インバソーム

経皮薬物送達システムは、薬物療法を皮膚バリアを通して輸送する方法です。皮膚は人体最大の臓器であり、その主な目的は、化学物質、熱、放射線、微生物の脅威から身体を保護することです。しかし、皮膚は完全に防水ではなく、外部環境からガス、熱、体液の交換をある程度許容します。^{[ 3 ]}

皮膚は外部からの損傷から効果的に保護するために、いくつかの層で構成されています。3 つの区別される層は、表皮、真皮、および皮下層または皮下組織です。最も下の層は皮下組織です。これは主に脂肪組織で構成されています。次に真皮があり、これは繊維状タンパク質、繊維間ゲル、塩類、および水で構成される厚さ 3 ～ 5 mm の層です。表皮は皮膚の最上層であり、血管分布が終わる場所です。血管分布がないため、表皮を横切る体液、栄養素、および老廃物の移動は、表皮真皮接合部を介して行われます。^{[ 4 ] [ 5 ]}表皮はさらに 5 つの層に分けられます。最も内側から最も外側に向かって、発芽層、有棘層、顆粒層、透明層、および角質層です。表皮の大部分は角質細胞で構成されており、角質細胞は角質細胞の増殖、分化、角質化によって発生します。これらの基本的な皮膚細胞は、皮膚表面に向かって上方に移動するにつれて絶えず再生されます。^{[ 3 ] [ 5 ]}角質層は、脂質に富む基質内に密に詰まった死んだケラチンに富む角質細胞の厚さが10～15μmの層で、しばしばレンガとモルタルの構造として説明され、図示されています。^{[ 5 ]}

角質層への浸透は、TDDにおける最大の課題として認識されています。角質層は細胞構造が密であるため、薬物吸収の律速段階となっています。そのため、角質層を浸透させるための様々な方法が検討されてきました。一般的な方法としては、細胞間経路と細胞間経路があります。迂回的な細胞間経路は、細胞間の脂質に富む細胞間空間を通して分子を輸送することで、角質細胞を迂回しようとします。細胞間経路は、角質層の細胞を通して分子を直接輸送しようとします。この方法では、分子は角質細胞と細胞間脂質空間の両方を通過する必要があります。どちらの方法を選択するかは、輸送される化合物の物理的および化学的特性に依存しますが、細胞間経路が最も一般的です。そのため、角質層を介した分子の輸送メカニズムの開発方法をより深く理解するために、細胞間脂質バリアが研究対象となってきました。^{[ 3 ] [ 5 ]}

近年、経皮経路による治療薬の使用が増加したため、角質層透過性を向上させる技術が研究されてきた。主な研究経路は、化学的および物理的な浸透促進メカニズムである。^{[ 6 ]}

物理的な侵入方法の概要を以下の表にまとめました。

薬物送達を強化する化学的特性には、塩形成、薬物イオンペア、共晶混合物、化学的浸透促進剤の組み込み、およびリポソーム小胞の利用が含まれます。^{[ 13 ]}小胞は、現在の物理的浸透技術と組み合わせることで、薬物浸透を相乗的に改善できることが示されています。^{[ 2 ] [ 14 ] [ 15 ]}

テルペンは浸透促進剤として効果的であることが知られています。テルペンは角質層の強固なリン脂質構造を分解することでインバソーム内で働き、細胞間空間の透過性を高めます。^{[ 1 ]}

テルペン類と同様に、エタノールも角質層の脂質構造を破壊し、インバソームのリン脂質二重層を緩めることが示されている。エタノールはまた、脂質を軟化させることでインバソームの変形性を高め、皮膚の狭い細胞間隙を通り抜けるために平らになることを可能にする。^{[ 16 ]}

テルペン類とエタノールは、インバソームのリン脂質構造を緩め、テルペン類とエタノール溶液の一部がインバソームから漏れ出すことが示されている。そこで、テルペン類とエタノールは角質層の脂質も分離する。より小さく柔軟なインバソームは、細胞間を移動し、角質層を通過して生存細胞層に到達し、そこで薬剤が放出されて全身循環に到達する。このように、テルペン類とエタノールは、インバソームのリン脂質を分解して通過できるようにするだけでなく、角質層の密な細胞マトリックスを緩めることで、すでに柔軟なインバソームの浸透能力を高めるために協力して働く。^{[ 16 ] [ 17 ]}

脂質分散中、脂質と有機溶媒に目的の薬剤を加え、溶液をボルテックスして5分間超音波処理します。PBSを溶液に加えてさらにボルテックスし、水性緩衝液を使用して混合物を水和します。脂質の自発的な膨潤によりインバソーム小胞が形成され、最後に超音波処理、凍結乾燥、高圧押出が行われます。^{[ 18 ]}

薄膜水和法（従来法とも呼ばれる^）では、脂質と薬剤をエタノールに加えて超音波処理する。ロータリーフラッシュエバポレーターを用いて混合物を乾燥させ、窒素ガスを用いて有害な残留溶媒を除去する。得られた薄い脂質膜をPBSで水和し、冷却後、テルペン混合物を加えてインバソームを形成する。最後に、インバソーム溶液をボルテックスして超音波処理する。^{[ 18 ]}

インバソームは、さまざまな用途で検討されてきました。化粧品以外にも、医薬品や薬物送達の研究においてますます重要な役割を担うようになっています。使用分野には、免疫抑制剤、抗がん剤、ニキビ治療薬、避妊薬、勃起不全治療薬、降圧剤、脱毛症治療薬、抗精神病薬の送達が含まれます。^{[ 18 ] [ 19 ] [ 20 ]}

インバソームは、経皮投与法と組み合わせることで、皮膚バリアを標的とすることができる。これらの技術の例としては、経皮パッチ、マイクロニードル、クリームなどが挙げられる。

経皮パッチは、皮膚に貼付できる薬用粘着剤です。従来の皮下注射針や経口投与法と比較して、パッチは内蔵された放出機構により薬物貯蔵庫から薬物を放出することで、皮膚を通して薬物を制御放出することができます。さらに、パッチはマイクロニードルと組み合わせることで薬物吸収を高めることができます。^{[ 21 ]}

マイクロニードルは、角質層を迂回する低侵襲性の針の配列です。長さは数マイクロメートルから最大2000μmまでで、針には固体、コーティング、溶解性、中空、ハイドロゲル形成など、いくつかの形態があります。^{[ 22 ] [ 23 ]}

医療用クリームは、その比較的単純な構造、調製の容易さ、および使いやすさから、何世紀にもわたって使用されてきました。これらは、局所的な薬物送達のための、医療的に処理された半固形製剤です。クリームの利点には、患者のコンプライアンスの向上と初回通過代謝の回避が含まれます。^{[ 24 ] [ 25 ]}