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Biomedicinali come peptidi, oligonucleotidi e anticorpi sono considerati di avere potenziale applicazione come nuovi agenti terapeutici per i disordini refrattari del sistema nervoso centrale che non hanno attualmente nessuna terapia curativa. Tuttavia, poiché la maggior parte biomedicinali sono macromolecole solubile in acqua, consegna dal sangue al cervello tramite la somministrazione endovenosa o orale è estremamente difficile a causa di impedenza della barriera sangue - cervello (BBB).
Negli ultimi anni, la somministrazione intranasale è stata segnalata per essere una potenziale via per la consegna di naso--cervello di agenti terapeutici che evita il BBB1,2,3,4,5. Tuttavia, ci sono stati relativamente pochi rapporti per quanto riguarda l'analisi quantitativa del naso--cervello via consegna6. Inoltre, non ci sono stati praticamente nessun rapporti sulle condizioni di amministrazione ottimale accertato e regimi di dosaggio, come il volume, volte, periodi di tempo e velocità, per le indagini del naso--cervello consegna. Le carenze di cui sopra sono riconducibili ai seguenti motivi: (i) un metodo ottimale di somministrazione intranasale per topi deve ancora essere stabilito, e (ii) intranasale amministrazione pipettando, che viene generalmente utilizzato, in genere è caratterizzata di variazione interindividuale tra animali a causa della clearance mucociliare (MC), causando quindi spesso sottovalutate le potenzialità di consegna effettiva del naso--cervello di un particolare farmaco.
Anestesia per inalazione utilizzando isoflurano (iniziazione: 4%, manutenzione: 2%) con un'inalazione maschera per roditori ha guadagnato uso molto diffuso, con lo scopo di ridurre o eliminare il dolore associato con la chirurgia eseguiti su animali da esperimento. L'uso di maschere rende relativamente semplice eseguire l'amministrazione tipica droga in animali da esperimento sotto anestesia inalazione attraverso le vie sottocutanee, intraperitoneale ed endovenose. Tuttavia, nel caso di somministrazione intranasale, la maschera deve essere temporaneamente rimossi dagli animali per la somministrazione del farmaco. Con manutenzione inferiore al 2% isoflurane, animali in genere risvegliano rapidamente dall'anestesia per inalazione. Quando il volume di amministrazione per ogni dose è grande, questo potrebbe causare la soluzione della droga a fluire dalla cavità nasale nell'esofago, e pertanto una singola grande dose potrebbe essere necessario essere suddiviso in più piccole dosi per la somministrazione intranasale di piccole animali. Come somministrazione intranasale rende necessaria la rimozione della maschera per somministrazione ripetuta e tempo sufficiente per la cavità nasale sostenuta consegna, c'è un'alta probabilità che topi sarebbero risvegliarsi dall'anestesia durante la procedura di somministrazione. Questo rende molto difficile effettuare la somministrazione intranasale sotto uno stabile stato anestetico e probabilmente contribuisce alla variazione interindividuale osservata del naso--cervello consegna fra i roditori.
In questo studio, abbiamo pertanto sviluppato due nuovi metodi di somministrazione intranasale stabile nell'ambito dell'anestesia per inalazione, che impongono il minimo sforzo fisico su animali da esperimento. Per il primo metodo, abbiamo usato una maschera temporaneamente apribile che consente la somministrazione intranasale durante l'anestesia per inalazione. La parte apribile della maschera incorpora un tappo di silicone che può essere utilizzato in conformità con la tempistica di somministrazione per facilitare la somministrazione intranasale stabile utilizzando una pipetta. Per il secondo metodo, una cannula è stata inserita chirurgicamente per passare dall'esofago nella cavità nasale, e una pompa a siringa quindi è stata fissata a questo modo che la soluzione della droga potrebbe essere consegnata direttamente e in modo affidabile nella cavità nasale sotto stabile inalazione anestesia. Questo metodo può migliorare la consegna di farmaci nel cervello per via naso--cervello, perché riducendo sostanzialmente gli effetti della MC, sarebbe migliorato droga rimanenza nella cavità nasale. In più, descriviamo un metodo per valutare quantitativamente i livelli di distribuzione di droga (% per il cervello di dose iniettata/g) nel cervello mediante radio-marcato [14C]-inulina [peso molecolare (MW): 5.000] come substrato modello di solubile in acqua macromolecole.