Durante el desarrollo de fármacos para la administración pulmonar, es necesario evaluar la farmacocinética y la eficacia en un modelo animal. Se presenta un método para construir un sistema de dispersión de aerosol desechable a partir de componentes de de la plataforma que se pueden utilizar para administrar aerosol intrapulmonar de polvo seco a los roedores.
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Artículo de método
Dosificadores desechable para insuflación pulmonar de agentes terapéuticos para animales pequeños
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Resumen
Resumen
El desarrollo de nuevos productos terapéuticos requiere pruebas de eficacia en un modelo animal. La vía de administración pulmonar se puede utilizar para administrar fármacos de forma local y sistémica. La evaluación de aerosoles de polvo seco requiere un mecanismo de dispersión eficiente para mantener altas concentraciones en una cámara de exposición o para la administración endotraqueal directa. Si bien existen soluciones para exponer a los animales por inhalación pasiva a aerosoles de polvo seco, la mayoría requiere masas de polvo en gran medida superior a la dosis administrada. Esto impide la realización de estudios de viabilidad tempranos, ya que no se dispone de suficientes fármacos en la fase de investigación o desarrollo inicial para satisfacer los requisitos de administración de dosis de los sistemas convencionales de administración de aerosoles. Al diseñar un producto farmacéutico en aerosol, el rendimiento aerodinámico puede relacionarse directamente con la eficiencia y la eficacia de la administración. La dispersión del polvo en un aerosol requiere un aporte de energía suficiente para superar las fuerzas interparticuladas, y los enfoques de ingeniería de partículas pueden mejorar sustancialmente el rendimiento de los aerosoles. Hemos desarrollado un sistema de dispersión (dosificador) que puede aerosolizar aerosoles de polvo seco diseñado de manera eficiente con el propósito de insuflación pulmonar directa, dispersión en un sistema de exposición o generación con fines analíticos.
Introducción
Desarrollo de nuevos productos terapéuticos requiere pruebas de eficacia en un modelo animal. La ruta pulmonar de administración puede ser utilizada para administrar fármacos a nivel local y sistémicamente 1. Evaluación de los aerosoles de polvo seco requiere un mecanismo de dispersión eficiente para mantener las concentraciones altas en una cámara de exposición o para la administración directa endotraqueal. Aunque existen soluciones para exponer a los animales por inhalación pasiva para secar aerosoles en polvo, la mayoría requieren masas de polvo en un gran exceso de la dosis suministrada 2.
Esto impide la realización de estudios de viabilidad primeros como insuficiente medicamento está disponible en la investigación o etapa de desarrollo inicial de apoyo a los requisitos de entrega de dosis para sistemas de administración de aerosol convencionales.
En el diseño de un producto de fármaco en aerosol, el rendimiento aerodinámico puede relacionarse directamente con la eficiencia de entrega y la eficacia> 3. La dispersión de polvo en un aerosol requiere entrada de energía suficiente para superar las fuerzas interparticulares, y los enfoques de ingeniería de partícula puede mejorar sustancialmente el rendimiento del aerosol 4, 5, 6. Hemos desarrollado un sistema de dispersión (dosificador) que se puede aerosolizar aerosoles Engineered de polvo seco de manera eficiente con el fin de insuflación pulmonar directa, de dispersión en un sistema de exposición o generación para fines analíticos.
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Protocolo
1. Preparación de los componentes de la dosificadores
- Perforar la parte inferior de un tubo de microcentrífuga de 0,5 ml de polipropileno mediante la perforación o simplemente rectificado o corte de la parte inferior con una muela abrasiva o un par de tijeras afiladas. Asegúrese de que el agujero está en el centro y no es más que 2 mm de diámetro y no menos de 1 mm de diámetro (Figura 1).
- Perforar la parte superior del tubo de microcentrífuga. El uso de un # 22 broca (aproximadamente 4 mm de diámetro), perforar un agujero en el centro de la tapa. Esto resulta en un agujero que se ajuste a una jeringa slip-punta (Figura 1).
- Preparar las pantallas finas que se insertan en los tubos de microcentrífuga. Hacer pantallas de 304 tela de alambre de acero inoxidable, 60 x 60 mallas con diámetro de alambre de 0,0045" . Cortar las pantallas con tijeras de hojalatero o punzón ellos utilizando una boquilla para un diámetro exterior de 5 mm (Figura 2).
2. El conjunto de la dosificadores
- Utilizando cualquiera de fórceps o el extremo de una aguja de punta roma, inserte la pantalla en el tubo de microcentrífuga y el asiento en la parte inferior de modo que cubra la abertura. Esto servirá para apoyar el polvo antes del accionamiento.
- Press encaja en el extremo estrecho de la punta de microcentrífuga en el extremo de una aguja de punta roma. Para ello, la mano o con una prensa de sobremesa y un guía. limpiar suavemente la parte superior de la aguja y la parte inferior del tubo con etanol para limpiar las partes para asegurar un ajuste apretado, resistente.
3. Llenar el dosificadores
- El uso de una microbalanza analítica, tarar el dispositivo y cargar la cantidad deseada de polvo en el dosificador. Una masa de polvo típico para la dispersión varía de 1 a 10 mg.
- Una vez lleno, conecte la parte superior del tubo de microcentrífuga con una asignación de algodón y un par de fórceps. Esto evitará que el polvo de dibujo en la jeringa o se caiga, al tiempo que permite el flujo de aire a través del dosificador para dispersar el polvo.
- cerrar la tapa del tubo de microcentrífuga.
- Si no se utiliza inmediatamente, sellar la parte superior con una pequeña cantidad de lab-película para minimizar la exposición del polvo a la humedad ambiente. NOTA: Generalmente, dosificadores precargadas deben almacenarse de acuerdo con los requisitos de almacenamiento del ingrediente farmacéutico activo (API). A menudo polvos en aerosol son sensibles a la humedad y debe ser almacenado desecado.
El accionamiento 4. Dispositivo
- Tirar hacia atrás de la jeringa hasta el volumen deseado, que puede ser de aplicación específica. Para la administración intrapulmonar en cobayas, utilizar 2 ml. Eficiencia de dispersión está relacionado con el volumen y la velocidad de aire entregado durante el accionamiento, así como las propiedades de dispersión inherentes del polvo 7. El agujero superior de la dosificador acomoda una jeringa slip-punta. Una jeringa Luer-lock se puede utilizar con un adaptador.
- Inserte la jeringa en el extremo posterior del dosificador.
- Insertar el extremo de la aguja del dosificador en tél dosificación puerto de la cámara de exposición. Presionar la jeringa con fuerza, la expulsión de polvo fuera del dispositivo y directamente en el animal o en la cámara de exposición o instrumento analítico (Figura 3).
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Resultados
Para los polvos fácilmente dispersables tales como las que se secó por pulverización con la intención para la administración pulmonar 5, 8, 9, los dosificadores entregar una dosis en bolo fuera del dispositivo. Hay muchas aplicaciones para los dosificadores, incluyendo caracterización in vitro de partículas, administración intrapulmonar directa en animales vivos, y la generación de aero...
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Discusión
La dispersión de los dosificadores era adecuado para que los animales reciben una dosis terapéutica a través de la respiración pasiva sólo para la nariz, lo que indica una gran proporción de aerosol dispersado a tamaño de partícula primaria. Estos dosificadores pueden ser utilizados para la administración endotraqueal, en la evaluación in vitro de rendimiento de polvo, y de propósito general dispersión en aerosol de polvo seco para los experimentos analíticos o eficaces. Si se utiliza para suministro i...
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Divulgaciones
Partes de los datos farmacocinéticos se presentaron en Respiratory Drug Delivery 2014 en Fajardo, Puerto Rico y las representaciones del dosificador y los datos farmacocinéticos adicionales se presentaron en la reunión anual de la Asociación Estadounidense de Científicos Farmacéuticos 2015 en Orlando, Florida.
Agradecimientos
Autores desean agradecer la amabilidad del Instituto Nacional de Alergia y Enfermedades Infecciosas de la financiación para llevar a cabo esta investigación.
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Materiales
| Nombre | Empresa | Número de catálogo | Comentarios |
|---|---|---|---|
| Tubo de microcentrífuga de 0,5 ml | VWR | 89000-026 | |
| Tela metálica de acero inoxidable con filtración de partículas de alto volumen, tejida, acero inoxidable 304, malla de 60 x 60, diámetro de alambre de .0045 | McMaster Carr | 9230T44 | |
| Aguja dosificadora de acero inoxidable, recta, calibre 18, 1" de largo | McMaster Carr | 75165A676 | Cualquier aguja luer-fit será suficiente |
| Bolas | de algodónMcMaster Carr | 54845T16 | |
| Parafilm M® Película de laboratorio | VWR | 100229-550 | |
| Broca de acero rápido de óxido negro, calibre 22, longitud total de 3-1/8", profundidad de perforación de 1,8", punta de 135 grados | McMaster Carr | 2901A195 |
Referencias
- Young, E. F., et al. Inhaled Pyrazinoic Acid Esters for the Treatment of Tuberculosis. Pharmaceutical Research. , 1-11 (2016).
- Hinds, W. C. Aerosol Technology: Properties, Behavior, and Measurement of Airborne Particles. , Wiley. (2012).
- Islam, N., Gladki, E. Dry powder inhalers (DPIs)-A review of device reliability and innovation. International Journal of Pharmaceutics. 360 (1-2), 1-11 (2008).
- Chan, H. K. Dry powder aerosol delivery systems: current and future research directions. J Aerosol Med. 19 (1), 21-27 (2006).
- Vehring, R. Pharmaceutical Particle Engineering via Spray Drying. Pharmaceutical Research. 25 (5), 999-1022 (2008).
- Bosquillon, C., Lombry, C., Préat, V., Vanbever, R. Influence of formulation excipients and physical characteristics of inhalation dry powders on their aerosolization performance. Journal of Controlled Release. 70 (3), 329-339 (2001).
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Reimpresiones y permisos
