郭慶陸 孫桂平
摘 要:經(jīng)皮給藥系統(tǒng)是指藥物經(jīng)皮膚吸收進(jìn)入體循環(huán),而到達(dá)作用部位,發(fā)揮其藥效的一種給藥策略。微針可刺穿皮膚角質(zhì)層,使藥物滲透率大大提高。微針技術(shù)作為一種新型的經(jīng)皮給藥方式,近年來得到了快速的發(fā)展,微針經(jīng)皮給藥技術(shù)的研發(fā)日漸成熟,針對其應(yīng)用的研究越來越廣泛。不僅用于經(jīng)皮給藥,還應(yīng)用于美容領(lǐng)域。本文將介紹微針的種類及其應(yīng)用的最新進(jìn)展。
關(guān)鍵詞:微針;經(jīng)皮給藥;應(yīng)用
經(jīng)皮給藥系統(tǒng)(transdermal drug delivery system,TDDS)也稱經(jīng)皮治療系統(tǒng),是藥物進(jìn)入人體的一種方式。與傳統(tǒng)口服和注射給藥方式相比,該方法具有多種優(yōu)勢。首先,疼痛感小,患者可接受度強(qiáng);其次,藥物經(jīng)皮吸收,降低了肝臟的首過效應(yīng)及肝腸的滅活作用。
1.微針的特點和分類
微針一般是指通過微細(xì)加工工藝制作的尺寸在微米級,直徑在30-80μm,長度100μm以上,呈針狀的結(jié)構(gòu)。實驗證明微針在皮膚上時,就能使?jié)B透量增大1000倍,當(dāng)微針移除10s后,滲透量增大10000倍,移除1h后皮膚滲透量增大了25000倍,使用微針后皮膚滲透藥物時,時長可維持將近5h[1]。
1.1 實心微針
實心微針的使用方法為刺破皮膚角質(zhì)層,形成微小孔道,移除微針,將藥物敷貼于微針作用部位,使藥物通過微小孔道擴(kuò)散入皮膚。已有實驗表明,實心微針可提高藥物的吸收效率,由于在實驗動物上容易操作,實心微針多用于實驗研究,產(chǎn)品和應(yīng)用中較少見。其優(yōu)勢為制作工藝相對簡單,可使用的制作材料很多,如玻璃、陶瓷、不銹鋼、硅和非降解聚合物等。
1.2 可溶性微針
采用可生物降解、可溶性聚合物和多糖制成的微針,稱為可溶性微針。將藥物與可溶性聚合物混合制成微針,使用時將微針貼片在皮膚內(nèi)保留一定時間,藥物分子從針體刺穿皮膚形成的通道中釋放進(jìn)入皮膚。與實心微針和鍍層微針相比,可溶性微針降低了刺入皮膚斷裂的可能性。其缺點是由于在針體中混入藥物,針體的機(jī)械強(qiáng)度和硬度可能受到影響;患者的皮膚會受到混合制作過程中殘留的有機(jī)溶劑的刺激;微針的載藥量也無法做到精準(zhǔn)控制。
1.3 中空微針
中空微針與實心微針相似,不同之處是在針體的中間部分有微小的孔道,其功能類似于傳統(tǒng)的注射器,其刺破皮膚后在外部壓力的驅(qū)動下,將藥物通過針體中間的孔道進(jìn)入皮膚。其最大的優(yōu)勢為藥物可精確定量的進(jìn)入皮膚??招奈⑨樋蓡为?dú)用于皮下注射,對皮膚的刺激很小,使患者的順應(yīng)性大大提高。相比于實心微針,整列的空心微針單次注射藥物的量大大提升,既安全又起效快,生物利用度也非常之高[2]。其劣勢在于要求更高的制作工藝,存在刺穿皮膚過程中孔道易被組織堵塞的問題,解決該問題仍需進(jìn)一步的研究與探索。
2.微針經(jīng)皮給藥系統(tǒng)的應(yīng)用研究
微針可加載多種藥物,應(yīng)用于疾病的預(yù)防和治療。
2.1 微針應(yīng)用于美容
微針作為一種新型的皮膚病治療方法,不僅具有治療功能,還兼具美容功能。近幾年,在美容市場上出現(xiàn)了多種微針設(shè)備,如印章微針,滾輪微針,電動微針等。(1)印章微針:由手柄和印章式的頭構(gòu)成,微針位于印章之上,使用時微針垂直作用于皮膚,一般用于局部瘢痕治療[3]。(2)滾輪微針:是目前市場上應(yīng)用最廣泛的微針,由手柄和滾輪構(gòu)成,在滾輪上分布著若干排微針,使用時微針在皮膚上滾動,微針可刺入皮膚形成微孔和刺激皮膚細(xì)胞增生。(3)電動微針:由可以振動的印章微針頭和筆樣的主體構(gòu)成,通過機(jī)械驅(qū)動作用,頭部的微針反復(fù)振動,消除了操作者使用微針時皮膚受力不均勻的缺點[4]。
2.2 微針用于糖尿病的治療。
微針經(jīng)皮給藥系統(tǒng)用于治療糖尿病的研究,在一定程度上可以彌補(bǔ)當(dāng)下治療糖尿病的缺陷。多項臨床研究表明,微針在治療糖尿病方面有不可替代的優(yōu)勢??扇苄缘囊葝u素微針可有效地傳遞胰島素進(jìn)入人體的循環(huán)系統(tǒng),從而達(dá)到降低血糖的目的。淀粉/明膠胰島素可溶性微針可在5min內(nèi)完全溶解,釋放藥物與皮下注射相比,藥理和生理利用度均超過9%[5]。
2.3 微針用于疫苗接種
微針疫苗是微針研究進(jìn)展最快的領(lǐng)域,目前已上市和處于臨床研究階段的微針疫苗多為針長為600到1500μm的空心微針,主要因為空心微針可以通過控制針長,針內(nèi)徑和外加儲藥裝置,達(dá)到一定的給要流速和給藥劑量[6]。Guo等[7]利用功能微針對皮膚進(jìn)行預(yù)處理,然后將載有乙肝病毒表面抗原(HBsAg)的水凝膠貼片作用于皮膚,通過經(jīng)皮免疫的方式,使機(jī)體獲得免疫乙肝病毒的能力。除了可加載乙肝病毒表面抗原以外,還可用于流感疫苗、脊髓灰質(zhì)炎疫苗、基因疫苗的接種,特異性抗體幾何平均滴度(GMT)、血清保護(hù)率、血清轉(zhuǎn)化率均優(yōu)于肌肉注射。
微針經(jīng)皮給藥系統(tǒng)的發(fā)展,對于疾病的治療具有重大意義,微針不僅在皮膚病領(lǐng)域取得了良好的實驗結(jié)果,在胰島素和疫苗給藥的臨床研究證明了微針給藥的可行性。但微針技術(shù)還存在諸多問題,例如可能引發(fā)感染或造成人體局部皮膚功能紊亂??扇苄晕⑨橀L期使用是否會對人體造成損傷等問題還需進(jìn)一步研究。隨著微針加工技術(shù)和藥學(xué)研究的發(fā)展,相信微針在醫(yī)療等領(lǐng)域會有新的突破。
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