渗透性体外模型测试

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2026-03-17  

本检测详细介绍了渗透性体外模型测试这一关键技术,涵盖其在药物研发、食品科学及毒理学等领域的广泛应用。文章系统阐述了该技术的核心检测项目、覆盖范围、主流方法及所需仪器设备,旨在为相关领域的研究人员和技术人员提供一份全面而实用的技术参考指南。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

表观渗透系数(Papp)测定:用于量化药物或化合物跨细胞单层或生物膜的渗透速率,是评估吸收潜力的核心参数。

外排转运蛋白(如P-gp)影响评估:研究外排转运蛋白对化合物渗透性的影响,预测其在体内的吸收和分布。

被动扩散与主动转运机制区分:通过不同实验条件设计,区分化合物是经由被动扩散还是主动转运机制透过生物屏障。

细胞旁路渗透性评估:评估化合物通过细胞间紧密连接进行渗透的能力,对于亲水性小分子尤为重要。

pH依赖性渗透性研究:考察不同pH环境(模拟胃肠道不同区段)对化合物渗透性的影响。

代谢稳定性同步测试:在渗透性测试的同时,评估化合物在细胞模型中的代谢稳定性。

毒性初步筛查:通过检测跨上皮/内皮电阻(TEER)和乳酸脱氢酶(LDH)释放等指标,初步评估化合物对细胞屏障的毒性。

药物-药物相互作用潜力评估:研究待测药物是否作为外排转运蛋白的底物或抑制剂,预测潜在的临床相互作用。

制剂处方筛选:比较不同制剂配方(如不同辅料、剂型)对活性成分渗透性的促进作用。

生物利用度预测建模:结合渗透性数据与其他理化参数,通过数学模型预测口服生物利用度。

检测范围

口服小分子药物候选物:新化学实体(NCEs)在研发早期阶段的口服吸收潜力预测与排序。

生物技术药物(多肽、寡核苷酸):评估大分子、亲水性药物的跨膜递送难度,为递送系统开发提供依据。

天然产物及中药活性成分:筛选具有良好肠道吸收潜力的天然化合物,阐明其吸收机制。

化妆品功效成分:评估美白、抗衰等活性成分经皮或经角质层渗透的能力。

食品营养素及功能因子:研究维生素、多酚等功能性食品成分的肠道吸收效率。

环境污染物及毒素:评估污染物(如重金属、有机污染物)通过肠道或血脑屏障进入体内的风险。

鼻腔给药与肺部给药制剂:模拟鼻黏膜或肺泡上皮,评估药物局部给药后的系统吸收潜力。

血脑屏障(BBB)穿透性研究:采用特殊的脑微血管内皮细胞模型,筛选能进入中枢神经系统的候选药物。

胎盘屏障穿透性研究:评估药物或化学物质通过胎盘屏障的可能性,用于妊娠用药安全评价。

角膜渗透性(眼科药物):模拟角膜上皮,评估眼用制剂中药物成分的前房渗透性。

检测方法

Caco-2细胞单层模型法:利用人结肠癌细胞系在Transwell上培养分化形成极性单层,是评价肠道吸收的金标准体外模型。

MDCK细胞模型法:使用狗肾上皮细胞系,生长周期短,常用于高通量初筛及转运蛋白研究。

平行人工膜渗透性分析(PAMPA):一种非细胞模型的脂质双分子层系统,主要用于模拟被动扩散,高通量、低成本。

基于细胞的血脑屏障模型法:通常采用原代脑微血管内皮细胞或永生化细胞系与星形胶质细胞共培养,模拟复杂的BBB结构。

离体组织扩散池法(Using Chamber):使用动物或人的离体肠段、皮肤等组织,置于扩散池中测定渗透性,更接近生理状态。

皮肤渗透性Franz扩散池法:使用离体动物或人工皮肤,评估外用药物或化妆品的经皮吸收特性。

细胞单层双向转运实验:在Transwell系统中分别从顶端(AP)到底侧(BL)和从BL到AP方向给药,计算外排比,评估外排转运蛋白活性。

跨上皮/内皮电阻(TEER)监测法:使用电阻计实时监测细胞单层的完整性和紧密连接强度,是模型有效性的关键质控指标。

荧光标记示踪剂通透性检测:使用荧光黄、FITC-葡聚糖等不被细胞吸收的标记物,评估细胞旁路通透性和单层完整性。

液质联用(LC-MS/MS)定量分析:高灵敏度、高选择性地定量测定接收液中极低浓度的待测化合物,是目前的主流定量方法。

检测仪器设备

Transwell培养板/插入式培养皿:提供多孔膜支撑结构,用于在气液界面培养形成细胞单层,是渗透性实验的核心耗材。

垂直扩散池系统(Franz扩散池):专为皮肤、角膜等组织渗透性实验设计的标准化玻璃或特氟龙设备,包含供体池和接收池。

水平扩散池系统(Using Chamber):用于离体组织研究的设备,可将组织夹在两个半池之间,并能测量跨膜电位和短路电流。

跨上皮/内皮电阻计(TEER Meter):专用电极和测量仪,用于无损、实时监测细胞单层的电阻值,确保实验有效性。

多功能酶标仪(Microplate Reader):用于快速检测荧光标记物或进行基于比色法的细胞毒性(如LDH、MTT)测试。

高效液相色谱仪(HPLC):配备紫外或二极管阵列检测器,用于接收液中化合物浓度的常规定量分析。

液相色谱-串联质谱联用仪(LC-MS/MS):具备极高灵敏度和特异性,是复杂生物样品中微量化合物定量的金标准设备。

自动取样器与液体处理工作站:用于实现高通量实验中样品的自动、精确添加和收集,提高实验效率和重现性。

CO2培养箱与生物安全柜:为细胞模型的培养、维持及实验操作提供无菌、恒温恒湿的稳定环境。

倒置显微镜与活细胞成像系统:用于日常观察细胞生长状态、单层融合度以及进行实时动态的形态学监测。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

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