Il livello di penetrazione del farmaco ionizzato dipende da più fattori, tra cui:

1. la solubilità del farmaco;
2. la concentrazione del farmaco;
3. l'assenza di ioni in competizione con il farmaco nella soluzione;
4. il pH della soluzione;
5. l'applicazione della soluzione all'elettrodo corretto;
6. l'assenza di sostanze grasse sulla superficie cutanea;
7. la presenza più o meno abbondante di canali sudoriferi a livello della pelle;
8. la densità della corrente;
9. la durata del trattamento.

Peso molecolare del farmaco: si ritiene spesso erroneamente che il peso molecolare della sostanza utilizzata incida sul livello di penetrazione. Questo fattore influisce in realtà solo a livello cellulare per quanto riguarda la penetrazione attraverso la membrana cellulare, ma non svolge alcun ruolo nella penetrazione del medicamento attraverso la pelle durante i trattamenti di iontoforesi. Poiché in questo caso la penetrazione del farmaco avviene attraverso la pelle tramite i canali sudoriferi che hanno un diametro di circa 10 micron (10 millesimi di millimetro). Questo diametro è enorme se confrontato con quello delle molecole più grandi.

Il farmaco da far penetrare per migrazione ionica deve ovviamente essere un elettrolita, una sostanza, cioè, solubile in acqua e ionizzabile.

La minore o maggiore concentrazione del farmaco nella soluzione incide sulla quantità di ioni trasferiti; le concentrazioni abitualmente raccomandate vanno dall’1 al 2% (da 1 a 2 gr/100 ml). Tuttavia, alcune sostanze ad elevata attività biologica, molto attive in concentrazioni relativamente deboli, possono essere utilizzate in soluzioni diluite fino allo 0,01% (0,1 mg/1 ml).

La migrazione ionica interessa indistintamente tutti gli ioni presenti nella soluzione, poiché gli anioni sono attirati dall’anodo e i cationi dal catodo. Se nella soluzione sono presenti altri ioni, questi entreranno in competizione per la migrazione. La penetrazione del farmaco sarà quindi minore quanto maggiore è il numero di ioni in competizione rispetto al numero di ioni del farmaco stesso.

Si raccomanda quindi di disciogliere sempre il farmaco in acqua distillata e di applicare unicamente questa soluzione all’elettrodo attivo.

Il pH può influire non solo sulla polarità del farmaco ionizzato, ma anche sulla carica dei pori della pelle. Alcuni farmaci sono infatti definiti anfoteri perché possiedono contemporaneamente una capacità acida e una basica sulle loro molecole e, di conseguenza, una ionizzazione variabile a seconda del pH dell’ambiente. In ambiente acido (pH < 7) la funzione basica fissa un H+ e il farmaco è di polarità positiva, mentre in ambiente basico (pH > 7) la funzione acida libera un H+ e il farmaco ha allora polarità negativa. La carica dei pori cutanei è anch’essa influenzata dal pH: se il suo valore è inferiore a tre la carica dei pori è positiva, mentre se è superiore a 4 diventa negativa. Poiché la maggior parte delle soluzioni hanno pH > 4, i pori hanno carica negativa e di conseguenza i farmaci con carica positiva sono attratti e quelli con carica negativa respinti.

La soluzione va applicata al catodo o all’anodo a seconda della polarità del farmaco ionizzato: i farmaci con carica positiva saranno applicati all’elettrodo positivo (anodo), mentre quelli con carica negativa all’elettrodo negativo (catodo). Il farmaco deve quindi essere applicato all’elettrodo della stessa polarità, in modo da poter essere attratto dall’elettrodo di polarità opposta.

La presenza di uno strato untuoso tra la soluzione e la pelle impedirà la penetrazione del farmaco ionizzato.

È perciò necessario preparare adeguatamente la cute su cui verranno applicati gli elettrodi.

La procedura da seguire per questa operazione è descritta nella parte dedicata alla pratica del presente capitolo.

Le cellule di cheratina che formano lo strato superficiale della pelle rendono quest'ultima impermeabile all'acqua e alle sostanze in essa disciolte, pertanto la penetrazione attraverso la pelle può avvenire unicamente attraverso i pori cutanei. Più la quantità di canali sudoriferi a livello della pelle sarà elevata e più la penetrazione sarà efficace. La cute sotto l'elettrodo attivo può essere infatti rappresentata come una superficie da cui si dirama una fitta rete di micro-condotti attraverso i quali il farmaco penetra nei tessuti.

Maggiore è la densità elettrica utilizzata e più efficace sarà la penetrazione del farmaco.

Tuttavia, utilizzando valori troppo elevati, si rischia di provocare ustioni. La densità raccomandata è pari a 0,05 mA/cm2.

A causa dell’inerzia tipica di tutti i fenomeni dinamici, il trasferimento effettivo dei farmaci ionizzati richiede un determinato lasso di tempo. I primi quindici secondi sono necessari per attivare efficacemente la migrazione. Con il trascorrere del tempo, la quantità di farmaco che penetra aumenta. Questo processo, però, non è ovviamente infinito, in quanto il farmaco presente all’elettrodo attivo si esaurisce progressivamente man mano che penetra nei tessuti.

La quantità (N) di farmaco ionizzato che penetra nei tessuti è legata all’interazione di diversi fattori, come descritto di seguito. Una volta fissate le condizioni del trattamento, la penetrazione dipende unicamente dalla densità della corrente applicata e dalla durata del trattamento. La quantità (N) di farmaco che penetra è funzione della densità e della durata: N è proporzionale alla radice cubica della densità (D) moltiplicata per il tempo (t).

Dall’analisi di queste curve risulta chiaro che la penetrazione più significativa si ha durante i primi minuti di trattamento e che oltre la soglia di 6 minuti c’è un aumento significativo solo se si prolunga sensibilmente la durata dell’applicazione. Infatti, raddoppiando la durata del trattamento, l’indice di penetrazione aumenta soltanto del 25% circa e per raddoppiarlo è necessario moltiplicare i tempi per 8!