微针经皮给药系统研究进展

1、    微针经皮给药系统研究进展    郭庆陆 孙桂平摘 要：经皮给药系统是指药物经皮肤吸收进入体循环，而到达作用部位，发挥其药效的一种给药策略。微针可刺穿皮肤角质层，使药物渗透率大大提高。微针技术作为一种新型的经皮给药方式，近年来得到了快速的发展，微针经皮给药技术的研发日渐成熟，针对其应用的研究越来越广泛。不仅用于经皮给药，还应用于美容领域。本文将介绍微针的种类及其应用的最新进展。关键词：微针；经皮给药；应用经皮给药系统（transdermal drug delivery system，tdds）也称经皮治疗系统，是药物进入人体的一种方式。与传统口服和

2、注射给药方式相比，该方法具有多种优势。首先，疼痛感小，患者可接受度强；其次，药物经皮吸收，降低了肝脏的首过效应及肝肠的灭活作用。1.微针的特点和分类微针一般是指通过微细加工工艺制作的尺寸在微米级，直径在30-80m，长度100m以上，呈针状的结构。实验证明微针在皮肤上时，就能使渗透量增大1000倍，当微针移除10s后，渗透量增大10000倍，移除1h后皮肤渗透量增大了25000倍，使用微针后皮肤渗透药物时，时长可维持将近5h1。1.1 实心微针实心微针的使用方法为刺破皮肤角质层，形成微小孔道，移除微针，将药物敷贴于微针作用部位，使药物通过微小孔道扩散入皮肤。已有实验表明，实心微针可提高药物的吸

3、收效率，由于在实验动物上容易操作，实心微针多用于实验研究，产品和应用中较少见。其优势为制作工艺相对简单，可使用的制作材料很多，如玻璃、陶瓷、不锈钢、硅和非降解聚合物等。1.2 可溶性微针采用可生物降解、可溶性聚合物和多糖制成的微针，称为可溶性微针。将药物与可溶性聚合物混合制成微针，使用时将微针贴片在皮肤内保留一定时间，药物分子从针体刺穿皮肤形成的通道中释放进入皮肤。与实心微针和镀层微针相比，可溶性微针降低了刺入皮肤断裂的可能性。其缺点是由于在针体中混入药物，针体的机械强度和硬度可能受到影响；患者的皮肤会受到混合制作过程中残留的有机溶剂的刺激；微针的载药量也无法做到精准控制。1.3 中空微针中空

4、微针与实心微针相似，不同之处是在针体的中间部分有微小的孔道，其功能类似于传统的注射器，其刺破皮肤后在外部压力的驱动下，将药物通过针体中间的孔道进入皮肤。其最大的优势为药物可精确定量的进入皮肤。空心微针可单独用于皮下注射，对皮肤的刺激很小，使患者的顺应性大大提高。相比于实心微针，整列的空心微针单次注射药物的量大大提升，既安全又起效快，生物利用度也非常之高2。其劣势在于要求更高的制作工艺，存在刺穿皮肤过程中孔道易被组织堵塞的问题，解决该问题仍需进一步的研究与探索。2.微针经皮给药系统的应用研究微针可加载多种药物，应用于疾病的预防和治疗。2.1 微针应用于美容微针作为一种新型的皮肤病治疗方法，不仅具

5、有治疗功能，还兼具美容功能。近几年，在美容市场上出现了多种微针设备，如印章微针，滚轮微针，电动微针等。（1）印章微针：由手柄和印章式的头构成，微针位于印章之上，使用时微针垂直作用于皮肤，一般用于局部瘢痕治疗3。（2）滚轮微针：是目前市场上应用最广泛的微针，由手柄和滚轮构成，在滚轮上分布着若干排微针，使用时微针在皮肤上滚动，微针可刺入皮肤形成微孔和刺激皮肤细胞增生。（3）电动微针：由可以振动的印章微针头和笔样的主体构成，通过机械驱动作用，头部的微针反复振动，消除了操作者使用微针时皮肤受力不均匀的缺点4。2.2 微针用于糖尿病的治疗。微针经皮给药系统用于治疗糖尿病的研究，在一定程度上可以弥补当下治

6、疗糖尿病的缺陷。多项临床研究表明，微针在治疗糖尿病方面有不可替代的优势。可溶性的胰岛素微针可有效地传递胰岛素进入人体的循环系统，从而达到降低血糖的目的。淀粉/明胶胰岛素可溶性微针可在5min内完全溶解，释放药物与皮下注射相比，药理和生理利用度均超过9%5。2.3 微针用于疫苗接种微针疫苗是微针研究进展最快的领域，目前已上市和处于临床研究阶段的微针疫苗多为针长为600到1500m的空心微针，主要因为空心微针可以通过控制针长，针内径和外加储药装置，达到一定的给要流速和给药剂量6。guo等7利用功能微针对皮肤进行预处理，然后将载有乙肝病毒表面抗原（hbsag）的水凝胶贴片作用于皮肤，通过经皮免疫的方

7、式，使机体获得免疫乙肝病毒的能力。除了可加载乙肝病毒表面抗原以外，还可用于流感疫苗、脊髓灰质炎疫苗、基因疫苗的接种，特异性抗体几何平均滴度（gmt）、血清保护率、血清转化率均优于肌肉注射。微针经皮给药系统的发展，对于疾病的治疗具有重大意义，微针不仅在皮肤病领域取得了良好的实验结果，在胰岛素和疫苗给药的临床研究证明了微针给药的可行性。但微针技术还存在诸多问题，例如可能引发感染或造成人体局部皮肤功能紊乱。可溶性微针长期使用是否会对人体造成损伤等问题还需进一步研究。随着微针加工技术和药学研究的发展，相信微针在医疗等领域会有新的突破。参考文献：1 henrys，mcallisterdv，allenmg

8、，etal.microfabricat-edmicroneedles：anovelapproach totransdermaldrug deliveryj.jpharm sci，1998，87（8）：922-925.2 kim y c，park j h，prausnitz m r. microneedles for drug and vaccine deliveryj. advanced drug delivery reviews，2012，64 （ 14 ） ： 1547 -15683 bahuguna a. micro needling-facts and fictionsj.asian

9、journal of medical sciences，2013，4（ 3） ： 1-44 mccrudden mt，mcalister e，courtenay aj，et al. mi croneedle applications in improving skin appearancej. exp der matol，2015，24（ 8） ： 561-566.5 沈瑞雪，朱壯志，章俊云等.可溶性微针在经皮给药系统中的开发进展j，世界临床药物，2017，38（9）：638-642.6 刘春晶，林福玉，刘金毅等.微针技术在透皮给药方向的研究进展j，生物技术通讯，2018，1（29）：148-154.8 guo l， qiu y， chen j， et al. effective transcutaneous immunization against hepatit