皮膚是一個(gè)完整的屏障,是可以阻止任何異物進(jìn)入身體的主要防御機(jī)制。其中角質(zhì)層由于其獨(dú)特的結(jié)構(gòu),即角質(zhì)層的緊密堆積和連接等,成為了阻礙經(jīng)皮滲透的關(guān)鍵生理屏障。為克服這一阻礙,有多種研究表明,可與納米載體、特殊的透皮給藥裝置、滲透增強(qiáng)劑等其他新方法融合使用后可以克服這些局限性[1]。
圖1. 各類促滲方法
根據(jù)藥物的物理化學(xué)性質(zhì),有多種方法可以增強(qiáng)藥物的滲透性,包括化學(xué)方法、物理方法、生化方法和前藥技術(shù)等。同時(shí)根據(jù)促滲方式的不同,可分為主動(dòng)和被動(dòng)方法。通常,主動(dòng)方法包括使用外部刺激,如機(jī)械、電和物理刺激來提高藥物向皮膚的遞送速率。被動(dòng)方法主要涉及使用化學(xué)增強(qiáng)劑來增強(qiáng)藥物在皮膚上的滲透性,并進(jìn)一步利用新的載體方法來增加藥物的溶解度。
1.物理方法
物理方法包括離子電滲療法、電穿孔、聲電滲透、微針、無針噴射注射器等,如下圖所示。這些技術(shù)主要遵循兩個(gè)原則,即通過粒子加速器將粒子或藥物輸送到皮膚中(如無針噴射注射器),以及使用梯度場誘導(dǎo)的對(duì)流遞送藥物粒子(如離子電滲療法、聲電滲透、磁電滲透)。
圖2. 物理滲透技術(shù)
1.1
離子導(dǎo)入離子電滲療法是指利用較低電流(通常小于0.5mA/cm2)作為驅(qū)動(dòng)力,增加帶電或中性分子的局部和透皮遞送的一種技術(shù)[2]。由陽極、陰極和電源組成可將離子吸引到電極附近或遠(yuǎn)離電極,通過產(chǎn)生離子通量來促進(jìn)有效成分進(jìn)入或穿過皮膚,如下圖所示。此過程主要通過兩種機(jī)制進(jìn)行轉(zhuǎn)運(yùn):電排斥和電滲作用。帶電分子可通過電排斥作用作為驅(qū)動(dòng)力轉(zhuǎn)運(yùn)至皮膚,而中性分子則通過電滲作用進(jìn)入皮膚,當(dāng)電極施加電流時(shí)會(huì)伴隨水的流動(dòng),因此帶動(dòng)藥物分子的滲透。
圖3. 離子導(dǎo)入促滲原理
1.2
超聲促滲超聲促滲是指應(yīng)用超聲波通過皮膚膜輸送治療藥物,它也被稱為聲透療法。1954年首次報(bào)道氫化可的松藥物通過超聲技術(shù)穿過皮膚屏障,用于治療指關(guān)節(jié)多發(fā)性關(guān)節(jié)炎[3]。雖然在皮膚滲透方面有著重要作用,但其工作原理的仍不清楚。有研究認(rèn)為,超聲沖擊波在結(jié)構(gòu)上修飾了角質(zhì)層的脂質(zhì)以產(chǎn)生擴(kuò)散通道,而高壓微射流則物理破壞了脂質(zhì)雙層。其他理論認(rèn)為,超聲電滲的過程歸因于靠近皮膚的微流,這會(huì)引起剪切應(yīng)力以拉伸角質(zhì)層并產(chǎn)生透皮給藥通道。
1.3
微針微針主要由硅、金屬或聚合物等材料制備而成,長度一般在幾十微米到幾毫米,尖端直徑小于幾十微米。它能以微創(chuàng)的方式刺穿皮膚的角質(zhì)層,在皮膚表面形成可逆微通道,使目標(biāo)成分到達(dá)皮膚指定深度[4]。同時(shí),通過控制微針插入皮膚的深度,避免觸及皮下痛覺神經(jīng),可以提高使用舒適感。目前根據(jù)微針的應(yīng)用,可將微針分為組織預(yù)處理微針、包衣微針、可溶性微針、空心微針。
圖4. 微針示意圖
2.化學(xué)方法
增強(qiáng)透皮滲透的化學(xué)方法包括使用各種化學(xué)或生化試劑,這些物質(zhì)可與角質(zhì)層成分相互作用,以改變皮膚屏障功能并增加滲透性。醇類、酰胺類、脂肪酸衍生物及各類表面活性劑等作為化學(xué)滲透增強(qiáng)劑。但存在一定的不良的皮膚刺激性、過敏或毒性,為了減少皮膚損傷,可選用磷脂衍生物、多肽和酶等生化試劑作為促滲劑。此外,制備不同新型藥物載體在促滲增強(qiáng)性和安全性更具優(yōu)勢(shì),如納米乳、包合物、脂質(zhì)體及新型脂質(zhì)體、納米囊泡以及樹枝狀大分子等。
2.1
納米乳納米乳是由油相、水相、表面活性劑和助表面活性劑按適當(dāng)比例形成的一種穩(wěn)定透明、低黏度各相同性且熱力學(xué)穩(wěn)定的分散體系, 只要四相的組成適當(dāng), 即可形成均勻透明或略顯乳光的液體, 為熱力學(xué)穩(wěn)定體系。納米乳可增強(qiáng)有效成分的滲透性,同時(shí)包容不同脂溶性的物質(zhì),提高難溶性物質(zhì)的溶解度。對(duì)易于水解的物質(zhì)制成油包水型納米乳可起到保護(hù)作用,提高不穩(wěn)定物質(zhì)的穩(wěn)定性。
2.2
包合物包合物技術(shù)是一種超微型載體,其主要使用的載體材料是環(huán)糊精。環(huán)糊精是一種環(huán)狀低聚糖,含有至少6個(gè)D-吡喃葡萄糖單元,環(huán)糊精分子略呈錐形的中空?qǐng)A環(huán)立體結(jié)構(gòu)。由于含有非極性空腔和親水性表面,活性物分子能進(jìn)入環(huán)糊精內(nèi)腔形成包合物。通過與環(huán)糊精絡(luò)合不僅可以增強(qiáng)活性成分在水中的溶解度,還可以促進(jìn)成分的透皮吸收,主要的促滲機(jī)制為環(huán)糊精可增加活性物在皮膚角質(zhì)層的分配系數(shù),并且能使皮膚角質(zhì)層疊狀角質(zhì)細(xì)胞發(fā)生重排,便于環(huán)糊精通過,從而促進(jìn)活性物透皮速率增大。
圖5. 環(huán)糊精分子結(jié)構(gòu)圖
2.3
脂質(zhì)體脂質(zhì)體是由脂質(zhì)雙分子層所形成的一種超微球形載體制劑, 是納米載藥系統(tǒng)的典型代表。當(dāng)兩性分子如磷脂分散于水相時(shí), 分子的疏水尾部聚集在一起, 親水頭部暴露在水相, 形成具有雙分子層結(jié)構(gòu)的封閉囊泡。在囊泡內(nèi)水相和雙分子膜內(nèi)可以包裹多種不同極性的藥物。
圖6. 脂質(zhì)體結(jié)構(gòu)圖
脂質(zhì)體被廣泛用作化妝品活性組分的傳送體系,不僅自身具有很好的護(hù)膚效果,還能很好地穩(wěn)定和保護(hù)有效組分。天然的卵磷脂作為脂質(zhì)體的壁材,不僅是生物細(xì)胞膜的組成成分,具有優(yōu)越的乳化能力,還具有可促進(jìn)經(jīng)皮吸收、加強(qiáng)保濕效果以及緩和刺激等功效。因此脂質(zhì)體被廣泛用作化妝品活性組分的傳送體系。但脂質(zhì)體滲透效率有限,針對(duì)此問題,出現(xiàn)了很多脂質(zhì)體衍生物,如類脂囊泡(Niosomes)、醇質(zhì)體(Ethosomes)、傳遞體(Transfersomes)和醇傳遞體(Transethosomes)等。
促滲技術(shù)在化妝品中非常重要,它可以幫助有效活性成分更好地滲透皮膚,增強(qiáng)其吸收和功效。這類技術(shù)可以改善化妝品的質(zhì)地、配方或使用方式,提高有效成分的滲透率,從而增強(qiáng)產(chǎn)品的效果。同時(shí)不同的促滲技術(shù)的應(yīng)用,還可以在不同方面提高功效,如微針還可刺激膠原蛋白的再生,脂質(zhì)體本身具有一定保濕、抗氧化的作用。因此,促滲技術(shù)對(duì)于化妝品的品質(zhì)和性能至關(guān)重要。
參考文獻(xiàn)
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