Недостаток трансдермального способа введения лекарственных средств
2. Пути введения лекарственных веществ в организм (классификация, сравнительная характеристика). Трансдермальный путь введения. Особенности сублингвального, ректального, интраназального и ингаляционного путей введения лекарственных веществ, их преимущества и недостатки.
Все способы введения лекарств в организм принято разделять на две большие группы — энтеральные, то есть через желудочно-кишечный тракт, и парентеральные, то есть минуя его. Этим самым подчеркивается важнейшая роль ЖКТ как основной системы проникновения лекарств в организм. 1. Выделяют следующие энтеральные способы введения лекарств:
а) пероральное введение — прием лекарства через рот в желудок. Самый удобный и простой, поэтому наиболее часто используемый метод. Эффект препарата, введенного внутрь, развивается через 20-40 минут, в зависимости от содержимого желудка, липофильности лекарства, характера растворителя. Эффект спиртовых растворов препаратов наступает примерно в два раза быстрее, чем водных. Необходимо помнить, что все лекарства, введенные через рот, прежде чем попасть в системный кровоток, проходят через печень, где определенная часть их мегаболизируется и теряет свою активность (пресистемная элиминация). Характеристикой этого процесса является биодоступность — то есть отношение количества лекарства, находящегося в крови, к общему количеству лекарства, введенного в организм.
б) сублингвальное введение — нанесение лекарства под язык. Подъязычная область чрезвычайно интенсивно кровоснабжается, имеет множество поверхностно расположенных капилляров, поэтому обладает высокой всасывательной способностью. Пресистемной элиминации лекарства при этом способе введения не происходит. Этот метод используется при экстренной терапии — например, нитроглицерин, принятый под язык, начинает оказывать свое действие уже через 1-2 минуты.
в) ректальное введение — введение лекарств через прямую кишку в виде лекарственных клизм или свеч. Достоинством этого метода является то, что всасывающиеся лекарства в основном минуют печеночный барьер и сразу поступают в кровоток. То есть биодоступность лекарств при этом пути введения выше, чем при пероральном.
2. Наиболее распространенными парентеральными путями введения лекарственных препаратов являются следующие:
1. Введение под кожу Вводят стерильные, изотонические водные и масляные растворы лекарственных средств в объеме 1 — 2 мл. Растворы имеют физиологические значения рН. Препараты не должны оказывать раздражающего действия (подкожная жировая клетчатка богата болевыми окончаниями) и вызывать спазм сосудов. Фармакологический эффект возникает через 15 — 20 мин после инъекции.
2. Введение в мышцы Вводят стерильные изотонические водные и масляные растворы и взвеси. Максимальный объем внутримышечной инъекции — 10 мл. Эффект большинства лекарственных средств развивается быстрее, чем при инъекции под кожу, — через 10 — 15 мин, так как мышцы имеют обильное кровоснабжение. Медленно всасываются дифенин, бутадион, сибазон, образующие прочную связь с белками мышечной ткани. При введении в мышцы масляных растворов и взвесей получают депо лекарственных средств, обеспечивающее их длительное поступление в кровь и пролонгированное действие (ретаболил, препараты инсулина, бензилпенициллина).
3. Введение в вену Применяют стерильные водные растворы или жировые ультраэмульсии заводского приготовления. Допустимо введение гипертонических растворов и средств со слабыми раздражающими свойствами (во избежание флебита вены промывают физиологическими растворами глюкозы или натрия хлорида). Эффект после вливания в вену в 5 — 10 раз сильнее по сравнению с активностью при приеме препаратов внутрь, наступает быстро. Внутривенные инъекции проводят медленно, чтобы в органах с богатым кровоснабжением (головной мозг, сердце, легкие, почки, печень) не создавались токсические концентрации.
Только 60% детей в возрасте 3 — 12 лет имеют удовлетворительные для инъекций вены (лекарственные средства приходится вводить в вену пальмарного сплетения руки, что увеличивает болевую реакцию).
4. Введение в артерии Для введения в артерии, а также внутрисердечно, в губчатое вещество костей, субарахноидальное и эпидуральное пространства, используют только стерильные изотонические водные растворы лекарственных средств.
В артерии пораженных органов вводят антибиотики и противоопухолевые средства в высоких концентрациях. При эндартериите и отморожении в артерии конечностей вливают сосудорасширяющее средство ацетилхолин. Доступ к артериям хирургический, создают артериовенозный шунт, чтобы исключить попадание токсических лекарственных средств в системный кровоток.
1. Внутрисердечный путь Единственным показанием для этого пути служит остановка здорового сердца при травмах. В полость левого желудочка вводят адреналин.
2. Внутрикостный путь Этот путь введения лекарственных средств обеспечивает такую же скорость наступления эффекта, как и внутривенные инъекции. В губчатое вещество пяточной кости вливают местные анестетики (лидокаин) при операциях на конечностях.
3. Субарахноидальный и эпидуральный пути В субарахноидальное или эпидуральное пространства спинного мозга вводят местные анестетики для спинномозговой анестезии, наркотические анальгетики с целью лечебной анальгезии, антибиотики при менингите. Инъекцию проводят на уровне нижних грудных — верхних поясничных позвонков атравматической иглой диаметром менее 0,4 мм с конусовидным концом. Это необходимо потому, что отверстие в твердой мозговой оболочке плохо затягивается. Через него сочится ликвор, вызывая перепады внутричерепного давления и тяжелую головную боль. При объеме инъекции более 1 мл удаляют соответствующее количество ликвора.
Трансдермальный путь Применяют лекарственные средства в форме мазей, паст, растворов, эмульсий, суспензий, лосьонов для местного воздействия при заболеваниях кожи, ранах, ожогах или с целью получения рефлекторных ответов со стороны внутренних органов. Следует учитывать возможность всасывания липидорастворимых лекарственных средств в кровь, особенно при повреждении кожи, воспалении и у детей. У детей тонкий роговой слой кожи, повышено содержание воды в подкожно-жировой клетчатке, увеличено по сравнению с показателем взрослых отношение площади поверхности к массе тела. У недоношенных детей, кроме того, отсутствуют врожденные барьерные свойства кожи. Пожилой возраст также вносит коррективы в биодоступность лекарственных средств при накожном применении. Старение кожи начинается с 40 лет. К 60 годам все слои кожи истончаются, в ней уменьшается количество капилляров, возникают нарушения микроциркуляции в виде стаза и микротромбозов. В последнее время стали использовать трансдермальные терапевтические системы (ТТ S ) . Они представляют собой форму введения липофильных лекарственных средств в большой круг кровообращения через неповрежденный кожный покров по заданной программе. Лекарственное средство находится в резервуаре в форме суспензии или геля, скорость всасывания регулируется проницаемостью мембраны из микропористого полимера или диффузией из полимерной матрицы. Количество поступающего в организм активного вещества можно регулировать площадью и конструкцией наклеиваемой системы, эффективность действия повышается за счет равномерного поступления дозы в кровоток, побочные эффекты снижаются. После удаления TTS всасывание лекарственного средства прекращается через 20 — 30 с.
В состав TTS вводят препараты для профилактики или длительного лечения хронических заболеваний, средства заместительной терапии. Все лекарственные средства в TTS должны оказывать действие в малых дозах, не вызывать раздражения и воспаления кожи. В настоящее время в медицинской практике применяют TTS, содержащие скополамин (профилактика укачивания), нитроглицерин (курсовое лечение стенокардии), клофелин (при артериальной гипертензии), теофиллин (курсовая терапия бронхиальной астмы), 17-β-эстрадиол (в период менопаузы у женщин
Сублингвальный (рассасывание под языком) и трансбуккальный (рассасывание за щекой) пути
Рассасывание в полости рта обеспечивает быстрое поступление лекарственных средств в систему верхней полой вены, при этом отсутствует действие пищеварительных соков и ферментов печени. Сублингвально принимают только лекарственные средства с высокой растворимостью в липидах — нитроглицерин для купирования приступа стенокардии, антигипертензивные препараты при гипертоническом кризе, стероидные гормоны.
Ректальный путь Ректальный путь используют при невозможности приема лекарственных средств внутрь (рвота, бессознательное состояние). Из прямой кишки 50 % дозы всасывается в систему нижней полой вены, минуя печень, 50 % — поступает в воротную вену и частично инактивируется в печени.
Ограничения ректального введения — высокая чувствительность слизистой оболочки прямой кишки к раздражающим воздействиям (опасность проктита), малая всасывающая поверхность, короткий контакт лекарственных средств со слизистой оболочкой, небольшой объем растворов для лечебных клизм (50 — 100 мл), неудобство проведения процедур на работе, в путешествии.
Ингаляционный путь Ингаляции позволяют получить быстрый резорбтивный эффект лекарственных средств в связи с большой площадью контакта альвеол и капилляров (150 — 200 м 2 ). Ингаляционно вводят наркозные средства — летучие жидкости и газы, а также с целью местного действия применяют аэрозоли бронхолитических средств, глюкокортикоидов, местных анестетиков, антибиотиков, порошок противогистаминного препарата кромолина-натрия (интал). Глубина проникновения аэрозолей в дыхательные пути зависит от размеров частиц. Частицы величиной 60 мкм оседают в глотке и попадают в желудок, частицы величиной 20мкм проникают в терминальные бронхиолы, размером 2мкм — в предальвеолярный жом, 1 мкм — в альвеолы.
Следует учитывать сложность дозирования лекарственных средств для ингаляционного применения, их раздражающее влияние на легкие, опасность воздействия пропеллентов на медицинский персонал, возможность поступления аллергенов. При правильном применении ингалятора в легкие поступает только 10 — 20 % дозы. Аэрозоли с особо мелкодисперсными частицами распыляют с помощью ингалятора-небулайзера (лат. nebula — туман). Он позволяет быстро доставлять терапевтическую дозу препарата в аэрозольной форме, пригоден для применения с первых месяцев жизни ребенка.
Интраназальный путь введения целесообразен в ситуациях, когда желательно совместить экстренность введения препарата с одновременным воздействием его на эпителий верхних дыхательных путей. Доза препарата — не более 1 мл в форме для интраназального введения.
Источник
1. Достоинства и недостатки трансдермального пути введения
Преимущества трансдермального введения ЛП:
1) В сравнении с пероральным приемом трансдермальное введение обеспечивает более быстрое действие препарата, избежание эффекта первой проходимости печени и желудочного метаболизма.
2) Поддержание постоянной концентрации препарата в крови.
3) Возможность снижения частоты введения назначенного лекарства в связи с пролонгированным действием ТТС.
4) Возможность уменьшения необходимой дозы ЛП:
а. Сведение к минимуму или полное устранение местных побочных эффектов
б. Сведение к минимуму или полное устранение системных побочных эффектов
в. Получение меньшего эффекта потенцирования или ослабления фармакологического действия препарата при длительном применении
г. Сведение к минимуму кумулятивного эффекта при длительном применении
5) Возможность немедленно прекратить лечение.
6) Удобство и простота применения.
Ограничения трансдермального введения ЛП:
1) Возможно раздражение кожи из-за аллергической реакции.
2) Оказывают эффект достаточно быстро, но не сразу, как инъекционные ЛФ.
3) Таким способом можно доставлять лишь сильнодействующие лекарственные вещества, обладающие определенными физико-химическими свойствами.
Молекула ЛВ, вводимого трансдермально, должна быть нейтральной, так как заряд может препятствовать продвижению по гидрофобному роговому слою. Также вещество должно обладать достаточной растворимостью в гидрофобном роговом слое и гидрофильной дерме. Помимо этого молекула ЛВ должна иметь небольшой размер, около 500 Дальтон.
Однако, несмотря на все эти ограничения, использование трансдермальных систем считается чрезвычайно перспективным: по оценкам специалистов, анализирующих фармацевтический рынок, мировые продажи трансдермальных лекарств будут расти как по причине разработки новых лекарств, так и по причине увеличения количества самих трансдермальных систем доставки.
2. Механизм проникновения лв через кожу
Механизм проникновения ЛВ через кожу является сложным многообразным процессом, который связан со строением кожи. Кожа, кроме других функций, служит барьером против проникновения микроорганизмов, вирусов и токсических веществ, а также препятствием для потери жизненно важных жидкостей. Изучение механизмов чрескожного всасывания привело к появлению новых подходов к использованию этого пути систематического применения ЛВ.
Кожа защищает тело от неблагоприятного внешнего воздействия. Это обеспечивается за счет труднопреодолимого барьера, который удерживает чужеродные молекулы от проникновения в организм. Также кожа является вместилищем для тканей и органов, регулирует температуру тела и первичную сенсорную чувствительность. Крайний слой кожи (роговой слой — stratum corneum) — основной компонент барьера для проникающих веществ. На рис. 1 представлена гистологическая структура кожи.
Рисунок 1. Структура кожи.
Рост интереса к потенциальному биомедицинскому применению контролируемого трансдермального применения лекарственных веществ прослеживается в связи с возрастанием исследовательской активности при разработке различных типов.
ТТС для длительного постоянного введения терапевтических агентов, включая антигипертензивные, антиангинальные, анальгезирующие, стероидные и контрацептивные препараты. Было разработано несколько технологий, обеспечивающих контроль над скоростью высвобождения и проникновения лекарственных веществ через кожу.
ЛВ проникают через кератиновый слой путем абсорбции, частично через волосяные фолликулы и сальные железы, растворяясь в воде и жирах, подвергаясь при этом сложным физико-химическим изменениям. Неповрежденный кератиновый слой выступает в роли депо, с помощью которого ЛВ проникают глубже в кожу. Таким образом, основным путем проникновения в кожу экзогенных веществ является роговой слой ( так называемый «трансдермальный путь»)
Источник
Трансдермальные терапевтические системы
Трансдермальные терапевтические системы (ТТС) относительно новая осваиваемая лекарственная форма. Препаратов, выпускаемых в виде ТТС пока не так много. На сегодняшний день в России к ТТС можно отнести 12 наименований. Они есть как рецептурные, так и безрецептурные, включают в себя лекарственные вещества из разных групп. Часть зарегистрирована как ТТС, часть как «пластырь трансдермальный» или просто как «пластырь». В чем же суть, особенность и перспективы данной лекарственной формы посмотрим в нашей статье.
Трансдермальная терапевтическая система (ТТС, трансдермальный пластырь) – высокотехнологичная наружная лекарственная форма для контролируемого чрескожного транспорта лекарственного вещества в организм. ТТС применяются уже около 20 лет в различных областях медицины. Принцип работы ТТС основывается на пассивной диффузии ЛС через кожу. Преимущество данной лекарственной формы заключается в длительном (сутки, недели), непрерывном поступлении действующего вещества в кровеносное русло с постоянной скоростью. За счет этого обеспечивается постоянное присутствие действующего вещества в крови на минимальном терапевтическом уровне без пиков концентраций, имеющих место при применении классических лекарственных форм. Это позволяет избежать возможных нежелательных побочных реакций, возникающих при приближении концентрации к токсическому уровню.
Что представляет собой ТТС?
ТТС представляет собой многослойный пластырь. Трансдермальные системы бывают двух видов: мембранные и матричные.
В мембранных ТТС (равиоли) под наружной подкладкой находится резервуар с лекарством в жидком или гелеобразном виде. Далее располагается мембрана, чаще всего из полимерной пленки, через которую постепенно высвобождается активная субстанция сквозь клейкий слой. Пластырные системы такого типа довольно громоздки, а их изготовление неудобно. Судя по описаниям ТТС из ГРЛС, к мембранным относится только Фендивия (фентанил). Остальные ТТС матричного типа.
Матричные ТТС более проще в изготовлении и удобнее в применении. Под защитной пленкой находится полимерный адгезивный слой, с распределенным в нем лекарством (матрица).
Когда применяются ТТС
ТТС – это удобная и простая лекарственная форма, имеющая ряд преимуществ перед пероральным и парентеральным путями введения лекарств. Они могут использоваться тогда, когда лекарства не могут быть введены иначе, или их традиционный способ назначения менее эффективен (например, быстрая инактивация в ЖКТ, короткий период полувыведения). С помощью ТТС более безопасно вводить вещества с узким терапевтическим коридором (малым разрывом между лечебной и токсической дозой).
Обезболивающие пластыри Фендивия и Фентанил при хронической боли (при онкологии) однозначно выигрывают перед инъекционными и таблетированными формами в домашних условиях. Инъекции ставят только в стационарах, таблетированного фентанила нет, а другие наркотические анальгетики могут вызывать тошноту, рвоту и менее эффективны. Поэтому эти пластыри –уникальны
Преимущества:
- неинвазивный метод, альтернатива болезненной инъекционной терапии
- форма выбора, когда прием пероральных препаратов затруднен или ЛС негативно влияет на ЖКТ
- поддержание оптимальной терапевтической концентрации на одном уровне в течение длительного времени
- в любой момент просто отменить лечение, удалив пластырь по сравнению с инъекционными депо-формами
- отсутствие метаболизма в ЖКТ и эффекта прохождения через печень
- по сравнению с пероральными препаратами более быстрое действие
- не будет пропущена доза по причине забытия, не надо думать об очередном приеме
- отсутствие пиковых концентраций и связанных с ними возможных нежелательных реакций.
Минусы
- возможны кожные реакции, не применимы при кожных заболеваниях
- более высокая стоимость по причине того, что в пластырь необходимо закладывать большую дозировку действующего вещества
- с помощью ТТС через кожный барьер могут транспортироваться молекулы только с определенными физико-химическими свойствами
- в ТТС могут быть использованы только сильнодействующие вещества, требующие небольших доз
- более длительное время до наступления эффекта по сравнению с инъекциями.
Скачать Таблицу зарегистрированных ТТС в России ( по данным ГРЛС)
Современные перспективы развития лекарственной формы
Использование ТТС считается высокоперспективным в терапии различных заболеваний. Основным препятствием для создания ТТС являются барьерные свойства кожи, которые ограничивают проникновение в кровь большинства веществ. Для того, чтобы пройти через кожный покров молекула активного фармацевтического ингредиента должна отвечать следующим требованиям:
— быть небольшой (менее 500 Дальтон). Нитроглицерин, Скополамин, Тестостерон, Клонидин, Ибупрофен имеют нужную массу, поэтому используются в ТТС во всем мире. Инсулин намного тяжелее, но ТТС с инсулином кординально бы улучшило качество жизнипациентов, поэтому ведутся дальнейшие исследования ;
— быть достаточно растворимой в гидрофобном поверхностном слое кожи и гидрофильном слое дермы;
— иметь нейтральный заряд.
Чтобы обойти это ограничение и расширить ряд лекарственных веществ для ТТС, разрабатываются различные методы, улучшающие проникновение молекул в кожу. К ним относятся химический и физический методы. Чаще всего химический метод эффективен в отношении низкомолекулярных соединений.
Химический метод подразумевает использование химических веществ – пенетраторов, облегчающих прохождение молекул через кожу. К химическим пенетраторам относятся этиловый спирт, диметилсульфоксид, пирролидоны, мочевина, жирные кислоты, транскутол, азон, изопропилмиристат.
Чтобы улучшить проницаемости кожи для высокомолекулярных пептидов, белков, нуклеотидов используют физические методы. Чаще всего электрические – ионофорез, электрофорез, электропорация. Так, например, ионофорез задействован в системе доставки лидокаина Lidosite ® , в РФ не зарегистрирован.
Еще один многообещающий метод основан на механическом воздействии с использованием микроигл. Его разработали ученые из Первого МГМУ имени Сеченова и австралийского университета Гриффитса. Расположенные на пластыре микроиглы прокалывают наружный слой кожи, не вызывая боли, при минимальном риске инфицирования. Их размер таков, что позволяет преодолеть роговой слой кожи, но не проникает в дерму и не доходит до нервных окончаний.
По такой технологии ученые уже работают над пластырем с интерфероном для онкобольных и пациентов с вирусными гепатитами. Прогнозируется, что пластырь-патч с миниатюрными иглами появится на российском рынке через 7 лет. Сейчас ведется оценка его эффективности.
Тем временем, петербургские ученые пошли еще дальше. Они начали реализацию концепции «умного пластыря». Миниатюрные электронные устройства пластыря будут способны отслеживать состояние организма и на основании этих данных вводить лекарства через кожу с помощью микроигл. Устройство предполагается размещать на запястье по аналогии с часами.
Активно ведутся поиск и реализация способов улучшения трансдермальной доставки лекарственных веществ. Решение данной задачи позволит расширить применение ТТС в длительной терапии, а также профилактики большого числа заболеваний.
Источник
