Если Вы обнаружите ошибку, напишите нам в телеграм @omnichem или на почту e.urvanov@omnichem.ru
В этом исследовании изучалось влияние различных усилителей проникновения на проникновение через кожу и накопление в коже из медицинских пластырей на основе акрилового лекарственного матричного клея типа "пластины в клейком состоянии". Было разработано одиннадцать пластырей, каждый содержащий 5% усилителя проникновения, включая соединения, такие как салициловая кислота, ментол, мочевина, гликолевая кислота, аллантоин, олеиновая кислота, Твин 80, линоленовая кислота, камфора, N-додецилкапролактам и глицерин. Модельным активным веществом был ибупрофен (ИБУ), широко используемое нестероидное противовоспалительное средство. Результаты сравнивались с пластырями без усилителей и коммерческими препаратами. Цель исследования заключалась в оценке влияния усилителей на проницаемость ИБУ. Были охарактеризованы клеевые свойства пластырей, и была проведена проверка проницаемости активного вещества.
Обнаружено, что пластыри с 5% аллантоином показали наибольшую проницаемость ИБУ, примерно в 2,8 раза выше, чем у пластырей без усилителей, после 24 часов. Эти пластыри представляют потенциальную альтернативу коммерческим препаратам, подчеркивая значительное влияние усилителей на эффективность трансдермальной доставки лекарств.
Введение
В течение десятилетий введение лекарств через кожу в основном ограничивалось местной доставкой, особенно в случае дерматологических препаратов. Однако в последние годы стало понятно, что такая методика может быть эффективна и для доставки препаратов с системным действием. В настоящем исследовании основное внимание уделяется влиянию различных усилителей на проникновение ибупрофена через кожу из медицинских пластырей...
Трансдермальные пластыри - это лекарственные формы, предназначенные для контролируемого и устойчивого высвобождения лекарств через кожу. Обычно используемые в трансдермальных пластырях лекарства находятся в виде растворенного или диспергированного препарата в матрице, резервуаре или клеевой системе. Матрица клея в пластыре обеспечивает его прилипание к коже и удержание на месте во время использования...
В контексте этого метода важным фактором, ограничивающим проникновение, является барьер кожи. Этот барьер снижает эффективность проникновения и ограничивает абсорбцию соединений. Этот слой представляет собой наиболее серьезное препятствие в транспорте активных веществ и широко признан как основная преграда для молекулярного проникновения...
Среди многочисленных установленных методов для улучшения проницаемости активных веществ через кожу использование усилителей проникновения выделяется как значимый подход. Эти усилители облегчают прохождение активных соединений через барьер кожи, тем самым расширяя потенциал эффективной трансдермальной доставки лекарств...
Механизм действия усилителей проникновения в основном зависит от их полярности. В зависимости от их физико-химических свойств эти соединения, находясь в стратуме корнеума, могут нарушать упорядоченное расположение межклеточных липидов в стратуме корнеума, жидкифицировать или растворять межклеточные липиды или изменять гидратацию полярных липидных групп. Усилители проникновения повышают растворимость лечебных веществ в стратуме корнеума, тем самым увеличивая их коэффициент разделения между стратумом корнеума и подложкой...
Область усилителей проникновения для трансдермальной доставки лекарств является динамичной и развивающейся областью исследований. Поскольку растет потребность в неинвазивных методах доставки лекарств, понимание механизмов и профилей безопасности и эффективности этих усилителей становится все более важным.
Исследование характеристик самоклеящихся пластырей с различными усилителями
Изучение характеристик самоклеящегося слоя в трансдермальном пластыре с различными усилителями представляет собой важную часть исследования. В данном исследовании используется давление-чувствительный клей (PSA), состоящий из специального акрилового кополимера с добавлением компонентов, таких как 2-этилгексилакрилат, гидроксиэтилакрилат, глицидилметакрилат и ацетат винила. Этот акриловый клей подвергается термическому связыванию для создания сшитой полимерной матрицы.
Влияние усилителей на характеристики самоклеящегося слоя
Важно оценить влияние усилителей и присутствия ибупрофена на процесс термического связывания и последующие самоклеящиеся свойства. Для этого были изготовлены пластыри с различными покрытиями. Их вес различался в зависимости от наличия ибупрофена, что влияло на содержание твердых веществ в клейкой матрице.
Прочность сдвига и эффективная адгезия
Прочность сдвига и эффективная адгезия важны для оценки качества трансдермального пластыря. Добавление проницаемостных усилителей в клейкую матрицу приводит к улучшению этих свойств, за исключением некоторых случаев, таких как использование гликолевой кислоты и альфа-линоленовой кислоты.
Микроскопия и оценка стабильности
Микроскопическое исследование проводилось для оценки стабильности оптимизированной формулировки после 7 дней и 3 месяцев хранения. Большинство пластырей продемонстрировали стабильность без заметной кристаллизации со временем, за исключением образцов с ментолом, где были замечены кристаллы вещества.
Анализ методом микроспектроскопии
Взаимодействие клейкой матрицы с введенными активными веществами было изучено с использованием инфракрасной спектроскопии (FTIR). Наблюдалось сохранение характеристических пиков для всех тестовых пластырей, что указывает на отсутствие сдвигов или существенных изменений в интенсивности или форме.
Термические свойства и проницаемость
Оценка термической стабильности пластырей проводилась с помощью термогравиметрического анализа. В результате было выявлено, что клейкая матрица пластырей без добавления активного вещества обладает большей стабильностью по сравнению с теми, которые содержат ибупрофен или ибупрофен с усилителями.
Проницаемость, высвобождение и накопление в коже
Исследовались параметры проницаемости, высвобождения и накопления ибупрофена в коже. Общая масса ибупрофена в приемном растворе на протяжении 24 часов показывает значительные различия между пластырями с различными усилителями. Проницаемость через кожу также различается в зависимости от типа усилителя, что подтверждает их потенциальную роль в увеличении эффективности трансдермальной доставки активных веществ.
Таким образом, исследование характеристик самоклеящихся пластырей с различными усилителями подтверждает их потенциальную значимость для разработки эффективных систем доставки лекарственных препаратов.
Материалы и методы
Материалы
Для получения трансдермального пластыря матричного типа с лекарственным веществом использовался коммерческий полиакрилатный клей DURO-TAK 378-2054. Этот клей, включающий акриловый кополимер, был сформулирован в смеси растворителей, содержащей пропан-2-ол (10–20%), этиловый ацетат (10–20%), н-гептан (1–5%), нефть (1–5%), метилциклогексен (1–5%) и толуол (1–3%), и характеризовался вязкостью: 1,46 Па·с и Содержанием твердых веществ (SWC): 49,7%. Ибупрофен (99%) (IBU), как активное вещество, был получен из Sigma Aldrich (Штайнхайм ам Альбух, Германия). Кроме того, использовались различные проникающие промоторы, включая салициловую кислоту (SA, ≥99,0%, Sigma Aldrich), L-ментол (Мент, 99%, Sigma Aldrich), мочевину (≥99,9%, Chempur, Пекары-Шлёнские, Польша), гликоловую кислоту (GA, ≥98%, AmBeed), аллантоин (All, ≥98%, Sigma Aldrich), олеиновую кислоту (OA, 100%, Warchem sp. z o.o.), Твин 80 (Полисорбат, полиэтиленовый сорбитовый эфир, T80, Croda, Снейт, Англия, Великобритания), линоленовую кислоту (LA, ≥99%, Sigma Aldrich), камфору (Cam, ≥96%, Thermo Scientific, Across Organic, Уолтем, МА, США), N-додецилкапролактам (LC, 97%, AmBeed) и глицерин (GL, ≥99,5%, Chempur).
Дополнительные реагенты, использованные в испытаниях проникновения, включали буфер PBS с pH 7,4 (поставляемый от Merck, Дармштадт, Германия), высокоочищенную ортофосфорную кислоту (98%) приобретенную из Chempur, ацетонитрил градиентного класса ЖКХ (≥99,9%) и метанол (99,9%) от Sigma-Aldrich.
Подготовка трансдермальных пластырей
Адгезионная матрица для трансдермальных пластырей содержала коммерческий акриловый кополимер (DURO-TAK 378-2054; DT54; вязкость: 1,46 Па·с; SWC: 49,7%). Сначала была подготовлена пластырь, состоящая только из адгезивной матрицы, т.е. без добавления IBU и проникновения промоторов (TP). Затем была подготовлена пластырь с IBU (TP-IBU) и пластыри, содержащие как IBU, так и различные проникающие промоторы (2% по массе относительно адгезива). Твердые вещества предварительно растворялись в подходящем растворителе, а затем вводились в адгезив. Затем массовое отношение адгезивной матрицы к активному веществу рассчитывалось на основе характеристик адгезива, т.е. содержания твердых веществ, весовой коэффициент зависит от толщины адгезивной пленки и характеристик активного вещества, т.е. молярной массы и начального предположения о содержании активных веществ в коммерческих продуктах, т.е. 200 мг активного вещества (ибупрофен) на поверхность адгезивной пленки, равной 140 см2. Адгезивные составы в этой серии были подготовлены путем растворения активного вещества в этанолацетате, а затем добавления смеси к адгезивной матрице, содержащей проникновение промотора. Затем адгезивные составы наносились (250 µm) на полиэфирную пленку. Полученные полимерные слои термически связывались на следующем этапе в течение 15 мин при 110 °C. Полученный адгезивный пленочный слой покрывался кремнизированной разделительной бумагой. Таблица 7 показывает соответствующие веса, с которыми подготавливались формулы.
Выводы
Это исследование подчеркивает сложное взаимодействие между усилителями, ибупрофеном и адгезионными свойствами трансдермальных пластырей. Выбор усилителя может значительно влиять на адгезионные характеристики пластыря, при этом некоторые усилители улучшают сцепление и прочность. Понимание этих взаимодействий критично для разработки эффективных систем доставки препаратов через кожу. Исследование показывает, что включение различных усилителей в трансдермальные пластыри на основе акрилового клея с давлением может значительно влиять на проникновение ибупрофена через кожу и его накопление в ней.
Эти результаты имеют значения для разработки и формулирования трансдермальных пластырей для улучшенной доставки препаратов и терапевтической эффективности. Усилители, такие как олеиновая кислота (ОК) и аллантоин (Алл), показали наивысшее накопленное проникновение ибупрофена, что указывает на их эффективность в увеличении доставки препарата. Пластырь TP-IBU-ОК продемонстрировал наивысшую скорость проникновения, в то время как другие усилители также способствовали увеличению проникновения препарата по сравнению с пластырями без усилителей.
Исследование выявило, что выбор усилителя проникновения значительно влияет на проникновение ибупрофена через кожу. Особенно стоит отметить, что TP-IBU-ОК (содержащий олеиновую кислоту) показал наивысшее накопленное проникновение ибупрофена со значением 163.306 ± 24.418 мкг/см2, что подчеркивает замечательную эффективность этого усилителя в облегчении доставки препарата через кожу. Результаты свидетельствуют о том, что протестированные усилители имеют потенциал увеличить проницаемость кожи, что критично для трансдермальных систем доставки препаратов, нацеленных на достижение терапевтической эффективности. Профили высвобождения ибупрофена из пластырей показали, что большая часть высвобождения препарата происходит в течение первых 3 часов. Важно отметить, что пластыри не ограничивают выделение активных компонентов, что указывает на их способность обеспечивать устойчивое высвобождение препарата.
Авторы
- Paulina Bednarczyk
- Anna Nowak
- Wiktoria Duchnik
- Łukasz Kucharski
- Paula Ossowicz-Rupniewska
- Antonella Piozzi (Академический редактор)
Ссылки
1. Morrow D.J., McCarron P.A., Woolfson A.D., Donnelly R.F. Innovative Strategies for Enhancing Topical and Transdermal Drug Delivery. Open Drug Deliv. J. 2007;1:36–59. doi: 10.2174/1874126600701010036. [CrossRef] [Google Scholar]
2. Benson H. Transdermal Drug Delivery: Penetration Enhancement Techniques. Curr. Drug Deliv. 2005;2:23–33. doi: 10.2174/1567201052772915. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
3. Cal K. Across Skin Barrier: Known Methods, New Performances. In: Atta-ur-Rahman W., Caldwell G., Iqbal Choudhary M., Yan Z., editors. Frontiers in Drug Design & Discovery. Volume 4. Bentham Science Publishers; Bentham, UK: 2012. pp. 162–188. [Google Scholar]
4. Pandey A., Gupta S. Evaluation of Formulated Transdermal Patches. J. Popul. Ther. Clin. Pharmacol. 2021;30:793–798. doi: 10.53555/jptcp.v30i16.2578. [CrossRef] [Google Scholar]
5. Jeong W.Y., Kwon M., Choi H.E., Kim K.S. Recent advances in transdermal drug delivery systems: A review. Biomater. Res. 2021;25:24. doi: 10.1186/s40824-021-00226-6. [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
6. Ramadon D., McCrudden M.T.C., Courtenay A.J., Donnelly R.F. Enhancement strategies for transdermal drug delivery systems: Current trends and applications. Drug Deliv. Transl. Res. 2022;12:758–791. doi: 10.1007/s13346-021-00909-6. [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
7. Higo N. The Recent Trend of Transdermal Drug Delivery System Development. Yakugaku Zasshi. 2007;127:655–662. doi: 10.1248/yakushi.127.655. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
8. Yilmaz E.G., Ece E., Erdem Ö., Eş I., Inci F. A Sustainable Solution to Skin Diseases: Ecofriendly Transdermal Patches. Pharmaceutics. 2023;15:579. doi: 10.3390/pharmaceutics15020579. [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
9. Salimi A., Sheykholeslami S. The Effect of Herbal Penetration Enhancers on the Skin Permeability of Mefenamic Acid Through Rat Skin. Turk. J. Pharm. Sci. 2023;20:108–114. doi: 10.4274/tjps.galenos.2022.60669. [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
10. Das A., Ahmed A.B. natural permeation enhancer for transdermal drug delivery system and permeation evaluation: A review. Asian J. Pharm. Clin. Res. 2017;10:5. doi: 10.22159/ajpcr.2017.v10i9.19389. [CrossRef] [Google Scholar]
2. Benson H. Transdermal Drug Delivery: Penetration Enhancement Techniques. Curr. Drug Deliv. 2005;2:23–33. doi: 10.2174/1567201052772915. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
3. Cal K. Across Skin Barrier: Known Methods, New Performances. In: Atta-ur-Rahman W., Caldwell G., Iqbal Choudhary M., Yan Z., editors. Frontiers in Drug Design & Discovery. Volume 4. Bentham Science Publishers; Bentham, UK: 2012. pp. 162–188. [Google Scholar]
4. Pandey A., Gupta S. Evaluation of Formulated Transdermal Patches. J. Popul. Ther. Clin. Pharmacol. 2021;30:793–798. doi: 10.53555/jptcp.v30i16.2578. [CrossRef] [Google Scholar]
5. Jeong W.Y., Kwon M., Choi H.E., Kim K.S. Recent advances in transdermal drug delivery systems: A review. Biomater. Res. 2021;25:24. doi: 10.1186/s40824-021-00226-6. [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
6. Ramadon D., McCrudden M.T.C., Courtenay A.J., Donnelly R.F. Enhancement strategies for transdermal drug delivery systems: Current trends and applications. Drug Deliv. Transl. Res. 2022;12:758–791. doi: 10.1007/s13346-021-00909-6. [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
7. Higo N. The Recent Trend of Transdermal Drug Delivery System Development. Yakugaku Zasshi. 2007;127:655–662. doi: 10.1248/yakushi.127.655. [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
8. Yilmaz E.G., Ece E., Erdem Ö., Eş I., Inci F. A Sustainable Solution to Skin Diseases: Ecofriendly Transdermal Patches. Pharmaceutics. 2023;15:579. doi: 10.3390/pharmaceutics15020579. [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
9. Salimi A., Sheykholeslami S. The Effect of Herbal Penetration Enhancers on the Skin Permeability of Mefenamic Acid Through Rat Skin. Turk. J. Pharm. Sci. 2023;20:108–114. doi: 10.4274/tjps.galenos.2022.60669. [PMC free article] [PubMed] [CrossRef] [Google Scholar]
10. Das A., Ahmed A.B. natural permeation enhancer for transdermal drug delivery system and permeation evaluation: A review. Asian J. Pharm. Clin. Res. 2017;10:5. doi: 10.22159/ajpcr.2017.v10i9.19389. [CrossRef] [Google Scholar]
