Трансдермальный способ введения – это способ введения , при котором активные ингредиенты доставляются через кожу для системного распределения. Примеры включают трансдермальные пластыри , используемые для доставки лекарств. Препарат применяют в виде пластыря или мази, которые доставляют препарат в кровоток для системного эффекта.
Хотя кожа является большой и логичной мишенью для доставки лекарств, ее основные функции ограничивают ее полезность для этой цели. Функция кожи в основном заключается в защите организма от проникновения извне (например, вредных веществ и микроорганизмов) и удержании всех жидкостей организма.
Кожа человека состоит из двух важных слоев: (1) эпидермиса и (2) дермы . Для трансдермальной доставки лекарства должны пройти через два подслоя эпидермиса, чтобы достичь микроциркуляции дермы.
Роговой слой — это верхний слой кожи, его толщина варьируется от примерно десяти до нескольких сотен микрометров, в зависимости от участка тела. [1] Он состоит из слоев мертвых, уплощенных кератиноцитов, окруженных липидной матрицей, которые вместе действуют как система из кирпича и раствора, в которую трудно проникнуть. [2]
Роговой слой обеспечивает наиболее существенный барьер для диффузии. Фактически, роговой слой является барьером примерно для 90% трансдермальных применений лекарств. Однако почти все молекулы проникают в него в той или иной минимальной степени. [3] Под роговым слоем находится жизнеспособный эпидермис. Этот слой примерно в десять раз толще рогового слоя; однако диффузия здесь происходит гораздо быстрее из-за большей степени гидратации живых клеток жизнеспособного эпидермиса. Под эпидермисом находится дерма, толщина которой составляет примерно один миллиметр, что в 100 раз превышает толщину рогового слоя. В дерме есть мелкие сосуды, которые распределяют лекарства в большой круг кровообращения и регулируют температуру — система, известная как микроциркуляция кожи. [2] [3]
Существует два основных пути, по которым лекарства могут проникнуть через кожу и попасть в системный кровоток. Более прямой путь известен как трансклеточный путь.
Таким путем лекарства проникают через кожу, непосредственно проходя как через фосфолипидные мембраны, так и через цитоплазму мертвых кератиноцитов, составляющих роговой слой.
Хотя это путь кратчайшего расстояния, лекарства сталкиваются со значительным сопротивлением проникновению. Это сопротивление вызвано тем, что лекарства должны пересечь липофильную мембрану каждой клетки, затем гидрофильное клеточное содержимое, содержащее кератин, а затем еще раз фосфолипидный бислой клетки. Эту серию шагов повторяют много раз, чтобы пройти всю толщину рогового слоя. [1] [2]
Другой, более распространенный путь через кожу — межклеточный. Лекарства, проникающие через кожу этим путем, должны проходить через небольшие промежутки между клетками кожи, что делает путь более извилистым. Хотя толщина рогового слоя составляет всего около 20 мкм, реальный путь диффузии большинства молекул, пересекающих кожу, составляет порядка 400 мкм. [4] 20-кратное увеличение фактического пути проникновения молекул значительно снижает скорость проникновения лекарства. [3]
Недавние исследования показали, что межклеточный путь можно значительно улучшить, если обратить внимание на физическую химию системы, растворяющей активный фармацевтический ингредиент, что обеспечивает значительно более эффективную доставку полезной нагрузки и позволяет доставлять большинство соединений по этому пути. [5] [6] [7]
Третий путь нарушения рогового слоя — через крошечные микроканалы, созданные медицинским устройством для микроигл , существует множество марок и вариантов. [8] Исследования в Университете Марбурга, Германия, с использованием стандартной диффузионной ячейки Франца показали, что этот подход эффективен в повышении способности проникновения в кожу липофильных, а также гидрофильных соединений. [9]
Метод микроигл также рассматривается как « вакцина будущего». [10] Микроиглы могут быть полыми, твердыми, покрытыми, растворяющимися или образующими гидрогель. [11] Некоторые из них имеют одобрение регулирующих органов. [11] Микроигольные устройства/пластыри можно использовать для доставки лекарств на основе наночастиц . [12]
Устройства и составы для веществ, вводимых чрескожно, включают:
{{cite journal}}
: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )