BIỆN PHÁP TĂNG HẤP THU HOẠT CHẤT QUA DA

Việc sử dụng các phương pháp đưa thuốc vào qua da đã được biết đến từ những năm 1800. Sự gia tăng nhu cầu thị trường đã tạo tiền đề để dạng thuốc này phát triển vượt trội và vươn lên dẫn đầu trong ngành công nghiệp dược phẩm. Thuốc dùng qua da khắc phục được sự bất hoạt của thuốc khi qua cơ thể, hạn chế tối thiểu sự tương kỵ của dạ dày cũng như giảm thiểu độc tính tiềm ẩn.

PHƯƠNG PHÁP VẬT LÝ

Điện chuyển ion

Điện chuyển ion là phương pháp tăng cường tính thấm tại chỗ của các tác nhân điều trị dùng ngoài da dựa vào tác dụng của dòng điện. Thuốc được đặt dưới một điện cực được tích điện cùng dấu với thuốc và điện cực còn lại được đặt ở trên da. Điện cực hoạt hóa sẽ đẩy hoạt chất vào da một cách hiệu quả.

Thuốc được đặt dưới một điện cực được tích điện cùng dấu và điện cực còn lại được đặt ở trên da. Điện cực hoạt hóa sẽ đẩy hoạt chất vào da một cách hiệu quả.

Sự gia tăng thẩm thấu thuốc qua da bằng điện chuyển ion có thể diễn ra theo nhiều cơ chế. Thứ nhất, thuốc được đẩy đi qua da nhờ lực đẩy tĩnh điện trái dấu, thuốc mang điện âm có thể qua da nhờ vào điện cực tích điện âm và ngược lại. Thứ hai, dòng điện có khả năng ức chế hàng rào bảo vệ tự nhiên của da, từ đó làm tăng tính thấm của hoạt chất. Thứ ba, điện chuyển ion sẽ sinh ra nước vốn là một chất tăng thấm hiệu quả, hoạt chất sẽ đi qua lớp sừng nhờ vào hiện tượng điện thẩm trên nền nước sinh ra. Điện chuyển ion qua da thường được sử dụng trong vận chuyển thuốc thân nước sản xuất theo công nghệ sinh học (peptid và oligonucleotid).

Điện di

Điện di là một phương pháp tăng thấm nhờ vào dòng điện khác sử dụng những xung ngắn (microsecond hoặc milisecond) với điện áp cao (50-1000 V) vào trong da. Cơ chế của phương pháp này là sử dụng xung điện tạo ra những khoảng trống tạm thời trên da cho phép những đại phân tử từ ngoại bào đi vào khoảng liên bào nhờ sự kết hợp của những quá trình khuếch tán và điện chuyển ion.

Những đại phân tử lớn hơn cũng được vận chuyển nhờ điện di như insulin, vaccin, oligonucleotid và microparticle. Một vài kiểu hợp chất như calcein và LHRH cũng được nghiên cứu để tăng hấp thụ hoạt chất bằng điện di.

Microporation

Microporation bao gồm việc sử dụng các vi kim có chiều dài 10-200 µm và rộng 10-50 µm lăn trên da để gây ra những tổn thương vi điểm lành tính trên lớp sừng và tạo những đường dẫn hoạt chất, từ đó tăng cường tính thấm qua da. Phương pháp này không tác động trên sợi thần kinh vì vậy bệnh nhân không cảm thấy đau hay khó chịu. Các vi kim này thường được bao bởi silicone rắn hoặc lỏng, kim bằng kim loại chứa đầy thuốc.

Làm nóng

Nhiệt độ tăng làm tăng tuần hoàn huyết dịch, tăng tính thấm thành mạch và tỉ lệ thấm thuốc qua màng tế bào, tăng độ hòa tan của thuốc từ đó tăng sự đẩy thuốc vào tuần hoàn hệ thống. Việc tăng nhiệt độ có thể làm tăng năng lượng nhiệt động của phân tử thuốc, protein, lipid và carbohydrate trong tế bào. Nhiều nghiên cứu sâu hơn đã cho thấy rằng thay đổi nhiệt độ 5oC là cần thiết để gây ra sự thay đổi tính thấm của màng tế bào.

Needleless injection

Kỹ thuật này sử dụng những khí nén như Heli hoặc Nitơ để bắn các hạt lỏng hoặc rắn chuyển động ở tốc động siêu âm xuyên qua lớp sừng, từ đó làm tăng tính thấm qua da của hoạt chất. Nhược điểm của kỹ thuật này là đắt tiền và thuốc khó phóng thích theo chương trình có kiểm soát từ trước.

Phương pháp needleless injection

Hình xăm y học

Hình xăm y học là dạng miếng dán hình xăm tạm thời có chứa hoạt chất dùng qua da. Những hình xăm này thường rất bắt mắt và khi thấm nước sẽ bám dính chặt vào da. Cấu trúc của dạng bào chế này thường có lớp thuốc, lớp tạo màu và lớp bám dính. Thời gian tồn tại của hình xăm loại này tùy thuộc vào sự thay đổi của màu sắc. Thuốc càng được hấp thu nhiều vào da thì hình xăm sẽ càng nhạt màu, bệnh nhân sẽ dựa theo bảng màu do nhà sản xuất cung cấp để biết được khi nào cần loại bỏ hình xăm. Thao tác xóa xăm cũng vô cùng đơn giản và không gây đau đớn nhiều nhờ vào isopropyl alcohol.

Sóng áp lực

Sóng áp lực hình thành từ bức xạ laser cường độ cao, có thể qua được lớp sừng cũng như màng tế bào, loại sóng này chỉ sử dụng được trong một thời gian cực ngắn (100ns – 1µs). Sóng áp lực tạo ra một đường dẫn thuốc qua da nhờ vào sự mở rộng các khoảng lacunae trong lớp sừng.

Sóng áp lực đơn trị rất hiệu quả trong thẩm thấu các đại phân tử qua lớp biểu bì và trung bì. Hoạt chất sau đó còn có thể thấm qua được thành mạch và vào tuần hoàn hệ thống để cho tác dụng toàn thân. Ưu điểm của phương pháp này là không gây ra bất kỳ sự đau đớn hay tổn thương nào cho người bệnh và chức năng của hàng rào bảo vệ luôn được phục hồi.

Siêu âm trị liệu

Siêu âm trị liệu là kỹ thuật dùng năng lượng của sóng siêu âm để tăng cường tính thấm của hoạt chất với tần số sử dụng thường nằm trong khoảng 20 KHz – 100 KHz. Với kỹ thuật này, các thông số như thời gian điều trị, mật độ, độ dài xung và tần số quyết định hiệu quả điều trị. Cơ chế chính của phương pháp là hình thành các khoang khí gây ra sự đứt gãy lipid lớp sừng và cho phép hoạt chất đi qua.

Siêu âm giúp tăng hấp thu hoạt chất

Sóng RF

Khi da tiếp xúc với dòng điện xoay chiều tần số cao khoảng 100 KHz sẽ hình thành những vi kênh trên màng tế bào. Tính chất của các điện cực tiếp xúc với da trong quá trình trị liệu sẽ quyết định số lượng và độ sâu của các vi kênh được hình thành, từ đó kiểm soát tỉ lệ vận chuyển thuốc qua da.

RF tăng hấp thu hoạt chất qua da

PHƯƠNG PHÁP HOÁ HỌC

Sử dụng chất tăng thấm

Chất tăng thấm làm thay đổi tính chất của lớp sừng, từ đó điều chỉnh sự hấp thu của thuốc. Một chất tăng thấm lý tưởng phải đảm bảo các điều kiện sau: trơ về mặt dược lý, không độc, không kích ứng, dị ứng, không mùi, không vị, không màu, tương hợp với hoạt chất và chất phụ gia, tá dược, không đắt tiền và dễ tìm được dung môi hòa tan.

Chất tăng thấm có thể chia thành nhiều nhóm như alcohol và polyol (ethanol, propylen glycol), diện hoạt (tween, span, sodium lauryl sulfate), acid béo (acid oleic), amin và amid (azone, N-methylpyrrolidone), terpen (limonen), sulfoxid (dimethylsulfoxid), ester (isopropyl myristate). Các chất này tương tác với lớp lipid liên bào dẫn đến làm thay đổi cấu trúc và sự linh động, tăng phóng thích lipid từ lớp sừng, rối loạn lớp nước liên kết, làm tế bào sừng bị lỏng ra, từ đó phá hủy lớp sừng, cải thiện độ tan và tỉ lệ phân bố của hoạt chất vào trong da.

Tiền dược

Tiền dược có bản chất là những dẫn xuất bị bất hoạt của hoạt chất, khi vào cơ thể sẽ trải qua một loạt những phản ứng sinh lý khác nhau để trở lại thành dạng có hoạt tính sinh học. Tiền dược có tính thân dầu nhiều hơn thuốc gốc và có những tính chất lý hóa riêng biệt, nhờ vậy mà rất đa dạng về dạng bào chế. Tiền dược cũng góp phần cải thiện tính thấm của các protein/peptid.

PHƯƠNG PHÁP KHÁC

Quá bão hòa

Phương pháp này làm tăng tính thấm mà không gây ra sự thay đổi nào đến cấu trúc lớp sừng. Cơ chế chủ yếu dựa trên sự tăng hoạt động nhiệt động học của thuốc, làm gia tăng gradient nồng độ và đẩy thuốc đi qua lớp sừng. Một vài những phương pháp có thể sử dụng để tạo ra hệ quá bão hòa: làm nóng và lạnh liên tục, loại bỏ một loại dung môi, phản ứng của nhiều hơn 2 hoạt chất để tạo ra chất khác kém tan hơn hoặc thêm vào dung dịch một hợp chất khác làm giảm độ tan của một chất tan khác đã tồn tại trước đó.

Sử dụng nước như một chất tăng thấm

Mức độ hydrat hóa lớp sừng là một trong những phương pháp chủ yếu nhất để tăng tính thấm của hoạt chất dù thân dầu hay thân nước. Nước tự do trong mô có thể điều chỉnh độ tan của hoạt chất trong lớp sừng và từ đó điều chỉnh tỉ lệ phân chia của hoạt chất giữa hai bên màng tế bào. Tăng hydrat hóa da làm lớp sừng trương lên và tạo ra những kẽ hở giữa những tế bào sừng dẫn đến tăng tính thấm của hoạt chất.

Phát triển thêm nhiều dạng bào chế mới

 Sự tăng tính thấm hoạt chất nhờ những công thức đặc biệt chủ yếu là dựa vào chất mang là hệ keo. Những tiểu phân kích thước dưới micro (liposome, transferosome, ethosome, niosome, nanoemulsion, tiểu phân lipid rắn) có khả năng bắt giữ và vận chuyển những phân tử hoạt chất vào trong da.

KẾT LUẬN

Da là hàng rào bảo vệ tối ưu nhất của cơ thể và rất khó để thuốc có thể vượt qua. Vì vậy để cải thiện tính thấm của hoạt chất cần sử dụng thêm những phương pháp tăng cường tác động vào, điều này vừa là nâng cao hiệu quả sử dụng và cũng là xu hướng của tương lai, được ứng dụng nhiều trong cả dược phẩm và mỹ phẩm.