Kombination von Mikrobläschen-Kontrastmittel mit gepulster Laserbestrahlung zur transdermalen Arzneimittelabgabe Teil 2
Apr 04, 2023
3.2. Eindringtiefe in Schweinsleder
Zusätzlich,Cistanchehat auch die Funktion, die Produktion zu fördern, was die Elastizität und den Glanz der Haut erhöhen und helfen kannreparieren beschädigte Hautzellen. Cistanche-Phenylethanolglycoside haben eine signifikante herunterregulierende Wirkung auf die Tyrosinase-Aktivität und die Wirkung aufTyrosinaseEs hat sich gezeigt, dass es sich um eine kompetitive und reversible Hemmung handelt, die eine wissenschaftliche Grundlage für die Entwicklung und Nutzung der aufhellenden Inhaltsstoffe in Cistanche liefern kann. Daher spielt Cistanche eine Schlüsselrolle bei der Hautaufhellung. Es kann hemmenMelaninProduktion zur Reduzierung von Verfärbungen und Mattheit; und fördern die Kollagenproduktion, um die Elastizität und Ausstrahlung der Haut zu verbessern. Aufgrund der weitverbreiteten Anerkennung dieser Wirkung von Cistanche haben viele Produkte zur Hautaufhellung damit begonnen, pflanzliche Inhaltsstoffe wie Cistanche hinzuzufügen, um der Nachfrage der Verbraucher gerecht zu werden, wodurch der kommerzielle Wert von Cistanche gesteigert wurdeHautaufhellungProdukte. Zusammenfassend ist die Rolle von Cistanche bei der Hautaufhellung von entscheidender Bedeutung. Seine antioxidative und kollagenbildende Wirkung kann Verfärbungen und Mattheit reduzieren, die Elastizität und den Glanz der Haut verbessern und so einen aufhellenden Effekt erzielen. Auch die weit verbreitete Anwendung von Cistanche in Hautaufhellungsprodukten zeigt, dass seine Rolle im kommerziellen Wert nicht zu unterschätzen ist.

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Die Schweinslederproben ohne Behandlung (Gruppe C) und die mit Kochsalzlösung, fünffach verdünnten MBs und zehnfach verdünnten MBs bedeckten Proben nach Bestrahlung mit dem gepulsten Nd:YAG-Laser sind in Abbildung 5 dargestellt. Abbildung 5E quantifiziert die Eindringtiefen in den vier Gruppen (n=4). Der Grad der Penetration sowohl in die Kutikula als auch in die Dermis war bei zehnfach verdünnten MBs signifikant höher als bei den anderen Gruppen und unterschied sich nicht signifikant zwischen den Laserbehandlungen, die auf die mit Kochsalzlösung bedeckten Proben und die fünffach verdünnten MBs angewendet wurden. Die Gesamteindringtiefe in der Gruppenkontrolle betrug 16,19 ± 2,71 µm und stieg in der Kochsalzlösung, den fünffach verdünnten MBs und den zehnfach verdünnten MBs auf 25,0 ± 2,87, 25,4 ± 3,97 und 30,03 ± 3,07 µm Gruppen bzw. vom Laser bestrahlt. Sowohl die Eindringtiefe als auch die Gleichmäßigkeit waren bei zehnfach verdünnten MBs am größten, und daher wurde diese Bedingung in den nachfolgenden Experimenten zur In-vitro-Eindringtiefe in Schweinehaut und den In-vivo-Tierbehandlungen verwendet.

Abbildung 6 zeigt, dass bei Verwendung des klinischen CO2-fraktionierten gepulsten Lasers der Grad der Penetration sowohl in die Kutikula als auch in die Dermis bei der zehnfach verdünnten MBs-Gruppe (22,38 ± 3,35 µm) und der Laser-Direktbestrahlung (23,82 ± 3,26 µm) deutlich höher war. als bei den anderen Gruppen und unterschied sich nicht signifikant zwischen der Kochsalzlösungsgruppe mit Laserbestrahlung (16,00 ± 1,33 µm) und der Kontrollgruppe (16,19 ± 2,71 µm). Abbildung 7 zeigt jedoch, dass die Schädigung sowohl der Kutikula als auch der Dermis bei direkter Laserbestrahlung in HE-gefärbten Mikroskopiebildern offensichtlicher war.



3.3. In-vitro-Hautpenetration durch die -Arbutin-Lösung
Abbildung 8 zeigt die Arbutin-Konzentrationen in den vier Gruppen für die perkutane Penetration über 24 Stunden, analysiert mittels HPLC. Die Konzentration stieg in allen Gruppen in den ersten 12 Stunden schnell an und pendelte sich dann allmählich von 12 auf 24 Stunden ein. Nach 24 Stunden war die Konzentration deutlich höher (p < 0.05) nur für Laserbestrahlung (Gruppe L) (1067,97 ± 111,68 µg/ml) und für Laser Bestrahlung kombiniert mit MBs (Gruppe L plus MBs) (1048,03 ± 153,35 µg/ml) als bei Laserbestrahlung kombiniert mit Kochsalzlösung (Gruppe L plus S) (814,61 ± 41,29 µg/ml) und -Arbutin allein ( Gruppe C) (729,45 ± 133,57 µg/ml). Die Konzentration unterschied sich nicht signifikant (p < 0,05) zwischen den Gruppen L und L plus MBs oder zwischen den Gruppen L plus S und C. Die Penetration und Ablagerung von -Arbutin nach 6 Stunden waren in den Gruppen L plus MBs und 2,0- bzw. 1,8-mal höher L bzw. als in Gruppe C. Tabelle 2 zeigt, dass die in der Haut abgelagerte Menge an Arbutin in den Gruppen L plus S und L plus MBs nach 24 Stunden höher war als in den Gruppen C und L (p < 0,01). Die Gesamtmenge an eingedrungenem Arbutin war in Gruppe L plus MBs deutlich größer als in den anderen drei Gruppen.


3.4. Tierbehandlungen
Abbildung 9 zeigt Fotos von Mäusehaut nach UVB-Exposition bei einem völlig unbehandelten Tier (Abbildung 9A) und in den Gruppen A (Abbildung 9B), L plus A (Abbildung 9C), L plus S plus A (Abbildung 9D) und L plus MBs plus A (Abbildung 9E) am Tag 20. Die Hauthelligkeit wurde in Gruppe L plus MBs plus A effektiver erhöht und näherte sich der Originalfarbe an als in den Gruppen A, L plus A und L plus S plus A. Abbildung 9F zeigt die Helligkeitswerte (d. h. L), um das zu veranschaulichen Aufhellungseffekte von -arbutin bei UV-induzierter Hyperpigmentierung über 20 Tage. Der Helligkeitswert (der einen möglichen Bereich von {{20}}–100 hatte) lag in jeder Gruppe nach der UVB-Exposition bei etwa 40. Am 11. Tag war der Helligkeitswert in Gruppe L plus MBs plus A um 48,1 Prozent gestiegen. Im Vergleich zu den anderen Gruppen gab es in den Gruppen L plus S plus A und L plus MBs plus A signifikante Hautaufhellungseffekte (p < 0,05), nicht jedoch in den Gruppen C, A und L plus A (Bonferroni p > 0,05). Am 11. Tag waren die Helligkeitswerte in den Gruppen C, A, L plus A, L plus S plus A und L plus MBs plus A um 27,6 Prozent, 30,4 Prozent, 32,1 Prozent, 40,6 Prozent bzw. 48,1 Prozent gestiegen. Am 14. Tag hatte der Anstieg des Helligkeitswerts in Gruppe L plus MBs plus A ein Plateau von 50,1 Prozent erreicht und lag damit nahe an der ursprünglichen Hautfarbe, während die Anstiege in den Gruppen C, A, L plus A und L plus S plus A stagnierte bei den kleineren Werten von 38,9 Prozent, 43,6 Prozent, 39,3 Prozent bzw. 43,9 Prozent. Der Helligkeitswert vor der UVB-Exposition betrug 60,76 ± 0,41 und lag nach 20 Tagen nur noch in der Gruppe L plus MBs plus A nahe an diesem Wert.

Die Ergebnisse der histopathologischen Analyse in Abbildung 10 zeigen, dass es in Gruppe L plus MBs plus A zu einem signifikanten Rückgang des relativen Melaningehalts kam. In keiner der Behandlungsgruppen wurden Schäden an Hautstrukturen oder Doppelschicht-Doppelschicht-Grenzflächen beobachtet.
4. Diskussion
Die durch die USA induzierte Trägheitskavitation von MBs führt im Vergleich zur stabilen Kavitation zu einer viel stärkeren Permeabilitätssteigerung des Stratum Corneum. In dieser Studie wurde die laserinduzierte MB-Störung unter verschiedenen Bedingungen gemessen, um die ideale Bedingung für die Erzeugung von Trägheitskavitation zu ermitteln. Einige frühere Studien haben herausgefunden, dass Wechselwirkungen zwischen einem gepulsten Laser und einer Flüssigkeit zur Bildung von MB-Kavitation führen [22]. Es wurde erkannt, dass kurz- und ultrakurz gepulste laserinduzierte Kavitation aufgrund des optischen Durchbruchs einfachere und besser kontrollierte Bedingungen für die Blasenkavitation bietet [23]. Es wurde berichtet, dass durch kontinuierliche Laser induzierte Kavitation durch Wärmeausdehnung und Flüssigkeitssieden verursacht wird [24]. Abbildung 2 zeigt, dass die Verteilung der MBs in Mikroskopbildern beim gepulsten Laser inhomogener war als beim kontinuierlichen Laser. Darüber hinaus gab es bei gleicher Laserausgangsleistung deutlich weniger MBs beim gepulsten Laser als beim kontinuierlichen Laser. Dies weist darauf hin, dass, wenn eine Flüssigkeit bereits stabile MBs enthält, die Bestrahlung mit einem gepulsten Laser ohne Erhöhung der Temperatur mehr Spannungswellen induziert, die im Vergleich zur Verwendung eines kontinuierlichen Lasers mehr MBs zerstören und Trägheitskavitation induzieren können.
Die Abbildungen 3 und 4 zeigen, dass es bei den zehnfach verdünnten MBs entweder nach 180 s gepulster Laserbestrahlung oder nach sieben Anwendungen einer fraktionierten gepulsten CO2-Laserbestrahlung und ohne nennenswerten Temperaturanstieg zu einer erheblichen Störung kam, was darauf hindeutet, dass unter effektiver Trägheitskavitation erzeugt wurde diese Bedingungen. Die Abbildungen 5 und 6 zeigen übereinstimmend, dass die Eindringtiefe von Evans Blue bei den zehnfach verdünnten MB-Gruppen größer war als bei den anderen Gruppen und proportional zum Grad des MB-Risses war. Diese Ergebnisse deuten darauf hin, dass die laserinduzierte Trägheitskavitation von MBs auch eine wichtige Rolle bei TDD spielen könnte. Die Abbildungen 6 und 7 zeigen, dass die Eindringtiefe von Evans Blue in Gruppe L zwar ähnlich der in Gruppe L plus MBs war, es jedoch zu einigen Schäden im Stratum Corneum kam. MBs könnten daher auch als Puffer zur Schadensminderung bei Laserbestrahlung dienen.

Berichten zufolge erleichtern CO2- und Er:YAG-Laser die Medikamentenverabreichung, und der CO2-Laser ist einer der am häufigsten verwendeten Laser in der Dermatologie zur Ablation gutartiger erhabener Läsionen. Obwohl die längere Wellenlänge der CO2-Laserstrahlung zu einer tieferen Eindringtiefe führt, erzeugt sie auch mehr Wärme [25,26]. Darüber hinaus ist Weichgewebe aufgrund seines hohen Wassergehalts ein hervorragendes Ziel für den CO2-Laser bei 10.600 nm und bietet aufgrund seiner hohen Wasserabsorption auch eine gewisse inhärente Sicherheit [27]. Abbildung 8 und Tabelle 1 zeigen, dass der Temperaturanstieg bei den durch die einfallende CO2-Laserbestrahlung absorbierten Salz- und MB-Lösungen zwar nur 1,1 °C betrug, die Gesamtmenge an Arbutin, die in die Haut eindrang, jedoch in Gruppe L plus MBs größer war als in Gruppe L plus S. Dies weist darauf hin, dass die Wirksamkeit der laserinduzierten TDD größer ist, wenn die Flüssigkeit bereits stabile MBs enthält. Es stimmt auch mit den Ergebnissen des C57BL/6J-Mausmodells überein. Am 11. Tag waren die Helligkeitswerte in den Gruppen L plus MBs plus A und L plus S plus A deutlicher gestiegen (um 48,1 Prozent bzw. 40,6 Prozent) als in den anderen drei Gruppen. Der Helligkeitswert war in Gruppe L plus MBs plus A noch deutlicher als in Gruppe L plus S plus A. Diese Ergebnisse zeigen, dass in einer Flüssigkeit, die stabilisierte MBs enthält, mehr laserinduzierte Kavitation auftritt als in einer Flüssigkeit allein. Die laservermittelte Kavitation der MB-Kontrastmittel kann die TDD verbessern und gleichzeitig die Entstehung starker Hitze vermeiden. Darüber hinaus war die Dauer bei siebenmaliger Bestrahlung mit einem CO2-Fraktionspulslaser kürzer als bei Verwendung von US (1 Minute, gemäß unseren früheren Studien) [6,7]. Basierend auf den dynamischen kryogenen Geräten, die Kühlsprays mit variabler Dauer abgeben, die entwickelt wurden, um den Erwärmungseffekt während der Laserbestrahlung zu reduzieren [14], könnten Sprays, die stabilisierte MBs enthalten, Trägheitskavitation induzieren, um die TDD zu verbessern.
5. Schlussfolgerungen
Diese Studie hat eine neuartige laservermittelte TDD-Plattform zur Erleichterung der Arzneimittelabgabe basierend auf der Nutzung laservermittelter MB-Kavitation hervorgebracht. Wenn eine Flüssigkeit bereits stabil beschichtete MBs enthält, induziert die Bestrahlung mit einem gepulsten Laser Spannungswellen, die im Vergleich zur Verwendung eines kontinuierlichen Lasers mehr MBs zerstören und Trägheitskavitation induzieren können. Darüber hinaus könnte die durch einen gepulsten Laser induzierte Trägheitskavitation von MBs eine wichtige Rolle bei TDD spielen. Die in den vorliegenden In-vitro- und In-vivo-Experimenten erzielten Ergebnisse zeigten, dass laserinduzierte Kavitation mit stabilisierten MBs in einer Flüssigkeit die TDD stärker steigern könnte als bei Verwendung einer Flüssigkeit allein. Darüber hinaus erfolgt diese Verstärkung der TDD ohne die Erzeugung starker Hitze, sodass die MBs möglicherweise auch als Puffer zur Reduzierung von Schäden während der Laserbestrahlung fungieren.

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