投与経路

薬理学および毒物学において、投与経路とは、薬物、液体、毒物、またはその他の物質が体内に取り込まれる方法である。 ^[1]

投与経路は、一般的に、物質が適用される場所によって分類されます。一般的な例としては、経口投与と静脈内投与があります。経路は、作用の標的がどこにあるかに基づいて分類することもできます。作用は、局所的（局所的）、経腸的（全身に作用するが、消化管を通じて送達される）、または非経口的（全身に作用するが、消化管以外の経路によって送達される）です。投与経路と剤形は、薬物送達の側面です。

投与経路は通常、適用場所（または曝露）によって分類されます。

有効成分が塗布部位から目的の効果を発揮する部位までたどる経路または経過は、通常、薬物動態（薬物の摂取、分布、および排泄のプロセスに関するもの）の問題です。例外として、経皮経路または経粘膜経路があり、これらは現在でも一般的に投与経路と呼ばれています。

有効成分の標的効果の場所は、通常、むしろ薬力学の問題です（たとえば、薬物の生理学的効果に関するもの^[2]）。例外は局所投与であり、これは通常、適用場所とその効果の両方が局所的であることを意味します。^[3]

局所投与は、局所適用部位と局所薬力学的効果の両方として定義されることもある^[3]。また、効果の部位に関係なく、単に局所適用部位として定義されることもある^{[4] [5] 。}

消化管経由の投与は、経腸投与または腸溶性投与（文字通り「腸を通って」という意味）と呼ばれることがあります。経腸/腸溶性投与には通常、腸によって取り込まれるという意味で、経口^[6]（口から）および直腸（直腸に）^{[6]投与が含まれます。ただし、経口投与された薬物の取り込みは}胃の中で既に起こっている場合もあり、そのような場合は、この投与経路には消化管（消化管に沿って）という用語の方が適切かもしれません。さらに、舌下^[6]（舌の下）や唇下または頬側（頬と歯茎/歯肉の間）などの経腸として分類されることが多い投与部位は、腸に到達することなく消化管の近位部で取り込まれます。厳密に言えば、経腸投与（腸内に直接投与）は全身投与に使用できるほか、造影剤を腸内に注入して画像化する造影浣腸などの局所投与（局所的と呼ばれることもある）にも使用できます。ただし、効果の部位に基づく分類の目的では、経腸という用語は全身効果のある物質にのみ使用されます。

多くの薬は錠剤、カプセル剤、点滴剤として経口摂取されます。胃に​​直接投与する方法としては、胃栄養チューブや胃瘻などがあります。十二指腸栄養チューブや経腸栄養法のように、物質を小腸に入れることもできます。腸溶錠は、錠剤に含まれる薬が胃を刺激するため、胃ではなく腸で溶けるように設計されています。

直腸経路は、多くの薬剤、特に終末期に使用される薬剤の投与に効果的な経路です。^{[7] [8] [9] [10] [11] [12] [13]}直腸の壁は多くの薬剤を迅速かつ効果的に吸収します。^{[14]直腸の遠位3分の1に送達された薬剤は、肝臓を通過する「}初回通過効果」を少なくとも部分的に回避し、多くの薬剤の生物学的利用能を経口経路よりも高めることができます。直腸粘膜は血管が発達した組織であり、薬剤の迅速かつ効果的な吸収を可能にします。^[15]坐薬は、直腸投与に適した固形剤形です。ホスピスケアでは、継続中の薬剤を快適かつ目立たずに投与できるように設計された特殊な直腸カテーテルが、液剤を遠位直腸に送達して保持する実用的な方法を提供し、医療従事者に直腸投与の確立された利点を活用する方法を提供します。マーフィー点滴は直腸注入の一例です。

非経口経路とは、経腸（par- + enteral） ではない経路です。

非経口投与は、注射、すなわち針（通常は皮下針）と注射器を使用する^[16]か、留置カテーテルの挿入によって行うことができる。

非経口投与の適用部位は以下のとおりです。

• 中枢神経系:

• 硬膜外（同義語：硬膜外腔への注射または注入）、例：硬膜外麻酔。
• 脳内（大脳内）投与は、脳に直接注射して行う。化学物質の実験研究^[17]や脳の悪性腫瘍の治療に用いられる。^[18]脳内経路は、血液脳関門がその後の経路に耐えるのを妨げることもできる。^[19]
• 脳室内への投与。難治性の癌性疼痛を患う末期癌患者に対するオピオイド治療の最終手段として使用される。[ 20 ^]

• 経皮（皮膚への塗布）。アレルギー検査や一般的な局所麻酔などの局所効果だけでなく、有効成分が経皮経路で皮膚を通して拡散する場合の全身効果にも使用できます。
• 舌下および頬側投与は、経口（口から）で薬を投与する方法です。舌下投与は、薬を舌の下に置いて体に吸収させる方法です。「舌下」という言葉は「舌の下」を意味します。頬側投与は、歯茎と頬の間に薬を置くことを意味します。これらの薬は、錠剤、フィルム、またはスプレーの形で提供されます。心臓血管薬、ステロイド、バルビツール酸塩、消化管でのバイオアベイラビリティが低いオピオイド鎮痛剤、酵素、そしてますます増えているビタミンやミネラルなど、多くの薬が舌下投与用に設計されています。
• 羊膜外投与、子宮内膜と胎膜の間。
• 鼻腔投与（鼻を通して）は、局所的に作用する物質の投与のほか、例えば鼻づまり除去薬の鼻スプレーを呼吸器系に沿って吸入するためにも使用できます。このような物質は吸入麻酔薬など、吸入とも呼ばれます。
• 動脈内（動脈に）、例えば、血管けいれんの治療における血管拡張薬や塞栓症の治療における血栓溶解薬など。
• 関節内、関節腔内に注射します。一般的には関節注射で行います。主に変形性関節症の症状緩和に使用されます。
• 心臓内（心臓へ）、例えば心肺蘇生中のアドレナリン（現在は一般的に行われていない）。
• 海綿体内注射、つまり陰茎の根元への注射。
• 皮内（皮膚自体に）は、いくつかのアレルゲンの皮膚テストや、結核のマントーテストに使用されます。
• 病変内（皮膚病変内）は、ニキビ治療薬など、局所的な皮膚病変に使用されます。
• 筋肉内（筋肉内）投与、例えば多くのワクチン、抗生物質、長期向精神薬など。娯楽的には口語で「マッスル」という用語が使われる。^[21]

• 眼内、眼の中、例えば、緑内障または眼腫瘍に対する一部の薬剤。
• 骨髄内注入（骨髄内への注入）は、骨髄が静脈系に直接排出されるため、実質的には間接的な静脈内注入です。この経路は、静脈内注入が困難な救急医療や小児科で薬剤や輸液に時々使用されます。
• 腹腔内（腹膜への注入または注射）、例：腹膜透析。
• 脊髄内（脊柱管内）注射は、脊髄麻酔や化学療法に最もよく使用されます。
• 子宮内。
• 膣内投与、膣内に投与します。
• 静脈内（静脈に注入）、例：多くの薬剤、完全静脈栄養。
• 膀胱内注入は膀胱内に行われます。
• 硝子体内、眼を通して。
• 皮下（皮膚の下）。^{[22]これは通常、}インスリンなどの皮下注射の形をとります。スキンポッピングは皮下注射を含む俗語であり、通常は娯楽用薬物に関連して使用されます。注射に加えて、皮下注入の形で皮下にゆっくりと液を注入することも可能です。
• 経皮（局所分布ではなく全身分布のために無傷の皮膚を通した拡散）、例：鎮痛治療におけるフェンタニル、依存症治療におけるニコチンパッチ、狭心症治療におけるニトログリセリンなどの経皮パッチ。
• 血管周囲投与（血管周囲医療機器および血管周囲薬物送達システムは、開胸血管手術中に血管の周囲に局所的に投与するために考案されている）。^[23]
• 経粘膜（粘膜を通した拡散）、例えばコカインの吸入（鼻から吸い込む）、舌下（舌の下）、唇下（唇と歯肉の間）、 ニトログリセリンの経口スプレーまたは膣坐薬。

局所投与経路の定義では、適用部位とその薬力学的効果の両方が局所的であると述べられることがある。^[3]

他のケースでは、局所的とは、効果の部位に関係なく、体の局所的な領域または体の一部の表面に適用されるものと定義されます。^{[4] [5]}この定義では、局所投与には経皮投与も含まれ、物質は皮膚に投与されますが、全身分布を達成するために体内に吸収されます。

局所的効果のみに限定して定義する場合、局所投与経路には、消化管で吸収されにくい薬剤の経腸投与も含まれます。そのような薬剤の1つは抗生物質のバンコマイシンで、消化管で吸収されず、クロストリディオイデス・ディフィシル大腸炎の治療薬としてのみ経口投与されます。^[24]

薬物投与経路の選択理由は、さまざまな要因によって決まります。

• 薬物の物理的および化学的性質。物理的性質は固体、液体、気体です。化学的性質は溶解性、安定性、pH、刺激性などです。
• 望ましいアクションの場所: アクションは、局所的で実行可能な場合もあれば、一般化されていて実行不可能な場合もあります。
• さまざまな経路からの薬物の吸収速度。
• 消化液の影響と薬物の初回通過代謝。
• 患者の状態。

急性の状況、救急医療、集中治療医療では、薬剤はほとんどの場合静脈内投与されます。これは最も信頼できる投与方法です。急性疾患の患者の場合、血流や腸の運動の変化により、組織や消化管からの物質の吸収が予測できないことが多いためです。

経腸投与は、穿刺や滅菌処置が不要なため、一般的に患者にとって最も便利です。そのため、慢性疾患の治療では経腸薬が好まれることが多いです。ただし、消化管での吸収が低いか予測できないため、一部の薬剤は経腸投与できません。経皮投与は快適な代替手段ですが、経皮投与に適した薬剤製剤はごくわずかです。

同じ薬でも、投与経路によって結果が異なる場合があります。たとえば、一部の薬は消化管から血流にほとんど吸収されないため、経腸投与後の作用は非経口投与後の作用とは異なります。これは、モルヒネなどの麻薬の拮抗薬であるナロキソン(ナルカン) の作用で説明できます。ナロキソンは、静脈内投与すると中枢神経系における麻薬の作用を打ち消すため、麻薬の過剰摂取の治療に使用されます。同じ薬を飲み込むと、腸にのみ作用します。ここでは、麻薬による鎮痛療法中の便秘の治療に使用され、麻薬の鎮痛効果には影響しません。

経口投与は一般的に最も便利で、費用も最も安い。^[25]しかし、一部の薬剤は胃腸管の炎症を引き起こす可能性がある。^[26]遅延放出または時間放出製剤の薬剤の場合、錠剤またはカプセルを割ると、意図したよりも早く薬剤が送達される可能性がある。^[25]経口投与は、低分子のみを含む製剤に限定されるが、バイオ医薬品（通常はタンパク質）は胃で消化され、効果がなくなる。バイオ医薬品は、注射または点滴で投与する必要がある。しかし、最近の研究では、これらの薬剤の経口バイオアベイラビリティを改善するさまざまな方法が見つかっている。特に、浸透促進剤、^[27]イオン液体、^[28]脂質ベースのナノキャリア、^[29]酵素阻害剤、マイクロニードル^[30]に可能性がある。

経口投与は、ラテン語で「口から」を意味する「per os」から「PO」と表記されることが多いです。

経口投与の生物学的利用能は、腸管上皮を介して吸収される薬物の量と初回通過代謝によって影響を受ける。^[31]

口腔粘膜は口の内側を覆う粘膜です。

頬粘膜投与は、歯茎と頬の内側の粘膜の間に薬剤を置くことによって行われます。^{[32] [33]舌下組織と比較して、頬粘膜組織は透過性が低く、}吸収が遅くなります。^[33]

舌下投与は、舌と口の下面の間に薬剤を置くことによって行われます。 [33] 舌下粘膜は透過性が高く、毛細血管で構成された下にある広大なネットワークにアクセスできるため、薬剤が急速に吸収されます。 [ ^{33 ]}

鼻腔を介した薬物投与は、薬物の吸収が速く、治療効果も高い。^[33]これは、鼻腔を介した薬物の吸収が、組織細胞にある毛細血管に入り、その後全身循環に入る前に腸を通らず、このような吸収経路により、嗅覚と三叉神経の経路を介して薬物が中枢神経系に輸送されるためである。^[33]

鼻腔内吸収は、親油性が低く、鼻腔内で酵素分解され、分子サイズが大きく、鼻腔からの粘膜繊毛による迅速なクリアランスを特徴としており、これにより、鼻腔内から吸収された投与薬剤の全身曝露のリスクが低いことが説明されます。^[33]

薬剤を作用部位にほぼ直接送達することで、全身的な副作用のリスクが軽減されます。^[25]

例えば、皮膚吸収（経皮吸収）は、薬剤を皮膚に直接送達し、うまくいけば全身循環に送達することです。^[34]しかし、皮膚刺激が生じる可能性があり、クリームやローションなどの形態では投与量の制御が困難です。^[26]皮膚に接触すると、薬剤は死んだ角質層に浸透し、その後、生きている表皮、真皮、血管に到達する可能性があります。^[34]

非経口という用語は、para-1「横」+ギリシャ語のenteron「腸」+-alに由来しています。この名前は、腸以外の投与経路を含むという事実に起因しています。ただし、一般的な英語では、この用語は主に、最もよく知られている4つの注射経路を説明するために使用されています。

注射という用語には、静脈内（IV）、筋肉内（IM）、皮下（SC）、皮内（ID）の投与が含まれます。^[35]

非経口投与は一般に局所投与や経腸投与よりも速やかに作用し、作用発現はIVでは15～30秒、IMでは10～20分、SCでは15～30分で起こることが多い。^[36]また、非経口投与は基本的に100%のバイオアベイラビリティを有し、経口投与した場合に吸収が悪かったり効果がない薬剤にも使用できる。^{[25]特定の}抗精神病薬などの一部の薬剤は、長時間作用型筋肉内注射として投与することができる。^[37]持続的なIV注入は、持続的に薬剤や液体を投与するために使用することができる。^[38]

注射の欠点としては、患者に痛みや不快感を与える可能性があること、投与に無菌技術を使用する訓練を受けたスタッフが必要であることなどが挙げられます。 ^{[25]しかし、}インスリン依存性糖尿病患者に対するインスリンの皮下注射など、患者が自己注射するように指導される場合もあります。IV注射では薬剤が極めて急速に作用部位に送達されるため、投与量が誤って計算された場合は過剰投与のリスクがあり、薬剤が急速に投与されると副作用のリスクが高まります。^[25]

吸入薬は速やかに吸収され、局所的にも全身的にも作用します。 [ ^{26]適切な投与量を得るには、}吸入器の適切な使用法が必要です。薬剤によっては、不快な味がしたり、口内を刺激したりするものもあります。^[26]

一般的に、粉末粒子として肺に送達された投与量のうち、口から吸入すると肺に沈着するのは20～50％のみです。^[47]沈着しなかった残りの50～70％のエアロゾル粒子は、呼気と同時に肺から排出されます。^[47]

吸入された8μmを超える粉末粒子は、構造上、慣性衝突によって中枢気道と伝導気道（伝導帯）に沈着する傾向がある。 ^[47]

吸入された直径3～8μmの粉末粒子は、主に肺の移行領域に沈着する傾向がある。 ^[47]

吸入された直径3μm未満の粉末粒子は、構造上、拡散により主に末梢肺の呼吸器領域に沈着する傾向がある。^[47]

上気道および中気道に沈着した粒子は、粘液繊毛クリアランスでは部分的にしか除去されないため、通常は大部分が全身に吸収されます。その結果、輸送された粘液が飲み込まれると経口吸収が起こり、初回通過代謝または糞便経路での損失による不完全な吸収によって、生物学的利用能が低下することがあります。^[48]これは、吸入粒子が飲み込まれた粒子よりも大きな脅威ではないことを臨床医や研究者に示唆するものではありません。これは単に、粒子のサイズやさまざまな粒子表面の親油性/親水性に関係なく、一部の粒子では両方の方法の組み合わせが発生する可能性があることを意味しているだけです。^[47]

鼻から物質を吸入することは、薬の一部が気道に入る前に口腔ではなく鼻腔で吸収されることを除けば、経口吸入とほとんど同じです。どちらの方法でも、それぞれの最初の腔に沈着する物質の量は異なり、これらの腔のいずれかの粘液のレベルは、飲み込まれた物質の量を反映します。吸入速度によって、通常、肺に入る物質の量が決まります。吸入が速いほど、より多くの物質が肺に到達するため、吸収が速くなります。肺で吸収されにくい形の物質は、鼻腔や口腔でも吸収されにくく、前者の腔で吸収されずに飲み込まれた後も、吸収されにくくなることがよくあります。

神経薬物送達は、神経誘導導管への成長因子の基本的な添加を超えた次のステップです。薬物送達システムにより、成長因子の放出速度を時間の経過とともに制御することができ、これは生体内の発達環境をより正確に再現する環境を作り出すために重要です。^[49]

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• 米国国立医学図書館医学件名標目表(MeSH)における薬物投与経路