stringtranslate.com

Доставка лекарств

Демонстрация флакона с назальным спреем .

Доставка лекарств относится к подходам, формулам , технологиям производства, системам хранения и технологиям, задействованным в транспортировке фармацевтического соединения к месту назначения для достижения желаемого терапевтического эффекта . [1] [2] Принципы, связанные с подготовкой лекарств, способом введения , специфичным для конкретного места нацеливанием , метаболизмом и токсичностью, используются для оптимизации эффективности и безопасности, а также для улучшения удобства и соблюдения пациентом режима лечения . [3] [4] Доставка лекарств направлена ​​на изменение фармакокинетики и специфичности лекарства путем его формулирования с различными вспомогательными веществами , носителями лекарств и медицинскими устройствами . [3] [5] [6] Дополнительный акцент делается на повышении биодоступности и продолжительности действия лекарства для улучшения терапевтических результатов . [7] Некоторые исследования также были сосредоточены на повышении безопасности для человека, вводящего лекарство. Например, было разработано несколько типов микроигольных пластырей для введения вакцин и других лекарств с целью снижения риска травмы от укола иглой . [4] [8]

Доставка лекарств — это концепция, тесно связанная с лекарственной формой и способом введения , причем последний иногда считается частью определения. [9] Хотя способ введения часто используется взаимозаменяемо с доставкой лекарств, эти два понятия являются отдельными. Способ введения относится к пути, по которому лекарство попадает в организм, [10] тогда как доставка лекарств также охватывает разработку систем доставки и может включать различные лекарственные формы и устройства, используемые для доставки лекарства по тому же пути. [11] Обычные способы введения включают пероральный , парентеральный (инъекционный), сублингвальный , местный , трансдермальный , назальный, глазной, ректальный и вагинальный , однако доставка лекарств не ограничивается этими путями, и может быть несколько способов доставки лекарств другими путями. [12]

С момента одобрения первой формулы с контролируемым высвобождением в 1950-х годах исследования новых систем доставки прогрессировали, в отличие от разработки новых лекарств , которая снижалась. [13] [14] [15] Несколько факторов могут способствовать этому изменению фокуса. Одним из движущих факторов является высокая стоимость разработки новых лекарств . Обзор 2013 года показал, что стоимость разработки системы доставки составляла всего 10% от стоимости разработки нового фармацевтического препарата. [16] Более недавнее исследование показало, что средняя стоимость вывода нового препарата на рынок составила 985 миллионов долларов в 2020 году, но не рассматривало стоимость разработки систем доставки лекарств. [17] Другие факторы, которые потенциально повлияли на увеличение разработки систем доставки лекарств, могут включать растущую распространенность как хронических , так и инфекционных заболеваний, [15] [18] , а также общее повышение понимания фармакологии , фармакокинетики и фармакодинамики многих лекарств. [3]

Текущие усилия

В настоящее время ведутся обширные исследования в области доставки лекарств, включающие такие направления, как рецептуры с контролируемым высвобождением , адресная доставка, наномедицина , носители лекарств, 3D-печать и доставка биологических препаратов . [19] [20]

Связь между наноматериалами и доставкой лекарств

Нанотехнология — это широкая область исследований и разработок, которая занимается манипуляцией материей на атомном или субатомном уровне. Она используется в таких областях, как медицина, энергетика, аэрокосмическая техника и т. д. Одно из применений нанотехнологии в доставке лекарств. Это процесс, при котором наночастицы используются для переноса и доставки лекарств в определенную область тела. Существует несколько преимуществ использования нанотехнологии для доставки лекарств, включая точное нацеливание на определенные клетки, повышенную эффективность лекарств и пониженную токсичность для целевых клеток. Наночастицы также могут переносить вакцины в клетки, которые могут быть труднодоступны традиционными методами доставки. Однако существуют некоторые опасения по поводу использования наночастиц для доставки лекарств. Некоторые исследования показали, что наночастицы могут способствовать развитию опухолей в других частях тела. Также растет беспокойство по поводу того, что наночастицы могут оказывать вредное воздействие на окружающую среду. Несмотря на эти потенциальные недостатки, использование нанотехнологии в доставке лекарств по-прежнему является перспективной областью для будущих исследований. [21]

Целевая доставка

Целевая доставка лекарств — это доставка лекарства к целевому участку без воздействия на другие ткани. [22] Интерес к целевой доставке лекарств резко возрос из-за ее потенциальных последствий для лечения рака и других хронических заболеваний. [23] [24] [25] Для достижения эффективной целевой доставки разработанная система должна избегать защитных механизмов хозяина и циркулировать к предполагаемому месту действия. [26] Было изучено несколько носителей лекарств для эффективного нацеливания на определенные ткани, включая липосомы, наногели и другие нанотехнологии . [20] [23] [27]

Препараты с контролируемым высвобождением

Формулы с контролируемым или модифицированным высвобождением изменяют скорость и время высвобождения препарата , чтобы обеспечить адекватные или устойчивые концентрации препарата. [28] Первой формулой с контролируемым высвобождением (CR), которая была разработана, был Dexedrine в 1950-х годах. [13] В этот период времени все больше лекарств формулировались как CR, а также были введены трансдермальные пластыри , позволяющие препаратам медленно всасываться через кожу. [29] С тех пор было разработано бесчисленное множество других продуктов CR, учитывающих физико-химические свойства различных препаратов, таких как инъекции депо для антипсихотических средств и половых гормонов , которые требуют дозирования один раз в несколько месяцев. [30] [31]

С конца 1990-х годов большая часть исследований, посвященных формулам CR, была сосредоточена на внедрении наночастиц для снижения скорости выведения лекарственных средств . [13] [29]

Модулированное высвобождение препарата и высвобождение препарата нулевого порядка

Многие ученые работали над созданием пероральных формул, которые могли бы поддерживать постоянный уровень препарата из-за способности высвобождения препарата со скоростью нулевого порядка.концентрации крови. Однако несколько физиологических ограничений усложнили создание таких пероральных формул. Во-первых, поскольку нижние отделы кишечника имеют пониженную способность к всасыванию, всасывание лекарства обычно снижается по мере того, как пероральная формула перемещается из желудка в кишечник. Уменьшение количества препарата, высвобождаемого из формулы с течением времени, часто ухудшало это состояние. Высвобождение фенилпропаноламина HCl из было единственным примером поддержания постоянной концентрации крови в течение примерно 16 часов. [32]

Доставка биологических препаратов

Фармацевтические препараты, содержащие пептиды , белки , антитела , гены или другие биологические компоненты, часто сталкиваются с проблемами абсорбции из-за их больших размеров или электростатических зарядов и могут быть подвержены ферментативной деградации после попадания в организм. [3] [11] По этим причинам недавние усилия по доставке лекарств были сосредоточены на методах, позволяющих избежать этих проблем с помощью липосом , наночастиц , белков слияния , наночастиц белковой клетки, использования путей доставки биологических препаратов, которые используют токсины, и многих других. [3] [33] [34] [35] [36] Внутриклеточная доставка макромолекул химическими носителями наиболее продвинута для РНК, как известно из вакцин COVID-19 на основе РНК, в то время как белки также доставляются в клетки in vivo, а ДНК обычно доставляется in vitro. [37] [38] [39] Среди различных путей введения пациенты больше всего предпочитают пероральный путь. Однако для большинства биологических препаратов пероральная биодоступность слишком низка, чтобы достичь терапевтического уровня. Современные системы доставки, такие как формулы, содержащие усилители проницаемости или ингибиторы ферментов, липидные наноносители и микроиглы, вероятно, увеличат пероральную биодоступность этих препаратов в достаточной степени. [40] [41]

Доставка лекарств с помощью наночастиц

Системы доставки лекарств существуют уже много лет, но есть несколько недавних применений доставки лекарств, которые оправдывают 1. Доставка лекарств в мозг: многие лекарства могут быть вредными при системном введении; мозг очень чувствителен к лекарствам и может легко нанести вред, если лекарство вводится непосредственно в кровоток. Поскольку разрабатываются новые лекарственные формулы для заболеваний мозга, включая болезнь Альцгеймера и болезнь Паркинсона, исследователи работают над способами доставки лекарств в мозг, которые не вызывают повреждения здоровых тканей. Например, ученые разработали наночастицы, которые могут пересекать защитный гематоэнцефалический барьер и доставлять лекарства непосредственно в мозг. [42] [43]

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ "Системы доставки лекарств (определение)". www.reference.md . Получено 2021-04-20 .
  2. ^ Rayaprolu, Bindhu Madhavi; Strawser, Jonathan J.; Anyarambhatla, Gopal (2018-10-03). «Вспомогательные вещества в парентеральных формулах: вопросы выбора и эффективное использование с малыми молекулами и биопрепаратами». Drug Development and Industrial Pharmacy . 44 (10): 1565–1571. doi :10.1080/03639045.2018.1483392. ISSN  0363-9045. PMID  29863908. S2CID  46934375.
  3. ^ abcde Тивари, Гаурав; Тивари, Ручи; Шривастава, Бирендра; Бхати, Л; Пандей, С; Пандей, П; Баннерджи, Саурабх К (2012). «Системы доставки лекарств: обновленный обзор». Международный журнал фармацевтических исследований . 2 (1): 2–11. doi : 10.4103/2230-973X.96920 . ISSN  2230-973X. PMC 3465154. PMID 23071954  . 
  4. ^ ab Li, Junwei; Zeng, Mingtao; Shan, Hu; Tong, Chunyi (2017-08-23). ​​«Микроигольчатые пластыри как платформа для доставки лекарств и вакцин». Current Medicinal Chemistry . 24 (22): 2413–2422. doi :10.2174/0929867324666170526124053. PMID  28552053.
  5. ^ Текаде, Ракеш К., ред. (30 ноября 2018 г.). Основные принципы доставки лекарств . Academic Press. ISBN 978-0-12-817910-9. OCLC  1078149382.
  6. ^ Аллен, ТМ (2004-03-19). «Системы доставки лекарств: выход в мейнстрим». Science . 303 (5665): 1818–1822. Bibcode :2004Sci...303.1818A. doi :10.1126/science.1095833. ISSN  0036-8075. PMID  15031496. S2CID  39013016.
  7. ^ Сингх, Акханд Пратап; Бисвас, Арпан; Шукла, Апарна; Маити, Пралай (2019-08-30). «Целевая терапия хронических заболеваний с использованием средств доставки лекарств на основе наноматериалов». Signal Transduction and Targeted Therapy . 4 (1): 33. doi :10.1038/s41392-019-0068-3. ISSN  2059-3635. PMC 6799838. PMID 31637012  . 
  8. ^ Ким, Йеу-Чун; Пак, Чон-Хван; Праусниц, Марк Р. (ноябрь 2012 г.). «Микроиглы для доставки лекарств и вакцин». Advanced Drug Delivery Reviews . 64 (14): 1547–1568. doi :10.1016/j.addr.2012.04.005. PMC 3419303. PMID  22575858 . 
  9. ^ Nahler, Gerhard (2017). "D". Словарь фармацевтической медицины . Springer, Cham. стр. 96. doi :10.1007/978-3-319-50669-2_4. ISBN 978-3-319-50669-2.
  10. ^ "путь введения - определение пути введения в Медицинском словаре - Бесплатный онлайн-медицинский словарь, тезаурус и энциклопедия". 2011-06-12. Архивировано из оригинала 2011-06-12 . Получено 2021-04-20 .
  11. ^ ab Jain, Kewal K. (2020), Jain, Kewal K. (ред.), «Обзор систем доставки лекарств», Системы доставки лекарств , Методы в молекулярной биологии, т. 2059, Нью-Йорк, Нью-Йорк: Springer New York, стр. 1–54, doi : 10.1007/978-1-4939-9798-5_1, ISBN 978-1-4939-9797-8, PMID  31435914, S2CID  201275047 , получено 2021-04-20
  12. ^ "ОБЩИЕ ПУТИ ВВЕДЕНИЯ ЛЕКАРСТВ". media.lanecc.edu . Архивировано из оригинала 2021-10-15 . Получено 2021-04-20 .
  13. ^ abc Park, Kinam (сентябрь 2014 г.). «Контролируемые системы доставки лекарств: прошлое вперед и будущее назад». Журнал контролируемого высвобождения . 190 : 3–8. doi :10.1016/j.jconrel.2014.03.054. PMC 4142099. PMID  24794901 . 
  14. ^ Скэннелл, Джек В.; Бланкли, Алекс; Болдон, Хелен; Уоррингтон, Брайан (март 2012 г.). «Диагностика снижения эффективности фармацевтических НИОКР». Nature Reviews Drug Discovery . 11 (3): 191–200. doi :10.1038/nrd3681. ISSN  1474-1776. PMID  22378269. S2CID  3344476.
  15. ^ ab ltd, Research and Markets. «Прогноз рынка доставки фармацевтических препаратов до 2027 г. — влияние COVID-19 и глобальный анализ по пути введения; применению; конечному пользователю и географии». www.researchandmarkets.com . Получено 24.04.2021 .
  16. ^ He, Huining; Liang, Qiuling; Shin, Meong Cheol; Lee, Kyuri; Gong, Junbo; Ye, Junxiao; Liu, Quan; Wang, Jingkang; Yang, Victor (2013-12-01). "Значение и стратегии в разработке систем доставки биомакромолекулярных лекарств". Frontiers of Chemical Science and Engineering . 7 (4): 496–507. doi :10.1007/s11705-013-1362-1. ISSN  2095-0187. S2CID  97347142.
  17. ^ Воутерс, Оливье Дж.; Макки, Мартин; Лёйтен, Йерун (2020-03-03). «Оценка инвестиций в исследования и разработки, необходимых для вывода нового лекарства на рынок, 2009-2018». JAMA . 323 (9): 844–853. doi :10.1001/jama.2020.1166. ISSN  0098-7484. PMC 7054832 . PMID  32125404. 
  18. ^ PricewaterhouseCoopers. «Хронические заболевания и состояния растут». PwC . Получено 25.04.2021 .
  19. ^ Ли, Чонг; Ван, Цзяньчэн; Ван, Игуан; Гао, Хуиле; Вэй, Банда; Хуан, Юнчжо; Ю, Хайджун; Ган, Ён; Ван, Юнджун; Мэй, Лин; Чен, Хуабин; Ху, Хайян; Чжан, Чжипин; Цзинь, Игуан (01 ноября 2019 г.). «Последние успехи в доставке лекарств». Акта Фармасьютика Синика Б. 9 (6): 1145–1162. дои :10.1016/j.apsb.2019.08.003. ISSN  2211-3835. ПМК 6900554 . ПМИД  31867161. 
  20. ^ ab "Системы доставки лекарств". www.nibib.nih.gov . Получено 25.04.2021 .
  21. ^ J. Wang, Y. Li, G. Nie, Многофункциональные биомолекулярные наноструктуры для терапии рака, Nat. Rev. Mat. 6 (2021) 766–783
  22. ^ Текаде, Ракеш К.; Махешвари, Рахул; Сони, Намрата; Текаде, Муктика; Чоугуле, Махавир Б. (2017-01-01). «Нанотехнологии для развития наномедицины». Подходы на основе нанотехнологий для нацеливания и доставки лекарств и генов : 3–61. doi :10.1016/B978-0-12-809717-5.00001-4. ISBN 9780128097175.
  23. ^ ab Madhusudana Rao, Kummara; Krishna Rao, Kummari SV; Ha, Chang-Sik (2018-01-01). "Функциональные реагирующие на стимулы полимерные сетевые наногели как грузовые системы для целевой доставки лекарств и доставки генов в раковые клетки". Design of Nanostructures for Theranostics Applications : 243–275. doi :10.1016/B978-0-12-813669-0.00006-3. ISBN 9780128136690.
  24. ^ Patra, Jayanta Kumar; Das, Gitishree; Fraceto, Leonardo Fernandes; Campos, Estefania Vangelie Ramos; Rodriguez-Torres, Maria del Pilar; Acosta-Torres, Laura Susana; Diaz-Torres, Luis Armando; Grillo, Renato; Swamy, Mallappa Kumara; Sharma, Shivesh; Habtemariam, Solomon (декабрь 2018 г.). «Системы доставки лекарств на основе нанотехнологий: последние разработки и перспективы на будущее». Журнал нанобиотехнологий . 16 (1): 71. doi : 10.1186/s12951-018-0392-8 . ISSN  1477-3155. PMC 6145203. PMID 30231877  . 
  25. ^ Амидон, Сет; Браун, Джек Э.; Дэйв, Вивек С. (август 2015 г.). «Системы доставки пероральных лекарств, нацеленные на толстую кишку: тенденции и подходы к разработке». AAPS PharmSciTech . 16 (4): 731–741. doi :10.1208/s12249-015-0350-9. ISSN  1530-9932. PMC 4508299 . PMID  26070545. 
  26. ^ Бертран, Николя; Леру, Жан-Кристоф (2012-07-20). «Путешествие носителя лекарства в организме: анатомо-физиологическая перспектива». Журнал контролируемого высвобождения . 161 (2): 152–163. doi :10.1016/j.jconrel.2011.09.098. ISSN  0168-3659. PMID  22001607.
  27. ^ Рудокас, Миндаугас; Наджлах, Мохаммад; Альхнан, Мохамед Альбед; Элхисси, Абдельбари (2016). «Системы доставки липосом для ингаляции: критический обзор, освещающий вопросы формулирования и противораковые применения». Медицинские принципы и практика . 25 (2): 60–72. doi :10.1159/000445116. ISSN  1011-7571. PMC 5588529. PMID 26938856  . 
  28. ^ Перри, Ивонн (2012). Фармацевтика — Доставка лекарств и нацеливание . FASTtrack. С. 1–19. ISBN 978-0-85711-059-6.
  29. ^ ab Yun, Yeon Hee; Lee, Byung Kook; Park, Kinam (декабрь 2015 г.). «Контролируемая доставка лекарств: историческая перспектива для следующего поколения». Journal of Controlled Release . 219 : 2–7. doi :10.1016/j.jconrel.2015.10.005. PMC 4656096. PMID  26456749 . 
  30. ^ Линденмайер, Жан-Пьер; Глик, Айра Д.; Талрея, Хитешкумар; Андерринер, Майкл (июль 2020 г.). «Стойкие барьеры к использованию длительно действующих инъекционных антипсихотиков для лечения шизофрении». Журнал клинической психофармакологии . 40 (4): 346–349. doi :10.1097/JCP.00000000000001225. ISSN  1533-712X. PMID  32639287. S2CID  220412843.
  31. ^ Mishell, DR (май 1996). «Фармакокинетика контрацепции с использованием депо медроксипрогестерона ацетата». Журнал репродуктивной медицины . 41 (5 Suppl): 381–390. ISSN  0024-7758. PMID  8725700.
  32. ^ J.-C. Liu, M. Farber, YW Chien, Сравнительное высвобождение фенилпропаноламина HCl из длительно действующих средств для подавления аппетита: Acutrim против Dexatrim. Drug Develop. and Indus. Pharm. 10 (1984) 1639–1661.
  33. ^ Strohl, William R. (январь 2018 г.). «Текущий прогресс в инновационных инженерных антителах». Protein & Cell . 9 (1): 86–120. doi :10.1007/s13238-017-0457-8. ISSN  1674-800X. PMC 5777977. PMID 28822103  . 
  34. ^ Маршалл, Андреа LJ; Френцель, Андре; Ширрманн, Томас; Шюнгель, Мануэла; Дюбель, Стефан (2011). «Нацеливание антител на цитоплазму». МАБ . 3 (1): 3–16. дои : 10.4161/mabs.3.1.14110. ISSN  1942-0862. ПМК 3038006 . ПМИД  21099369. 
  35. ^ Uchida M, Maier B, Waghwani HK, Selivanovitch E, Pay SL, Avera J, Yun E, Sandoval RM, Molitoris BA, Zollman A, Douglas T, Hato, T (сентябрь 2019 г.). «Архейная наноклетка Dps воздействует на проксимальные канальцы почек посредством клубочковой фильтрации». Журнал клинических исследований . 129 (9): 3941–3951. doi : 10.1172/JCI127511 . PMC 6715384. PMID  31424427 . 
  36. ^ Ruschig M, Marschall Andrea LJ (2023). «Воздействие на внутреннюю часть клеток с помощью биологических препаратов: пути токсинов в терапевтическом контексте». BioDrugs . 37 (2): 181–203. doi : 10.1007/s40259-023-00580-y . PMC 9893211 . PMID  36729328. 
  37. ^ Zuris, John A; Thompson, DB; Shu, Y; Guilinger, JP; Bessen, JL; Hu, JH; Maeder, ML; Joung, JK; Chen, ZY; Liu, DR (январь 2015 г.). «Доставка белков с помощью катионных липидов обеспечивает эффективное редактирование генома на основе белков in vitro и in vivo». Nat Biotechnol . 33 (1): 73–80. doi :10.1038/nbt.3081. PMC 4289409 . PMID  25357182. 
  38. ^ Шенмейкер, Линде; Витцигманн, Д; Кулкарни, Дж.А.; Вербеке, Р; Керстен, Г; Джискут, В; Кроммелин, DJA (апрель 2021 г.). «МРНК-липидные наночастицы вакцины против COVID-19: структура и стабильность». Инт Джей Фарм . 601 (120586): 120586. doi :10.1016/j.ijpharm.2021.120586. ПМЦ 8032477 . ПМИД  33839230. 
  39. ^ Маршалл, Андреа Л. Дж. (октябрь 2021 г.). «Воздействие на внутреннюю часть клеток с помощью биологических препаратов: химические вещества как стратегия доставки». BioDrugs . 25 (6): 643–671. doi :10.1007/s40259-021-00500-y. PMC 8548996 . PMID  34705260. 
  40. ^ Хаддадзадеган, С.; Доркош, Ф.; Бернкоп-Шнурх, А. (2022). «Пероральная доставка терапевтических пептидов и белков: технологический ландшафт липидных наноносителей». Adv Drug Deliv Rev. 182 : 114097. doi : 10.1016/j.addr.2021.114097 . PMID  34999121. S2CID  245820799.
  41. ^ Бордбар-Хиабани А., Гасик М. (2022). «Умные гидрогели для современных систем доставки лекарств». Международный журнал молекулярных наук . 23 (7): 3665. doi : 10.3390/ijms23073665 . PMC 8998863. PMID  35409025. 
  42. ^ DSW Benoit, CT Overby, KR Sims Jr., MA Ackun-Farmmer, Системы доставки лекарств, в: WR Wagner, SE Sakiyama-Elbert, G. Zhang, MJ Yaszemski (ред.), Biomaterials Science (четвертое издание), Academic Press, 2020, стр. 1237–1266 (гл. 1232.1235.1212).
  43. ^ Телеану, Даниэль; Чирков, Кристина; Грумезеску, Александру; Волчанов, Адриан; Телеану, Ралука (11.12.2018). «Методы доставки крови в мозг с использованием нанотехнологий». Фармацевтика . 10 (4): 269. doi : 10.3390/pharmaceutics10040269 . ISSN  1999-4923. PMC 6321434. PMID  30544966 . 

Внешние ссылки