图1 储库型透皮系统
图2 胶黏分散型透皮系统
图3 聚合物药库透皮系统
然而,对于各种类型经皮给药系统而言,胶黏剂层是主要组成部分,而压敏胶是较为理想的经皮释放用胶黏剂,是经皮给药系统的关键辅料,有时又可作为药物的储库载体,可调节药物的释放速率。比如胶黏分散型透皮系统中压敏胶既作为药物储库载体,又可调节药物的释放速率。
压敏胶的分类
压敏胶根据化学成分可分为以下几类:
(1)橡胶型压敏胶
可以进一步划分为天然橡胶压敏胶和合成橡胶压敏胶。天然橡胶压敏胶,这是开发最早、至今产量仍然很大的一类橡胶型压敏胶粘剂。它们是以天然橡胶弹性体为主体,配合以增粘树脂、软化剂、防老剂、颜填料和交联(硫化)剂等添加剂的复杂混合物。合成橡胶压敏胶的制备方式与天然橡胶压敏胶相似,把主体物质天然橡胶更换成合成橡胶即可。
(2)热塑性弹性体压敏胶
热塑性弹性体(TPE)也被称为热塑性橡胶(TPR),是由化学键组成不同的树脂段和橡胶段,常温下具有橡胶的弹性,高温下具有可塑化成型,因此也被人们称为第三代橡胶。
以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共物(SBS)和苯乙烯-异戊二烯-苯乙烯嵌段共物(SIS)为代表的热塑性弹性体是制造热熔压敏胶粘剂的主要原料。
既可在高温下形成低黏度的熔融物用于配制热熔压敏胶(HMPSA),又可在有机溶剂中溶解配制溶液型压敏胶,近年得到迅速发展和应用。
(3) 丙烯酸酯压敏胶
丙烯酸酯类压敏胶是目前应用最为广泛的压敏胶,主体是由各种丙烯酸酯单体共聚而得的丙烯酸酯共聚物。由于丙烯酸酯单体种类繁多,因此选用不同单体利用共聚和交联方式可以制得满足各种不同性能要求的压敏胶粘剂。
近20年来,丙烯酸酯压敏胶粘剂发展非常迅速,并已经取代了天然橡胶压敏胶的霸主地位。
(4)硅酮压敏胶
一般指以有机硅聚合物为主体,以甲苯或二甲苯为溶剂的压敏胶产品,与其他三种传统压敏胶相比,硅压敏胶具有优异的耐化学性、耐水性、耐油性、耐溶剂性、耐高温性、耐低温性、耐热性、抗氧化性、降解性等性能。
另外根据压敏胶的物理形态分类,可分为乳液型、溶剂型、热熔型等。
透皮贴剂中的常用压敏胶类型
透皮贴剂的黏合性能对于透皮给药治疗至关重要,贴剂在整个递送过程中必须与皮肤保持完全接触,以确保有效的药物递送。用于设计透皮贴剂的黏合剂主要包括丙烯酸类压敏胶、聚异丁烯硅酮压敏胶及热熔胶等。表1汇总了国外上市的贴剂的透皮系统以及压敏胶类型。
表1 国外上市的一些经皮给药贴剂以及使用压敏胶情况
药物名称 |
商品名 |
TDDs类型 |
压敏胶类型 |
可乐定 |
Catapres-TDDs |
DIA |
聚异丁烯 |
雌二醇 |
Climara |
DIA |
聚丙烯酸酯 |
雌二醇 |
Estraderm |
储库型 |
聚异丁烯 |
雌二醇 |
Vivelle |
DIA |
聚丙烯酸酯 |
雌二醇 |
Fempatch |
DIA |
硅橡胶 |
芬太尼 |
Duragrsic |
储库型 |
硅橡胶 |
尼古丁 |
Nicoderm |
DIA |
聚异丁烯 |
尼古丁 |
Harbitrol |
聚合物药物储库 |
聚丙烯酸酯 |
尼古丁 |
Nicotrol |
DIA |
聚异丁烯 |
尼古丁 |
Prostep |
聚合物药物储库 |
聚丙烯酸酯 |
硝酸甘油 |
Transderm-Nitro |
储库型 |
硅橡胶 |
奥昔布宁 |
Oxytrol |
DIA |
聚丙烯酸酯 |
司来吉兰 |
Emsam |
DIA |
聚丙烯酸酯 |
布南色林 |
Lonasen |
- |
聚丙烯酸酯 |
卡巴拉汀 |
Exelon |
聚合物药物储库 |
硅酮 |
罗替高汀 |
Neupro |
DIA |
硅酮 |
多奈哌齐 |
Adlarity |
储库型 |
聚丙烯酸酯 |
阿塞那平 |
Secuado |
- |
热熔胶 |
压敏胶作为透皮贴剂辅料的考量
压敏胶是贴剂中的关键辅料,影响贴剂的质量和疗效,如体外释放( in vitro release test,IVRT)、体外透皮(in vitro permeation test,IVPT)、黏附性能和稳定性等。
(1)压敏胶对IVRT 和IVPT 的影响
透皮贴剂中药物的吸收量首先取决于从胶黏基质中释放出的药量,到达皮肤表面的药物才能通过角质层和表皮或皮肤附属器官进入体循环。IVRT可评估药物从透皮贴剂中释放的速率和程度,是质量研究及稳定性考察中的重要指标。IVPT 则是通过模拟药物在生理条件下的透皮过程,表征药物透皮递送的速率和程度,以部分反映药品的质量与临床治疗的有效性。
不同类型的压敏胶,由于聚合物结构的差异很大,可表现出完全不同的体外行为。即使是同一类压敏胶,由于官能团的区别、添加剂( 如増黏剂、稳定剂) 的差异、交联程度的不同等因素,也会导致IVRT 和IVPT 的显著变化。
(2)压敏胶对粘附性能的影响
透皮贴剂作为一种特殊的剂型,药物释放的程度和速度与贴剂和皮肤接触的面积、紧密程度、持续时间是直接相关的。在给药的全过程中,贴剂应始终保持完全且均匀地黏附在患者的皮肤上,否则可能会导致递送药量的减失,从而降低疗效。因此,黏附力是影响贴剂使用效果的一项重要指标。
为使透皮贴剂达到预期的黏附性能,往往在压敏胶中加入一定辅料,如增黏剂、增塑剂等,因此在透皮贴剂的处方开发中,可筛选不同基质或添加合适的辅料,以满足贴剂的黏附性要求。
结语
越来越多的基于压敏胶技术的透皮贴剂产品正在开发中,国外透皮贴剂的产业化发展日益成熟,而我国的透皮贴剂发展和技术仍相对落后,原因之一就是缺乏研发和生产关键辅料医用压敏胶。
查询CDE辅料备案登记平台显示,共有11个医用压敏胶登记备案,国内企业仅有一个登记号,为江苏康倍得,其他均为国外进口备案,为德国汉高、德国杜邦和日本CosMed 制药,可以看出国内医用压敏胶还存在不足和落后。
所以,可以看出压敏胶是透皮贴剂中的一项核心材料和技术,发展透皮贴剂的一个关键突破是大力发展本土企业对压敏胶的投入研发。
参考资料:
张小红, 王 浩, 侯惠民.经皮给药系统中压敏胶的组成及性能的研究进展[J].中国医药工业杂志, 2008, 39(10):767-772.
WOKOVICH A M, PRODDUTURI S, DOUB W H, et al.Transdermal drug delivery system (TDDS) adhesion asa critical safety, efficacy and quality attribute [J].Eur JPharm Biopharm, 2006, 64(1): 1-8.
LI N, QUAN P, WAN X, et al.Mechanistic insights of theenhancement effect of sorbitan monooleate on olanzapinetransdermal patch both in release and percutaneousabsorption processes [J].Eur J Pharm Sci, 2017, 107: 138-147.
ASSAF S M, SALLAM A S A, GHANEM A M.Design and evaluation of transdermal delivery system containingtamsulosin hydrochloride [J].J Drug Deliv Sci Technol,2019, 51: 524-534.
PURI A, BHATTACCHARJEE S A, ZHANG W, et al.Development of a transdermal delivery system for tenofovir alafenamide, a prodrug of tenofovir with potent antiviral activity against HIV and HBV [J].Pharmaceutics, 2019,11(4): 173.
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