本文是一篇综述文章，题为《Recent Advancements and Applications in Transdermal Drug Delivery Systems》（《透皮给药系统的最新进展与应用》），由Taqdir Singh、Akshita Arora、Kantrol Kumar Sahu、Preeti Patel、Simranjeet Kaur、Shubham Thakur、Ghanshyam Das Gupta、Dilpreet Singh和Balak Das Kurmi等作者撰写，发表于《Journal of Drug Delivery Science and Technology》2024年10月刊。文章主要探讨了透皮给药系统（Transdermal Drug Delivery Systems, TDDS）的最新进展、应用及其未来发展方向。

文章背景与主题

透皮给药系统是一种通过皮肤将药物输送到血液中的给药方式，相较于传统的口服和注射给药，具有患者依从性高、副作用少、药物释放可控、治疗效果持久等优势。透皮给药系统通常由药物储库、膜和粘附层组成，药物通过被动扩散机制从皮肤层进入血液。近年来，随着纳米技术、微针技术、渗透增强剂等技术的进步，透皮给药系统的应用范围和疗效得到了显著扩展。文章综述了透皮给药系统的最新进展，包括纳米结构药物载体、微针技术、3D打印技术、电穿孔技术等，并探讨了其在慢性疾病管理中的应用潜力。

主要内容与观点

1. 透皮给药系统的机制与挑战
   透皮给药系统的主要机制是通过被动扩散，药物分子从高浓度区域向低浓度区域扩散，穿过皮肤层进入血液。然而，皮肤的最外层——角质层（Stratum Corneum, SC）由于其高度有序的脂质结构，是药物渗透的主要屏障。为了克服这一挑战，研究者开发了多种被动和主动的增强药物渗透的方法，如化学渗透增强剂、离子导入法、超声波导入法、微针技术等。

2. 透皮给药系统的创新方法

   • 粘附分散系统：通过将药物直接与粘附聚合物混合，形成药物储库，再通过溶剂浇铸或热熔法将其涂覆在药物不可渗透的背膜上，形成透皮贴片。例如，Nishida等人开发的单层药物-粘附贴片，通过结合多种渗透增强剂，显著提高了药物的皮肤渗透性。
   • 控释膜系统：药物储库完全集成在一个由药物不可渗透的背膜和速率调节聚合物膜组成的隔室中，药物通过扩散从膜中释放。例如，Abdullah等人开发的控释双氯芬酸钠贴片，通过调节膜的渗透系数和厚度，实现了药物的可控释放。
   • 基质扩散系统：药物颗粒均匀分散在水溶性或不溶性聚合物基质中，形成药物储库。例如，Akram等人开发的格列美脲抗糖尿病薄膜，通过调节聚合物和渗透增强剂的组合，实现了药物的持续释放。
   • 微储库系统：结合了储库和基质扩散系统的特点，药物悬浮在水溶性聚合物中，再分散在亲脂性聚合物中，形成微球储库。例如，Omray等人开发的微储库透皮系统，通过液体晶体的加入，增强了药物的释放效果。

3. 纳米载体在透皮给药中的应用
   纳米载体（如脂质体、甘油体、纳米乳、纳米胶囊等）在透皮给药系统中发挥了重要作用。这些纳米载体具有独特的物理化学特性，如纳米尺度效应、pH响应性、水合效应和静电电荷，能够显著增强药物的皮肤渗透性。例如，Hosny等人开发的阿伐那非脂质体，显著提高了药物的生物利用度，为治疗勃起功能障碍提供了新的透皮给药方案。

4. 微针技术的进展
   微针技术通过在皮肤上创建微通道，显著提高了药物的渗透性。微针分为固体微针、空心微针、涂层微针、可降解微针和可溶解微针等类型。例如，Nguyen等人研究了固体微针对抗癫痫药物透皮给药的影响，发现微针显著提高了药物的渗透速率。此外，3D打印技术的应用使得微针的制造更加精确和个性化。

5. 电穿孔与超声波技术
   电穿孔和超声波技术通过施加电场或超声波，增强了药物分子通过皮肤屏障的能力。例如，Chen等人研究了电穿孔对药物透皮吸收的影响，发现电穿孔可以显著提高多种药物的吸收率。超声波技术则通过产生微气泡和促进脂质流动，增强了药物的渗透性。

6. 透皮给药系统的未来展望
   未来的透皮给药系统将更加智能化和个性化。纳米结构载体、微针技术、3D打印技术等将进一步增强药物的渗透性和释放控制。智能透皮贴片和可穿戴设备将实现药物的实时监测和个性化给药，特别是在糖尿病、高血压等慢性疾病的管理中具有广阔的应用前景。

文章的意义与价值

本文系统综述了透皮给药系统的最新进展，涵盖了从传统透皮贴片到纳米载体、微针技术、3D打印技术等多种创新方法。文章不仅为研究者提供了全面的技术参考，还为透皮给药系统的未来发展指明了方向。透皮给药系统在提高药物生物利用度、减少副作用、改善患者依从性等方面具有显著优势，特别是在慢性疾病管理和个性化医疗中的应用潜力巨大。

亮点与创新

1. 纳米载体的应用：纳米载体（如脂质体、纳米乳等）显著提高了药物的皮肤渗透性和生物利用度，特别是在大分子药物和难溶性药物的透皮给药中表现出色。
2. 微针技术的突破：微针技术通过创建微通道，显著增强了药物的渗透性，且具有无痛、无创的优势，特别适用于蛋白质、肽类等大分子药物的透皮给药。
3. 3D打印技术的应用：3D打印技术使得透皮贴片和微针的制造更加精确和个性化，能够根据患者需求定制药物剂量和释放曲线。
4. 智能透皮贴片：结合传感器和微控制器的智能透皮贴片，能够实现药物的实时监测和个性化给药，特别适用于慢性疾病的管理。

结论

透皮给药系统作为一种创新的给药方式，具有非侵入性、药物释放可控、患者依从性高等优势。随着纳米技术、微针技术、3D打印技术等的不断进步，透皮给药系统的应用范围和疗效将进一步扩展。未来，透皮给药系统将在慢性疾病管理、个性化医疗等领域发挥更加重要的作用。