Sistemas transdérmicos

Dpto. Farmacia y Tecnología FarmacéuticaFacultad de FarmaciaUniversidad de SevillaSevilla, 2008

Mercedes Fernández Arévalo

mfarevalo@us.eshttp://www.personal.us.es/mfarevalo

SISTEMAS TRANSDÉRMICOS

Sistemas terapéuticos que Sistemas terapéuticos que permiten la difusión permiten la difusión

transdérmica del fármaco hasta transdérmica del fármaco hasta alcanzar el torrente sanguíneo, alcanzar el torrente sanguíneo,

utilizando el gradiente de utilizando el gradiente de concentración como fuerza concentración como fuerza

impulsora, o por medio de otros impulsora, o por medio de otros mecanismosmecanismos

TTS TTS TransdermalTransdermal TherapeuticTherapeutic SystemsSystems

TDDTDDTransdermalTransdermal Drug Drug DeliveryDelivery

Sistemas transdérmicoshttp://www.orthoevra.com/html/pevr/about_how_video.jsp?host=www.orthoevra.com&videotype=winslow

Vaso sanguíneo

TTS

Fárm

aco

Superficie de la piel

COEFICIENTE DE PERMEABILIDAD:Factor crítico para la liberación transdérmica

Flujo (mg / cm2 / sec)D • K

h • A • (Cd -Cr)

D: Difusividad del p.a. en la membrana (piel)

K: Coeficiente de reparto (parche / piel)

h: Grosor de la membrana (piel)A: Superficie del parcheC: Concentraciones en el dador y

receptor (parche y piel)

FármacoFármaco candidatocandidatoparapara un TTSun TTS

Flujo (mg / cm2 / sec)D • K

h • A • (Cd -Cr)

• Dosis diaria (< 20 mg / día)• t1/2 (10 horas o menos)• Peso molecular (< 500 daltons)• Punto fusión (< 200 ºC)• Permeabilidad cutánea• Coeficiente de reparto (1.0 - 4.0)• Perfil toxicológico

(no irritante y no sensibilizante a la piel)

Acceso del fármaco a través de TTS

1. 1. DifusiónDifusión pasivapasiva• Poros• Atravesando el estrato córneo (rutas inter- e intra- celular)• Folículos pilosos

2. Métodos físicos• Iontoforesis• Electroporación• Sonoforesis (energía ultrasónica)• Diseños microestructurales (microagujas)

• Otras estraegias:• Parches térmicos• Energía magnética• Láser• Líquidos a gran velocidad

Acceso del fármaco a través de TTS

Sistemas transdérmicos

• Muy adecuado para fármacos empleados en tratamientos de larga duración

• Evitan el efecto de primer paso hepático• Evitan el ambiente hostil del tracto gastrointestinal• Permiten obtener niveles plasmáticos de fármacos

potentes• Posibilitan una autoadministración• Es un tratamiento no invasivo• Mejora el cumplimiento terapéutico• Puede interrumpirse fácilmente el tratamiento cuando

aparecen cuadros de toxicidad

VENTAJAS

VENTAJAS

VENTAJAS

Sistemas transdérmicos

• Pobre difusión de moléculas de gran tamaño• Irritación de la piel

LIMITACIONES

LIMITACIONES

LIMITACIONES

Promotores de la absorciónPromotores de la absorción

Polímeros más compatiblesPolímeros más compatibles

PARCHES TRADICIONALESPARCHES TRADICIONALES

CAPA EXTERNA PROTECTORA

ESTRUCTURA BÁSICAESTRUCTURA BÁSICA

Capa más externa que protege a la formulación, previene la pérdida o la evaporación del fármaco o de excipientes volátiles, puede estar coloreada, ...

LÁMINA AISLANTELÁMINA AISLANTEProtege durante el almacenamiento y Protege durante el almacenamiento y manipulación. Se retira antes de aplicar el parche.manipulación. Se retira antes de aplicar el parche.

FÁRMACOFÁRMACOFármaco y otros excipientes. Deben estar Fármaco y otros excipientes. Deben estar físicamente en un entorno que posibilite y controle físicamente en un entorno que posibilite y controle la liberación del principio activo.la liberación del principio activo.

TIPOS DE PARCHES TRADICIONALESTIPOS DE PARCHES TRADICIONALES

1. Monocapa del p.a. en un polímero adhesivo

2. Multicapas del p.a. en un polímero adhesivo

3. Tipo reservorio

4. Tipo matricial

PARCHES TRADICIONALESPARCHES TRADICIONALES

1. 1. MonocapaMonocapa del p.a. en un polímero adhesivodel p.a. en un polímero adhesivo

El fármaco está incluido directamente en el polímero adhesivo que está en contacto con la piel. En este diseño, el adhesivo no sólo sirve para fijar el sistema a la piel, sino que también actúa como elemento básico del parche, conteniendo el fármaco y el resto de los excipientes de la formulación y controlando el proceso de liberación.

2. 2. MulticapasMulticapas del p.a. en un polímero adhesivodel p.a. en un polímero adhesivo

Existe una (o varias) membranas entre las capas del fármaco - adhesivo.

Permite una liberación más o menos inmediata del fármaco.

Membrana adicional: actúa como elemento de control de la liberación el fármaco.

Posibilita una prolongación del efecto terapéutico.

PARCHES TRADICIONALESPARCHES TRADICIONALES

3. 3. Tipo reservorioTipo reservorio

Compartimento en donde está el fármaco en solución o en suspensión separado de la capa adhesiva y de la línea de liberación por una membrana semipermeable (pueden coincidir), que actúa de elemento control de la liberación.

Parche reservorio de gel

PARCHES TRADICIONALESPARCHES TRADICIONALES

Parche tipo gel reservorio

En este tipo de parches, el fármaco se dosifica durante la producción. Se posiciona

exactamente durante la línea de producción.

Se coloca una lámina protectora sobre el gel recién dosificado.

4. 4. Tipo matricialTipo matricial

Se incluye un sistema matricial del fármaco, en donde también se incorpora el polímero adhesivo, de forma que éste forma una capa protectora de la matriz semisólida en contacto directo con la línea de liberación.

PARCHES TRADICIONALESPARCHES TRADICIONALES

Parches que se han desarrollado para un Parches que se han desarrollado para un propósito específico y/o que se deben propósito específico y/o que se deben

diseñar en función de la zona del cuerpo diseñar en función de la zona del cuerpo en donde se deben colocar.en donde se deben colocar.

PARCHES ESPECIALESPARCHES ESPECIALES

PARCHES ESPECIALESPARCHES ESPECIALES

Parches con o sin principios activos.

Parches para el tratamiento de desórdenes especialesParches para el tratamiento de desórdenes especiales

PARCHES ESPECIALESPARCHES ESPECIALES

Parches con función protectora; también pueden incorporar principios activos (tratamiento de úlceras, quemaduras, ...)

Parches Parches hidrocoloidaleshidrocoloidales

Ayudan a prevenir la formación de escaras, previene de la contaminación bacteriana, ayuda a eliminar el exudado, que es absorbido por elhidrocoloide, acelerando la reproducción de las células epiteliales.

PARCHES ESPECIALESPARCHES ESPECIALES

Parches para Parches para iontoforesisiontoforesis

La iontoforesis ha experimentado un importante avance gracias a dos circunstancias:

1. Se ha extendido enormemente la aceptación, por parte de los pacientes, de los TTS.

2. Los avances en la microelectrónica ha disminuido tanto el coste como el tamaño de los componentes necesarios para el desarrollo de los sistemas de liberación por iontoforesis.

PARCHES ESPECIALESPARCHES ESPECIALES

Parches para Parches para iontoforesisiontoforesis

Contiene una batería interna que genera una pequeña corriente eléctrica que impulsa al fármaco disuelto a atravesar la piel y acceder al tejido situado por debajo.Cuando la dosis se ha administrado, el sistema se apaga automáticamente.

Diseño para dedos, manos, ...

IontoPatch®

Numby Stuff electrodes teamed withIONTOCAINE® (brand of lidocaine 2% HCI with1:100,00 epinephrine topical solution) provideclinically effective dermal anesthesia up to 10mm depth in as little as 10 minutes. Numby Stuff isideal prior to procedures that might otherwise be painful.

Parches para Parches para iontoforesisiontoforesis

Este sistema libera sobre la piel el fármaco en solución a una gran

presión, forzando el paso del líquido a través de uno o varios orificios

hasta el nivel subcutáneo o intramuscular.

VENTAJAS:

• Administración indolora, que a su vez reduce la ansiedad de lospacientes que deben ser sometidos a tratamientos de larga duración.

• Al no disponer de agujas, desaparece el riesgo de accidentes laborales del personal sanitario en pacientes de alto riesgo (infección por HIV, Hepatitis, …).

PARCHES ESPECIALESPARCHES ESPECIALES

TTS: “Inyectables” sin agujasTTS: “Inyectables” sin agujas

Este sistema libera la dosis del fármaco en menos de 1 segundo

Saizen® [somatropina (rDNA) para inyección] Es equivalente a la hormona del crecimiento

PARCHES ESPECIALESPARCHES ESPECIALES

TTS: “Inyectables” sin agujasTTS: “Inyectables” sin agujas

QUADRICATED™

DiseñosDiseños microestructuralesmicroestructurales ((microagujasmicroagujas))PARCHES ESPECIALESPARCHES ESPECIALES

Microdispositivo de administración transdérmicaminimamente invasivo

Estrato córneo

Epidermis

Terminaciones nerviosas y vasos sanguíneos

Dermis

Gran flexibilidad en la profundidad de la administración

( 20 – 200 µm)

DiseñosDiseños microestructuralesmicroestructurales ((microagujasmicroagujas))PARCHES ESPECIALESPARCHES ESPECIALES

TTS de 3 mm x 3 mm, conteniendo 400 microagujas(densidad aproximada de 50 microagujas por mm2)

CombinacionesCombinaciones de de diferentesdiferentes estrategiasestrategias

PARCHES ESPECIALESPARCHES ESPECIALES

TTS por iontoforesiscon microagujas

FACTORES QUE CONDICIONAN FACTORES QUE CONDICIONAN EL DISEÑO DEL TTSEL DISEÑO DEL TTS

•• IndicaciónIndicación terapéuticaterapéutica•• PerfilPerfil de de liberaciónliberación requeridorequerido ((nivelnivel de de

concentraciónconcentración plasmáticaplasmática, , dosisdosis, , duraciónduración, .., ...).)•• AdhesividadAdhesividad a la a la pielpiel ((fuerzafuerza de la de la adhesividadadhesividad))•• Lugar de Lugar de aplicaciónaplicación•• FacilidadFacilidad de de aplicaciónaplicación•• TamañoTamaño, forma, , forma, aparienciaapariencia, , confortconfort, ..., ...•• DuraciónDuración de la de la aplicaciónaplicación•• DisponibilidadDisponibilidad, , empaquetadoempaquetado, , costecoste, ..., ...

•• Tratamiento del dolor Tratamiento del dolor

•• Control de la natalidadControl de la natalidad

•• Deshabituación del tabacoDeshabituación del tabaco

•• Alteraciones cardiovasculares Alteraciones cardiovasculares

•• Terapia hormonal Terapia hormonal

•• Alteraciones del movimiento Alteraciones del movimiento

•• HipertensiónHipertensión

TTS Y PRINCIPIOS ACTIVOSTTS Y PRINCIPIOS ACTIVOS

EVRA®: Norelgestromina y etinilestradiol1 semana, 99 % efectividad

Nicotina

DURAGESIC® (FENTANILO)

ANDRODERM® Testosterone TTS

SKIN-CAD™ Software para simulación de la fármacocinética en la piel y en el organismo, tras administración de un TTS.Predice perfiles dinámicos de la permeación y de la distribución del fármaco en la piel y de sus niveles plasmáticos.

PARÁMETROS A INTRODUCIR:• Tiempo de aplicación del TTS y

dimensiones• Espesor de la piel• Coeficientes de difusión y de reparto

en la piel• Datos farmacocinéticos• Parámetros de metabolismo y unión

en la piel

PARÁMETROS QUE SE OBTIENEN:• Cantidades acumuladas• Curvas de niveles plasmáticos• Distribución y concentración en la

piel

El mercado de sistemas El mercado de sistemas transdérmicostransdérmicos sin principios sin principios activos incluye, entre otros:activos incluye, entre otros:

•• Parches térmicos (frío y calor)Parches térmicos (frío y calor)

•• Con nutrientesCon nutrientes

•• Cuidado de la piel (tanto terapéuticos como Cuidado de la piel (tanto terapéuticos como cosméticos)cosméticos)

•• AromasAromas

•• Pérdida de pesoPérdida de peso

•• Medidores de la exposición a la luz solarMedidores de la exposición a la luz solar

OTROS TTSOTROS TTS

THERMACARE NECK TO ARM

THERMACARE LOWER BACK HEAT WRAPS

THERMACARE MENSTRUAL HEAT PATCHES

Dolores de espalda, artritis, contracturas, esguinces, golpes, dolores menstruales, …

Parches térmicosParches térmicos Alivio de dolores musculares, de 8 h. de duración. (Parche delgado, flexible, se puede llevar discretamente debajo de la ropa).

Alternativa para el control de la migraña.

Parches térmicosParches térmicosWELLPATCH® COOLING HEADACHE PADS

PatchPatch May May DeliverDeliver NutrientsNutrients toto FutureFuture WarfightersWarfighters

Puede haber entre 65 -70 productos químicos efectivos y seguros.

Ejemplo: TIROSINA (ayuda a combatir el frío y el estrés asociado a altitudes elevadas) y GLUTATIÓN (podría ayudar a reducir la fatiga muscular y a incrementar la capacidad hepática y renal).

Parches con nutrientesParches con nutrientes

Ingredientes más habituales:Algas marinas, té verde, hiedra, frutos cítricos, cafeína, productos yodados, …

Todos los componentes de Vita cell son 100% naturales, por lo que son absolutamente seguros. No causan alergias. Por razones de seguridad, no están recomendados para mujeres embarazadas, en período de lactancia y en personas con hipertiroidismo (contienen yodo).

Cuidado de la pielCuidado de la pieltanto terapéuticos como cosméticostanto terapéuticos como cosméticos

ANTICELULÍTICOSANTICELULÍTICOS

Acido salicílico (2 %)

Cuidado de la pielCuidado de la pieltanto terapéuticos como cosméticostanto terapéuticos como cosméticos

ACNÉACNÉ

The Dermathol- Weight Loss Diet Patch really can change yourlife forever! ...hour by hour, fat cells just melt away! This innovative diet patch was originally developed in Europe andhas been found to be very effective aiding in weightloss. Dermathol- Diet Patch contains no stimulants such as ephedra. This really is the king of weight loss patches, the weightloss patch that keeps working all day on. (sic)

Pérdida de pesoPérdida de peso

Combinaciones de extractos de plantas:• Garcinia Cambogia (reduce colesterol,

efecto saciante)• Fucus Vesiculosis (contiene yodo natural,

acción sobre el tiroides, aumenta el metabolismo)

• Guarana (fuente de energía, control del apetito, efectos sobre la motilidad, …)

• …

FDA:No existen pruebas científicas que demuestren la utilidad de este tipo de productos, y sí existen evidencias de ciertos riesgos asociados a su uso: Estos parches normalmente contiene YODO, que supuestamente estimula el metabolismo y ayuda a eliminar la grasa. Sin embargo, esta circunstancia no está demostrada, y sí parece haber una relación entre un exceso de yodo y alteraciones del tiroides.

La manera más eficaz y segura de perder peso es a través de una dieta correcta y de un ejercicio adecuado.

Otros usosOtros usos

DiseñoDiseño de de loslos SistemasSistemas TransdérmicosTransdérmicos: : ¿¿CuálesCuáles son son loslos retosretos másmás inminentesinminentes??

•• LiberarLiberar moléculasmoléculas de mayor de mayor tamañotamaño, de , de origenorigenbiológicobiológico o no, o no, usandousando estrategiasestrategias de de difusióndifusiónpasivapasiva y y sistemassistemas activosactivos de de liberaciónliberación

•• DesarrolloDesarrollo de de materialesmateriales poliméricospoliméricos y de y de formulacionesformulaciones queque reduzcanreduzcan la la irritaciónirritación de la de la pielpiel y y loslos procesosprocesos alérgicosalérgicos, y , y queque seansean capacescapacesde de mejorarmejorar el el confortconfort de de loslos pacientespacientes

•• DiseñosDiseños queque permitanpermitan generargenerar perfilesperfilesespecíficosespecíficos de de liberaciónliberación

•• ......

GRACIAS POR SU ATENCIÓNGRACIAS POR SU ATENCIÓN