Thuốc dán thấm qua da là gì? Công thức và kỹ thuật bào chế thuốc dán

Trungtamthuoc.com - Thuốc dán thấm qua da ngày càng được sử dụng phổ biến, chúng có tác dụng điều trị tại chỗ hoặc toàn thân bằng cách hấp thu qua da. Vậy kỹ thuật bào chế thuốc dán như thế nào? Hãy cùng Trung Tâm Thuốc Central Pharmacy (trungtamthuoc.com) cùng tìm hiểu trong bài viết dưới đây.

1 Khái niệm thuốc dán thấm qua da

Thuốc dán thấm qua da (transdermal patch) là chế phẩm được dán trên da mang lại tác dụng tại chỗ hoặc dược chất được hấp thu qua da vào tuần hoàn gây ra tác dụng toàn thân. Các chế phẩm trị liệu qua da có khả năng kéo dài quá trình giải phóng dược chất và có tốc độ giải phóng dược chất xác định, nồng độ tương đối hằng định trong máu trong thời gian sử dụng được khuyến cáo từ nhà sản xuất.

===> Xem thêm về thuốc mỡ tại: Thuốc mỡ là gì? Ưu, nhược điểm và phương pháp bào chế thuốc mỡ

2 Đặc điểm sinh lý da và cơ chế giải phóng của thuốc dán

Da người được cấu tạo với 3 lớp chính là thượng bì, hạ bì và lớp mô dưới da, trong đó:

2.1 Lớp thượng bì

Là lớp chứa nhiều tế bào khác nhau như tế bào keratin, tế bào sắc tố và tế bào Langerhans. Thông thường tế bào keratin ở lớp nền sẽ phân chia và biệt hoá thành lớp sừng, đây là lớp có vai trò quan trọng ảnh hưởng tới sự hấp thu của thuốc.  Lớp này được cấu tạo bởi 20 - 30 lớp tế bào chết, với lớp bên ngoài dễ bong nhưng càng vào sâu càng liên kết bền chặt. Ở trạng thái bình thường lớp này chứa 10 - 20% nước, khi hút thêm nước sẽ trương nở và mềm ra. Bề dày lớp sừng phụ thuộc vào vùng da và tuổi tác nên cẩn trọng khi sử dụng thuốc trên da cho trẻ nhỏ. Các tác động vào lớp sừng như loại bỏ lớp sừng, tăng mức độ hydrat hóa lớp sừng đều làm mức độ và tốc độ thắm/hấp thu của được chất tăng lên đáng kể. 

2.2 Lớp hạ bì

Lớp hạ bì là tổ chức chứa tuyến mồ hôi, bã nhờn, nang lông và mao mạch nuôi dưỡng thượng bì. Các dược chất hầu hết được chất khi đã đi qua lớp thượng bì sẽ đi vào hệ thống mao mạch rồi vào vòng tuần hoàn chung ở lớp mô dưới da và không bị chuyển hóa bước một qua gan. 

2.3 Lớp mô dưới da

Lớp mô dưới da là hệ thống mạch máu và lớp mỡ, dược chất tác dụng toàn thân cần thấm được vào lớp mô này.

Về cơ chế hấp thu của thuốc dưới da chủ yếu theo 3 con đường chủ yếu là đi qua kẽ giữa các tế bào, đi xuyên qua các tế bào, hoặc đi qua tuyến mồ hôi, bã nhờn, và nang lông. Trong đó, hai quá trình khuếch tán gồm đi qua kẽ giữa các tế bào và xuyên qua các tế bào đóng vai trò chính trong vận chuyển thuốc qua da.

Cơ chế khuếch tán được chất xuyên qua các tế bào sẽ bắt đầu với quá trình thâm nhập của phân tử được chất vào lớp nội bào thân nước bên trong. Sau đó dược chất được khuếch tán từ trong nội bào thân nước ra khoảng gian bào rất thân dầu giữa các tế bào. Quá trình khuếch tán của được chất tiếp tục với hai bước là vào nội bào và ra ngoài khoảng gian bào đến khi được chất tới được lớp nền. 

Trong khi đó quá trình vận chuyển qua kẽ giữa các tế bào đòi hỏi được chất phân bố vào lớp lipid kép giữa các tế bào, sau đó tiếp tục khuếch tán để xuống phía dưới. 

3 Phân loại 

3.1 Theo cấu trúc

Dựa theo cấu trúc, thuốc dán thấm qua da được thiết kế dưới 2 dạng chính, cụ thể:

• Miếng dán dạng cốt (mactrix): lớp cốt và lớp nền dính chứa dược chất được hòa tan hoặc phân tán trực tiếp  hoặc chỉ có trong lớp cốt và tách riêng với lớp nền dính. Thời gian giải phóng của dược chất phụ thuộc vào tỷ lệ cốt mang thuốc và nên dính.
• Miếng dán dạng khoang chứa (reservoir): dạng miếng dán này sẽ có một khoang chứa dược chất thường dưới dạng chất lỏng hoặc dung dịch, hỗn dịch. Giữa lớp khoang với lớp nền dính được tách riêng ra bởi màng kiểm soát giải phóng. 

3.2 Theo trạng thái phân tán

Tùy theo đặc tính vật lý của dược chất có thể tồn tại ở dạng Dung dịch hoặc hỗn dịch trong lớp cốt hoặc khoang chứa .

3.3 Theo mục đích sử dụng, điều trị 

• Mục đích tác dụng toàn thân chằng hạn như miếng dán giảm đau trung ương, miếng dán chống say xe, điều trị Alzheimer, Parkinson, bổ sung hormon.
• Mục đích tác dụng tại chỗ như miếng dán giảm đau chứa methyl salicylat.

4 Ưu và nhược điểm thuốc dán thấm qua da

4.1 Ưu điểm

• Miếng dán thấm qua da mang lại tác dụng điều trị nhiều bệnh lý, chẳng hạn giảm đau tại chỗ như đau cơ, đau xương khớp hoặc mang lại tác dụng toàn thân như giãn mạch vành, giảm say xe, bổ sung nội tiết…
• Thuốc là dạng thích hợp với những dược chất có liều tác dụng dưới 10mg/ngày, với thời gian bán thải ngắn, cần lặp liều nhiều lần trong ngày.
• Miếng dán được thiết kế lớp dính tốt trên da, dược chất được bảo vệ, hạn chế ảnh hưởng của môi trường bên ngoài. Đồng thời dễ dàng loại bỏ khi có dấu hiệu gặp tác dụng không mong muốn.
• Với miếng dán tác dụng tại chỗ thì dược chất thấm nhanh vào mô đích, ít vào tuần hoàn, hạn chế các tác dụng phụ của thuốc với người bệnh.
• Với thuốc dán thấm qua da tác dụng toàn thân, dược chất vào tuần hoàn trực tiếp, tác dụng nhanh chóng và không bị ảnh hưởng bởi dịch vị dạ dày, chuyển hoá qua gan, thức ăn như khi dùng thuốc qua đường uống.
• Miếng dán thấm qua da có thể duy trì được nồng độ dược chất tương đối hằng định trong phạm vi điều trị trong thời gian đài (12 giờ hoặc 24 giờ), nên dùng thích hợp trong điều trị các bệnh tim mạch, giảm đau trung ương, hen, cai nghiện thuốc lá, bổ sung nội tiết tố…

4.2 Nhược điểm

• Một số ít dược chất có đặc tính hoá lý phù hợp để bào chế dạng thuốc dán thấm qua da.
• Có kỹ thuật bào chế phức tạp.
• Thuốc dán thấm qua đa cũng có thể gây kích ứng da, niêm mạc khi sử dụng dài ngày. 

===> Xem thêm ưu nhược điểm của dung dịch thuốc: Ưu nhược điểm của dung dịch thuốc

5 Các thành phần của miếng dán thấm qua da

5.1 Thành phần dược chất

Một số tính chất vật lý cơ bản cần chú ý của dược chất dùng bào chế thuốc dán thấm qua da như hệ số phân bố dầu- nước, hằng số phân ly, độ tan, khối lượng phân tử... 

• Hệ số phân bố dầu nước: hệ số này có liên quan trực tiếp tới năng lượng dược chất để có thể đưa dược chất đi qua pha này sang pha khác. Giá trị logarit lý tưởng trong khoảng từ 1-4. 
• Độ tan dược chất: nhân tố này tác động trực tiếp đến tốc độ hấp thu của thuốc qua da. Với dược chất ít tan có thể làm tăng độ tan bằng cách giảm kích thước tiểu phân, dùng các chất điện giải hoặc dùng các đồng dung môi.
• Hệ số khuếch tán: thuốc hấp thu qua da nhờ cơ chế chính là khuếch tán thụ động, vì vậy có thể hằng số tốc độ thắm/hấp thu thuốc qua da là hàm số của hệ số phân bố và bệ số khuếch tán. Để tăng độ khuếch tán có thể sử dụng các dung môi, dược chất, tá dược phù hợp.

Các tính chất dược lý khác của dược chất như:

• Thuốc có liều dùng dưới 50mg/ngày, tối ưu là dưới 10mg/ngày, với thuốc hoạt lực mạnh, chỉ dùng vài mg/ ngày.
• Thuốc có thời gian bán thải ngắn, ít bị chuyển hoá trong da, dễ thấm qua da.
• Hoạt chất không gây kích ứng da, các mô dưới da.

Bảng một số dược chất được bào chế dạng thuốc thấm qua da:

5.2 Tá dược

Thuốc dán thấm qua da thường có 4 lớp chính là lớp đế, lớp chứa dược chất, lớp nền dính và màng bảo vệ bên ngoài.

• Lớp đế

 Là lớp mỏng dùng để trải lớp chứa thuốc, cấu tạo từ các vật liệu không thấm tùy theo bản chất của lớp nền dính mà nó bao phủ. Lớp này không làm ảnh hưởng đến tác dụng hay tương kỵ với dược chất và có vai trò bảo vệ, giảm bay hơi dung môi của hệ trị liệu trước khi sử dụng.Với miếng dán nhỏ, nên chọn tá dược có tính giữ nước như polyethylen và polyeste. Với miếng dán kích thước lớn hoặc thời gian sử dụng dài thì nên chọn tá dược như polyvinyl clorid giúp sẽ giảm thoát hơi nước, ít kích ứng da.

• Lớp dược chất

 Với dạng hệ cốt thì dược chất sẽ được hoà tan trong cốt polyme như polyme methacrylat, alcol polyvinylic, polyvinyl pyrolidon,.. sau đó giải phóng bằng cách khuếch tán. Với dạng hệ khoang chứa, dược chất sẽ hoà tan và phân tán trong chất lỏng có độ nhớt cao như sllicon, PEG lỏng, hoặc gel, bột nhão và trước khi hấp thu vào da sẽ qua một màng kiểm soát giải phóng. Một số tá dược khác như chất hoá dẻo, chất tăng độ tan, chất bảo quản… cũng có trong lớp này.

• Lớp nền dính

 Có vai trò giữ miếng dính tại vị trí dùng thuốc nên cần những tá dược nhạy cảm với áp suất như polyacrylat, polyisobutylen hoặc polysiloxan có khả năng bắt dính da tốt mà không gây dị ứng và dễ dàng bóc khỏi da. Tại một số miếng dán, lớp dược chất có thể được bào chế thành lớp nền dính.

• Lớp màng bảo vệ

Là màng mỏng polyethylen phủ lên mặt ngoài của lớp nền dính, được loại bỏ khi sử dụng miếng dán và không ảnh hưởng đến lớp nền dính.

• Lớp màng kiểm soát giải phóng

Bên cạnh 4 lớp chính nói trên, đối với một số thuốc dán thấm qua da còn có thể có thêm lớp màng kiểm soát giải phóng được chất. Thành phần được bào chế từ copolyme(ethylen-viayl acetat), có thể kết hợp với chất hoá dẻo hoặc không. Hiện nay đa phần miếng dán trên thị trường có cấu trúc dạng cốt vì trúc này vừa có thể kiểm soát giải phóng dược chất và quy trình bào chế đơn giản. 

Một vài ví dụ về hệ tá dược của hệ cốt và hệ khoang chứa dược chất

5.3 Bao bì 

Thuốc đán luôn cần được bảo quân trong bao bì kín, ở điều kiện mát và vật liệu phù hợp để tránh bay hơi dung môi.

6 Kỹ thuật bào chế thuốc dán thấm qua da

6.1 Phương pháp bào chế thuốc dán thấm qua da 

Có hai phương pháp chính để bào chế thuốc dán thấm qua da là phương pháp cán và phương pháp đùn. Quy trình bào chế bằng cả 2 phương pháp này đều đơn giản, được sử dụng phổ biến trong bào chế miếng dán dạng cốt. Với dạng bào chế miếng dán khoang chứa thì sử dụng phương pháp cán cần thêm giai đoạn ép lớp khoang chứa dược chất trước khi cán đế.

6.1.1 Phương pháp cán 

Các bước chính trong phương pháp này bao gồm:

• Chuẩn bị nguyên liệu: dược chất, chất gây dính, polyme tạo cốt, tá dược dung môi khác.
• Cán lớp dung dịch lên lớp màng bảo vệ, rồi sấy để loại dung môi và thu lớp phim.
• Cán lớp đế lên lớp phim.
• Dập viền và đóng gói.

Sơ đồ quy trình bào chế thuốc dán thấm qua da theo phương pháp cán 

6.1.2 Phương pháp đùn

Phương pháp này áp dụng với một số ít trường hợp, với các bước chính như sau:

• Chuẩn bị nguyên liệu:dược chất, chất gây dính, tá dược khác
• Đùn nóng chảy trên máy đùn có kiểm soát nhiệt độ và tốc độ.
• Cán dịch nóng chảy lên màng bảo vệ với bề dày xác định.
• Cán lớp đế lên lớp phim
• Cắt nhỏ miếng dán theo yêu cầu.
• Dập viền và đóng gói

Sơ đồ quy trình bào chế thuốc dán thấm qua da theo phương pháp đùn 

6.2 Phương tiện, thiết bị dùng trong sản xuất thuốc dán thấm qua da 

Dây chuyển thuốc dán thấm qua da có một số thiết bị chuyên dụng như máy cán phim, máy đùn nóng chảy, thiết bị cắt và đập viền miếng dán. 

Hình ảnh thiết bị cán  và thiết bị đùn trong bào chế thuốc dán thấm qua da

7 Yêu cầu chất lượng thuốc dán thấm qua da

Thuốc dán cần đạt được các yêu cầu cụ thể như sau:

• Tính chất: các chế phẩm phải đồng nhất, độ dính thích hợp, dễ dàng bóc được và không gây kích ứng cho da.
• Độ đồng đều hàm lượng: nếu không có chỉ dẫn theo chuyên luận riêng thì tiến hành kiểm tra theo yêu cầu trong dược điển Việt Nam 5.
• Độ đồng đều khối lượng lớp chứa dược chất: đạt theo các yêu cầu trong chuyên luận của dược điển Việt Nam 5.
• Độ đồng đều diện tích: thuốc dán được coi là đạt khi không quá 2 đơn vị có diện tích nằm ngoài 5% so với diện tích trung bình, và không có đơn vị nào lệch 10% diện tích so với diện tích trung bình theo quy định trong chuyên luận dược điển.
• Định tính, định lượng: đạt theo quy định trong chuyên luận riêng. 
• Giải phóng dược chất: đạt tiêu chuẩn các phương pháp thử nghiệm thích hợp được yêu cầu theo từng chuyên luận riêng.

8 Một số ví dụ công thức thuốc dán thấm qua da

9 Tài liệu tham khảo

Bộ Y Tế (Năm 2006), Kỹ thuật bào chế và sinh dược học các dạng thuốc, Nhà xuất bản Y học. Truy cập ngày 20 tháng 9 năm 2024.

Tác giả Himanshi Tanwar, Ruchika Sachdeva (Ngày đăng 1 tháng 6 năm 2016) Transdermal Drug Delivery System: A Review. International Journal Of Pharmaceutical Sciences And Research. Truy cập ngày 20 tháng 9 năm 2024.