超声透皮给药报告培训课件

超声透皮给药报告
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其他效应
关于低频超声透皮给药的其他机制，如机械或辐射力效应，脂类萃取，声流对流作 用等都被报道过，但随着研究的深入，已证明这些机制的重要性相对较小。

机械效应：超声波的振动和产生的声压对细胞和组织有直接影响。例如 ,剪切 力和微声流能够破坏细胞膜。机械效应能够使细胞间隙增宽,机械效应对增加皮 肤的渗透性具有一定的作用。
角质层 位于表皮的表层，主要由角质细胞 （已死亡的）和细胞间脂质构成。
屏障功能：具有抗酸碱能力，能吸收短波紫 外线，反射可见光和防止体液流失，也是阻 止化学物质和微生物侵入机体的主要屏障。
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空化效应的作用机制（主要机制）
液体介质中空化现象以稳态和瞬态两种形式存在。 稳态空化是指那些在平衡半径附近振动多次的气泡,这些气泡在振动过程中伴随着一系 列二阶现象发生 ,包括辐射力和微声流 ,后者可使振动气泡表面处存在很高的速度梯度和 黏滞应力 ,足以对该处的细胞和生物大分子产生生物效应 ,活体组织主要是这种气泡。其 作用是 瞬态空化存在的时间非常短 ,在这个过程中 ,空化核迅速膨胀 ,随即又突然收缩以至崩溃 发生内爆 ,产生冲击波 ,使处于空化中心的细胞等生物体都会受到严重的损伤乃至破坏。
声流效应：若耦合剂中加入药物，在低频超声辐射下，对流作用可明显增强药 物渗透性。对比剥离出的人类皮肤和较厚的有裂痕的猪皮组织进行试验，说明 对流作用可能受皮肤模型类别及皮肤厚度制约。
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低频超声透皮给药效果影响因素
•使用的低频超声波频率、强度：通过影响着温度和空化作用的强度来影响皮肤
空化现象可能在细胞和组织存在 ,并对细胞和组织造成一定影响。但是，对于空化作用， 有人认为是发生在角质层细胞和胞间脂质内，更多人认为是发生在皮肤表皮的耦合剂内。
作用表现：角化细胞脂质分子层界面处空化气泡的振动引起皮肤角质层脂质双分子层的 振动,造成角质层脂质结构排列的无序化；在界面处空化气泡破裂产生的冲击波也有助 于角质层脂质排列的无序化；空化气泡的振动能使大量的水穿透进入无序化的脂质区域 形成水性通道,药物通过这些通道的扩散要比正常脂质通道快得多。
辐射力效应：药剂以流动的形式渗透皮肤 ,超声波传播过程中产生的辐射压力 , 能够促进药物穿透皮肤和血栓。
脂类萃取（可能为空化作用引发）：皮肤角质层上约30%的脂类，在低频超声辐照 下(20 kHz, 15 W/cm2)，能够被萃取进入到耦合剂中。 作用表现：(1) 皮肤电阻降低；(2) 皮肤对水的通透性增加；(3) 皮肤在治疗 后依然能维持较高的渗透性。
产热程度与强度呈正相关 ,与频率呈负相关 ,即强度越大产热越大 ,频率越高 ,穿透越浅 , 吸收越多 ,产热越高。 此外 ,探头的移动与否、偶合剂的不同形式对产热程度均有影响。热效应是高频超声使 皮肤渗透性增加的主要影响因素 ,但热效应对低频超声促渗的影响不大。
目前很多研究更加重视控制和降低热效应，因为温度大幅升高且皮肤长期暴露在高温中， 反而会导致有害的副作用，如表皮脱离，烫伤，表皮及其下组织坏死等。
超声波空化作用是指存在于液体中的微小气泡核在声波的作用下产 生振动，当声压达到一定值时，气泡将迅速膨胀，然后突然崩溃，同时 产生冲击波，这种膨胀、振荡、崩溃等一系列动力学过程称超声波空化 作用。
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皮肤的保护屏障
如果说角质细胞是“砖”，那么胞间脂质 就是“水泥”，它们共同组建成一层保护 墙。
的通透性。
•超声波的形式：对不同的药物分子，采用连续超声波或脉冲式超声波得到的促渗
效果不同。
•温度：温度提高可以提高渗透率，但太高的温度会引起皮肤的灼伤。 •促渗药物:分子大小，亲水性、亲脂性，浓度 •耦合剂的成分 •不同人不同部位的角质层厚度不一
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空化效应的作用
稳态空化 作用
瞬时空化 作用
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热效应
超声在介质中传播时均可显著的产热 ,产热过程即是机械能在介质中转变成热能的能量 转换过程。
作用表现：(1) 增加动能及药物的扩散率；(2) 使皮肤的毛囊和汗腺扩张；(3) 促进药物 吸收；(4) 促进治疗部位的血液循环；(5)热效应与超声强度及占空比成正比。
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超声透皮给药的优点
•定点给药，给药速度快、起效快、作用直接、提高疗效； •提高生物利用度，减少总用量（全身药量1/5）； •无血药浓峰谷变化，血浆浓度稳定，无全身作用，避免毒副作用， 药效持久稳定； •适用范围广：化学药物、生物药物、天然药物； •能达到深部组织和内脏器官，最深能达10厘米； •无痛、无创、方便、安全、无交叉感染 •减少肝脏的降解； •不会被消化道降解（如多肽类药物中的胰岛素）
超声透皮给药的发展历史
最早文献报道超声透皮要追溯到1954 年, Fellinger 和Schmidt用超声成功 导入氢化可的松药膏治疗手指关节的多发性关节炎。后来一系列实验证明超 声对很多药物的渗透都是有效的。虽然,20 kHz～16 MHz频率范围内的超声都 曾被用于提高皮肤的渗透系数,但是人们发现低频超声(f<100 kHz) 的增透效 应更好。 自美国麻省理工学院三位科学家在1995 年8 月美国《科学》第11期上首次报 道了利用低频超声波介导,成功地将胰岛素透人皮内的试验后,利用低频超声 介导透皮给药的研究已成为热点并引起广泛重视,并且大量基础研究已证实该 种方法在给药途径上的优点。 低频超声导入法不仅能用于像利多卡因、肾上腺酮这样的小分子药物的透皮 注入,还能用于胰岛素、γ2干扰素和红血球生成素这样的大分子蛋白的透皮 注入。
可用于关节疼痛、颈椎、腰椎、前列腺等局部病症，也可以用于手术麻醉， 胰岛素的透皮给药调节血糖，皮肤免疫等等。
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低频超声透皮给药机制
关于超声促渗的作用机制历来阐述较多 ,当低频超声（20~100KHz） 用于透皮给药时，会出现热效应、空化效应、机械效应和辐射压力等， 通过这些作用来促进皮肤渗透性的增加。通过一系列的实验已经证明， 空化作用是主要的机制。