Topical drug delivery
सामयिक दवा वितरण (टी. डी. डी.) दवा प्रशासन का एक मार्ग है जो सामयिक सूत्रीकरण को लागू करने पर त्वचा पर वितरित करने की अनुमति देता है, इसलिए एक्जिमा जैसे त्वचा विकारों के इलाज के लिए एक स्थानीय प्रभाव पैदा करता है। सामयिक दवाओं के निर्माण को कॉर्टिकोस्टेरॉइड्स, एंटीबायोटिक्स, एंटीसेप्टिक्स और एंटी-फंगल में वर्गीकृत किया जा सकता है। सामयिक वितरण के तंत्र में त्वचा में दवाओं का प्रसार और चयापचय शामिल है। ऐतिहासिक रूप से, 3000 ईसा पूर्व में प्राचीन मिस्र और बेबीलोन में मनुष्यों में दवाओं को वितरित करने के लिए उपयोग किया जाने वाला सामयिक मार्ग दवा का पहला मार्ग था। इन प्राचीन शहरों में, त्वचा पर मलम और औषधि जैसी सामयिक दवाओं का उपयोग किया जाता था। सामयिक दवाओं के वितरण के लिए त्वचा की कई परतों से गुजरना पड़ता है और फार्माकोकाइनेटिक्स से गुजरना पड़ता है, इसलिए त्वचीय रोग जैसे कारक सामयिक दवाओं की जैव उपलब्धता को कम करते हैं। सामयिक दवाओं के व्यापक उपयोग से सामयिक दवा वितरण में प्रगति होती है। इन प्रगति का उपयोग रासायनिक और भौतिक एजेंटों का उपयोग करके त्वचा पर सामयिक दवाओं के वितरण को बढ़ाने के लिए किया जाता है। रासायनिक कारकों के लिए, लाइपोसोम और नैनोटेक्नोलॉजी जैसे वाहकों का उपयोग सामयिक दवाओं के अवशोषण को बढ़ाने के लिए किया जाता है। दूसरी ओर, सूक्ष्म सुइयों जैसे भौतिक कारक अवशोषण को बढ़ाने के लिए एक अन्य तरीका है। वाहकों का उपयोग करने के अलावा, अन्य कारक जैसे पी. एच., लिपोफिलिसिटी और दवा के अणु का आकार सामयिक निर्माण की प्रभावशीलता को नियंत्रित करते हैं। इतिहास प्राचीन काल में, मानव त्वचा का उपयोग कॉस्मेटिक उत्पादों को पेंट करके आत्म-अभिव्यक्ति के लिए एक परत के रूप में किया जाता था। उन्होंने उन उत्पादों का उपयोग धूप और शुष्क वातावरण से अपनी त्वचा की सुरक्षा के लिए किया। बाद में 2000 ईसा पूर्व में, चीनियों ने सामयिक उपचारों का उपयोग किया जो त्वचा रोगों के इलाज के लिए पट्टियों में लपेटते थे। इन सामयिक उपचारों और त्वचा के बीच संपर्क त्वचा पर अपना चिकित्सीय प्रभाव डालता है। सामयिक दवाओं का नया विकास 130 और 200 ईस्वी के बीच हुआ। यह विकास क्लॉडियस गैलेनस, एक यूनानी चिकित्सक द्वारा किया गया था। उन्होंने सबसे पहले जड़ी-बूटियों की दवा को पश्चिमी चिकित्सा में डाल दिया और इसे क्रीम के रूप में तैयार किया। हाल ही में 1920 के दशक में, सामयिक त्वचा को लागू करते समय कुछ अवलोकन किए गए थे, जैसे कि इसके प्रणालीगत प्रभावों को निर्धारित करना। 1938 में, ज़ोंडेक ने मलहम के रूप में कीटाणुनाशक के उपयोग से त्वचा पर क्लोरोक्साइलेनॉल लगाने के बाद मूत्रजनन संक्रमणों को सफलतापूर्वक प्रबंधित किया। कुछ वर्षों के बाद, विभिन्न प्रयोगों से अवलोकन किए गए। इन प्रयोगों से 1970 के दशक के मध्य में त्वचा विष विज्ञान का विकास हुआ, जिसमें सामयिक दवाओं के उपयोग पर जलन, त्वचा की सूजन और त्वचा फोटो-विषाक्तता जैसे लक्षण शामिल थे। विष विज्ञान के विकास के बाद, माइकल्स द्वारा तैयार किए गए त्वचा प्रसार गुणांक के लिए एक गणितीय मॉडल भी बनाया गया था। यह सूत्रीकरण बताता है कि वे त्वचा में जलीय घुलनशीलता और विभाजन गुणांक से कैसे संबंधित हैं। त्वचा अवशोषण त्वचा की परतें मानव शरीर का सबसे बड़ा अंग त्वचा की परतें हैं, जो बाहरी कणों से रक्षा करती हैं। मानव त्वचा में कई परतें होती हैं, जिनमें त्वचा के नीचे की परत, डर्मिस, एपिडर्मिस, स्ट्रैटम कॉर्नियम और उपांग शामिल हैं। इनमें से प्रत्येक परत का सामयिक दवा के अवशोषण पर प्रभाव पड़ता है। जब सामयिक दवा को त्वचा पर लगाया जाता है, तो इसे स्ट्रैटम कॉर्नियम के माध्यम से गुजरना चाहिए, जो त्वचा की सबसे बाहरी परत है। स्ट्रेटम कॉर्नियम के कार्य में त्वचा में पानी के नुकसान की रोकथाम और त्वचीय परतों में विदेशी अणुओं के प्रवेश को रोकना शामिल है। इसलिए, यह हाइड्रोफिलिक अणुओं को त्वचा में अवशोषित होने से भी रोकता है क्योंकि यह द्विस्तरीय लिपिड से बना होता है। इस बाधा के साथ, स्ट्रैटम कॉर्नियम सामयिक दवाओं की पारगम्यता को प्रभावित करता है। त्वचा के एक अन्य हिस्से को उपांग कहा जाता है, और इसे सामयिक दवा वितरण के लिए "शॉर्टकट" के रूप में जाना जाता है। शॉर्टकट मार्ग दवा अणुओं को पहले बालों के रोम के माध्यम से स्ट्रैटम कॉर्नियम बाधा को पार करने की अनुमति देता है। प्रसार जब दवाओं को त्वचा पर सामयिक रूप से लगाया जाता है, तो दवा के अणु निष्क्रिय प्रसार से गुजरेंगे। यह प्रक्रिया एकाग्रता प्रवणता के नीचे होती है जब दवा के अणु एक क्षेत्र से दूसरे क्षेत्र में जाते हैं। विसरण को गणितीय समीकरण द्वारा वर्णित किया जाता है। दवा अणु (जे), जिसे फ्लक्स के रूप में जाना जाता है और यह त्वचा की झिल्ली में सामयिक दवा अणुओं के प्रवेश का प्रतिनिधित्व करता है। त्वचा झिल्ली सामयिक दवा अणुओं के पार जाने के लिए क्षेत्र (ए) है। त्वचा झिल्ली की मोटाई को अभिव्यक्ति में (एच) के रूप में जाना जाता है, और यह प्रसार पथ की लंबाई निर्धारित करता है। (सी) त्वचा की परतों में फैलने वाले पदार्थ की सांद्रता है और (डी) प्रसार गुणांक है। अभिव्यक्ति प्रसार के माध्यम से परत कॉर्नियम झिल्ली में सामयिक दवा अणुओं के परिवहन को दर्शाती है। फैलाव अभिव्यक्तिः तंत्र त्वचा पर सामयिक दवा के अनुप्रयोग पर, यह त्वचा की बाहरी परत में फैल जाएगा, जिसे स्ट्रैटम कॉर्नियम के रूप में जाना जाता है। त्वचा को पार करने के लिए दवाओं के लिए तीन मार्ग संभव हैं। पहला मार्ग उपांगों के माध्यम से है। इसे "फर्स्ट कट" के रूप में जाना जाता है जहां दवा के अणुओं को स्ट्रैटम कॉर्नियम बैरियर को बायपास करने के लिए पसीने की ग्रंथि में विभाजित किया जाएगा। यदि दवा के अणुओं को "पहले कट" के माध्यम से परिवहन नहीं किया जाता है, तो यह आमतौर पर परत कॉर्नियम के द्विस्तरीय लिपिड में रहता है, जहां दवा के अणु या तो पारकोशिकीय मार्ग या पारकोशिकीय मार्ग से त्वचा के गहरे क्षेत्र जैसे त्वचीय परत में परिवहन करते हैं। पैरासेल्युलर मार्ग के लिए, इसका मतलब है कि विलेय कोशिका के बीच जंक्शन के माध्यम से परिवहन करते हैं। जब सामयिक दवा अणु पैरासेल्युलर मार्ग के माध्यम से परिवहन करते हैं, तो इसे स्ट्रैटम कॉर्नियम के पार यात्रा करने की आवश्यकता होती है, जो एक अत्यधिक वसा क्षेत्र है, लेकिन कोशिकाओं के बीच। दूसरी ओर, सामयिक दवा अणु पारकोशिकीय मार्ग से यात्रा कर सकते हैं। यह मार्ग अणुओं को कोशिका के माध्यम से ले जाने की अनुमति देता है। ट्रांससेलुलर मार्ग दवा के अणु को स्ट्रैटम कॉर्नियम में पाए जाने वाले द्विस्तरीय लिपिड कोशिकाओं में ले जाता है। परत कॉर्नियम में द्विस्तरीय लिपिड के अंदर एक पानी में घुलनशील वातावरण होता है, और दवा के अणु इन द्विस्तरीय लिपिड के माध्यम से त्वचा के गहरे क्षेत्र में फैल जाएंगे। सामयिक दवा अणुओं के परिवहन के दौरान, यह केराटिन से जुड़ सकता है जो स्ट्रैटम कॉर्नियम में त्वचा के घटकों में से एक के रूप में मौजूद है। त्वचा चयापचय त्वचा चयापचय की गतिविधियाँ आमतौर पर त्वचा की सतह, उपांगों, स्ट्रैटम कॉर्नियम और व्यवहार्य एपिडर्मिस पर होती हैं। इस प्रक्रिया में पहले चरण का जल अपघटन, कमी और ऑक्सीकरण शामिल है, जिसे कार्यात्मक चरण के रूप में भी जाना जाता है। यदि पहला चरण दवाओं को चयापचय करने के लिए पर्याप्त नहीं है, तो दूसरा चरण संयुग्मन प्रतिक्रिया होती है। इस चरण में ग्लूकोरोनाइडेशन, सल्फिकेशन और एसिटिलेशन शामिल हैं। यह पाया गया है कि चरण दो की गतिविधियाँ त्वचा में चरण दो की तुलना में कम होती हैं। एक सामान्य उदाहरण थेरैलामाइन-प्रकार का हेयर डाई है, इसे शीर्ष पर लगाने के बाद, यह एंजाइम एन-एसिटाइलट्रांसफेरेज के माध्यम से त्वचा में चयापचय से गुजरेगा, जिसके परिणामस्वरूप एन-एसिटिलेटेड मेटाबोलाइट होगा। ये चयापचय एंजाइम सामयिक दवा गतिविधियों के नुकसान का कारण बनते हैं, इस प्रकार इसकी जैव उपलब्धता को कम करते हैं। वे अंततः एटोक्सिक यौगिक बना सकते हैं जो प्रणालीगत परिसंचरण तक पहुंचता है और त्वचा की परतों को नुकसान पहुंचाता है। सामयिक दवा त्वचा में जितनी देर तक रहेगी, उतनी ही अधिक मात्रा में अंतर्निहित एंजाइमों द्वारा चयापचय किया जाएगा। इस तरह के प्रभाव को कम करने के लिए, सामयिक दवा को कम समय के लिए त्वचा पर रहने की आवश्यकता होती है। इसके अलावा, त्वचा पर कुछ मात्रा में सामयिक अणुओं को लगाने की आवश्यकता होती है और चयापचय एंजाइम संतृप्ति का कारण बनती है। कारक सामयिक अवशोषण को प्रभावित करते हैं त्वचा में वितरित किए जा रहे सामयिक दवा अणुओं की मात्रा केवल सामयिक दवा के भौतिक रासायनिक गुणों से प्रभावित होती है। पहला कारक दवा के अणु का वजन है। दवा का आणविक वजन या कण आकार जितना छोटा होगा, त्वचा में इसके प्रसार और अवशोषण की दर उतनी ही अधिक होगी। दूसरा कारक दवा अणुओं की लिपोफिलिसिटी है, क्योंकि अवशोषण के लिए तीन मार्ग काफी लिपोफिलिक हैं। इसकी उच्च लिपोफिलिसिटी, हाइड्रोफिलिक दवा अणुओं की तुलना में दवा अणुओं को अवशोषित करना आसान है। तीसरा मापदंड त्वचा का पी. एच. स्तर है। त्वचा की परतों का पी. एच. क्षारीय होता है, इसलिए क्षारीय सामयिक दवाओं को अम्लीय सामयिक दवाओं की तुलना में बेहतर अवशोषित किया जाएगा। सामयिक दवा वितरण की पारगम्यता निर्धारित करने के लिए ये कारक महत्वपूर्ण हैं। त्वचा पारगम्यता बढ़ाने वाला कोलॉइडल सिस्टम कोलॉइडल सिस्टम त्वचा में सामयिक दवा वितरण के लिए उपयोग की जाने वाली तकनीकों में से एक है और त्वचा पारगम्यता बढ़ाने वाले के रूप में कार्य करता है। इन्हें वाहक के रूप में जाना जाता है और इन्हें नैनोपार्टिकल्स, लाइपोसोम और नैनोइमुगल में वर्गीकृत किया जा सकता है। लाइपोसोम लाइपोसोम में एक गोले के आकार में फॉस्फोलिपिड्स की एक द्विस्तरीय परत होती है जो फॉस्फोलिपिड्स की एक या एक से अधिक द्विस्तरीय के रूप में मौजूद हो सकती है। इस संरचना के साथ, इसका कार्य गोलाकार द्वि-परतों के भीतर हाइड्रोफिलिक या लिपोफिलिक दवा अणुओं को फंसाना है। हाइड्रोफिलिक दवा अणु हाइड्रोफिलिक सिर से चिपक जाता है क्योंकि यह ध्रुवीय होता है और पानी का पक्ष लेता है। दूसरी ओर, लिपोफिलिक दवा के अणु अपनी लिपोफिलिक प्रकृति के कारण द्वि-परत की फॉस्फोलिपिड पूंछ में फंस जाएंगे। इन तंत्रों के साथ, लाइपोसोम वाहक की तरह व्यवहार करेंगे और लाइपोफिलिक या हाइड्रोफिलिक दवा अणुओं को स्ट्रैटम कॉर्नियम में ले जाएंगे और स्ट्रैटम कॉर्नियम में पाए जाने वाले बाइलेयर लिपिड के साथ बातचीत करके उन्हें त्वचा की गहरी परतों में छोड़ देंगे। वाहक के रूप में लाइपोसोम का उपयोग लक्षित स्थल तक पहुंचने के लिए त्वचा में सामयिक दवा की समग्र पारगम्यता को बढ़ाता है। उदाहरण के लिए, एम्फोटेरिसिन बी जैसी दवा का उपयोग फंगल संक्रमण के इलाज के लिए किया जाता है। दवा को लाइपोसोम में भरा जाता है और यह वाहक त्वचा में एम्फोटेरिसिन बी के प्रवेश को बढ़ाता है, चाहे उसका आणविक वजन कुछ भी हो। नैनोमुल्गल नैनोमुल्गल त्वचा में सामयिक दवाओं के वितरण के लिए एक अन्य प्रकार का वर्धक है। नैनोइमलजेल के लिए सूत्रीकरण प्रक्रिया एक जेल मैट्रिक्स में नैनोइमलशन को शामिल करके बनाई जाती है। जेल जलीय क्षारों से बने होते हैं और यह विघटन के माध्यम से दवाओं की अधिक तेजी से रिहाई की अनुमति देता है। नैनोमुल्गल का उपयोग रोगी के अनुपालन को बढ़ाता है क्योंकि जेल का उपयोग पारंपरिक क्रीम या मलम की तुलना में कम चिकना होता है, इसलिए त्वचा की जलन में कम घटना होती है। नैनोइम्यूल्गल नैनोइम्यूल्गल के तेल की बूंदों में लिपोफिलिक दवा के अणुओं को डालकर सामयिक दवा की जैव उपलब्धता को बढ़ाता है और यह त्वचा की परतों के माध्यम से यात्रा करेगा। अपनी उच्च विघटन दर के साथ, नैनोमुल्गल त्वचा की ओर एक उच्च सांद्रता ढाल का उत्पादन करता है, इस प्रकार परत कॉर्नियम में तेल की बूंदों के तेजी से ग्रहण की अनुमति देता है। इसके अलावा, नैनोमुल्गल में शामिल किए जा रहे सर्फैक्टेंट में त्वचा में लिपिड के बीच हाइड्रोजन बंधन को बाधित करके इसकी पारगम्यता को और बढ़ाने के लिए द्वि-परत लिपिड के माध्यम से प्रवेश करने की क्षमता होती है। उपचार के संदर्भ में, नैनोमुल्गल का उपयोग कैंसर कोशिकाओं के खिलाफ है और त्वचा के कैंसर में उपयोगी है। इसके अलावा, सोरायसिस के इलाज के लिए मेथॉक्ससैलेन के साथ नैनोइम्यूल्गल के निर्माण का उपयोग किया जाता है। वाहक त्वचा की परतों में मेथोक्सालेन के प्रवेश और संचय दोनों को बढ़ाता है। शारीरिक एजेंट सूक्ष्म सुई सूक्ष्म सुई त्वचा में सामयिक दवा अणुओं के अवशोषण में सुधार के लिए भौतिक वर्धक से संबंधित है। इसे 'पोक एंड पैच' के रूप में जाना जाता है क्योंकि यह छोटी सुइयों का उपयोग करता है और स्ट्रैटम कॉर्नियम के पार त्वचा में चिपक जाता है। ये छोटी सुइयाँ यह सुनिश्चित करती हैं कि वे त्वचा के नीचे तंत्रिका छोर या त्वचीय रक्त वाहिकाओं से संपर्क नहीं करेंगी, इसलिए उन्हें त्वचा से आसानी से हटाया जा सकता है। कई प्रकार की सूक्ष्म सुई होती हैं, पहली ठोस सूक्ष्म सुई होती है। ठोस सूक्ष्म सुइयों का उपयोग त्वचा में प्रक्षेपित करने के लिए किया जाता है। एक बार जब प्रविष्टि के बाद सुइयों को हटा दिया जाता है, तो सामयिक दवाओं को त्वचा पर लगाया जाता है। यह व्यवहार्य एपिडर्मिस में फैलने के लिए दवाओं की क्षमता को बढ़ाता है। दूसरा प्रकार घुलनशील सूक्ष्म सुई है। इस प्रकार की सुइयाँ ऐसी सामग्रियों से बनी होती हैं जो उन्हें त्वचा में घुसने के बाद घुलने देती हैं, इसलिए इंजेक्शन के बाद सुइयों को हटाने की आवश्यकता नहीं होती है। तीसरी प्रकार की सूक्ष्म सुई सूजन-योग्य सूक्ष्म सुई है, जिसमें हाइड्रोजेल होता है। अपनी सुई को त्वचा में डालने के बाद, यह त्वचा के अंतरालीय तरल पदार्थ को सूक्ष्म सुइयों में फैलने देता है, इस प्रकार यह पूरे त्वचा में दवा के अणुओं को फैलाने के लिए फूल जाएगा। यह पाया गया है कि सूक्ष्म सुई त्वचा की पारगम्यता को बढ़ाने में सुरक्षित और प्रभावी हैं। प्रशासन दवा वितरण उपकरणों के संदर्भ मार्ग