真实的透皮效率。

测试介质与参数对光老化皮肤透皮结果的影响

光老化皮肤的代谢能力下降（细胞色素P450活性降低），因此受体液无需加入代谢抑制剂，避免高估透过量。同时，光老化的扩散阻力增加，透皮稳态时间更长，测试时间需从24小时延长至48小时，确保捕获完整的透皮曲线。

皮肤预处理也需调整：正常皮肤测试中常用胶带剥离去除部分角质层，但光老化皮肤的角质层已增厚，剥离会破坏模型真实性，因此需保留完整皮肤。测试前还需将皮肤平衡2小时（32℃、湿度75%），恢复生理状态，避免干燥导致的透皮阻力增加。这些细节调整，直接决定了测试结果的准确性。