경피 패치

Transdermal patch
더말 패치와 혼동하지 말자.
왼쪽 팔에 적용된 21mg 용량 니코더름 CQ 패치
피임 패치
클로니딘 정제 및 경피 패치
약물을 전달하는 경피 패치가 의료 환경에서 피부에 도포된다. 패치에는 관리자의 이니셜뿐만 아니라 관리 시간과 날짜가 라벨로 표시되어 있다.
마이크로 니들 패치 크기 비교[1]
약물을 전달하는 경피 패치가 의료 환경에서 피부에 도포된다. 패치에는 관리자의 이니셜뿐만 아니라 관리 시간과 날짜가 라벨로 표시되어 있다.

경피 패치는 약제 접착 패치로, 피부를 통해 혈류로 특정 양의 약물을 전달하기 위해 피부에 부착된다. 경피 약물 전달 경로의 이점은 경피 약물 전달 경로(구강, 국소, 정맥 또는 근내)가 대개 의약품 저장소를 덮고 있는 다공성 막이나 얇은 층을 녹이는 체온을 통해 환자에게 통제된 약물 방출을 제공한다는 것이다. 접착제에 내장된 약 경피 전달체계의 주된 단점은 피부가 매우 효과적인 장벽이라는 사실에서 비롯된다. 그 결과 분자가 피부에 침투할 수 있을 정도로 작은 약품만이 이 방법으로 전달될 수 있다. 상업적으로 이용 가능한 최초의 처방전은 1979년 12월 미국 식품의약국(FDA)의 승인을 받았다. 이 패치들은 멀미를 위해 스코폴라민을 투여했다.[2][3][4][5]

연구진은 피부의 제약을 극복하기 위해 마이크로 바늘로 구성된 마이크로니들 경피 패치(MNPs)를 개발했다. 마이크로니들 경피 패치(Mronele transdermal patches)는 약물을 미리 미크론화하지 않고도 보다 다재다능한 성분이나 분자를 피부를 통과시킬 수 있다. MNP는 의료 전문가의 도움이 필요하지 않은 의약품의 통제된 방출과 간단한 적용의 이점을 제공한다.[6] 첨단 MNP 기술을 통해 얼굴 피부에 도포되는 스킨 화이트너[7] MNP 등 현지 용도에 맞게 약물 전달을 지정할 수 있다. 입의 내부 조직이나 소화 트랙과 같이 피부 이외의 조직으로 침투하도록 많은 종류의 MNP가 개발되었다. 이것들은 분자를 대상 영역에 더 빠르고 더 직접적으로 전달하도록 촉진한다.

적용들

부작용

  • 2005년 FDA는 통증 조절을 위한 펜타닐 경피 패치인 듀라게시크(Duragesic)를 사용하는 환자들의 약물 과다복용과 관련된 사망 및 기타 심각한 부작용에 대한 보고에 대해 조사 중이라고 발표했다. 이후 2005년 6월에 안전 정보를 추가하기 위해 듀라제틱 제품 라벨이 업데이트되었다.[18]
  • 2007년 데이트라나 ADHD 패치의 제조업체인 샤이어와 노벤제약은 보호 릴리즈 라이너에서 패치를 분리하는 문제가 발생하여 패치의 상당 부분을 자발적 리콜한다고 발표했다.[19] 그 이후로 패치나 보호 포장에 대한 더 이상의 문제는 보고되지 않았다.
  • 2008년에는 펜타닐 패치 ALZA 제약 회사(주요 의료 제조 업체의 한 부서 존슨 &, 존슨)과 Sandoz 2개의 제조 업체들 나중에는 젤이 약 주머니 속에서 너무 빨리, overd을 야기할 수 있는 새게 만들어 나가도록 허락했다 제작 상의 결함이 때문에 무리 중에 그들의 버전의 리콜을 실시했다.ose 그리고 죽음도.[20] 2009년 3월 현재 ALZA에서 제조하고 있는 산도즈는 더 이상 경피 펜타닐 패치에 젤을 사용하지 않고 대신 산도즈 브랜드 펜타닐 패치는 밀라와 같은 다른 펜타닐 패치 제조업체와 유사한 매트릭스/접착식 서스펜션(약물을 다공성 막이 있는 별도의 파우치에 담는 대신 접착제와 혼합)을 사용한다.n과 얀센.[21]
  • 2009년 FDA는 금속성 지지대가 있는 경피용 약품 패치로 인한 MRI 스캔 중 화상 위험성에 대한 공중 보건 권고 경보를 발표했다. MRI 스캔 전에 약용 패치를 제거하고 스캔이 완료된 후 새 패치로 교체하는 것이 좋다.[22]
  • 2009년 유러페이스 저널에 실린 기사는 내부심장세동기(ICD)뿐만 아니라 외부로부터 받은 충격요법으로 인해 금속(대개 배접물질로서)이 함유된 경피 패치로 인해 발생한 피부화상에 대한 자세한 이야기를 다루었다.[23]

구성 요소들

경피 패치의 주요 구성 요소는 다음과 같다.

  • 라이너 - 보관 시 패치 보호 라이너는 사용하기 전에 탈거한다.
  • 약물 - 릴리즈 라이너와 직접 접촉하는 약물 솔루션
  • 접착제 - 패치의 구성 요소와 함께 패치를 피부에 부착하는 기능
  • 막 - 저장장치 및 다층 패치의 약품 방출 제어
  • 백업 - 외부 환경으로부터 패치 보호
  • Permission Enhancer - 이것들은 약물의 전달을 증가시키는 투과 촉진제들이다.
  • Matrix Filler - Matrix에 대량 공급되며, 일부는 Matrix 보강제 역할을 한다.

기타 구성요소는 다음과 같다. 스태빌라이저(항산화제), 방부제 등

종류들

검체 경피 패치. 왼쪽은 '저수지'형, 오른쪽은 '단층 약물-적응형'형이다. 두 성분 모두 방출 속도가 동일한 정확히 동일한 활성 성분을 함유하고 있다.

경피 패치에는 5가지 주요 유형이 있다.

단층 약물복용

이 시스템의 접착층에는 약도 들어 있다. 이러한 유형의 패치에서는 접착 층이 피부에 전체 시스템과 함께 다양한 층을 함께 붙이는 역할을 할 뿐만 아니라 약물의 방출도 담당한다. 접착 층은 임시 라이너와 등받이로 둘러싸여 있다. 표피에 부착된 피부 접촉 접착제 안에 직접 약물이 포함된 것이 특징이다.

다층 약물복용

다층 약물-접착 패치는 단층 시스템과 유사하다. 그러나 다층 시스템은 보통 막으로 분리되는 약물-접착제의 또 다른 층을 첨가한다는 점에서 다르다(그러나 모든 경우에 그렇지는 않다). 한 층은 약물을 즉시 방출하기 위한 것이고 다른 층은 저장소에서 약물을 방출하기 위한 것이다. 이 패치는 또한 임시 라이너 레이어와 영구적인 뒷받침을 가지고 있다. 이것으로부터의 약물 방출은 약물 분자의 막 투과성과 확산에 달려 있다.

저수지

단층 및 다층 약물접착 시스템과 달리 저수지 경피계에는 별도의 약물층이 있다. 약층은 접착층으로 분리된 약용액이나 서스펜션이 들어 있는 액체 구획이다. 마약 저장소는 약제 불멸의 금속성 플라스틱 라미네이트로 성형된 얕은 구획에 완전히 캡슐화되어 있으며, 한 면에는 아세테이트와 같은 폴리머로 만든 요율조절 막이 있다. 이 패치는 또한 백업 계층에 의해 백업된다. 이 유형의 시스템에서 해제 속도는 0순이다.

매트릭스

매트릭스 시스템은 약물 용액이나 정지를 포함하는 반물질 매트릭스의 약물 층을 가지고 있다. 이 패치의 접착 층이 약층을 둘러싸고 부분적으로 오버레이된다. 단일 기기로도 알려져 있다.

증기 패치

증기 패치에서는 접착 층이 다양한 층을 함께 접착하는 역할뿐만 아니라 증기를 방출하는 역할도 한다. 증기 패치는 최대 6시간 동안 에센셜 오일을 방출하며 주로 디콘스티온에 사용된다. 시중에 판매되는 다른 증기는 수면의 질을 향상시키거나 금연에 도움을 준다.

마이크로네들 패치(MNP)

마이크로네들 패치(MNPs)는 경피 패치의 일종으로 장점을 유지하면서도 기본적인 경피 패치의 단점을 줄여준다. MNPs는 패치 1평방 센티미터 당 102-104개의 바늘을 내장하고, 약 20 μm 두께의 각질층이라고 알려진 피부 조직을 쉽게 통과시켜, 최대 크기의 고분자까지 통과할 수 있다.[6] MNP의 발달은 주로 선택적 경피 패치가 니코틴, 피부와 산아제한 등 더 작은 크기나 미세화된 분자를 전달해 피부를 쉽게 분산시키고 침투시킬 수 있지만 매크로나 큰 크기의 분자를 전달하지 못하기 때문이다. 1001000μm의 바늘이 패치를 가로질러 퍼져 있어 환자들이 패치로 인한 불편함을 느끼지 않도록 했다. MNP에 사용되는 바늘은 두 종류가 있는데, 첫 번째 바늘은 금속, 세라믹 또는 폴리머로 만들어진 비수용성 바늘이고, 두 번째 바늘은 사당류나 용해성 고분자로 만들어진 수용성 바늘이다.[6]

피부 패치 외에도, MNP는 다른 조직에서 분자를 전달하도록 설계될 수 있다. 개발 중인 일부에는 내부 표면이 포함된다. 입, 질, 위장관, 혈관벽 및 외부 표면: 피부, 눈, 손톱, 항문, 두피.[6] 일반적인 경피 패치처럼 혈류에만 의존할 필요 없이 보다 특정한 영역인 원하는 전달을 목표로 하는 데 도움을 준다.

MNPs 약물 전달[편집]

앞서 언급했듯이, MNP는 국소적 또는 구강 섭취에 비해 더 효율적인 전달을 제공한다. 약물전달 연구에서 연구원들은 다른 방법들에 비해 MNPs에서 더 빠른 피크 농도(Cmax)를 얻기를 원한다. 연구에 따르면 MNP는 최대 농도에 20분(tmax)까지 도달하는 반면 경구 섭취는 1시간의 tmax에서 최고 농도에 도달한다. 게다가, MNPs의 Cmax는 구강 섭취에 비해 최대 6배까지 높다.[6] 분만을 빠르게 하면 몸이 가장 집중된 약물을 섭취하게 된다. 이 값은 직접 주사와만 일치하지만 피부 외상과 바늘 공포증이 있는 사람들이라면 MNP는 대략 같은 시간과 집중력에 도달할 수 있는 대안이 될 수 있다.

보다 직접적인 현지배달을 받기 위해 피부 이외의 다른 조직에서 MNP를 사용할 수 있다.[24] 표 1에는 MNP의 전달을 위해 연구한 내부 표면이 적어도 5개 있고 피부 이외의 외부 표면이 4개 있다.

MNP는 진피층에 직접 전달하기 위해 각질층을 뚫을 수 있다.[25]
표 1: MNP 전달을 위해 연구된 조직
내부 표면 외부 표면
입 스킨
질 눈
위장관 트랙스 손톱
혈관벽 항문
두피

마이크로네들 유형

마이크로네들에는 모양과 다른 특징으로 구별되는 많은 종류가 있다. 유형에는 다음이 포함된다. 분해 가능한 MNP, 고체 비용접성 MNP 및 중공 MNP. 상황 및 약물 특성에 따라 다른 MNP를 선택할 수 있다.

수용성 또는 용해성 MNP

MNP의 종류 중 하나는 용해성 폴리머나 사카라이드로 만들어진 수용성 바늘이다. 그러나 분해 가능한 바늘은 피부층에 약을 효율적으로 전달할 수 없다. 바늘이 미리 용해되기 때문에 약물 최대 농도는 피부까지 수행할 수 없다. 다행히도, 연구원들은 바늘이 인체 환경에서 더 오래 지속되도록 하기 위해 불용성 백업층을 개발했다. 이 디자인은 MNP를 피부에 도포한 후 5분 이내에 90% 이상의 약물을 효율적으로 전달할 수 있도록 한다.[26]

해결 불가능한 MNP 또는 해결할 수 없는 MNP

용해 가능한 MNP 이외에 바늘은 또한 신체 환경에서 용해되지 않는 금속이나 세라믹으로 만들어질 수 있다. 이러한 코팅된 약물 바늘은 바늘이 몸 안에서 용해되지 않고 일관된 집중의 약물을 전달할 수 있다. 이런 종류의 MNP는 성능이 더 좋으나 용해성 MNP에 비해 금속이나 세라믹 MNP는 이전 버전의 MNP이다. 패치가 작더라도 금속 또는 세라믹 MNP는 여러 가지 폐기물 문제를 일으킬 수 있다. 금속과 세라믹을 재활용하는 것은 재활용 비용을 극복하기 위해 양이 매우 적기 때문에 매우 어렵다. 그렇기 때문에 연구원들은 용해되지 않는 MNP에서 약물 전달의 특징과 성능이 유사한 분해 가능한 MNP를 개발하려고 한다.[26]

할로우 MNP

모든 MNP 중에서 속이 빈 바늘은 200μL까지 더 많은 양의 분만을 허용한다. 그 메커니즘은 피하수체의 작동을 모방하지만, 조작은 딱딱하고 복잡하다. 속이 빈 바늘은 삽입이 부적절할 경우 잠재적 고장을 일으킨다. 제조와 적용 공정이 복잡해 무엇보다 중공 MNP의 인기가 가장 낮은 이유다.[1]

이점

  1. MNP는 피부 표면에 구멍을 낼 수 있으며, 피부 모세혈관으로 바로 우회하는 약물의 빠른 발달을 가능하게 한다.[6]
  2. 니들스틱을 폐기하는 것은 병원체의 부상과 전염을 일으킬 수 있다.[27]
    무통.
  3. 의도된 조직에 직접 접근할 수 있도록 지역화할 수 있다.[6]
  4. MNP는 환자 스스로 안전하게 투여할 수 있기 때문에 숙련된 의료 종사자에 대한 의존도가 낮다.[6]
  5. 일부 약물은 물에 용해성이 좋지 않아 MNP 불용성 약물과 화합물은 피부층에 직접 "주입"될 수 있다. 불용성 약물의 경피 전달을 더욱 강화한다.[28]
  6. 바늘 및 주사기 방법(네모스틱)에 비해 안전성이 우수함. 폐기물 감소, 병원체 전달 및 부상 제거. 미국에서 매년 최소 30만 건의 니들스틱 관련 부상이 발생하며, 처분으로 인해 부상자의 거의 절반이 발생한다.[28]

적용

백신 전달 플랫폼으로서의 MNP

운송이 필요한 재래식 백신 장비 세트.[29]

MNPs 예방접종은 직접주사의 대안이 될 수 있다. 경피 패치보다 더 큰 분자를 전달할 수 있는 MNP는 또한 다른 물리적 크기를 가진 생체 활성 분자를 전달할 수 있다. 비활성 바이러스나 병원체가 기존 주사제로 인한 불편함이나 피부 자극 없이 체내에 유입될 수 있다는 것을 의미한다. 일반적으로 특정 온도와 조건에서 운반해야 하는 보관 비용도 줄일 수 있다. 마이크로네들 공동 연구자인 조지아공대 화학 생물분자공학과의 마크 프라우스니츠 박사는 cdc.gov 웹사이트에 "마이크로네들 패치의 주요 장점은 전달의 용이성일 것이다"라고 말했다. MNP는 바이알 병에 비해 작고 얇아 한 번의 여행으로 대량 수송이 가능하다.[30] 주사기, 더러운 바늘 등 의료폐기물도 없어져 농촌지역에서는 혈액매개성 질환의 병원체 전염 가능성이 낮아진다.[7]

한 연구에서 홍역 코팅된 MNP는 바이알 운송에 비해 높은 온도에 내성이 있을 수 있다. 냉장고에 이런 사치가 없는 저소득 국가에서는 더 높은 온도 내성이 안전 베팅이다. 게다가, 백신의 전달은 MNP에 의해 통제된다. 개발 도상국에서 고도로 훈련된 의료 종사자들이 백신을 적용할 필요가 적다. 그러나, MNPs 홍역 백신에 대한 연구는 아직 개발 중에 있지만, 다른 종류의 백신에[30] 대해서는 미래에 가능성을 열어두고 있다.

비만을 줄이는 MNPs

비만은 요즘 선진국에서 가장 인기 있는 주제 중 하나이다. 연구자들은 특정 약물을 이용해 비만율을 낮추려고 노력해왔는데, 특히 '찾아가는 화합물'로 알려져 있다. 특정 그룹의 지방 조직을 공략하기 위해 MNP를 활용, 특정 그룹의 지방 조직으로 갈변하는 나노 입자를 전달할 수 있음을 보여준다. 그렇게 함으로써 MNP가 국산화되면서 약물의 부작용을 줄일 수 있다. 그 결과는 4주간의 실험에서 쥐의 흰 지방이 줄어들었다는 것을 보여준다. 게다가, 생쥐의 신진대사가 개선되었다는 것은 MNP를 이용한 비만을 줄이기 위한 실험이 미래에 실험할 가치가 있다는 것을 의미하기도 한다.[31] 이 연구가 성공적이라면, 직접 주사 비만 치료제는 의료 전문가의 도움이 필요하기 때문에 MNPs 치료는 훌륭한 선택이 될 수 있다. 여기서 MNP는 특별한 기술 없이도 환자가 할 수 있다.

화장품 및 스킨케어를 위한 MNP

얼굴 미백제, 다크 아이서클 세럼 등 피부 트리트먼트도 MNP에 접목할 수 있다.[32] 국부적인 특성으로 얼굴 부위까지 피부 미백 전달을 강화했다. 다크 아이서클 같은 아주 구체적인 지점까지. 멜라닌(피부에서 발견되는 짙은 색소 또는 검은 색소) 지수를 측정해 MNP에 코팅된 미백제로 치료하는 피사체는 미백 에센스(주제) 그룹에 비해 멜라닌 지수가 낮은 것으로 나타났다. 치료는 8주 동안 지속되며, 결과는 MNP가 피부 자극을 유발하지 않고 신체의 특정 부위나 국소화를 위해 설계될 수 있기 때문에 MNP가 유망한 화장품 벡터일 수 있다는 것을 보여준다.[33]

규제 측면

경피 패치는 미국 식품의약국(FDA)에서 복합 제품으로 분류하는데, 이 장치가 전달하도록 설계된 약물 또는 생물학적 제품과 결합된 의료기기로 구성된다. 미국에서 판매하기 전에, 모든 경피 패치 제품은 식품의약품안전청에 신청하여 승인을 받아야 하며, 의도된 사용에 대한 안전성과 효능을 입증해야 한다.[34]

안전

마이크로 니들 패치(MNP)는 촛대를 사용한 직접 주입과 비교했을 때 안전의 또 다른 선택일 수 있다. MNP는 취급의 안전성뿐만 아니라, 보다 나은 폐기 및 병원체 전달을 방지한다. 특별한 상황에서 MNP는 아래에 언급된 합병증을 일으킬 수 있다.

피부 자극

드물지만 MNP는 민감한 피부를 가진 사람에게 피부 자극을 일으킬 수 있다. MNP가 피부에 자극을 주지는 않지만 민감한 피부 그룹의 가능성을 닫지 않는다는 연구 결과가 대부분이다.

부적절한 응용 프로그램

특히 속이 빈 MNP의 경우, 그렇게 뻣뻣하지 않은 바늘은 피부 바깥층에 불필요한 구멍을 낼 수 있다. 따라서 피부에 외상을 유발하고 약물의 성능과 체내 흐름을 제한할 수 있다.[1]

미래 개발

대부분의 MNP 애플리케이션은 아직 개발 중이기 때문에, 약물 전달의 효율성의 장기적인 영향에 주목하는 것이 중요하다. 나아가 MNP를 이용해 어떤 분자가 전달될 수 있는지에 대한 정보를 얻기 위해서는 더 많은 연구가 필요하다. 작은 플라스틱 뒷면이 수질오염의 원인이 될 수 있기 때문에, 적절한 폐기 없이 바람과 물로 쉽게 운반될 수 있다는 것을 기억하기 때문이다.

규제 측면

경피 패치는 미국 식품의약국(FDA)에서 복합 제품으로 분류하는데, 이 장치가 전달하도록 설계된 약물 또는 생물학적 제품과 결합된 의료기기로 구성된다. 미국에서 판매하기 전에, 모든 경피 패치 제품은 식품의약품안전청에 신청하여 승인을 받아야 하며, 의도된 사용에 대한 안전성과 효능을 입증해야 한다.[35]

참고 항목

참조

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외부 링크