Трансдермальный перенос что это
Трансэпителиальный транспорт лекарственных средств как мощный фактор терапии и профилактики ОРВИ
Механизм проникновения лекарственного вещества связан со сложным морфологическим строением эпителиальных тканей и физико-химическими особенностями собственно проникающего вещества. Различные слои эпителиальных тканей оказывают неодинаковое сопротивление проникающему веществу из внешней среды в организм.
Жирорастворимые вещества хорошо проникают через барьер и могут протягивать другие вещества за собой, как например токоферола ацетат (вит.Е). Вода и водорастворимые вещества не растворяются в жире, поэтому не проникают через барьер.
На сегодняшний день трансэпителиальные терапевтические системы позволяют надежно преодолевать эпителиальные барьеры кожи и слизистых, обеспечивают поддержку постоянной терапевтической концентрации вещества в тканях и плазме крови, не допуская существенных временных колебаний.
Хотите узнать больше?
Список литературы:
1.Лосенкова С.О., Новиков В.Е., *Степанова Э.Ф. Экспериментальное изучение проницаемости кожи при трансдермальном введении мексидола // Курский научно-практический вестник «Человек и его здоровье», 2010, № 2 С.161-167;
3.Хэм А., Кормак Д. Гистология, пер. с англ., т. 2, М., 1983, 27 с.
4.Береговых В.В., Пятигорская Н.В., Прудкевич Ю.А. Трансдермальные терапевтические системы доставки лекарственных средств. //Вестник МИТХТ. 2012; 7 (5): С.17–22.
6.Севастьянов В.И., Саломатина Л.А., Тихобаева А.А. и др. Трансдермальные терапевтические системы // Биосовместимые материалы (учебное пособие). Под ред.В.И. Севастьянова и М.П. Кирпичникова. Часть III, глава 2. М.: МИА, 2011; 309.
7.N’Da D.D. Prodrug strategies for enhancing the percutaneous absorption of drugs.// Molecules. 2014; 19 (12): 20780–20807. doi:10.3390/molecules191220780.
8.Сакипова З.Б., Жетерова С.К., Блатов Р.М. Трансдермальные лекарственные формы и их место в фармацевтическом секторе // Вестник КазНМУ, №2 – 2013, С. 172-177;
9.Hupfeld S., Gravem H. Transdermal therapeutic systems for drug administration. Tidsskr Nor Laegeforen. 2009; 129 (6): 532–533;
10.Subedi R.K., Oh S.Y., Chun M.K., Choi H.K. Recent advances in transdermal drug delivery.// Arch Pharm Res. 2010; 33 (3): 339–351. doi: 10.1007/s12272-010-0301-7;
11.Farlow M.R., Somogyi M. Transdermal patches for the treatment of neurologic conditions in elderly patients: a review. //Prim Care Companion CNS Disord. 2011; 13 (6). doi: 10.4088/PCC.11r01149.
12.Мизина П.Г., Быков В.А., Настина Ю.И., Фоменко Е.А. Введение лекарственных веществ через кожу – достижения и перспективы (обзор). //Вестник ВГУ. Сер.:Химия. Биология. Фармация. 2004; С.176–183.;
13.Севастьянов В.И., Саломатина Л.А., Тихобаева А.А. и др. Трансдермальные терапевтические системы. //Биосовместимые материалы (учебное пособие). Под ред. В.И. Севастьянова и М.П. Кирпичникова. Часть III, глава 2. М.: МИА, 2011; 309 с.;
14.Береговых В.В., Пятигорская Н.В., Прудкевич Ю.А. и др. Трансдермальные терапевтические системы доставки лекарственных средств. //Вестник МИТХТ. 2012; 7 (5): С.17–22.
16.Кравченко И.А., Андронати С.А., Ларионов В.Б. Физико-химические основы усиления трансдермального введения лекарственных. //О.: Астропринт, 2002: 224.
17.Vulta N.B., Betageri, G.V., Banga A.K. Transdermal iontophoretic delivery of enkephalin formulated in liposomes.// J Pharm. Sci. 1996; 85 (1): 5–8.
18.Fang J.Y., Sung K.C., Lin H.H., Fang C.L. Transdermal iontophoretic delivery of enoxacin from various liposomeencapsulated formulations.// J Control Release. 1999; 60: 1–10.
19.. Han I., Kim M., Kim J. Enhanced transfollicular delivery of adriamycin with a liposome and iontophoresis.// ExpDermatol. 2004; 13 (2): 86–92.
20.Кравченко И.А., Михайлова Т.В., Скипа М.И. Ультразвук в усилении трансдермального введения лекарственных препаратов. Актуальные проблемы транспортной медицины. 2011; 2 (24): 13–22.
21.Mitragotri et al. Transdermal delivery of encapsulated drugs // Patent USA no. 675814599. 1998. 3. Weimann. Intradermal incorporation of microparticles containing encapsulated drugs using low frequency ultrasound // Patent USA no. 7232431. 2007.
22.. Smith N.B. Perspectives on transdermal ultrasound mediated drug delivery. International Journal of Nanomedicine. 2007; 4 (V.2): 585–594
23.Denet A.R., Vanbeer R, Preat V. Skin electroporation for transdermal and topical delivery. // Adv. Drug Deliv Rev.2004; 56 (5): 659–674.
24.. Bauerova K., Matusova D., Kassai Z. Chemical enhancers for transdermal drug transport.// Eur J Drug Metab Pharmacokinet. 2001; 26 (1–2): 85–94.
25.Lie´vin Daugimont, Nolwenn Baron, Gae¨lle andermeulen,
26.Natasa Pavselj, Damijan Miklavcic, Marie-Caroline Jullien et al. Hollow Microneedle Arrays for Intradermal Drug Delivery and DNA Electroporation. //J Membrane Biol. 2010; 236: 117–125;
27.Chanda Silpi, Bagga Manish, Tiwari Raj Kumar. Microneedles in transdermal drug delivery: an unique painless option. International research journal of pharmacy, 2011; 2 (4): 72–78.
28.Тарасов В.В., Сологова С.С., Мусина Н.З., Чубарев В.Н., Шахмарданова С.А., Григоревских Е.М., Зацепилова Т.А., Преферанская Н.Г., Сологова Д.И. Влияние биологических факторов на трансдермальную терапевтическую систему доставки лекарственных веществ в кровь. //Медицинские технологии. Оценка и выбор. 2018; 1(31): 95–101.
29.Стоякова И.И., Люцко В.В. Лекарственные средства и формы в практике дерматолога // «Современные проблемы здравоохранения и медицинской статистики» 2015 г., № 4 С.2-18
30.Макиева М.С., Морозов Ю.А., Воронков А.В., Степанова Э.Ф.,Ремезова И. П., Поздняков Д.И. Разработка трансдермального геля с маслом лимонника китайского и оценка степени его влияния на работоспособность и неврологический статус животных в эксперименте // Медицинский вестник Северного Кавказа 2016. Т. 11. № 4 С.532-536
ТРАНСДЕРМАЛЬНЫЙ ПЕРЕНОС ЛЕКАРСТВЕННЫХ ВЕЩЕСТВ И СПОСОБЫ ЕГО УСИЛЕНИЯ
Полный текст:
Аннотация
В статье представлены общие подходы, применяемые в последнее время для усиления чрескожного переноса лекарственных субстанций при аппликации трансдермальных терапевтических систем. Подробно рассмотрены химические, физические и механические способы усиления транспорта высокомолекулярных соединений через кожу.
Ключевые слова
Об авторах
Лаборатория тканевой инженерии и систем доставки отдела биомедицинских технологий и тканевой инженерии.
Для корреспонденции: Кузнецова Евгения Геннадьевна. Адрес:123182, г. Москва, ул. Щукинская, д. 1. Тел. (499) 193-86-62. E-mail: kuzeugenia@gmail.com.
Список литературы
1. Hupfeld S, Gravem H. Transdermal therapeutic systems for drug administration. Tidsskr Nor Laegeforen. 2009; 129 (6): 532–533.
2. Farlow MR, Somogyi M. Transdermal patches for the treatment of neurologic conditions in elderly patients: a review. Prim Care Companion CNS Disord. 2011; 13 (6). doi: 10.4088/PCC.11r01149.
3. Мизина ПГ, Быков ВА, Настина ЮИ, Фоменко ЕА. Введение лекарственных веществ через кожу – достижения и перспективы (обзор). Вестник ВГУ. Сер.: Химия. Биология. Фармация. 2004; 176–183. Mizina PG, Bykov VA, Nastina JuI, Fomenko EA. Vvedenie lekarstvennyh veshchestv cherez kozhu – dostizhenija i perspektivy (obzor). Vestnik VGU. Ser.: Himija. Biologija. Farmacija. 2004; 176–183.
4. Севастьянов ВИ, СаломатинаЛА, Тихобаева АА и др. Трансдермальные терапевтические системы. Биосовместимые материалы (учебное пособие). Под ред. В.И. Севастьянова и М.П. Кирпичникова. Часть III, глава 2. М.: МИА, 2011; 309. Sevast’janov VI, Salomatina LA, Tihobaeva AA i dr. Transdermal’nye terapevticheskie sistemy. Biosovmestimye materialy (uchebnoe posobie). Pod red. V.I. Sevast’janova i M.P. Kirpichnikova. Chast’ III, glava 2. M.: MIA, 2011; 309.
5. Береговых ВВ, Пятигорская НВ, Прудкевич ЮА и др. Трансдермальные терапевтические системы доставки лекарственных средств. Вестник МИТХТ. 2012; 7 (5): 17–22. Beregovyh VV, Pjatigorskaja NV, Prudkevich JuA i dr. Transdermal’nye terapevticheskie sistemy dostavki lekarstvennyh sredstv. Vestnik MITHT. 2012; 7 (5): 17–22.
6. N’Da DD. Prodrug strategies for enhancing the percutaneous absorption of drugs. Molecules. 2014; 19 (12): 20780–20807. doi:10.3390/molecules191220780.
7. Asbrill CS, EL-Kattan AF, Marchiniak B. Enchancement of transdermal drug delivery: chemical and physical approaches. Crit Rev Ther Drug Carrier Syst. 2000; 17 (6): 612–658.
8. Naik A, Kalia YN, Guy RH. Transdermal drug delivery: overcoming the skin´s barrier function. Pharm. Sci / Technolo. Today. 2000; 3(9): 318–326.
9. Задымова НМ. Коллоидно-химические аспекты трансдермальной доставки лекарств (обзор). Коллоидный журнал. 2013; 75 (5): 543–556. Zadymova NM. Kolloidno-himicheskie aspekty transdermal’noj dostavki lekarstv (obzor). Kolloidnyj zhurnal. 2013; 75 (5): 543–556.
10. Ashok K. Tiwary, Bharti Sapra, Subheet Jain. Innovations in Transdermal Drug Delivery: Formulations and Techniques. Recent Patents on Drug Delivery and Formulation. 2007; 1: 23–36.
11. Пат. 2465848 Российская Федерация, А61М25, А61В17/20. Способ и аппарат для образования нескольких микроканалов / Xерндон Терри O.; патентообладатель Пат сайнтифик, ллк. (US) – заявка 2009144762; опубл. 10.11.2012. Xerndon Terri O. Sposob i apparat dlja obrazovanija neskol’kih mikrokanalov [Method and apparatus for forming multiple microchannels] Patent RF, no. 2465848, 2012.
12. Subedi RK, Oh SY, Chun MK, Choi HK. Recent advances in transdermal drug delivery. Arch Pharm Res. 2010; 33 (3): 339–351. doi: 10.1007/s12272-010-0301-7.
13. Sugino M, Todo H, Sugibayashi K. Skin permeation and transdermal delivery systems of drugs: history to overcome barrier function in the stratum corneum. Yakugaku Zasshi. 2009; 129 (12): 1453–1458.
14. Parhi R, Suresh P, Patnaik S. Physical means of stratum corneum barrier manipulation to enhance transdermal drug delivery. Curr Drug Deliv. 2014. doi: 10.2174/1567 201811666140515145329.
15. Paudel KS, Milewski M, Swadley CL. Challenges and opportunities in dermal/transdermal delivery. Ther Deliv. 2010; 1 (1): 109–131.
16. Karande P, Mitragotri S. Enhancement of transdermal drug delivery via synergistic action of chemicals. Biochim Biophys Acta. 2009; 1788 (11): 2362–2373. doi: 10.1016/j.bbamem.2009.08.015.
17. Benson HA. Transdermal drug delivery: penetration enhancement techniques. Curr Drug Deliv. 2005; 2 (1): 23–33.
18. Ahad A, Aqil M, Kohli K (et al). Chemical penetration enhancers: a patent review. Expert Opin Ther Pat. 2009; 19 (7): 969–988. doi: 10.1517/13543770902989983.
19. Aggarwal G, Dhawan S, HariKumar SL. Natural oils as skin permeation enhancers for transdermal delivery of olanzapine: in vitro and in vivo evaluation. Curr Drug Deliv. 2012; 9 (2): 172–181.
20. Wohlrab J, Kreft B, Tamke B. Skin tolerability of transdermal patches. Expert Opin Drug Deliv. 2011; 8 (7): 939–948.
21. Kogan A, Garti N. Microemulsions as transdermal drug delivery vehicles. Adv Colloid Interface Sci. 2006; 123– 126: 369–385.
22. Lopes LB. Overcoming the cutaneous barrier with microemulsions. Pharmaceutics. 2014; 6 (1): 52–77. doi:10.3390/pharmaceutics6010052.
23. Otto A, du Plessis J, Wiechers JW. Formulation effects of topical emulsions on transdermal and dermal delivery. Int J Cosmet Sci. 2009; 31 (1): 1–19. doi: 10.1111/j.14682494.2008.00467.x.
24. Heuschkel S, Goebel A, Neubert RH. Microemulsionsmodern colloidal carrier for dermal and transdermal drug delivery. J Pharm Sci. 2008; 97 (2): 603–631.
25. Date AA, Patravale VB. Microemulsions: applications in transdermal and dermal delivery. Crit Rev Ther Drug Carrier Syst. 2007; 24 (6): 547–596.
26. Azeem A, Khan ZI, Aqil M, Ahmad FJ, Khar RK, Talegaonkar S. Microemulsions as a surrogate carrier for dermal drug delivery. Drug Dev Ind Pharm. 2009; 35 (5): 525–547. doi: 10.1080/03639040802448646.
27. Кузнецова ЕГ, Курылева ОМ, Саломатина ЛА, Севастьянов ВИ. Матричные трансдермальные системы доставки кофеина на основе полимерной и эмульсионной композиций. Медицинская техника. 2008; 3: 33–35. Kuznetsova EG, Kuryleva OM, Salomatina LA, Sevast’yanov VI. Matrix transdermal systems for coffeine delivery based of polymer aтв emulsion compounds. Journal Biomedical Engineering. 2008; 42 (3): 141–144. [English abstract].
28. Севастьянов ВИ, Саломатина ЛА, Кузнецова ЕГ, Собко ОМ, Шумаков ВИ. Матричные и резервуарные трансдермальные терапевтические системы инсулина на основе нетканых и полимерных материалов. Перспективныематериалы. 2004; 4: 44–48. Sevast’janov VI, Salomatina LA, Kuznetsova EG, Sobko OM, Shumakov VI. Matrichnye i rezervuarnye transdermal’nye terapevticheskie sistemy insulina na osnove netkanyh i polimernyh materialov. Perspektivnye materialy. 2004; 4: 44–48.
29. Севастьянов ВИ, Саломатина ЛА, Кузнецова ЕГ, Серегина МВ, Басок ЮБ. Трансдермальная лекарственная форма ацизола – антидота угарного газа. Перспективные материалы. 2008; 6: 55–59. Sevast’janov VI, Salomatina LA, Kuznetsova EG, Seregina MV, Basok JuB. Transdermal’naja lekarstvennaja forma acizola – antidota ugarnogo gaza. Perspektivnye materialy. 2008; 6: 55–59.
30. Рыжикова ВА. Трансдермальная терапевтическая система бромокаина на основе биосовместимой микроэмульсионной композиции: дис. … канд биол. наук. М., 2015: 108. Ryzhikova VA. Transdermal’naja terapevticheskaja sistema bromokaina na osnove biosovmestimoj mikrojemul’sionnoj kompozicii [Dissertation]. М., 2015:108.
31. Кравченко ИА, Андронати СА, Ларионов ВБ. Физико-химические основы усиления трансдермального введения лекарственных. О.: Астропринт, 2002: 224. Kravchenko IA, Andronati SA, Larionov VB. Fiziko-himicheskie osnovy usilenija transdermal’nogo vvedenija lekarstvennyh. O.: Astroprint, 2002: 224.
32. Vulta NB, Betageri, GV, Banga AK. Transdermal iontophoretic delivery of enkephalin formulated in liposomes. J Pharm. Sci. 1996; 85 (1): 5–8.
33. Banga AK, Bose S, Ghosh TK. Iontophoresis and electroporation: comparisons and contrasts. Int J Pharm. 1999; 179: 1–19.
34. Fang JY, Sung KC, Lin HH, Fang CL. Transdermal iontophoretic delivery of enoxacin from various liposomeencapsulated formulations. J Control Release. 1999; 60: 1–10.
35. Han I, Kim M, Kim J. Enhanced transfollicular delivery of adriamycin with a liposome and iontophoresis. Exp Dermatol. 2004; 13 (2): 86–92.
36. Smith NB. Perspectives on transdermal ultrasound mediated drug delivery. International Journal of Nanomedicine. 2007; 4 (V.2): 585–594.
37. Кравченко ИА, Михайлова ТВ, Скипа МИ. Ультразвук в усилении трансдермального введения лекарственных препаратов. Актуальные проблемы транспортной медицины. 2011; 2 (24): 13–22. Kravchenko IA, Mihajlova TV, Skipa MI. Ul’trazvuk v usilenii transdermal’nogo vvedenija lekarstvennyh preparatov. Aktual’nye problemy transportnoj mediciny. 2011; 2 (24): 13–22.
38. Weimann et al. Metod and apparatus for in vivo transdermal and/or intradermal delivery of drugs by sonoporation // Patent USA no. 6487447. 2002.
39. Bommannan et al. Ultrasound-enhanced delivery of materials into and though the skin // Patent USA no. 5323769. 1994.
40. Rowe et al. Ultrasound enhancement of transdermal transport // Patent USA no. 6234990. 2001.
41. McDaniel. Ultrasound enhancement of percutaneous drug absorption // Patent USA no. 7004933. 2006.
42. Acano J, Suisha F, Takada M et al. Effect of pulsed output ultrasound on the transdermal absorption of indomethacin from an ointment in rats. Biol Pharm Bull. 1997; 20: 288–291.
43. Weimann et al. Metod and apparatus for intradermal incorporation of microparticles containing incapsulated drug low frequency ultrasound enhance transdermal delivery // Patent USA no. 6712805. 2004.
44. Mitragotri et al. Transdermal delivery of encapsulated drugs // Patent USA no. 675814599. 1998.
45. Eppstein JA, Delcer NK, Hatch MR. Insylin infusion with Micropor peptide and protein delivery system. Altea Development Corporation. 2000.
46. Weimann. Intradermal incorporation of microparticles containing encapsulated drugs using low frequency ultrasound // Patent USA no. 7232431. 2007.
47. Teruel MN, Blanpied TA, Shen K, Augustine GJ, Mayer T. A versatile microporation technique for the transfection of cultured CNS neutons. Neurosci methods. 1999; 93 (1): 37–48.
48. Denet AR, Vanbeer R, Preat V. Skin electroporation for transdermal and topical delivery. Adv. Drug Deliv Rev. 2004; 56 (5): 659–674.
49. Badkar AV, Betagen GV, Hofmann GA, Banga AK. Enchancement of transdermal iontophoretic delivery of a liposomal formulation of colchicines by electroporation. Drug Deliv. 1999; 6: 111–115.
50. Lan CY, Tan PH, Cheng JT, Lu HF, Lin MW, Hsiao PN et al. Immunoneutralization of c-Fos using intrathecal antibody electroporation attenuates chronic constrictive injury-induced hyperalgesia and regulates prepodynorphin expression in rats. Anesthesiology. 2003; 99 (4): 938–946.
51. Hyacinthe M, Jaroszeski MJ, Dang VV, Copola D, Karl RC, Gilbert RA et al. Electrically enhanced drug delivery for the treatment of soft tissue sarcoma. Cancer. 1999; 85 (2): 409–417.
52. Jaroszelski MJ, Dang V, Pottinger C, Hickey J, Gilbert R, Heller R. Toxicity of anticancer agents mediated by electroporation in vitro. Anticancer Drugs. 2000; 11 (3): 201–208.
53. Mir LM, Glass LF, Sersa G, Teissie J, Domenge C, Miklavcic D et al. Effective treatment of cutaneous and subcutaneous malignant tumours by electrochemotherapy. Br J Cancer. 1998; 77 (12); 2336–2342.
54. Gehl J, Geertsen PF. Efficient palliation of haemorrhaging malignant melanoma skin metastases by electrochemotherapy. Melanoma Res. 2000; 10 (6): 585–589.
55. Sersa G, Stabuc B, Cemazar M, Miklavcic D, Rudolf Z. Electrochemotherapy with cisplatin: the systemic antitumour effectiveness of cisplatin can be potentiated locally by the application of electric pulses in the treatment of malignant melanoma skin metastases. Melanoma Res. 2000; 10 (4): 381–385.
56. Vicente-Ortega V, Martinez C, Yanez J, Canteras-Jordana M. Мelanoma metastasico pulmonary: efectos del etanol y fl avonoides. Rev. Esp. patol. 2003; 36 (4): 425– 432.
57. Rubin E, Gorstein F, Schwarting R, Strayer DS. Cell injury. Strayer D, ed. Rubin’s Pathology. Philadephia: Lippincott Williams and Wolkins, 2005.
58. Li S, Xia X, Mellieon FM, Liu J, Steele S. Candidate genes associated with tumor regression mediated by intratumoral IL-12 electroporation gene therapy. Mol Ther. 2004; 9 (3): 347–354.
59. Dean DA. Electroporation of the vasculature and the lung. DNA Cell Biol. 2003; 22 (12): 797–806.
60. Li S, Benninger M. Applications of muscle electroporation gene therapy. Curr Gene Ther. 2002; 2 (1): 101–105.
61. Dayball K, Millar J, Miller M, Wan YH, Bramson J. Electroporation enables plasmid vaccines to elicit CD8 + T cell responses in the absence of CD4 + T cells. J Immunol. 2003; 171 (7): 3379–3384.
62. Davalos RV, Otten DM, Mir LM, Rubinsky B. Electrical impedance tomography for imaging tissue electroporation. IEEE Trans Biomed Eng. 2004; 51 (5): 761–767.
63. Морфологические и биохимические доказательства доставки макромолекул путем электропорации с помощью электромагнитных волн (TDES® – DERCONT DELL®). Университет Мурчии. URL: http://lib.znate.ru/docs/index-230073.html (дата обращения: 01.02.2016). Morfologicheskie i biohimicheskie dokazatel’stva dostavki makromolekul putem ehlektroporacii s pomoshch’yu ehlektromagnitnyh voln (TDES® – DERCONT DELL®). Universitet Murchii. URL: http://lib.znate.ru/docs/index-230073.html (data obrashcheniya: 01.02.2016).
64. Манешина ОА, Ерофеева СБ, Леонова МВ. Новые неинъекционные формы инсулинов. Лечебное дело. 2011; 3: 17–24. Maneshina OA, Erofeeva SB, Leonova MV. Novye neinekcionnye formy insulinov. Lechebnoe delo. 2011; 3: 17–24.
65. Birchall J, Coulman S, Anstey A, Gateley C, Sweetland H, Gershonowitz A, Neville L, Levin G. Cutaneous gene expression of plasmid DNA in excised human skin following delivery via microchannels created by radio frequency ablation. Int J Pharm. 2006; 7: 15–23.
66. Friedman G, Gutsol A, Shekhter AB, Vasilets VN, Fridman A. Applied plasma medicine. Plasma Process. Polym. 2008; 5: 503–533.
67. Moreau M, Orange N, Feuilloley MGJ. Non-thermal plasma technologies: new tools for biodecontamination. Biotechnol. Adv. 2008; 26: 610–617.
68. Kong MG, Kroesen G, Morfill G, van Dijk J, Nosenko T, Zimmermann JL, Shimizu T. Plasma medicine: an introductory review. New Journal of Physics. 2009; 11: 35.
69. Жданов СК, Курнаев ВА, Романовский МК, Цветков ИВ. Основы физических процессов в плазме и плазменных установках: Учебное пособие. М.: МИФИ, 2000: 184. Zhdanov SK, Kurnaev VA, Romanovskij MK, Cvetkov IV. Osnovy fizicheskih processov v plazme i plazmennyh ustanovkah: Uchebnoe posobie. M: MIFI, 2000: 184.
70. Deng S, Ruan R, Mok CK, Huang G, Lin X, Chen P. Inactivation of Escherichia coli on almonds using nonthermal plasma. J. Food Sci. 2007; 72: 62–66.
71. Deilmann M, Halfmann H, Bibinov N, Wunderlich J, Awakowicz P. Low-pressure microwave plasma sterilization of polyethylene terephthalate bottles. J. Food Prot. 2008; 71: 2119–2123.
72. Selcuk M, Oksuz L, Basaran P. Decontamination of grains and legumes infected with Aspergillus spp. and Penicillum spp. by cold plasma treatment. Bioresour. Technol. 2008; 99: 5104–5109.
73. Kalghatgi S, Antonakas DP, Tsai T-Ch, Gray RL et al. Transdermal delivery of DNA Vaccines using non-thermal plasma. Patent US no. 2015/0151135 А1.
74. Bauerova K, Matusova D, Kassai Z. Chemical enhancers for transdermal drug transport. Eur J Drug Metab Pharmacokinet. 2001; 26 (1–2): 85–94.
75. Lie´vin Daugimont, Nolwenn Baron, Gae¨lle Vandermeulen, Natasa Pavselj, Damijan Miklavcic, MarieCaroline Jullien et al. Hollow Microneedle Arrays for Intradermal Drug Delivery and DNA Electroporation. J Membrane Biol. 2010; 236: 117–125.
76. Chen MC, Ling M, Kusuma SJ. Poly-γ-glutamic acid microneedles with a supporting structure design as a potential tool for transdermal delivery of insulin. Acta Biomater. 2015; 24: 106–116.
77. Chanda Silpi, Bagga Manish, Tiwari Raj Kumar. Microneedles in transdermal drug delivery: an unique painless option. International research journal of pharmacy. 2011; 2 (4): 72–
78. 78. Bora P, Kumar L, Bansal A. Micronidle technology for advanced drug delivery: Evolving Vistas. CRIP. 2008; 9: 7–10.
79. Гоникова ЗЗ. Результаты предварительных исследований диффузии инсулина через перфорированную кожу кролика в условиях in vitro. Вестник Российского государственного медицинского университета. X Международная (XIX Всероссийская) Пироговская научная медицинская конференция студентов и молодых ученых. М., 19 марта 2015: 842. Gonikova ZZ Rezul’taty predvaritel’nyh issledovanij diffuzii insulina cherez perforirovannuju kozhu krolika v uslovijah in vitro. Vestnik Rossijskogo gosudarstvennogo medicinskogo universiteta. X Mezhdunarodnaja (XIX Vserossijskaja) Pirogovskaja nauchnaja medicinskaja konferencija studentov i molodyh uchenyh. M., 19 marta 2015: 842.
Для цитирования:
Кузнецова Е.Г., Рыжикова В.А., Саломатина Л.А., Севастьянов В.И. ТРАНСДЕРМАЛЬНЫЙ ПЕРЕНОС ЛЕКАРСТВЕННЫХ ВЕЩЕСТВ И СПОСОБЫ ЕГО УСИЛЕНИЯ. Вестник трансплантологии и искусственных органов. 2016;18(2):152-162. https://doi.org/10.15825/1995-1191-2016-2-152-162
For citation:
Kuznetsova E.G., Ryzhikova V.A., Salomatina L.A., Sevastianov V.I. TRANSDERMAL DRUG DELIVERY AND METHODS TO ENHANCE IT. Russian Journal of Transplantology and Artificial Organs. 2016;18(2):152-162. (In Russ.) https://doi.org/10.15825/1995-1191-2016-2-152-162
Трансдермальная аппликация (TDA™) с точки зрения доказательной медицины
Поиск управляемого, не инъекционного метода введения активных компонентов препаратов в кожу так, чтобы средства транспорта лекарственных веществ не повреждали мембрану клеток и не нарушали структуру препарата и его свойства, остается актуальной проблемой в медицине, в том числе и эстетической.
Клинически доказанным методом неинвазивной доставки активных компонентов через кожу является трансдермальная аппликация (TDA™), Meddrop, Германия. Эта методика выполняется с помощью аппарата DERMADROP TDA™, который захватывает кислород из окружающего воздуха и подвергает его очистке. Под действием высокого парциального давления компоненты вводимого вещества насыщаются кислородом и активируются. Благодаря импульсу звуковой волны происходит бесконтактное распределение вещества на обрабатываемом участке.
Проект TDA™ получил две национальные стипендии Комиссии по технологиям и инновациям (KTI) в Швейцарии, доплату за выдающийся федеральный немецкий проект (BMBF) из инициативы «EuroTransBio», выиграл субсидию Европейского Союза по программе поддержки инновационных разработок «EU HORIZON 2020» для малых и средних предприятий.
Как доказали проведенные производителем исследования, в основе метода лежит «трансдермальное перемещение» активного вещества через естественный барьер человеческого тела, состоящий из кожи, преодолеть который, как известно, не могут многие лекарственные вещества и компоненты косметических средств.
Прохождение препаратов через роговую оболочку может осуществляться по:
Трансэпидермальный путь дает наибольшие возможности проникновения, и прохождение осуществляется через пассивную диффузию. Внутриклеточный путь предпочтителен для жирорастворимых препаратов. После прохождения рогового слоя молекулы быстро распространяются через слои эпидермиса и в дерму, где происходит всасывание и активация веществ.
Объективизация результатов исследований
Преодолеть барьер
Оценка эффективности доставки препаратов через роговой слой кожи системой TDA™ проводилась с помощью липкой ленты, а дальнейшая глубина пенетрации изучалась с помощью компьютерных моделей. Результаты соскоба липкой лентой и спектроскопии четко показали, что абсорбция коррелирует с количеством удаленного рогового слоя. Толщину рогового слоя рассчитывали путем суммирования с количеством рогового слоя, удаленного с помощью липкой ленты.
На рисунках 1 и 2 представлена глубина проникновения сывороток, нанесенных с использованием системы TDA™ (рис. 1) и без нее (рис. 2). В обоих экспериментах соскоб липкой лентой начинался через 1 час после нанесения. Расстояния между горизонтальными линиями соответствуют количествам удаленного рогового слоя. Как видно, эти количества уменьшаются с увеличением номеров соскоба липкой лентой. Верхняя линия на рисунке соответствует эпидермальным слоям кожи, а нижняя – границе дермального слоя кожи.
Транспортный поток
Повышение проницаемости рогового слоя достигается посредством использования сывороток на основе LP3-комплекса. LP3-комплекс имеет высокое сродство с липидным слоем кожи, который сразу после нанесения полностью растворяется на поверхности кожи и облегчает миграцию крупных молекул активных компонентов в глубокие слои кожи. С целью оценки влияния транспортирующего вещества на эпидермис с помощью ультразвуковых аппаратов с датчиками высокой частоты до и после применения LP3-комплекса измеряли толщину эпидермиса. Увеличение толщины эпидермиса после процедуры свидетельствовало о повышении проницаемости эпидермального барьера.
На рисунке 3 представлены результаты топографического исследования, показывающие толщину эпидермиса (на рис. – между вертикальными линиями). Средняя толщина эпидермального слоя после применения сывороток на основе LP3-комплекса увеличилась на 65 % по сравнению с эпидермальным слоем необработанной кожи.
Рис. 3. Необработанная кожа и кожа после TDA с использованием сыворотки на основе LP3-комплекса.
Кислородная помпа
При трансдермальной аппликации (TDA™) используется эффект воздействия на клеточные мембраны, которые расширяются и сжимаются под действием парциального давления кислорода, благодаря которому можно перемещать крупные молекулы. Так, проникновение молекул гиалуроновой кислоты с молекулярной массой до 90 KDa в кожу с использованием TDA™ было доказано гистологическими исследованиями кожных лоскутов методом иммунной флуоресценции и иммуноферментного анализа. В качестве препаратов были использованы три известных косметических средства с гиалуроновой кислотой и двенадцать различных соединений гиалуроновой кислоты с LP3-комплексом. Благодаря использованию полученных измерений оптической плотности жидкости точно определен уровень концентрации гиалуроновой кислоты в каждом срезе.
Рис. 4. Распределение гиалуроновой кислоты в коже показано зеленым.
Рис. 5. Высокая интенсивность (столбики красного цвета) означает, что концентрация гиалуроновой кислоты в дерме является высокой.
Как показали исследования, молекулы гиалуроновой кислоты в составе косметических препаратов не проникают сквозь роговой слой эпидермиса, в то время как гиалуроновая кислота, вводимая с использованием аппарата DERMADROP TDA™, проникает в эпидермис и достигает глубоких слоев дермы в высокой концентрации.
Технология DERMADROP TDA™
Основополагающей составляющей методики трансдермальной аппликации являются специально разработанные препараты, заключенные в капсулы, которые через аппликатор аппарата распространяются по обрабатываемой поверхности. Данные клинических исследований подтверждают, что благодаря комплексному воздействию физических факторов, создаваемых аппаратом, достигается максимальная концентрация действующих компонентов в самых глубоких слоях кожи, что способствует усилению регенераторного потенциала клеток кожи, ускоряет метаболизм, запускает неоколлагенез и увеличивает выработку эластина.
Для оценки эффективности влияния сывороток DERMADROP TDA™ на глубину морщин использовали оптический прибор Primo 3D, основанный на цифровой проекции слоев кожи с помощью микрозеркал DLP TI. Аппарат позволяет быстро и с высокой точностью определять состояние кожи и измерять глубину морщин. Было проведено сравнение изображений одних и тех же участков кожи в разных проекциях до, во время процедур и после обработки. В технологии 3D-измерения белый свет проецируется на анализируемую область кожи в виде тонких параллельных линий. В области морщин и дефектов на этих прямых линиях появляются изгибы. Затем это изображение фиксируется с помощью камеры под точно заданным углом. Используя изображения этого искаженного света, компьютерная программа вычисляет глубину морщин.
В исследовании приняли участие 32 женщины. Процедуру DERMADROP TDA™ проводили один раз в неделю в течение 4 недель. Замеры глубины морщин были произведены на одних и тех же участках зоны уголков глаз и нижнего века, лба и носогубных складок до начала исследования и по окончании курса процедур.
Рис. 6. На графике показана глубина морщин на основе исходных данных и через 4 недели.
Рис. 7. Увеличение степени увлажненности кожи после процедур TDA HYAL.
Общее количество морщин на лице снизилось на 32 %, глубина морщин в области лба снизилась в среднем на 21 %, в области глаз – на 47 %, в области носогубных складок – на 27 %.
Для оценки эффективности воздействия сывороток при выраженной сухости была использована методика split-face. В исследовании приняли участие 43 женщины с нормальной и сухой кожей лица. Процедуры DERMADROP TDA™ HYAL проводились на правой или левой стороне лица, как это было определено схемой рандомизации, один раз в неделю в течение 6 недель. Замеры показателей увлажненности кожи производились с помощью корнеометра в начале, на 21-й и 42-й день исследования.
Средние значения трех измерений корнеометра показали статистически значимое увеличение увлажненности кожи у всех пациентов. Показатели увлажненности кожи в среднем увеличились на 22 % через 3 недели и на 27 % через 6 недель исследования.
Документирование видимых изменений состояния кожи и коррекция морщин до и после обработки кожи DERMADROP TDA™ были сделаны стандартные фотографии.
Рис. 8. Внешний вид до и после трех процедур.
Рис. 9. Внешний вид до и после одной процедуры.
Таким образом, метод трансдермальной аппликации позволяет молекулам активных компонентов, под действием физических факторов, создаваемых аппаратом DERMADROP TDA™, достигать специфических рецепторов клеток эпидермиса и дермы, при этом препараты не подвергаются биотрансформации, и исключены все известные негативные последствия и побочные эффекты инъекционной мезотерапии.
Техника проведения процедур DERMADROP TDA™ очень проста: врач перемещает насадку аппарата, не касаясь поверхности кожи, по соответствующим линиям. Методика имеет ряд серьезных преимуществ, таких как безболезненное проведение процедуры, уменьшение количества препарата, необходимого для воздействия, высокая локальная концентрация средства, избирательность воздействия, увеличение скорости воздействия, отсутствие побочных реакций.
В процессе проведения процедуры происходит не только проникновение активных веществ на заданную глубину, но и стимуляция и активация метаболизма в клетках, как результат, заметное омоложение, улучшение цвета и выравнивание рельефа кожи.