Parche transdérmico

Un parche transdérmico es un parche adhesivo medicinal que se coloca sobre la piel para administrar una dosis específica de medicamento a través de la piel y hacia el torrente sanguíneo . Una ventaja de una vía de administración transdérmica de medicamentos sobre otros tipos de administración de medicamentos (como oral, tópica, intravenosa o intramuscular) es que el parche proporciona una liberación controlada del medicamento en el paciente, generalmente a través de una membrana porosa que cubre un reservorio de medicamento o mediante el calor corporal que derrite capas delgadas de medicamento incrustadas en el adhesivo. La principal desventaja de los sistemas de administración transdérmica se debe al hecho de que la piel es una barrera muy eficaz; como resultado, solo los medicamentos cuyas moléculas son lo suficientemente pequeñas como para penetrar la piel pueden administrarse por este método. El primer parche de prescripción disponible comercialmente fue aprobado por la Administración de Alimentos y Medicamentos de los EE. UU. en diciembre de 1979. Estos parches administraban escopolamina para el mareo por movimiento . ^{[2] [3] [4] [5]}

Para superar la restricción de la piel, los investigadores han desarrollado parches transdérmicos de microagujas (MNP), que consisten en una matriz de microagujas , lo que permite que una gama más versátil de compuestos o moléculas pasen a través de la piel sin tener que micronizar el medicamento de antemano. Los MNP ofrecen la ventaja de la liberación controlada del medicamento y la aplicación simple sin necesidad de asistencia médica profesional. ^[6] Con la tecnología avanzada de MNP, la administración de medicamentos se puede especificar para uso local, por ejemplo, blanqueador de piel ^[7] MNP que se aplican en la cara. Se han desarrollado muchos tipos de MNP para penetrar tejidos distintos de la piel, como los tejidos internos de la boca y el tracto digestivo. Estos promueven una administración más rápida y directa de la molécula al área objetivo.

• El parche transdérmico más vendido en Estados Unidos es el parche de nicotina , que libera nicotina en dosis controladas para ayudar a dejar de fumar . El primer parche de vapor disponible comercialmente para reducir el tabaquismo se aprobó en Europa en 2007.
• Dos medicamentos opioides que se utilizan para brindar alivio permanente del dolor intenso a menudo se recetan en forma de parche: fentanilo CII (comercializado como Duragesic ) y buprenorfina CIII (comercializado como BuTrans ).
• Parches hormonales:
  • Los parches de estrógeno a veces se recetan para tratar los síntomas de la menopausia (así como la osteoporosis posmenopáusica ) y a las mujeres transgénero como un tipo de terapia de reemplazo hormonal .
  • Parches anticonceptivos (comercializados como Ortho Evra o Evra ) y
  • Parches de testosterona CIII para hombres (Androderm) y mujeres (Intrinsa).
• A veces se recetan parches de nitroglicerina para el tratamiento de la angina en lugar de píldoras sublinguales .
• La escopolamina transdérmica se utiliza comúnmente como tratamiento para el mareo por movimiento . ^[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 para 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 a través de 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 usar parches transdérmicos para etiquetar a las personas con tinta invisible con el fin de almacenar información médica de forma subcutánea. Esto se presentó como una bendición para los "países en desarrollo" donde la falta de infraestructura significa una ausencia de registros médicos. ^{[15] [16]} La tecnología utiliza un " tinte de puntos cuánticos que se administra junto con una vacuna ". ^[15]
• Parches de cafeína , diseñados para suministrar cafeína al cuerpo a través de la piel. ^[17]

• En 2005, la FDA anunció que estaba investigando informes de muerte y otros eventos adversos graves relacionados con la 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 ADHD, anunciaron un retiro voluntario de varios lotes del parche debido a problemas para separar el parche de su envoltura protectora. ^[19] Desde entonces, no se han reportado más problemas ni con el parche ni con su empaque protector.
• En 2008, dos fabricantes del parche de fentanilo, ALZA Pharmaceuticals (una división del importante fabricante médico Johnson & Johnson ) y Sandoz , posteriormente emitieron un retiro del mercado de sus versiones del parche debido a un defecto de fabricación que permitía que el gel que contenía el medicamento se filtrara de su bolsa demasiado rápido, lo que podía provocar una sobredosis y la muerte. ^[20] A partir de marzo de 2009, Sandoz, ahora fabricado por ALZA, ya no utiliza gel en su parche transdérmico de fentanilo; en su lugar, los parches de fentanilo de marca Sandoz utilizan una suspensión de matriz/adhesivo (donde el medicamento se mezcla con el adhesivo en lugar de mantenerse 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 emitió una advertencia de salud pública sobre el riesgo de quemaduras durante las exploraciones de resonancia magnética causadas por parches transdérmicos con revestimiento metálico. Se debe recomendar a los pacientes que se quiten cualquier parche medicado antes de una exploración de resonancia magnética y lo reemplacen por un parche nuevo una vez finalizada la exploración. ^[22]
• En 2009, un artículo en la revista Europace detallaba historias de quemaduras en la piel que ocurrieron con parches transdérmicos que contienen metal (generalmente como material de soporte) causados ​​por la terapia de choque de desfibriladores cardioversores externos e internos (DAI). ^[23]

Los componentes principales de un parche transdérmico son:

• Protector desprendible : protege el parche durante el almacenamiento. El protector se quita antes de usarlo.
• Fármaco: solución de fármaco en contacto directo con el soporte desmoldante
• Adhesivo: sirve para adherir los componentes del parche entre sí y 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.
• Potenciadores de la penetración : son promotores de la permeación de los medicamentos, que aumentan la administración del medicamento.
• Relleno de matriz: proporciona volumen a la matriz y algunos actúan como agentes endurecedores de la matriz.

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

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Hay cinco tipos principales de parches transdérmicos.

La capa adhesiva de este sistema también contiene el fármaco. En este tipo de parches, 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 soporte. Se caracteriza por la inclusión del fármaco directamente dentro del adhesivo en contacto con la piel colocado sobre la epidermis.

El parche adhesivo de múltiples capas es similar al sistema de una sola capa; sin embargo, el sistema de múltiples capas es diferente, ya 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 reservorio. Este parche también tiene una capa de revestimiento temporal y un soporte permanente. La liberación del fármaco a partir de este depende de la permeabilidad de la membrana y de la difusión de las moléculas del fármaco.

A diferencia de los sistemas de fármaco en adhesivo de una o varias capas, el sistema transdérmico con 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 reservorio de fármaco está totalmente encapsulado en un compartimento poco profundo moldeado a partir de un laminado de plástico metálico impermeable al fármaco, con una membrana controladora de velocidad hecha de un polímero como el acetato de vinilo en una superficie. ^[24] Este parche también está respaldado por la capa de respaldo. En este tipo de sistema, la velocidad 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]}

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 de fármaco, cubriéndola parcialmente. La velocidad de liberación está determinada por las propiedades físicas de la matriz. ^[24] También conocido como dispositivo monolítico. Investigaciones limitadas indican que puede ser 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 bajas. ^[26]

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

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 deseado, los MNP pueden atravesar fácilmente el tejido cutáneo conocido como estrato córneo , que tiene un grosor de aproximadamente 20 μm, lo que permite el paso de moléculas del tamaño de una macromolécula . ^[6] Los MNP se desarrollaron principalmente porque el parche transdérmico puede administrar moléculas de menor tamaño o micronizadas , 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 distribuyen por el parche, lo que garantiza que las personas no sientan ninguna molestia por el parche. Hay dos tipos de agujas utilizadas en 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]

Las nanopartículas también se pueden diseñar para transportar moléculas a otros tejidos. Algunas de las que se encuentran en desarrollo en 2018 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]

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 más rápidas (Cmax ₎ en MNP en comparación con otros métodos. El estudio muestra que las MNP alcanzan la concentración máxima tan rápido como 20 minutos (tmax ₎ , mientras que la ingesta oral alcanza la concentración máxima en una hora. Además, la Cmax _de las MNP es hasta seis veces mayor, en comparación con la ingesta oral. ^[6] Al hacer que la administración sea rápida, el cuerpo obtiene la mayor concentración de los medicamentos previstos. Este valor solo se iguala con la inyección directa, pero con traumatismos cutáneos y personas con fobia a las agujas, las MNP podrían ser una alternativa para alcanzar aproximadamente el mismo tiempo y concentración.

Para obtener 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 además de la piel.

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

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

Además de las MNP solubles, las agujas también pueden estar hechas de metal o cerámica que no se disuelven 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 de metal o cerámica pueden causar varios problemas de desechos. Reciclar el metal y la cerámica es muy difícil, ya que la cantidad es muy pequeña para superar el costo del reciclaje. Es por eso que los investigadores intentan desarrollar las MNP solubles con características y rendimiento similares de administración de medicamentos en MNP no solubles. ^[29]

Entre todas las MNP, las agujas huecas permiten administrar una mayor cantidad, hasta 200 μL. El mecanismo imita el funcionamiento de una jeringa hipodérmica, pero la fabricación es difícil y compleja. Las agujas huecas presentan un potencial fallo si la inserción es incorrecta. Por eso, entre las demás, las MNP huecas son las menos populares debido al complejo proceso de fabricación y aplicación. ^[1]

1. Las MNP pueden perforar la superficie de la piel, lo que permite la acción rápida del fármaco pasando 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 personal médico calificado, ya que los MNP pueden ser administrados de manera segura por el propio paciente. ^[6]
5. Algunos fármacos tienen poca solubilidad en agua, mientras que los MNP son fármacos insolubles y los compuestos pueden "inyectarse" directamente en la capa dérmica, lo que mejora aún más la administración transdérmica de fármacos insolubles. ^[31]
6. Mayor seguridad en comparación con el método de aguja y jeringa (pinchazo). Menos desperdicio, eliminación de la transmisión de patógenos y lesiones. En los EE. UU. se producen al menos 300 000 lesiones relacionadas con pinchazos de aguja al año, y la eliminación contribuye a casi la mitad de las lesiones. ^[31]

La vacunación con microagujas puede ser una alternativa a la inyección directa. Al ser capaces de administrar moléculas más grandes que el parche transdérmico, las microagujas también pueden administrar moléculas bioactivas con diferentes tamaños físicos, lo que significa que el virus o patógeno inactivo puede introducirse en el cuerpo sin molestias ni irritación de la piel como ocurre con las inyecciones convencionales. Es posible que también pueda reducir el coste de almacenamiento, que suele ser necesario para el transporte en una temperatura y condiciones determinadas. Según afirma Mark Prausnitz , codesarrollador de la microaguja, en el sitio web cdc.gov "una de las principales ventajas del parche de microagujas sería la facilidad de administración". Las microagujas son pequeñas y delgadas en comparación con los frascos o viales, lo que permite transportarlas en grandes cantidades en un solo viaje. ^[33] También se eliminan los residuos médicos, como las jeringas y las 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 contra el sarampión podrían ser resistentes a temperaturas más altas en comparación con el transporte en viales. La resistencia a temperaturas más altas es una apuesta segura en los países de bajos ingresos, donde no existe el lujo de contar con refrigeración. Además, la administración de la vacuna está controlada por las MNP, por lo que se requiere menos personal médico altamente capacitado en los países en desarrollo para aplicar la vacuna. Sin embargo, el estudio de la vacuna contra el sarampión con MNP aún está en desarrollo, pero abre posibilidades en el futuro para otros tipos de vacunas ^[33].

El tratamiento de la piel, que incluye agentes blanqueadores faciales y sueros para las ojeras, también se puede incorporar en MNP. ^[34] Su propiedad localizada mejora la aplicación del blanqueamiento de la piel en la zona del rostro, incluso en una zona muy específica 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 los MNP podrían ser un vector cosmético prometedor porque no producen irritación en la piel y se pueden diseñar para localizar partes específicas del cuerpo. ^[35]

Las microesferas nanopartículas pueden causar irritación cutánea en personas con piel sensible. La mayoría de los estudios muestran que las microesferas nanopartículas no irritan la piel. Especialmente en el caso de las microesferas nanopartículas huecas, las agujas no tan rígidas pueden causar una punción innecesaria de la capa externa de la piel y pueden causar traumatismos en la piel y restringir el rendimiento y el flujo de los medicamentos al cuerpo. ^[1]

Dado que la mayoría de las aplicaciones de las nanopartículas de polímero todavía se encuentran en desarrollo, es importante destacar el efecto a largo plazo de la eficiencia de la administración de fármacos. Además, se necesita más investigación para obtener información sobre qué moléculas se pueden administrar mediante nanopartículas de polímero. La eliminación también es un tema importante, ya que el pequeño soporte de plástico puede contribuir a la contaminación del agua, teniendo en cuenta que su tamaño compacto puede ser fácilmente arrastrado por el viento y el agua si no se elimina adecuadamente.

La Administración de Alimentos y Medicamentos de los Estados Unidos clasifica el parche transdérmico como un producto combinado , que consiste en un dispositivo médico combinado con un medicamento o producto biológico que el dispositivo está diseñado para administrar. 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, que demuestre su seguridad y eficacia para el uso previsto. ^[36]

• IOMAI

• "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: Academic Press; 2020. pág. 1-7.

• Décimo Simposio Estados Unidos-Japón sobre Sistemas de Administración de Medicamentos

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• Uso seguro de los medicamentos aplicados con parches cutáneos