樂明研究 | 壓敏膠在透皮貼劑中的應用及現狀
更新時間:2022-09-16  【關閉
透皮貼劑一般分為2種類型:儲庫型(drug in reservoir DIR)(藥物被包封在背襯材料和控釋膜之間)(圖1)和聚合物骨架型。聚合物骨架型又分為膠黏劑骨架型(DIA)(藥物分散在膠黏劑中)(圖2)和聚合物藥庫型(藥物分散在聚合物中)(圖3)。儲庫型貼劑使用高分子材料將藥物包裹成儲庫,通過控釋膜來控制藥物的釋放速率,當藥物與壓敏膠不相容或在壓敏膠中不能充分溶解時,通常使用儲庫型。

圖1 儲庫型透皮系統

圖2 膠黏分散型透皮系統

圖3 聚合物藥庫透皮系統


然而,對于各種類型經皮給藥系統而言,膠黏劑層是主要組成部分,而壓敏膠是較為理想的經皮釋放用膠黏劑,是經皮給藥系統的關鍵輔料,有時又可作為藥物的儲庫載體,可調節藥物的釋放速率。比如膠黏分散型透皮系統中壓敏膠既作為藥物儲庫載體,又可調節藥物的釋放速率。


壓敏膠的分類

壓敏膠根據化學成分可分為以下幾類:

(1)橡膠型壓敏膠

可以進一步劃分為天然橡膠壓敏膠和合成橡膠壓敏膠。天然橡膠壓敏膠,這是開發最早、至今產量仍然很大的一類橡膠型壓敏膠粘劑。它們是以天然橡膠彈性體為主體,配合以增粘樹脂、軟化劑、防老劑、顏填料和交聯(硫化)劑等添加劑的復雜混合物。合成橡膠壓敏膠的制備方式與天然橡膠壓敏膠相似,把主體物質天然橡膠更換成合成橡膠即可。

(2)熱塑性彈性體壓敏膠

熱塑性彈性體(TPE)也被稱為熱塑性橡膠(TPR),是由化學鍵組成不同的樹脂段和橡膠段,常溫下具有橡膠的彈性,高溫下具有可塑化成型,因此也被人們稱為第三代橡膠。

以苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共物(SBS)和苯乙烯-異戊二烯-苯乙烯嵌段共物(SIS)為代表的熱塑性彈性體是制造熱熔壓敏膠粘劑的主要原料。

既可在高溫下形成低黏度的熔融物用于配制熱熔壓敏膠(HMPSA),又可在有機溶劑中溶解配制溶液型壓敏膠,近年得到迅速發展和應用。

(3) 丙烯酸酯壓敏膠

丙烯酸酯類壓敏膠是目前應用最為廣泛的壓敏膠,主體是由各種丙烯酸酯單體共聚而得的丙烯酸酯共聚物。由于丙烯酸酯單體種類繁多,因此選用不同單體利用共聚和交聯方式可以制得滿足各種不同性能要求的壓敏膠粘劑。

近20年來,丙烯酸酯壓敏膠粘劑發展非常迅速,并已經取代了天然橡膠壓敏膠的霸主地位。

(4)硅酮壓敏膠

一般指以有機硅聚合物為主體,以甲苯或二甲苯為溶劑的壓敏膠產品,與其他三種傳統壓敏膠相比,硅壓敏膠具有優異的耐化學性、耐水性、耐油性、耐溶劑性、耐高溫性、耐低溫性、耐熱性、抗氧化性、降解性等性能。

另外根據壓敏膠的物理形態分類,可分為乳液型、溶劑型、熱熔型等。


透皮貼劑中的常用壓敏膠類型

透皮貼劑的黏合性能對于透皮給藥治療至關重要,貼劑在整個遞送過程中必須與皮膚保持完全接觸,以確保有效的藥物遞送。用于設計透皮貼劑的黏合劑主要包括丙烯酸類壓敏膠、聚異丁烯硅酮壓敏膠及熱熔膠等。表1匯總了國外上市的貼劑的透皮系統以及壓敏膠類型。


1 國外上市的一些經皮給藥貼劑以及使用壓敏膠情況

藥物名稱

商品名

TDDs類型

壓敏膠類型

可樂定

Catapres-TDDs

DIA

聚異丁烯

雌二醇

Climara

DIA

聚丙烯酸酯

雌二醇

Estraderm

儲庫型

聚異丁烯

雌二醇

Vivelle

DIA

聚丙烯酸酯

雌二醇

Fempatch

DIA

硅橡膠  

芬太尼

Duragrsic

儲庫型

硅橡膠

尼古丁

Nicoderm

DIA

聚異丁烯

尼古丁

Harbitrol

聚合物藥物儲庫

聚丙烯酸酯

尼古丁

Nicotrol

DIA

聚異丁烯

尼古丁

Prostep

聚合物藥物儲庫

聚丙烯酸酯

硝酸甘油

Transderm-Nitro

儲庫型

硅橡膠

奧昔布寧

Oxytrol

DIA

聚丙烯酸酯

司來吉蘭

Emsam

DIA

聚丙烯酸酯

布南色林

Lonasen

-

聚丙烯酸酯

卡巴拉汀

Exelon

聚合物藥物儲庫

硅酮

羅替高汀

Neupro

DIA

硅酮

多奈哌齊

Adlarity

儲庫型

聚丙烯酸酯

阿塞那平

Secuado

-

熱熔膠  


壓敏膠作為透皮貼劑輔料的考量

壓敏膠是貼劑中的關鍵輔料,影響貼劑的質量和療效,如體外釋放( in vitro release test,IVRT)、體外透皮(in vitro permeation test,IVPT)、黏附性能和穩定性等。

(1)壓敏膠對IVRT 和IVPT 的影響

透皮貼劑中藥物的吸收量首先取決于從膠黏基質中釋放出的藥量,到達皮膚表面的藥物才能通過角質層和表皮或皮膚附屬器官進入體循環。IVRT可評估藥物從透皮貼劑中釋放的速率和程度,是質量研究及穩定性考察中的重要指標。IVPT 則是通過模擬藥物在生理條件下的透皮過程,表征藥物透皮遞送的速率和程度,以部分反映藥品的質量與臨床治療的有效性。

不同類型的壓敏膠,由于聚合物結構的差異很大,可表現出完全不同的體外行為。即使是同一類壓敏膠,由于官能團的區別、添加劑( 如増黏劑、穩定劑) 的差異、交聯程度的不同等因素,也會導致IVRT 和IVPT 的顯著變化。

(2)壓敏膠對粘附性能的影響

透皮貼劑作為一種特殊的劑型,藥物釋放的程度和速度與貼劑和皮膚接觸的面積、緊密程度、持續時間是直接相關的。在給藥的全過程中,貼劑應始終保持完全且均勻地黏附在患者的皮膚上,否則可能會導致遞送藥量的減失,從而降低療效。因此,黏附力是影響貼劑使用效果的一項重要指標。

為使透皮貼劑達到預期的黏附性能,往往在壓敏膠中加入一定輔料,如增黏劑、增塑劑等,因此在透皮貼劑的處方開發中,可篩選不同基質或添加合適的輔料,以滿足貼劑的黏附性要求。


結語

越來越多的基于壓敏膠技術的透皮貼劑產品正在開發中,國外透皮貼劑的產業化發展日益成熟,而我國的透皮貼劑發展和技術仍相對落后,原因之一就是缺乏研發和生產關鍵輔料醫用壓敏膠。

查詢CDE輔料備案登記平臺顯示,共有11個醫用壓敏膠登記備案,國內企業僅有一個登記號,為江蘇康倍得,其他均為國外進口備案,為德國漢高、德國杜邦和日本CosMed 制藥,可以看出國內醫用壓敏膠還存在不足和落后。

所以,可以看出壓敏膠是透皮貼劑中的一項核心材料和技術,發展透皮貼劑的一個關鍵突破是大力發展本土企業對壓敏膠的投入研發。



參考資料:

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