Name: Doseurs à usage unique pour pulmonaire Insufflation dagents thérapeutiques pour les petits animaux (Vidéo) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-03-30T13:00:00.000+00:00
Duration: 4 min 22 s
Description: Découvrez l'assemblage d'un système de dispersion aérosol jetable pour l'administration de poudres sèches chez les rongeurs. Cette méthode améliore les tests de pharmacocinétique et d'efficacité pour la livraison pulmonaire de médicaments.

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Les auteurs tiennent à remercier aimablement l&#39;Institut national de l&#39;allergie et des maladies infectieuses pour le financement pour mener cette recherche.

1. Préparation des composants du doseurs <ol><li> Perforer le fond d&#39;un tube de microcentrifugation en polypropylene de 0,5 ml par forage ou par meulage ou tout simplement couper le fond avec une meule ou d&#39;une paire de ciseaux. Assurez -vous que le trou se trouve dans le centre et est pas plus de 2 mm de diamètre et de pas moins de 1 mm de diamètre (figure 1). </li><li> Perforer la partie supérieure du tube de microcentrifugation. Utilisation d&#39;un n ° 22 du foret (environ 4 mm de diamètre), percer un trou dans le centre du bouchon. Il en résulte un trou qui conviendra à une seringue à pointe de glissement (Figure 1). </li><li> Préparer les fines écrans pour être insérés dans les tubes de microcentrifugation. Réaliser des écrans de toile métallique 304 en acier inoxydable, 60 x 60 mesh avec un diamètre de fil de 0,0045&quot; . Couper les écrans avec des cisailles ou les poinçon en utilisant une filière à un diamètre extérieur de 5 mm (figure 2). </li></ol> 2. Assemblée de la doseurs <ol><li> En utilisant soit une pince ou l&#39;extrémité d&#39;une aiguille à pointe émoussée, insérer l&#39;écran dans le tube de microcentrifugeuse et le mettre en place dans le fond de sorte qu&#39;il couvre l&#39;ouverture. Cela servira à soutenir la poudre avant actionnement. </li><li> Ajustage à la presse l&#39;extrémité étroite de la pointe de microcentrifugeuse dans l&#39;extrémité d&#39;une aiguille à pointe émoussée. Pour ce faire, la main ou avec un banc-top presse et un guide. essuyer doucement la partie supérieure de l&#39;aiguille et le fond du tube avec de l&#39;éthanol pour nettoyer les pièces pour assurer un ajustement serré, élastique. </li></ol> 3. Remplissage du doseurs <ol><li> L&#39;utilisation d&#39;une microbalance analytique, tarer le dispositif et charger la quantité souhaitée de poudre dans le doseur. Une masse de poudre typique pour la dispersion varie de 1 à 10 mg. </li><li> Une fois rempli, brancher la partie supérieure du tube de microcentrifugation à l&#39;attribution de coton et une paire de forceps. Cela permettra d&#39;éviter la poudre de dessin dans la seringue ou de tomber, tout en permettant l&#39;écoulement d&#39;air à travers le doseur pour disperser la poudre. </li><li&gt; Fermez le bouchon du microtube. </li><li> Si ne sont pas utilisés immédiatement, sceller le dessus avec une petite quantité de film de laboratoire pour minimiser l&#39;exposition de la poudre à l&#39;humidité ambiante. NOTE: En général, les doseurs préchargés doivent être stockées en fonction des besoins de stockage de l&#39;ingrédient pharmaceutique actif (API). Souvent, les poudres aérosols sont sensibles à l&#39;humidité et doit être stocké desséché. </li></ol> 4. Dispositif Actuation <ol><li> Retirer la seringue au volume désiré, qui peut être spécifique de l&#39;application. Pour l&#39;administration intrapulmonaire chez les cobayes, utiliser 2 ml. L&#39; efficacité de dispersion est en relation avec le volume et la vitesse de l&#39; air délivré lors de l&#39; actionnement, ainsi que les propriétés intrinsèques de la dispersion de la poudre 7. Le trou supérieur du doseur reçoit une seringue à pointe de glissement. Une seringue Luer-Lock peut être utilisé avec un adaptateur. </li><li> Insérez la seringue dans l&#39;extrémité arrière du doseur. </li><li> Insérer l&#39;extrémité de l&#39;aiguille du doseur en til orifice de dosage à la chambre d&#39;exposition. Enfoncer la seringue avec force, en expulsant la poudre hors du dispositif et directement dans l&#39;animal ou dans la chambre d&#39;exposition ou d&#39;un instrument analytique (Figure 3). </li></ol>

<ol><li>Young, E. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inhaled+Pyrazinoic+Acid+Esters+for+the+Treatment+of+Tuberculosis%5BTitle%5D)+AND+%22Pharmaceutical+Research%22%5BJournal%5D)">Inhaled Pyrazinoic Acid Esters for the Treatment of Tuberculosis.</a> Pharmaceutical Research. , 1-11 (2016).</li>
<li>Hinds, W. C. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aHinds%2C+WC+%22Aerosol+Technology%3A+Properties%2C+Behavior%2C+and+Measurement+of+Airborne+Particles%22">Aerosol Technology: Properties, Behavior, and Measurement of Airborne Particles</a>. , Wiley. (2012).</li>
<li>Islam, N., Gladki, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dry+powder+inhalers+%28DPIs%29-A+review+of+device+reliability+and+innovation%5BTitle%5D)+AND+%22International+Journal+of+Pharmaceutics%22%5BJournal%5D)">Dry powder inhalers (DPIs)-A review of device reliability and innovation.</a> International Journal of Pharmaceutics. 360 (1-2), 1-11 (2008).</li>
<li>Chan, H. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dry+powder+aerosol+delivery+systems%3A+current+and+future+research+directions%5BTitle%5D)+AND+%22J+Aerosol+Med%22%5BJournal%5D)">Dry powder aerosol delivery systems: current and future research directions.</a> J Aerosol Med. 19 (1), 21-27 (2006).</li>
<li>Vehring, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pharmaceutical+Particle+Engineering+via+Spray+Drying%5BTitle%5D)+AND+%22Pharmaceutical+Research%22%5BJournal%5D)">Pharmaceutical Particle Engineering via Spray Drying.</a> Pharmaceutical Research. 25 (5), 999-1022 (2008).</li>
<li>Bosquillon, C., Lombry, C., Préat, V., Vanbever, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Influence+of+formulation+excipients+and+physical+characteristics+of+inhalation+dry+powders+on+their+aerosolization+performance%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Controlled+Release%22%5BJournal%5D)">Influence of formulation excipients and physical characteristics of inhalation dry powders on their aerosolization performance.</a> Journal of Controlled Release. 70 (3), 329-339 (2001).</li>
<li>Hickey, A. J., Concessio, N. M., Van Oort, M. M., Platz, R. M. <a target="_blank" href="https://www.rti.org/publication/factors-influencing-dispersion-dry-powders-aerosols">Factors influencing the dispersion of dry powders as aerosols.</a> Pharmaceutical Technology. 18 (8), 58-64 (1994).</li>
<li>Garcia-Contreras, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Inhaled+large+porous+particles+of+capreomycin+for+treatment+of+tuberculosis+in+a+guinea+pig+model%5BTitle%5D)+AND+%22Antimicrob+Agents+Chemother%22%5BJournal%5D)">Inhaled large porous particles of capreomycin for treatment of tuberculosis in a guinea pig model.</a> Antimicrob Agents Chemother. 51 (8), 2830-2836 (2007).</li>
<li>Durham, P. G., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Spray+Dried+Aerosol+Particles+of+Pyrazinoic+Acid+Salts+for+Tuberculosis+Therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+Pharmaceutics%22%5BJournal%5D)">Spray Dried Aerosol Particles of Pyrazinoic Acid Salts for Tuberculosis Therapy.</a> Molecular Pharmaceutics. 12 (8), 2574-2581 (2015).</li>
<li>Sung, J. C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Dry+powder+nitroimidazopyran+antibiotic+PA-824+aerosol+for+inhalation%5BTitle%5D)+AND+%22Antimicrob+Agents+Chemother%22%5BJournal%5D)">Dry powder nitroimidazopyran antibiotic PA-824 aerosol for inhalation.</a> Antimicrob Agents Chemother. 53 (4), 1338-1343 (2009).</li>
<li>Guillon, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pulmonary+delivery+of+dry+powders+to+rats%3A+tolerability+limits+of+an+intra-tracheal+administration+model%5BTitle%5D)+AND+%22Int+J+Pharm%22%5BJournal%5D)">Pulmonary delivery of dry powders to rats: tolerability limits of an intra-tracheal administration model.</a> Int J Pharm. 434 (1-2), 481-487 (2012).</li>
<li>Morello, M., et al. <a target="_blank" href="https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/19632897">Dry-powder pulmonary insufflation in the mouse for application to vaccine or drug studies.</a> Tuberculosis. 89 (5), 371-377 (2009).</li>
</ol>

Des parties des données pharmacocinétiques ont été présentées lors de la conférence Respiratory Drug Delivery 2014 à Fajardo, Porto Rico, et des représentations des doseurs et des données pharmacocinétiques supplémentaires ont été présentées lors de la réunion annuelle de l’American Association of Pharmaceutical Scientists 2015 à Orlando, en Floride.

La dispersion des doseurs est approprié pour les animaux reçoivent une dose thérapeutique par l&#39;intermédiaire de la respiration par le nez seulement passif, ce qui indique une forte proportion d&#39;aérosol en dispersion de la taille des particules primaires. Ces doseurs peuvent être utilisés pour une administration endotrachéale, dans l&#39; évaluation in vitro de la performance de la poudre, et la poudre à usage général dispersion d&#39;aérosol sec pour des expériences d&#39; analyse ou efficaces...

<html> Le développement de nouveaux produits thérapeutiques nécessite des tests d&#39;efficacité dans un modèle animal. La voie pulmonaire d&#39;administration peut être utilisée pour délivrer des médicaments localement et systémiquement 1. Evaluation des aérosols de poudre sèche nécessite un mécanisme de dispersion efficace pour maintenir des concentrations élevées dans une chambre d&#39;exposition ou pour une administration endotrachéale directe. Alors que les solutions existent pour exposer les animaux par inhalation passive pour sécher les aérosols de poudre, la plupart exigent des masses de poudre dans un grand excès de la dose délivrée 2. Cela empêche la réalisation des premières études de faisabilité médicament disponible est insuffisante à la recherche ou au début de phase de développement pour soutenir les exigences de livraison de dose pour les systèmes conventionnels de distribution d&#39;aérosol. Lors de la conception d&#39;un produit de médicament en aérosol, les performances aérodynamiques peut se rapporter directement à l&#39;efficacité de la livraison et de l&#39;efficacité&gt; 3. Dispersion de poudre dans un aérosol nécessite un apport d&#39;énergie suffisante pour surmonter les forces interparticulaires et les approches d&#39;ingénierie des particules peut améliorer sensiblement la performance d&#39;aérosol 4, 5, 6. Nous avons développé un système de dispersion (doseur) qui peut aérosoliser les aérosols de poudre sèche Engineered efficacement aux fins de l&#39;insufflation pulmonaire directe, de la dispersion dans un système d&#39;exposition ou de la production à des fins d&#39;analyse.

<table><tbody><tr><td>Tube de microcentrifugation de 0,5 mL</td><td>VWR</td><td>89000-026</td><td></td></tr><tr><td>Tissu métallique en acier inoxydable filtrant les particules à haut volume, tissé, acier inoxydable 304, maille 60 x 60, diamètre du fil de .0045</td> » <td>McMaster Carr</td><td>9230T44</td><td></td></tr><tr><td>Aiguille de distribution en acier inoxydable, droite, calibre 18, 1 » de long</td><td>McMaster Carr</td><td>75165A676</td><td>N’importe quelle aiguille à ajustement supérieur suffira Boules</td></tr> <tr><td></td><td>de cotonMcMaster Carr</td><td>54845T16</td><td></td></tr><tr><td>Parafilm M&reg ; Film de laboratoire</td><td>VWR</td><td>100229-550</td><td></td></tr><tr><td>Foret en acier rapide à oxyde noir, calibre de fil 22, longueur totale de 3-1/8 po, profondeur de perçage de 1,8 po, pointe de 135 degrés</td><td>McMaster Carr</td><td>2901A195</td><td></td></tr></tbody></table>

doseurs à usage unique pour pulmonaire insufflation d&#39;agents thérapeutiques pour les petits animaux

Disposable Dosators for Pulmonary Insufflation of Therapeutic Agents to Small Animals

Le développement de nouveaux produits thérapeutiques nécessite des tests d’efficacité sur un modèle animal. La voie d’administration pulmonaire peut être utilisée pour administrer des médicaments localement et par voie systémique. L’évaluation des aérosols en poudre sèche nécessite un mécanisme de dispersion efficace pour maintenir des concentrations élevées dans une chambre d’exposition ou pour une administration endotrachéale directe. Bien qu’il existe des solutions pour exposer les animaux par inhalation passive à des aérosols de poudre sèche, la plupart nécessitent des masses de poudre largement supérieures à la dose délivrée. Cela empêche la réalisation d’études de faisabilité précoces, car il n’y a pas suffisamment de médicament disponible au stade de la recherche ou du développement précoce pour répondre aux exigences d’administration de la dose pour les systèmes d’administration d’aérosols conventionnels. Lors de la conception d’un médicament en aérosol, les performances aérodynamiques peuvent être directement liées à l’efficacité et à l’efficience de l’administration. La dispersion de la poudre dans un aérosol nécessite un apport d’énergie suffisant pour surmonter les forces interparticulaires, et les approches d’ingénierie des particules peuvent améliorer considérablement les performances des aérosols. Nous avons mis au point un système de dispersion (dosateur) qui permet d’aérosoliser efficacement des aérosols en poudre sèche modifiés à des fins d’insufflation pulmonaire directe, de dispersion dans un système d’exposition ou de génération à des fins d’analyse.

Pour facilement des poudres dispersibles telles que celles séché par atomisation avec l&#39;intention de délivrance pulmonaire 5, 8, 9, les doseurs délivrer une dose de bolus hors du dispositif. Il existe de nombreuses applications pour les doseurs, y compris la caractérisation in vitro des particules, l&#39; administration intrapulmonaire directe d&#39;animaux vivants et la production ...

Au cours du développement de médicaments pour l&#39;administration pulmonaire, il est nécessaire d&#39;évaluer la pharmacocinétique et l&#39;efficacité dans un modèle animal. Nous présentons une méthode pour construire un système de dispersion d&#39;aérosol jetable à partir de composants de étagère qui peuvent être utilisés pour administrer un aérosol de poudre sèche pour rongeurs intrapulmonaire.

Doseurs à usage unique pour pulmonaire Insufflation d&#39;agents thérapeutiques pour les petits animaux

Development of new therapeutic products requires efficacy testing in an animal model. The pulmonary route of administration can be utilized to deliver ...

L'objectif général de cette procédure est de monter un système jetable de dispersion d'aérosol destiné à l'élaboration et à l'évaluation d'aérosols en poudre sèche. Cette technique répond à des questions essentielles en pharmaceutique et en science des aérosols concernant l'administration d'aérosols en poudre sèche, notamment en ce qui concerne la pharmacocinétique et les tests d'efficacité, et comble actuellement un besoin insatisfait. Le principal avantage de cette technique réside dans l'utilisation de dosateurs fabriqués à partir de matériaux facilement accessibles et relativement économiques.Un avantage sérieux est qu'ils peuvent être utilisés dans un environnement dangereux car les matériaux eux-mêmes sont jetables. Commencez par percer le fond d'un tube de microcentrifugation en polypropylène de 0,5 millilitre avec un trou de diamètre compris entre un et deux millimètres. Ensuite, utilisez un foret de numéro 22 pour créer un trou d'environ quatre millimètres de diamètre au centre du bouchon du tube de microcentrifugation.Découper un maillage de 60 par 60 millimètres avec une toile métallique en acier inoxydable 304 de 0,0045 pouce de diamètre de fil et un diamètre extérieur de cinq millimètres, puis utiliser l'extrémité d'une aiguille à bout émoussé pour insérer le tamis dans le fond du tube de microcentrifugation afin qu'il recouvre la perforation. Ensuite, insérer fermement l'extrémité étroite de la pointe de tube de microcentrifugation dans l'extrémité de l'aiguille avec une pression suffisante pour fixer la pointe de tube à l'aiguille sans fendre le plastique, et utiliser de l'éthanol pour nettoyer délicatement le haut de l'aiguille et le bas du tube. L'assemblage du Dosator tant qu'il est encore humide facilite l'obtention d'un ajustement étanche, bien que les matériaux puissent également être enveloppés avec du film de laboratoire après l'assemblage pour assurer une stabilité supplémentaire si nécessaire.Après avoir pesé sur une microbalance analytique, charger la poudre dans le Dosator et utiliser une pince pour boucher le haut du tube microcentrifugé avec du coton. Ensuite, fermer le bouchon du tube microcentrifugé et tirer le piston d'une seringue jusqu'au volume approprié selon l'application expérimentale spécifique. Puis, insérer la seringue à l'extrémité arrière du Dosator, l'extrémité de l'aiguille du Dosator étant placée dans le port de dosage de la chambre d'exposition, et appuyer fermement sur le piston pour expulser la poudre hors de l'appareil et dans la chambre.La chambre de dosage peut être assemblée en acrylique avec un compartiment central d'aérosol de trois pouces de long et de quatre pouces de diamètre, ainsi que des cônes nasaux effilés pour l'évaluation de l'exposition à l'aérosol par inhalation passive. Dans cette expérience représentative, une poudre médicamenteuse séchée par pulvérisation, ayant un diamètre aérodynamique médian en masse de 2,9 micromètres, a été administrée à des cobayes dans une chambre de dosage selon la technique de délivrance décrite. Cinq doses de 10 milligrammes de poudre, administrées à des intervalles de trois minutes, ont entraîné une concentration plasmatique maximale de cinq microgrammes par millilitre, une concentration similaire à celle observée après administration endotrachéale d'un milligramme par kilogramme de poudre par des méthodes standard, ce qui indique que la délivrance de poudre par chambre de dosage constitue un moyen efficace de dispersion jusqu'à la taille primaire des particules.Une fois habitué à la méthode, l'assemblage et le remplissage du Dosator peuvent être réalisés en environ cinq minutes si l'opération est effectuée correctement. Après son développement, cette technique a permis aux chercheurs spécialisés dans l'administration pulmonaire de médicaments d'explorer de nouvelles thérapies contre la tuberculose à l'aide d'un modèle de maladie chez le cobaye. Après avoir visionné cette vidéo, vous devriez bien comprendre comment fabriquer des Dosators jetables destinés à la dispersion d'aérosols pulvérulents secs conçus sur mesure.N'oubliez pas que le travail avec certains types de machines peut être dangereux, et des précautions telles que le port de lunettes de sécurité doivent toujours être prises lorsqu'on manipule ces matériaux.

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Instillations intratrachéale offrir solutés directement dans les poumons. Cette procédure vise la livraison de l'instillation dans les régions distales du poumon, et est donc souvent incorporées dans des études visant à étudier les alvéoles. Nous fournissons un protocole de survie détaillées pour effectuer des instillations intra-trachéale chez les souris.

L&#39;instillation trachéale directe des solutés dans les poumons de souris

Cette vidéo décrit une approche intrabronchique pour administrer sélectivement un agent expérimental dans les poumons distaux droit et gauche. Dans le protocole présenté, nous administrerons la bléomycine par voie intrabronchique à une souris afin d’obtenir un meilleur modèle de fibrose pulmonaire.

Administration intrabronchique : technique d’administration sélective d’un agent expérimental dans un poumon de souris

Cette vidéo montre la génération d’aérosols médicamenteux et l’administration ciblée de ces aérosols uniquement par le nez à des souris à l’aide d’une unité d’inhalation équipée d’un générateur d’aérosols. La souris est retenue dans un dispositif de contention nasal uniquement et connectée à l'unité d'inhalation, qui délivre le médicament directement dans la cavité nasale de la souris. Par la suite, le médicament passe par la trachée et pénètre dans les poumons.

Technique permettant de générer et d’administrer des aérosols de médicaments directement dans les poumons de souris

Cet article présente une méthode rapide et simple pour l'administration de la bléomycine directement dans la trachée de souris par intubation. Les principaux avantages de cette méthode est qu'il est hautement reproductible, facile à maîtriser, et ne nécessite pas d'équipement spécialisé ou de longs temps de récupération.

Une méthode améliorée pour Rapid intubation de la trachée chez la souris

L'appareil d'inhalation décrit ici peut générer, pour la caractérisation de l'échantillon, et déposer uniformément un aérosol de médicament dans les poumons des rongeurs. Cela permet à la détermination de pré-clinique de l'efficacité et l'innocuité des doses de médicaments déposés dans les poumons; les données clés permettant le développement de médicaments inhalés clinique.

Poudre sèche et aérosol nébulisée L&#39;inhalation de produits pharmaceutiques à des souris Livrés L&#39;utilisation d&#39;un nez seul système d&#39;exposition

L'administration intratrachéale (IT) des agents expérimentaux chez les souris a souvent comme conséquence la livraison asymétrique aux poumons distal.  Dans ce rapport, nous décrivons une approche intrabronchique directe (IB) pour cannuler chaque poumon dans les souris vivantes non-opératoirement.  Cette approche peut être utilisée pour administrer sélectivement des agents à un poumon ou peut être adaptée pour améliorer l'administration d'agents symétriques aux deux poumons.

Administration intrabronchique directe pour améliorer le dépôt sélectif d'agent dans le poumon de souris

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.

Administration intratrachéale de formulation de poudre sèche chez la souris

Nous décrivons un modèle de syndrome de détresse respiratoire aiguë (SDRA) induit par l’acide chlorhydrique chez des porcelets recevant une sédation avec des agents halogénés, l’isoflurane et le sévoflurane, à l’intermédiaire d’un dispositif utilisé pour la sédation inhalée en soins intensifs. Ce modèle peut être utilisé pour étudier les mécanismes biologiques des agents halogénés sur les lésions pulmonaires et la réparation.

Administration d’agents halogénés dans un modèle porcin de syndrome de détresse respiratoire aiguë via un dispositif de type unité de soins intensifs

Cette technique consistant à instiller des médicaments directement dans la trachée des rongeurs néonatals est importante pour étudier l’impact des médicaments ou des produits biologiques administrés localement sur les maladies pulmonaires néonatales. En outre, cette méthode peut également être utilisée pour induire des lésions pulmonaires dans des modèles animaux.

Une méthode mini-invasive pour l’instillation intratrachéale de médicaments chez les rongeurs néonatals pour traiter les maladies pulmonaires

Le développement de poudres sèches pharmaceutiques nécessite des tests in vivo fiables, souvent à l’aide d’un modèle murin. La technologie de l’appareil permettant d’administrer de manière précise et reproductible des aérosols en poudre sèche aux souris est limitée. Cette étude présente des doseurs jetables pour l’administration de médicaments pulmonaires à des doses pertinentes pour la souris, ce qui facilite la recherche initiale de preuve de concept.

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