ТРАНСДЕРМАЛЬНЫЙ ПЕРЕНОС ЛЕКАРСТВЕННЫХ ВЕЩЕСТВ И СПОСОБЫ ЕГО УСИЛЕНИЯ
https://doi.org/10.15825/1995-1191-2016-2-152-162
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
трансдермальный перенос,
трансдермальная терапевтическая система,
активатор переноса,
ионофорез,
сонофорез,
электропорация,
холодная плазма
При поддержке: Министерство здравоохранения Российской Федерации
Об авторах
Е. Г. Кузнецова
Федеральный научный центр трансплантологии и искусственных органов имени академика В.И. Шумакова, Москва
Россия
Россия
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.
В. А. Рыжикова
Федеральный научный центр трансплантологии и искусственных органов имени академика В.И. Шумакова, Москва
Россия
Лаборатория тканевой инженерии и систем доставки отдела биомедицинских технологий и тканевой инженерии
Россия
Лаборатория тканевой инженерии и систем доставки отдела биомедицинских технологий и тканевой инженерии
Л. А. Саломатина
Федеральный научный центр трансплантологии и искусственных органов имени академика В.И. Шумакова, Москва
Россия
Лаборатория тканевой инженерии и систем доставки отдела биомедицинских технологий и тканевой инженерии
Россия
Лаборатория тканевой инженерии и систем доставки отдела биомедицинских технологий и тканевой инженерии
В. И. Севастьянов
Федеральный научный центр трансплантологии и искусственных органов имени академика В.И. Шумакова, Москва
Россия
Лаборатория тканевой инженерии и систем доставки отдела биомедицинских технологий и тканевой инженерии
Россия
Лаборатория тканевой инженерии и систем доставки отдела биомедицинских технологий и тканевой инженерии
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.
Рецензия
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
Просмотров:
2506
Послать статью по эл. почте 