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Article de méthode

Administration intratrachéale de formulation de poudre sèche chez la souris

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DOI :

10.3791/61469

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25 juillet 2020

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Dans cet article

Résumé

Les formulations de poudre sèche pour inhalation ont un grand potentiel dans le traitement des maladies respiratoires. Avant d’entrer dans les études humaines, il est nécessaire d’évaluer l’efficacité de la formulation de poudre sèche dans les études précliniques. Une méthode simple et non envahissante de l’administration de la poudre sèche chez les souris par l’itinéraire intratrachéal est présentée.

Résumé

Dans le développement de formulations de poudre sèche inhalable, il est essentiel d’évaluer leurs activités biologiques dans des modèles animaux précliniques. Ce document présente une méthode non envahissante de livraison intratrachéale de formulation sèche de poudre chez les souris. Un dispositif de chargement de poudre sèche constitué d’une pointe de pipette de chargement de gel de 200 μL reliée à une seringue de 1 mL par l’intermédiaire d’un robinet d’arrêt à trois voies est présenté. Une petite quantité de poudre sèche (1-2 mg) est chargée dans la pointe de la pipette et dispersée par 0,6 mL d’air dans la seringue. Parce que les pointes de pipette sont jetables et peu coûteuses, différentes formulations de poudre sèche peuvent être chargées dans différentes pointes à l’avance. Diverses formulations peuvent être évaluées dans le cadre d’une même expérience animale sans nettoyage de l’appareil et remplissage de dose, ce qui permet de gagner du temps et d’éliminer le risque de contamination croisée par la poudre résiduelle. L’étendue de la dispersion de la poudre peut être inspectée par la quantité de poudre restant dans la pointe de la pipette. Un protocole d’intubation chez la souris avec une source lumineuse sur mesure et une canule de guidage est inclus. L’intubation appropriée est l’un des facteurs clés qui influencent l’administration intratrachéale de la formulation de poudre sèche à la région pulmonaire profonde de la souris.

Introduction

La voie pulmonaire de l’administration offre de divers avantages en fournissant la thérapeutique pour des actions locales et systémiques. Pour le traitement des maladies pulmonaires, une concentration locale élevée de médicament peut être obtenue par administration pulmonaire, réduisant ainsi la dose requise et réduisant l’incidence des effets secondaires systémiques. De plus, les activités enzymatiques relativement faibles dans les poumons peuvent réduire le métabolisme prématuré des médicaments. Les poumons sont également efficaces pour l’absorption des médicaments pour l’action systémique en raison de la grande surface bien perfusée, de la couche de cellules épithé....

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Protocole

Les expériences menées dans le présent rapport ont été approuvées par le Comité sur l’utilisation d’animaux vivants à des fins d’enseignement et de recherche (CULATR) de l’Université de Hong Kong. Des formulations de poudre sèche préparées par lyophilisation par pulvérisation (DFC) contenant 0,5 % d’ARN messager de luciférase (ARNm), 5 % de peptide synthétique PEG12KL4 et 94,5 % de mannitol (p/p) sont utilisées dans cette étude pour démontrer l’expression de l’ARNm dans le poumon16. Le diamètre aérodynamique médian de masse (MMAD) de la poudre sfd est de 2,4 μm. La poudre de mannitol séchée par pulvérisation (SD) est utilisée pour ét....

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Résultats

Lorsqu’un insufflateur de poudre sèche est utilisé pour administrer un aérosol de poudre aux poumons d’un animal, le volume d’air utilisé est essentiel car il affecte la sécurité ainsi que l’efficacité de la dispersion de la poudre. Pour optimiser la méthode, différents volumes d’air (0,3 mL, 0,6 mL et 1,0 mL) ont été utilisés pour disperser la poudre sèche (1 mg de mannitol séché par pulvérisation) et le poids des souris a été surveillé pendant 48 heures après l’administration(figure 6). L’.......

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Discussion

En ce document, des dispositifs faits sur mesure pour l’insufflation sèche de poudre et l’intubation intratrachéale sont présentés. Dans l’étape de chargement de la poudre, la poudre sèche est chargée dans une pointe de pipette de chargement de gel de 200 μL. Il est important de taper doucement la pointe pour permettre l’emballage en vrac de poudre à l’extrémité étroite de la pointe. Cependant, si la poudre est emballée trop étroitement, ils resteront coincés dans la pointe et ne pourront pas être correctement dispersés........

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Déclarations de divulgation

Les auteurs n’ont aucun conflit d’intérêts à divulguer.

Remerciements

Les auteurs tiennent à remercier M. Ray Lee, M. HC Leung et M. Wallace So pour leur aimable aide dans la fabrication de la source lumineuse et de l’insufflateur de poudre; et l’installation de base de la faculté pour l’aide en imagerie animale. Les travaux ont été soutenus par le Research Grant Council, Hong Kong (17300319).

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
souris BALB/c Femelle ; 7-9 semaines ; Poids corporel 20-25 g
CleanCap Firefly Luciferase mRNATriLink BiotechnologyL-7602
Insufflateur de poudre sèchePennCenturyModèle DP-4M
Kétamine 10 %Alfasan International B.V.
Torche à diodes électroluminescentes (LED)Unilite InternationPS-K1
Mannitol (Pearlitol 160C)Roquette450001
Pointe de pipette ronde à chargement de gel sans filtre (200 µ ; L)Labcon1034-800-000
Filen nylon Reach30017050
Seringue d’un millilitre sans aiguilleTerumoSS-01T
Fibre optiqueFibre OMPF1000
PEG12KL4 peptideEZ Biolab(PEG12)-KLLLLLLKLLLLLKLLLLK-NH2
Pipette en plastique Pasteur à pointe fineAlpha LabotatoriesLW4061
Robinet d’arrêt à trois voiesBraunD201
Xylazine 2 %Alfasan International B.V.
NA Zerostat 3 pistolet antistatiqueMILTY5036694022153
NA dentaire

Références

  1. Newman, S. P. Drug delivery to the lungs: challenges and opportunities. Therapeutic Delivery. 8 (8), 647-661 (2017).
  2. Setter, S. M., et al. Inhaled dry powder insulin for the treatment of diabetes mellitus. Clinical Therapeutics. 29 (5), 7....

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Réimpressions et autorisations

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