藥物的超聲波導(dǎo)入
藥物的超聲波導(dǎo)入，是經(jīng)皮透入的藥物，在超聲波的作用下，更好地發(fā)揮藥效的一種治療方法。
由于皮膚的真皮有90%是血管豐富的結(jié)締組織，所以，藥物經(jīng)表皮透入到真皮等皮下組織，在活躍的血液循環(huán)帶動(dòng)下，藥物會(huì)很快被機(jī)體所吸收。藥物經(jīng)皮吸收的最大特點(diǎn)，既可避免藥物對(duì)腸胃及肝臟的損害，也可避免藥物的有效成分經(jīng)消化道可能發(fā)生的腸胃滅活以及肝臟首過等效應(yīng)，從而可提高藥物的利用度。因此，藥物經(jīng)皮吸收不僅是制藥學(xué)研究的熱點(diǎn)，也是臨床治療研究的熱點(diǎn)。
正是由于藥物經(jīng)皮吸收有較大的安全性、有效性，可減少許多不良反應(yīng)。所以，近年來出現(xiàn)了許多經(jīng)皮吸收的藥物以及促進(jìn)皮膚吸收的物理方法與設(shè)備。為了提高藥物經(jīng)皮吸收的效果，多從兩個(gè)方面來考慮：一是提高藥物經(jīng)皮膚的透入能力；二是提高機(jī)體對(duì)藥物的吸收能力。
為了提高藥物經(jīng)皮的透入能力，我們采用了如下技術(shù)措施：
1、采用精細(xì)化工技術(shù)，將藥物制成有如現(xiàn)代化妝品的形態(tài)，使其具有表面活性和良好的保水性能。因?yàn)楸砻婊钚晕镔|(zhì)可增加表皮類脂膜對(duì)藥物的透過率，從而可促進(jìn)藥物的擴(kuò)散；由于提高了皮膚角質(zhì)層的含水量，可使角層層膨脹成多孔狀態(tài)而易于藥物的穿透。
2、運(yùn)用力化學(xué)及納米技術(shù)，可使藥物顆粒細(xì)化接近納米尺度，可使藥物的大分子得以適當(dāng)降解，使藥物分子與水分子結(jié)合成水合態(tài)，特別是使藥物形成自組織的納米微囊泡。藥物的這些形態(tài)不僅進(jìn)一步提高了藥物的穿透與擴(kuò)散能力，而且因水合作用可提高皮膚的表面溫度，從而加快血液循環(huán)，降低藥物與機(jī)體間生化反應(yīng)的活化能勢(shì)壘。
3、選擇了效果良好的天然透皮劑。為了提高藥物經(jīng)皮的透入性，人們往往加入一些二甲基亞砜、氮酮等人工合成的透皮劑。然而實(shí)驗(yàn)表明，一些天然的透皮劑，不僅有更好的透皮效果，而且有更高的安全性。在我們的產(chǎn)品中，便加入一定比例的中藥透皮劑。
為了提高機(jī)體對(duì)藥物的吸收能力，往往通過按摩的機(jī)械效應(yīng)；熨貼或紅外線的熱效應(yīng)；通過電磁場(chǎng)改善機(jī)體的電介質(zhì)特性的電學(xué)效應(yīng)以及通過超聲波的導(dǎo)入等，來提高機(jī)體對(duì)藥物的吸收能力。由于超聲波對(duì)機(jī)體的作用，集中體現(xiàn)了機(jī)械、電學(xué)、熱以超聲波聲孔等諸多效應(yīng)，因此對(duì)藥物有良好的導(dǎo)入和機(jī)體的吸收效果。又因超聲波適用范圍廣、易于操作、掌握，所以藥物經(jīng)超聲波導(dǎo)入會(huì)被普遍采用。
藥物的超聲波導(dǎo)入，是依靠超聲波對(duì)機(jī)體及細(xì)胞的生物學(xué)效應(yīng)來實(shí)現(xiàn)的，而這種生物學(xué)效應(yīng)，即細(xì)胞膜的通透性與物質(zhì)交換能力是與細(xì)胞膜的結(jié)構(gòu)特性和它的力學(xué)性能及電學(xué)性能等密切相關(guān)。
細(xì)胞是生物體形態(tài)結(jié)構(gòu)和生命活動(dòng)的基本單元。細(xì)胞膜是把細(xì)胞內(nèi)原生質(zhì)與細(xì)胞外界隔離開來的機(jī)構(gòu)，也是細(xì)胞與外界進(jìn)行物質(zhì)、能量、信息交換的場(chǎng)所。所以，藥物能被機(jī)體吸收的關(guān)鍵，是藥物分子能跨越細(xì)胞膜，并能順利地運(yùn)行于細(xì)胞之間。
細(xì)胞膜是以脂質(zhì)雙分子層為基質(zhì)構(gòu)成了細(xì)胞膜的骨架，這種雙分子的親水端（極性基）朝向膜的外邊，其疏水端（非極性基）朝向膜的中央，這種雙分子層具有類似輕油脂般的粘度并可流動(dòng)的液態(tài)物質(zhì)。細(xì)胞膜所以具有成形的結(jié)構(gòu)，是因?yàn)榧?xì)胞膜的四周都是水相物質(zhì)。雙親分子的親水端與水分子的氫鍵結(jié)合以及形成靜電引力，而疏水端卻相互吸引、緊聚，所以使這種物質(zhì)層能形成膜并維持固定的骨架。由于雙分子層周圍的水分子在不停地作隨機(jī)的熱運(yùn)動(dòng)，因此親水端的引力及疏水端相互吸收力也在隨機(jī)地變化。
正是由于雙分子形成上述的結(jié)構(gòu)，使細(xì)胞膜具有一定的靜電位，大約為70~90mv，細(xì)胞膜內(nèi)的電場(chǎng)強(qiáng)度約為107v/m，可形成由膜的兩個(gè)表面指向膜內(nèi)的壓力，其應(yīng)力約為-104pa。細(xì)胞膜與其它生物組織一樣，不僅是有一定介電常數(shù)的電介質(zhì)，而且又具有一定的壓電性，因此，在交變應(yīng)力作用下，不僅其力學(xué)性質(zhì)與結(jié)構(gòu)要發(fā)生周期性變化，而且其電學(xué)性質(zhì)，如膜電阻、膜電位、極化率、介電常數(shù)、電導(dǎo)率等都要產(chǎn)生周期性變化。
超聲波在不同的介質(zhì)中傳播時(shí)，可使介質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)產(chǎn)生機(jī)械的高頻振動(dòng)，并產(chǎn)生一定的熱效應(yīng)以及在液體中產(chǎn)生空化效應(yīng)。但是，如果頻率較高、功率較低時(shí)，這種能引起力化學(xué)反應(yīng)的空化效應(yīng)就不會(huì)很明顯。超聲波在不同性質(zhì)的介質(zhì)中傳播時(shí)，可有不同的阻尼，其中空氣的阻尼最大。在不同介質(zhì)中傳播時(shí)，超聲波會(huì)在界面上形成折射與反射，導(dǎo)致超聲波能量的損耗，為此，常常令超聲波在阻抗相接近的物質(zhì)中傳播，例如生物組織和水就有相近的傳播特性。
由于較高頻率及較低功率的超聲波只在機(jī)體的組織中產(chǎn)生機(jī)械效應(yīng)和熱效應(yīng)，所以，在上世紀(jì)30年代便有人將超聲波用于人體的理療，如治療腰腿痛、神經(jīng)痛、關(guān)節(jié)炎、久經(jīng)不愈的潰瘍以及其它炎癥等，并獲得顯著的效果。
超聲波作為一般治療手段時(shí)，其頻率越高，經(jīng)皮膚穿透的深度就越淺。當(dāng)250KHZ時(shí)，透入組織約17cm；當(dāng)頻率為3~5MHZ時(shí)，超聲波幾乎不影響皮下組織。在相同頻率下，深部組織比淺部組織產(chǎn)熱少，移動(dòng)法比固定法產(chǎn)熱少。在機(jī)械和濕熱作用下，可致局部血液循環(huán)旺盛，細(xì)胞吞噬作用增強(qiáng)，代謝增高，所以能提高機(jī)體的防御能力，加速炎癥的吸收，同時(shí)對(duì)組織營(yíng)養(yǎng)、代謝有良好的影響。適量的超聲可致皮膚輕微充血，汗腺分泌增多，對(duì)結(jié)締組織增生有消散作用，特別是對(duì)凝縮的纖維結(jié)締組織更明顯。當(dāng)超聲波用于皮膚科的臨床中，可用于炎癥性疾病，如癤、癰和囊腫性痤瘡等，亦可用于斑痕增生患者的治療等。
由于機(jī)體組織具有壓電特性，所以超聲波使機(jī)體組織及細(xì)胞膜四周的水相產(chǎn)生周期性振動(dòng)的同時(shí)，必然改變機(jī)體組織及細(xì)胞膜的電學(xué)特性，從而可改變細(xì)胞膜的電位及其通透性。所以，超聲波具有促進(jìn)細(xì)胞對(duì)藥物吸收的作用，特別是在超聲波作用下，細(xì)胞膜可對(duì)藥物的大分子可形成暫時(shí)開放，隨后閉合，從而使大分子可進(jìn)入細(xì)胞，此現(xiàn)象稱為超聲波的聲孔效應(yīng)。
超聲波輻照用以增強(qiáng)各種藥劑傳遞及其治療功效的研究近10年來受到廣泛關(guān)注。如1990年Loverrock等人發(fā)現(xiàn)，一些藥劑和細(xì)胞同時(shí)接受超聲波輻照之后，藥劑的藥性和治療功效可以顯著提高。1997年Umemura等人報(bào)道，他們用超聲波輻照載有卟啉（抗腫瘤藥劑）的微泡后發(fā)現(xiàn)，藥劑對(duì)腫瘤的治療功效明顯提高，而且還觀察到超聲的二次諧波作出了顯著的貢獻(xiàn)。再如超聲波配合維生素E、積雪甙霜等藥物治療局限性硬皮病具有良好療效。利用超聲波導(dǎo)入祛斑藥物治療各種因素引起的炎癥后色素沉著等都取得良好的效果。超聲波輻照并導(dǎo)入藥物，增強(qiáng)了藥物透入釋放，增強(qiáng)了機(jī)體組織的吸收，這是超聲波的機(jī)械效應(yīng)、熱效應(yīng)，電學(xué)效應(yīng)以及聲孔效應(yīng)等綜合作用的結(jié)果。超聲波的綜合效應(yīng)，使超聲波由單純的理療進(jìn)入到與藥物結(jié)合，形成了內(nèi)容豐富的超聲波導(dǎo)入療法。
在我國(guó)傳統(tǒng)的中醫(yī)藥學(xué)中，對(duì)于外病外治以及內(nèi)病外治有著豐富的臨床實(shí)踐，其中不僅有各種方劑，而且有按不同穴位、經(jīng)絡(luò)進(jìn)行貼敷與按摩的各種手法。當(dāng)中醫(yī)藥外治的實(shí)踐與超聲波導(dǎo)入療法相結(jié)合，不僅豐富了超聲波導(dǎo)入療法，而且為中醫(yī)藥的現(xiàn)代化開辟了另一途徑。
超聲波藥物導(dǎo)入治療時(shí)，應(yīng)在超聲頭與局部皮膚間涂有接觸劑，這樣既避免了超聲頭與皮膚間出現(xiàn)空隙而阻礙超聲波的傳導(dǎo)，并且使超聲波傳播過程不被過多的界面反射而造成能量的損失。傳統(tǒng)的超聲接觸劑多用石蠟或凡士林，但是作為超聲波的藥物導(dǎo)入治療時(shí)，最為理想的方法是將藥物本身制成接觸劑，并且使這種新的藥物介質(zhì)與機(jī)體組織有相近的阻抗。這樣，既有利于超聲波作用的發(fā)揮，又有利于藥物的透入與釋放。為此，我們研制的超聲波導(dǎo)入的藥劑，多由水相組成的形態(tài)，但是又有良好的鋪展性，以利于皮下組織的吸收和超聲頭的移動(dòng)，并且不沾污衣服。
超聲波治療雖然是個(gè)老課題，但是當(dāng)超聲波與導(dǎo)入的藥物相結(jié)合，與中醫(yī)藥、與穴位、經(jīng)絡(luò)理論相結(jié)合，超聲波的藥物介質(zhì)與現(xiàn)代技術(shù)相結(jié)合，超聲波與其它導(dǎo)入技術(shù)相結(jié)合并應(yīng)用于臨床治療時(shí)，這不僅是全新的課題有待我們?nèi)ソ鉀Q，而且肯定會(huì)為醫(yī)療和制藥業(yè)開創(chuàng)出新領(lǐng)域，更可為千萬患者帶來福音。
長(zhǎng)春市力元生物材料研究所
聯(lián)系客服
