Transdermal patch

Parche adhesivo utilizado para administrar medicamentos a través de la piel.

A 21mg dose Nicoderm CQ patch applied to the left arm

Contraceptive patch

Clonidine tablets and transdermal patch

A transdermal patch which delivers medication is applied to the skin in a medical setting. The patch is labelled with the time and date of administration as well as the administrator's initials.

Microneedle patch size comparison^[1]

A transdermal patch is a medicated adhesive patch that is placed on the skin to deliver a specific dose of medication through the skin and into the bloodstream. An advantage of a transdermal drug delivery route over other types of medication delivery (such as oral, topical, intravenous, or intramuscular) is that the patch provides a controlled release of the medication into the patient, usually through either a porous membrane covering a reservoir of medication or through body heat melting thin layers of medication embedded in the adhesive. The main disadvantage to transdermal delivery systems stems from the fact that the skin is a very effective barrier; as a result, only medications whose molecules are small enough to penetrate the skin can be delivered by this method. The first commercially available prescription patch was approved by the U.S. Food and Drug Administration in December 1979. These patches administered scopolamine for motion sickness.^[2][3][4][5]

In order to overcome restriction from the skin, researchers have developed microneedle transdermal patches (MNPs), which consist of an array of microneedles, which allows a more versatile range of compounds or molecules to be passed through the skin without having to micronize the medication beforehand. MNPs offer the advantage of controlled release of medication and simple application without medical professional assistance required.^[6] With advanced MNPs technology, drug delivery can be specified for local usage, for example skin whitener^[7] MNPs that are applied to the face. Many types of MNPs have been developed to penetrate tissues other than skin, such as internal tissues of the mouth and digestive tract. These promote faster and more direct delivery of the molecule to the targeted area.

Applications

• The highest selling transdermal patch in the United States of America is the nicotine patch, which releases nicotine in controlled doses to help with cessation of tobacco smoking. The first commercially available vapour patch to reduce smoking was approved in Europe in 2007.
• Dos medicamentos opioides que se utilizan para aliviar el dolor intenso las 24 horas del día suelen recetarse en forma de parche: el fentanilo CII (comercializado como Duragesic ) y la buprenorfina CIII (comercializada como BuTrans ).
• Parches hormonales:
  • A veces se recetan parches de estrógeno para tratar los síntomas de la menopausia (así como la osteoporosis posmenopáusica ) y a mujeres transgénero como un tipo de terapia de reemplazo hormonal .
  • Parches anticonceptivos (comercializados como Ortho Evra o Evra ) y
  • Parches de testosterona CIII tanto para hombres (Androderm) como para mujeres (Intrinsa).
• A veces se recetan parches de nitroglicerina para el tratamiento de la angina en lugar de píldoras sublinguales .
• La escopolamina transdérmica se usa comúnmente como tratamiento para el mareo . ^[8]
• El fármaco antihipertensivo clonidina está disponible en forma de parche transdérmico. ^[9]
• Emsam , una forma transdérmica del IMAO selegilina , se convirtió en el primer agente de administración transdérmica de un antidepresivo aprobado para su uso en los EE. UU. en marzo de 2006. ^[10]
• Daytrana , el primer sistema de administración transdérmica de metilfenidato para el tratamiento del trastorno por déficit de atención con hiperactividad (TDAH), fue aprobado por la FDA en abril de 2006. ^[11]
• Secuado , una forma transdérmica del antipsicótico atípico asenapina , fue aprobado por la FDA en octubre de 2019. ^[12]
• El 5-hidroxitriptófano (5-HTP) también se puede administrar mediante un parche transdérmico, que se lanzó en el Reino Unido a principios de 2014. ^[13]
• La rivastigmina , un medicamento para el tratamiento del Alzheimer , se lanzó en forma de parche en 2007 bajo la marca Exelon. ^[14]
• En diciembre de 2019, Robert S. Langer y su equipo desarrollaron y patentaron una técnica mediante la cual se podían utilizar parches transdérmicos para etiquetar a las personas con tinta invisible para almacenar información médica por vía subcutánea. Esto se presentó como una bendición para las "naciones en desarrollo" donde la falta de infraestructura significa ausencia de registros médicos. ^{[15] [16]} La tecnología utiliza un " tinte de punto cuántico que se administra junto con una vacuna ". ^[15]
• Parches de cafeína , diseñados para llevar cafeína al cuerpo a través de la piel. ^[17]

Eventos adversos

• En 2005, la FDA anunció que estaba investigando informes de muerte y otros eventos adversos graves relacionados con sobredosis de narcóticos en pacientes que usaban Duragesic , el parche transdérmico de fentanilo para el control del dolor. La etiqueta del producto Duragesic se actualizó posteriormente para agregar información de seguridad en junio de 2005. ^[18]
• En 2007, Shire y Noven Pharmaceuticals, fabricantes del parche Daytrana para el TDAH, anunciaron un retiro voluntario de varios lotes del parche debido a problemas con la separación del parche de su revestimiento protector. ^[19] Desde entonces, no se han informado más problemas ni con el parche ni con su embalaje protector.
• En 2008, dos fabricantes del parche de fentanilo, ALZA Pharmaceuticals (una división del importante fabricante médico Johnson & Johnson ) y Sandoz , posteriormente retiraron sus versiones del parche debido a un defecto de fabricación que permitía que el gel que contenía el medicamento se filtrara. salir de su bolsa demasiado rápido, lo que podría provocar una sobredosis y la muerte. ^[20] En marzo de 2009, Sandoz, ahora fabricado por ALZA, ya no utiliza gel en su parche transdérmico de fentanilo; en cambio, los parches de fentanilo de la marca Sandoz utilizan una matriz/suspensión adhesiva (donde el medicamento se mezcla con el adhesivo en lugar de guardarse en una bolsa separada con una membrana porosa), similar a otros fabricantes de parches de fentanilo como Mylan y Janssen. ^[21]
• En 2009, la FDA anunció un aviso de salud pública advirtiendo sobre el riesgo de quemaduras durante las resonancias magnéticas con parches transdérmicos de medicamentos con respaldo metálico. Se debe recomendar a los pacientes que se quiten cualquier parche medicado antes de una exploración por resonancia magnética y que lo reemplacen con un parche nuevo una vez completada la exploración. ^[22]
• En 2009, un artículo en la revista Europace detalló historias de quemaduras en la piel ocurridas con parches transdérmicos que contienen metal (generalmente como material de respaldo) causadas por la terapia de choque de desfibriladores automáticos (DAI) externos e internos . ^[23]

Componentes

Los componentes principales de un parche transdérmico son:

• Forro: protege el parche durante el almacenamiento. El revestimiento se retira antes de su uso.
• Medicamento: solución de fármaco en contacto directo con el revestimiento antiadherente.
• Adhesivo: sirve para adherir los componentes del parche además de adherir el parche a la piel.
• Membrana: controla la liberación del fármaco desde el reservorio y los parches multicapa.
• Respaldo: protege el parche del entorno exterior.
• Potenciador de la penetración : son promotores de la permeación de los fármacos, que aumentan la liberación del fármaco.
• Relleno de matriz: proporciona volumen a la matriz y algunos actúan como agentes endurecedores de la matriz.

Otros componentes incluyen estabilizadores (antioxidantes), conservantes, etc.

Tipos

Muestra de parches transdérmicos. A la izquierda hay un tipo "depósito", a la derecha una versión de "fármaco en adhesivo de una sola capa". Ambos contienen exactamente el mismo ingrediente activo con velocidades de liberación idénticas.

Hay cinco tipos principales de parches transdérmicos.

Medicamento en adhesivo de una sola capa

La capa adhesiva de este sistema también contiene el fármaco. En este tipo de parche, la capa adhesiva no sólo sirve para adherir las distintas capas entre sí, junto con todo el sistema, a la piel, sino que también es responsable de la liberación del fármaco. La capa adhesiva está rodeada por un revestimiento temporal y un respaldo. Se caracteriza por la inclusión del fármaco directamente dentro del adhesivo en contacto con la piel colocado sobre la epidermis.

Medicamento en adhesivo multicapa

El parche de fármaco en adhesivo de múltiples capas es similar al sistema de una sola capa; Sin embargo, el sistema multicapa es diferente en que agrega otra capa de fármaco en adhesivo, generalmente separada por una membrana (pero no en todos los casos). Una de las capas es para la liberación inmediata del fármaco y la otra capa es para la liberación controlada del fármaco desde el depósito. Este parche también tiene una capa de revestimiento temporal y un respaldo permanente. La liberación del fármaco depende de la permeabilidad de la membrana y de la difusión de las moléculas del fármaco.

Reservorio

A diferencia de los sistemas de fármaco en adhesivo de una sola capa y de múltiples capas, el sistema transdérmico de reservorio tiene una capa de fármaco separada. La capa de fármaco es un compartimento líquido que contiene una solución o suspensión de fármaco separada por la capa adhesiva. El depósito de fármaco está totalmente encapsulado en un compartimento poco profundo moldeado a partir de un laminado plástico metálico impermeable a los fármacos, con una membrana de control de velocidad hecha de un polímero similar al acetato de vinilo en una superficie. ^[24] Este parche también está respaldado por la capa de respaldo. En este tipo de sistema la tasa de liberación es de orden cero. Los parches de reservorio no deben cortarse (con la excepción del parche de hidrobromuro de hioscina de 1,5 mg según el Formulario Nacional Británico para Niños ). ^{[24] [25]}

Matriz

El sistema de matriz tiene una capa de fármaco de una matriz semisólida que contiene una solución o suspensión de fármaco. La capa adhesiva de este parche rodea la capa del fármaco, superponiéndola parcialmente. La tasa de liberación está determinada por las propiedades físicas de la matriz. ^[24] También conocido como dispositivo monolítico. Investigaciones limitadas indican que es posible cortar algunos parches de matriz para proporcionar dosis más bajas, siempre que la parte cortada que no se use inmediatamente se almacene a temperaturas frescas. ^[26]

Parche de vapor

En un parche de vapor, la capa adhesiva no sólo sirve para adherir las distintas capas sino también para liberar vapor. Los parches de vapor liberan aceites esenciales durante hasta 6 horas y se utilizan principalmente para descongestionar. Otros parches de vapor disponibles en el mercado mejoran la calidad del sueño o ayudan a dejar de fumar .

Parche de microagujas

El parche de microagujas (MNP) es un tipo de parche transdérmico que conserva las ventajas, pero reduce las desventajas, de los parches transdérmicos básicos. Al incorporar hasta 102-104 agujas por centímetro cuadrado de parche, encapsuladas o recubiertas con el fármaco previsto, las MNP pueden atravesar fácilmente el tejido de la piel conocido como estrato córneo , que tiene aproximadamente 20 μm de espesor, lo que permite el paso de macromoléculas de hasta el tamaño. ^[6] El desarrollo de MNP se debe principalmente a que el parche transdérmico selectivo puede administrar moléculas micronizadas o de menor tamaño, como la nicotina y los anticonceptivos, que se difunden y penetran fácilmente en la piel, pero carecen de la capacidad de administrar moléculas macro o de gran tamaño. Las agujas de 100-1000 μm se extienden por el parche, lo que garantiza que los pacientes no sientan ninguna molestia debido al parche. Hay dos tipos de agujas utilizadas en las MNP, las primeras son agujas no solubles en agua hechas de metal, cerámica o polímero, y las segundas son agujas solubles en agua hechas de sacáridos o polímeros solubles. ^[6]

Además de los parches cutáneos, las MNP también se pueden diseñar para administrar moléculas en diferentes tejidos. Algunos que están en desarrollo incluyen superficies internas como la boca, la vagina, el tracto gastrointestinal y la pared vascular; y superficies externas como la piel, los ojos, las uñas, el ano y el cuero cabelludo. ^[6] Esto permite apuntar a un área más específica de parto deseado, sin tener que depender únicamente de la difusión del flujo sanguíneo como un parche transdérmico normal.

Entrega de medicamentos de MNP

Como se mencionó anteriormente, las MNP brindan una administración más eficiente en comparación con la ingesta tópica u oral. En el estudio de administración de fármacos, los investigadores quieren obtener concentraciones máximas (C _máx ) más rápidas en MNP en comparación con otros métodos. El estudio muestra que las MNP alcanzan la concentración máxima en tan solo 20 minutos (t _máx ), mientras que la ingesta oral alcanza la concentración máxima en una hora. Además, la C _máx de las MNP es hasta seis veces mayor en comparación con la ingesta oral. ^[6] Hacer que la entrega sea rápida y el cuerpo obtenga la mayor concentración de los medicamentos previstos. Este valor solo se iguala con la inyección directa, pero en el caso de traumatismos cutáneos y personas con fobia a las agujas, las MNP podrían ser una alternativa para alcanzar aproximadamente el mismo tiempo y concentración.

Para lograr una administración local más directa, las MNP se pueden utilizar en diferentes tejidos además de la piel. ^[27] En la Tabla 1 , hay al menos cinco superficies internas en las que se han estudiado las MNP para su administración y otras cuatro superficies externas distintas de la piel.

Las MNP pueden perforar el estrato córneo para llegar directamente a la capa de la dermis. ^[28]

Tipos de microagujas

Existen muchos tipos de microagujas que se distinguen por la forma y otras características. Los tipos incluyen: MNP solubles, MNP sólidas no solubles y MNP huecas. Se pueden elegir diferentes MNP según la situación y las propiedades del fármaco.

MNP solubles o solubles

Uno de los tipos de MNP son las agujas solubles en agua hechas de polímeros o sacáridos solubles. Sin embargo, las agujas solubles no pueden administrar fármacos de forma eficaz a la capa dérmica. La concentración máxima del fármaco no se puede aplicar a la piel, ya que las agujas se disolverán antes. Afortunadamente, los investigadores han desarrollado una capa de soporte insoluble en agua, lo que hace que la aguja dure más en el entorno del cuerpo humano. Este diseño permite la administración eficiente de más del 90% del fármaco dentro de los 5 minutos posteriores a la aplicación de las MNP en la piel. ^[29]

MNP no solubles o no solubles

Además de las MNP solubles, las agujas también pueden estar hechas de metal o cerámica que no se disuelva en el entorno corporal. Estas agujas recubiertas para medicamentos pueden administrar una concentración constante de medicamentos sin que las agujas se disuelvan en el cuerpo. Este tipo de MNP tiene un mejor rendimiento, pero en comparación con las MNP solubles, las MNP de metal o cerámica son la versión más antigua de las MNP. Incluso si los parches son pequeños, las MNP metálicas o cerámicas pueden causar varios problemas de desperdicio. Reciclar el metal y la cerámica es muy difícil, ya que la cantidad es muy pequeña para superar el costo de reciclar. Es por eso que los investigadores intentan desarrollar MNP solubles con características y rendimiento de administración de fármacos similares a los de las MNP no solubles. ^[29]

MNP huecas

Entre todas las MNP, las agujas huecas permiten una mayor cantidad de administración, hasta 200 μl. El mecanismo imita el funcionamiento de una hipodérmica, pero la fabricación es dura y compleja. Las agujas huecas introducen un posible fallo si la inserción no es adecuada. Por eso, entre otros, los MNP huecos son los menos populares debido al complejo proceso de fabricación y aplicación. ^[1]

Ventajas

La eliminación de pinchazos con agujas puede causar lesiones y transmisión de patógenos. ^[30]

1. Las MNP pueden perforar la superficie de la piel, lo que permite una rápida aparición del fármaco y pasa directamente a los capilares dérmicos. ^[6]
2. Sin dolor.
3. Puede localizarse para proporcionar acceso directo a los tejidos previstos. ^[6]
4. Menos dependiente de trabajadores médicos cualificados, ya que el propio paciente puede administrar las MNP de forma segura. ^[6]
5. Algunos medicamentos tienen poca solubilidad en agua; los medicamentos y compuestos insolubles de MNP pueden "inyectarse" directamente en la capa dérmica. Mejorar aún más la administración transdérmica de fármacos insolubles. ^[31]
6. Mayor seguridad en comparación con el método de aguja y jeringa (pinchazo). Menos desperdicio, elimina la transmisión de patógenos y lesiones. Al menos 300.000 lesiones relacionadas con pinchazos con agujas ocurren anualmente en los EE. UU., y la eliminación contribuye a casi la mitad de las lesiones. ^[31]

Solicitud

Las MNP como plataforma de entrega de vacunas

Era necesario transportar un conjunto de aparatos de vacunas convencionales. ^[32]

La vacunación con MNP podría ser una alternativa a la inyección directa. Capaces de liberar moléculas más grandes que el parche transdérmico, las MNP también pueden liberar moléculas bioactivas con diferentes tamaños físicos. Lo que significa que se pueden introducir virus o patógenos inactivos en el cuerpo sin molestias ni irritación de la piel debido a la inyección convencional. Posiblemente también pueda reducir el costo de almacenamiento que normalmente debe transportarse en una temperatura y condiciones particulares. Según lo indicado en el sitio web cdc.gov, Mark Prausnitz , co-desarrollador de la microaguja, dice: "Una ventaja importante del parche de microaguja sería la facilidad de entrega". Los MNP son pequeños y delgados en comparación con las botellas de viales, lo que permite transportar cantidades masivas en un solo viaje. ^[33] También se eliminan los desechos médicos, como jeringas y agujas sucias, lo que reduce la posibilidad de transmisión de patógenos de enfermedades transmitidas por la sangre en las zonas rurales. ^[7]

En un estudio, las MNP recubiertas de sarampión podrían ser resistentes a temperaturas más altas en comparación con el transporte en viales. Una mayor resistencia a temperaturas es una apuesta segura en los países de bajos ingresos, donde no existe ese lujo en materia de refrigeración. Además, la entrega de la vacuna está controlada por las MNP. Menos necesidad de trabajadores médicos altamente capacitados en los países en desarrollo para aplicar la vacuna. Sin embargo, el estudio de la vacuna MNP contra el sarampión aún está en desarrollo, pero abre posibilidades en el futuro para otros tipos de vacunas ^[33]

MNP para reducir la obesidad

La obesidad es uno de los temas más populares en los países desarrollados hoy en día. Los investigadores han intentado reducir la tasa de obesidad utilizando ciertos medicamentos, uno en particular conocido como compuesto pardeante. Para apuntar a un determinado grupo de tejido adiposo, se utilizan MNP y muestran que el parche puede entregar nanopartículas doradas a un determinado grupo de tejido adiposo. Al hacerlo, los efectos secundarios del fármaco se pueden reducir a medida que se localizan las MNP. El resultado muestra que en experimentos con ratones en un período de cuatro semanas, la grasa blanca de los ratones se redujo. Además, un metabolismo mejorado en los ratones también significa que podría valer la pena probar en el futuro el experimento para reducir la obesidad utilizando MNP. ^[34] Si la investigación ha demostrado ser exitosa, el tratamiento con MNP podría ser una excelente opción, ya que los medicamentos para la obesidad de inyección directa necesitan asistencia médica profesional. Mientras está aquí, el paciente puede realizar MNP sin habilidades especiales.

MNP para cosmética y cuidado de la piel

Los MNP también pueden incorporar tratamientos para la piel, incluido un agente blanqueador facial y un suero para las ojeras. ^[35] Su propiedad localizada mejora el blanqueamiento de la piel en el área del rostro. Incluso un punto muy específico como las ojeras. Al medir el índice de melanina (pigmento oscuro o negro que se encuentra en la piel), los sujetos que son tratados con agentes blanqueadores recubiertos con MNP muestran un índice de melanina más bajo, en comparación con el grupo de esencia blanqueadora (tópica). El tratamiento dura ocho semanas y el resultado muestra que las MNP podrían ser un vector cosmético prometedor porque las MNP no provocan irritación de la piel y pueden diseñarse para localizar partes específicas del cuerpo. ^[36]

Seguridad

El parche con microagujas (MNP) podría ser otra opción de seguridad en comparación con la inyección directa mediante punción con aguja. ^{[ se necesita aclaración ]} No solo la seguridad en el manejo, las MNP también promueven una mejor eliminación y previenen la transmisión de patógenos. En circunstancias extraordinarias, las MNP pueden causar las complicaciones que se mencionan a continuación.

Irritación de la piel

En raras circunstancias, las MNP pueden causar irritación de la piel en personas con piel sensible. La mayoría de los estudios muestran que las MNP no irritan la piel, pero no eliminan la posibilidad para el grupo de personas con piel sensible.

Aplicación incorrecta

Especialmente en el caso de las MNP huecas, las agujas no tan rígidas pueden provocar punciones innecesarias en la capa exterior de la piel. Por lo tanto, puede causar traumatismos en la piel y restringir el rendimiento y el flujo de los medicamentos al cuerpo. ^[1]

Desarrollo futuro

Dado que la mayoría de las aplicaciones de las MNP aún están en desarrollo, es importante tener en cuenta el efecto a largo plazo de la eficiencia de las entregas de medicamentos. Además, se necesita más investigación para obtener información sobre qué molécula se puede administrar mediante MNP. La eliminación también es un tema importante, ya que el pequeño respaldo de plástico puede contribuir a la contaminación del agua, recordando que el tamaño compacto puede ser arrastrado fácilmente por el viento y el agua sin una eliminación adecuada.

Aspectos regulatorios

La Administración de Alimentos y Medicamentos de EE. UU. clasifica un parche transdérmico como un producto combinado , que consiste en un dispositivo médico combinado con un medicamento o producto biológico para el cual el dispositivo está diseñado. Antes de su venta en los Estados Unidos, cualquier producto de parche transdérmico debe solicitar y recibir la aprobación de la Administración de Alimentos y Medicamentos, demostrando seguridad y eficacia para el uso previsto. ^[37]

Ver también

• IOMAI

Referencias

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Otras lecturas

• "Transderm Scōp" (PDF) . Administración de Alimentos y Medicamentos . 1998. Archivado desde el original (PDF) el 10 de agosto de 2007 . Consultado el 12 de febrero de 2007 .

• Ita K. Capítulo 1 - Administración transcutánea de fármacos. En: Ita K, editor. Administración transdérmica de fármacos: Prensa académica; 2020. pág. 1-7.

enlaces externos

• El décimo simposio entre Estados Unidos y Japón sobre sistemas de administración de fármacos

• Uso seguro de los parches cutáneos