МИКРОИГЛЫ КАК СПОСОБ УВЕЛИЧЕНИЯ ТРАНСДЕРМАЛЬНОЙ ДОСТАВКИ ИНСУЛИНА

Цель исследования: доказать принципиальную возможность увеличения скорости диффузии инсулина через кожу in vitro с предварительной аппликацией на нее микроигл.

Материалы и методы. В исследованиях in vitro была использована микроэмульсионная матричная трансдермальная терапевтическая система инсулина. Лекарственной субстанцией служил полусинтетический генноинженерный инсулин человека. Для усиления диффузионного потока лекарственного вещества были использованы аппликаторы, представляющие собой кремниевые микроиглы длиной 40 и 150 мкм на кремниевой подложке. Динамику выхода инсулина из трансдермальных терапевтических систем через неконсервированную кожу кролика изучали in vitro в стеклянных диффузионных ячейках Франца на анализаторе диффузии лекарственных препаратов HDT 1000 (Copley Scientifi c Ltd., Великобритания). Для отделения спектра поглощения инсулина от спектров поглощения собственных белков кожи при исследовании рабочих растворов гормона на спектрофотометре была использована методика мечения инсулина флуоресцеин изотиоцианатом.

Результаты. Показано, что количество инсулина, прошедшее через кожу in vitro из трансдермальной терапевтической системы за 20 часов, составляет 282,5 ± 61,1 и 372,3 ± 7 мкг после предварительной аппликации микроигл размером 40 и 150 мкм соответственно. Это в 1,4 и 1,9 раза больше по сравнению с трансдермальной системой без использования микроигл.

Заключение. Найдены условия применения микроигл (длина – 150 мкм, время предварительной аппликации – 1 ч) для повышения диффузии инсулина через кожу из модельной трансдермальной терапевтической системы.

1. Shah RB, Patel M, Shah VN. Insulin delivery methods: Past, present and future. Int. J. Pharm. Investig. 2016; Jan–Mar 6 (1): 1–9. doi: 10.4103/2230-973X.176456.

2. Daugimont L, Baron N, Vandermeulen GL, Pavselj N, Miklavcic D, Jullien M-C Cabodevila G, Mir LM. Hollow Microneedle Arrays for Intradermal Drug Delivery and DNA Electroporation. J. Membrane Biol. 2010; 236: 117–125.

3. 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.

4. O’Mahony C. Structural characterization and in vivo reliability evaluation of silicon microneedles. Biomed. Microdevices. 2014; 16 (3): 333–343. doi: 10.1007/s10544-014- 9836-6.

5. Silpi C, Manish B, Kumar TR. Microneedles in transdermal drug delivery: an unique painless option. International research journal of pharmacy. 2011; 2 (4): 72–78.

6. Tuan-Mahmood T-M, McCrudden MTC, Torrisi BM, McAlister E, Garland MJ, Singh TRR, Donnelly RF. Microneedles for intradermal and transdermal delivery. Eur. J. Pharm. Sci. 2013; December 18, 50 (5): 623–637. doi:10.1016/j.ejps.2013.05.005.

7. Kim JY, Han MR, Kim YH, Shin SW, Nam SY, Park JH. Tip-loaded dissolving microneedles for transdermal delivery of donepezil hydrochloride for treatment of Alzheimer’s disease. European Journal of Pharmaceutics and Biopharmaceutics. August 2016; 105: 148–155.

8. Kearney MC, Caffarel-Salvador E, Fallows SJ, McCarthy HO, Donnelly RF. Microneedle- mediated delivery of donepezil: Potential for improved treatment options in Alzheimer’s disease. Eur. J. Pharm. Biopharm. 2016; Jun 103: 43–50. doi: 10.1016/j.ejpb.2016.03.026.

9. Qiu Y, Li C, Zhang S, Yang G, He M, Gao Y. Systemic delivery of artemether by dissolving microneedles. Int. J. Pharm. 2016; Jul 11, 508 (1–2): 1–9. doi: 10.1016/j.ijpharm.2016.05.006.

10. Zaric M, Ibarzo Yus B, Kalcheva PP, Klavinskis LS. Microneedle-mediated delivery of viral vectored vaccines. Expert Opin. Drug. Deliv. 2016; Sep 7: 1–11. doi: 10.1080/17425247.2016.1232247.

11. Севастьянов ВИ, Саломатина ЛА, Кузнецова ЕГ, Яковлева НВ, Шумаков ВИ. Трансдермальные системы введения инсулина. Медицинская техника. 2003; 2: 21– 24. Sevast’yanov VI, Salomatina LA, Kuznetsova EG, Jakovleva NV, Shumakov VI. Transdermal’nye sistemy vvedenija insulina. Medicinskaja tehnika. 2003; 2: 21–25. [In Russ, English abstract].

12. Севастьянов ВИ, Саломатина ЛА, Кузнецова ЕГ, Собко ОМ, Шумаков ВИ. Матричные и резервуарные трансдермальные терапевтические системы инсулина на основе нетканых и полимерных материалов. Перспективные материалы. 2004; 4: 44–48. Sevast’yanov VI, Salomatina LA, Kuznetsova EG, Sobko OM, Shumakov VI. Matrix and reservoir transdermal therapeutic systems of insulin on nonwoven and polymeric substances base. Perspektivnye Materialy. 2004; 4: 44–48. [In Russ, English abstract].

13. Kuznetsova EG, Kuryleva OM, Salomatina LA, Sevastianov VI. Transdermal delivery of insulin from synthetic matrix: experimental investigation and clinical studies. The Internation Journal of Artifi cial Organs. 2005; 28 (9): 896.

14. Пат. 2481822 РФ, АНО «ИМБИИТ». Микроэмульсионные композиции для создания трансдермальных и трансмукозальных форм фармацевтических средств и косметических препаратов и способ их получения / Заявитель и патентообладатель Автономная некоммерческая. организация «Институт медико- биологических исследований и технологий» – заявка № 2012106092; заявл. 21.02.2012; опубл. 20.05.1013. ANO «IMBIIT». Mikrojemul’sionnye kompozicii dlja sozdanija transdermal’nyh i transmukozal’nyh form farmacevticheskih sredstv i kosmeticheskih preparatov i sposob ih poluchenija. Patent RF, no. 2481822, 2012.

15. Haugland RP. Covalent fl uorescent probes. Excited of Biopolymers, ed. By Steiner R.F. Plenum Press. N.Y. and London. 1983; 833–836.

16. Ryzhikova VA, Tikhobayeva AA, Salomatina LA, Kursakov SV, Kuznetsova EG, Kuryleva OM, Sevastianov VI. Effect of the transfer activator on functional properties of the bromocain matrix transdermal therapeutic systems. Inorganic Materials: applied research. 2014; 5 (5): 498–503.