透皮給藥生物樣品分析挑戰(zhàn)

前言
皮膚作為人體最大器官，憑借其廣接觸面及選擇性滲透特性，成為新型給藥系統(tǒng)研發(fā)的重要靶向途徑。經(jīng)皮給藥（TDD）融合傳統(tǒng)醫(yī)學(xué)智慧與現(xiàn)代制劑技術(shù)，在緩釋、局部和系統(tǒng)給藥領(lǐng)域展現(xiàn)出獨(dú)特優(yōu)勢。

圖1皮膚結(jié)構(gòu)彩圖

但經(jīng)皮給藥的生物樣品分析面臨眾多技術(shù)挑戰(zhàn)：
皮膚多層屏障結(jié)構(gòu)（角質(zhì)層-表皮-真皮）顯著限制藥物滲透，導(dǎo)致生物樣本中藥物濃度常處痕量級(jí)（pg/mL）；
化合物穩(wěn)定性直接影響定量結(jié)果可靠性；
超低定量下限（LLOQ）使基質(zhì)干擾問題尤為突出。
本文重點(diǎn)闡述經(jīng)皮給藥各種體內(nèi)生物樣本的定量檢測策略與難點(diǎn)。
皮膚給藥方式
經(jīng)皮給藥系統(tǒng)（transdermal drug delivery system，TDDS）：
藥物經(jīng)由皮膚吸收進(jìn)入人體血液循環(huán)并達(dá)到有效血藥濃度、實(shí)現(xiàn)疾病治療或預(yù)防。因經(jīng)皮給藥制劑一般劑量較小，且不能完全穿透具有多層生物膜結(jié)構(gòu)的皮膚，經(jīng)體內(nèi)吸收的量少，同時(shí)存在眾多的干擾雜質(zhì)，難以分離純化，在進(jìn)行生物分析檢測時(shí)，需靈敏度高與選擇性強(qiáng)的檢測技術(shù)（pg/mL級(jí)）實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定量。

圖2常用的皮膚外用制劑劑型

局部給藥（topical）：
指通過皮膚作用于局部治療的制劑（不進(jìn)入全身循環(huán)）。理論上體內(nèi)暴露量極低，但仍需比較受試與參比制劑在系統(tǒng)暴露方面的一致性，以支持其系統(tǒng)吸收相關(guān)的安全性評(píng)價(jià)，故同樣需超低定量下限（LLOQ）技術(shù)確保檢測可靠性。
生物分析的挑戰(zhàn)
相比傳統(tǒng)制劑，經(jīng)皮給藥的生物分析面臨更高挑戰(zhàn)：
a)靈敏度瓶頸
因血藥濃度常達(dá)pg/mL級(jí)，需質(zhì)譜、液相、前處理協(xié)同突破檢測極限：
質(zhì)譜優(yōu)化：優(yōu)選高靈敏液質(zhì)系統(tǒng)（SCIEX6500及以上），通過提升離子化效率（溫度/氣流優(yōu)化）及精準(zhǔn)碎片篩選（母/子離子對(duì)）直接增強(qiáng)信號(hào)。
液相精調(diào)：微徑色譜柱縮峰、優(yōu)化梯度提升分離度、增大進(jìn)樣量（兼顧溶劑效應(yīng)）等策略強(qiáng)化信號(hào)。但需警惕，流動(dòng)相pH調(diào)整、色譜柱更換可能引發(fā)基質(zhì)效應(yīng)或殘留風(fēng)險(xiǎn)；
前處理升級(jí)：固相萃取（SPE）憑借去基質(zhì)干擾、目標(biāo)物富集雙重優(yōu)勢，回收率顯著優(yōu)于蛋白沉淀/液液萃取。結(jié)合特異性吸附填料+低溫避光操作+低吸附耗材，可同步攻克磷脂去除、蛋白結(jié)合物解離等難題。
注：化合物特性（光熱敏感/非特異性結(jié)合/蛋白結(jié)合等）亦可能限制靈敏度，需針對(duì)性優(yōu)化，每個(gè)“頑固分子”都有專屬破解之道”。
b)穩(wěn)定性
藥物及其代謝產(chǎn)物的穩(wěn)定性是需要考慮的關(guān)鍵因素之一，需從樣品采集源頭構(gòu)建系統(tǒng)化防護(hù)體系。通常導(dǎo)致化合物不穩(wěn)定的因素可以分為兩類:物理因素及結(jié)構(gòu)/化學(xué)因素。
物理因素與結(jié)構(gòu)：光照、溫度、PH、氧化等;
化學(xué)因素與藥物及其代謝產(chǎn)物：前藥激活/代謝逆轉(zhuǎn)化（如酯鍵水解）、代謝物二次反應(yīng)（N-氧化物降解、酰基葡萄糖醛酸苷解離）和手性異構(gòu)物間的相互轉(zhuǎn)化。

圖3穩(wěn)定性常規(guī)解決方式

通過對(duì)藥物分子結(jié)構(gòu)的研究,從某種程度上來說可以初步對(duì)其穩(wěn)定性加以判斷,從而采取相應(yīng)的預(yù)防措施。一般藥物的不穩(wěn)定不是由某個(gè)單一的因素造成的,而是由多種因素共同影響。可采用改變抗凝劑；控制溫度、光源、PH范圍、平衡分布時(shí)間；添加酶抑制劑、抗氧化劑、衍生化試劑等多種手段。
c)非目標(biāo)峰干擾
液質(zhì)分析中，非目標(biāo)峰干擾主要由同質(zhì)量數(shù)化合物共存（如代謝物/同分異構(gòu)體）、基質(zhì)成分抑制/增強(qiáng)離子化、流動(dòng)相添加劑形成加合物，以及離子源內(nèi)化學(xué)反應(yīng)引發(fā)，導(dǎo)致定量偏差及方法特異性受損。痕量水平（pg/mL級(jí)）使得非目標(biāo)峰對(duì)待測物峰的干擾問題更加突出，可使用合適的色譜柱以及前處理手段將非目標(biāo)峰的干擾分開或?qū)ζ涞挠绊懡档阶畹汀?br /> 項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)
”722”之后，科銳斯完成生物樣本檢測項(xiàng)目數(shù)量400+項(xiàng)，通過國家局現(xiàn)場核查30+次，免核查項(xiàng)目50+。其中皮膚給藥生物樣本檢測項(xiàng)目數(shù)量80+項(xiàng)。已完成正式BE項(xiàng)目如下：