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방법 논문

작은 동물에 대한 치료제의 폐 통기를위한 일회용 Dosators

7.4K 조회수

⸱

DOI:

10.3791/55356

⸱

2017년 3월 30일

 ,  ,  ,  ,  , 
1RTI International, 2Oklahoma University Health Science Center, 3University of North Carolina at Chapel Hill

이 논문에서

요약

폐 전달을위한 약물의 개발 과정은 동물 모델에서 약물 동력학과 효능을 평가하는 것이 필요하다. 우리는 설치류 폐내 건조 분말 에어로졸을 투여하는데 사용될 수의 상용 성분으로부터 일회용 에어로졸 분산 시스템을 구축하는 방법을 제시한다.

초록

새로운 치료 제품을 개발하려면 동물 모델에서 효능 테스트가 필요합니다. 폐 투여 경로는 약물을 국소 및 전신으로 전달하는 데 활용될 수 있습니다. 건조 분말 에어로졸을 평가하려면 노출 챔버에서 고농도를 유지하거나 직접 기관내 투여를 위해 효율적인 분산 메커니즘이 필요합니다. 건조 분말 에어로졸에 수동 흡입을 통해 동물을 노출시키는 솔루션이 존재하지만, 대부분은 전달된 용량을 많이 초과하는 대량의 분말을 필요로 합니다. 이는 연구 또는 초기 개발 단계에서 기존 에어로졸 전달 시스템의 용량 전달 요구 사항을 지원할 수 있는 약물이 충분하지 않기 때문에 조기 타당성 조사를 수행할 수 없습니다. 에어로졸 의약품을 설계할 때 공기역학적 성능은 전달 효율성 및 효능과 직접적인 관련이 있을 수 있습니다. 분말을 에어로졸로 분산시키려면 미립자 간 힘을 극복하기에 충분한 에너지 입력이 필요하며, 입자 엔지니어링 접근 방식은 에어로졸 성능을 크게 향상시킬 수 있습니다. 당사는 엔지니어링된 건조 분말 에어로졸을 직접 폐 주입, 노출 시스템으로의 분산 또는 분석 목적의 생성을 위해 효율적으로 에어로졸화할 수 있는 분산 시스템(도세이터)을 개발했습니다.

서론

새로운 치료제의 개발은 동물 모델에서 효능 테스트를 필요로한다. 폐 투여 경로는 국소 적 및 전신적 1 약물을 전달하기 위해 이용 될 수있다. 건조 분말 에어로졸 평가 노광 챔버에 직접 또는 기관 내 투여 용으로 높은 농도를 유지하는 효율적인 분산 메커니즘을 필요로한다. 솔루션은 분말 에어로졸을 건조 수동 흡입에 의해 동물을 노출 존재하지만, 대부분은 2 전달 용량의 과량으로 분말의 질량을 필요로한다.

이 연구 또는 초기 개발 단계는 기존의 에어로졸 전달 시스템의 용량 전송 요구 사항을 지원하기에 불충분 한 약물을 사용할 수 조기 타당성 조사를 실시 배제.

에어로졸 제제를 설계 할 때, 공기 역학적 성능을 전달 효율과 효능에 직접 관련 될 수> 3. 에어로졸 분말로 분산 interparticulate 힘을 극복하기에 충분한 에너지 입력을 필요로하고, 입자 공학적 접근 실질적 에어로졸 성능 4, 5, 6을 향상시킬 수있다. 우리의 분석을 위해 노광 시스템이나 폐 생성에 직접 취입, 분산 목적으로 효율적으로 설계된 건조 분말 에어로졸을 에어로졸 화 할 수있는 분산 시스템 (dosator)를 개발 하였다.

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프로토콜

Dosators의 부품의 제조 1

  1. 뚫어하거나 또는 연삭 숫돌이나 위의 날카로운 한 쌍의 하단을 절단하여 0.5 ㎖의 폴리 프로필렌 미세 원심 튜브의 바닥을 관통. 구멍이 중앙에 직경하게는 2 mm 이상의 직경보다 작지 1 mm (도 1)인지 확인.
  2. microcentrifuge 관의 상단을 관통. A # 22 드릴 비트 (직경이 약 4mm)를 사용하여 캡의 중앙에 구멍을 드릴. 이것은 슬립 주사기 팁 (도 1)에 맞는 구멍을 초래한다.
  3. 준비 미세한 스크린은 마이크로 원심 튜브에 삽입한다. . 304 스테인리스 철망 "0.0045 선 직경 60 X 60 메쉬의 스크린을 주석 자르는으로 화면 컷 또는 5mm (도 2)의 외경에 다이를 사용하여, 펀치.

Dosators 2. 총회

  1. 어느 겸자 무딘 팁 바늘의 끝을 사용하여, 마이크로 원심 튜브에 화면을 삽입하고 개구부를 덮도록 바닥에 안착. 이 작동하기 전에 분말을 지원하는 역할을합니다.
  2. 눌러 뭉툭한 팁 바늘의 끝 부분에 마이크로 원심 끝의 좁은 끝을 맞습니다. 손으로 또는 벤치 탑 프레스 및 가이드와 함께이 작업을 수행합니다. 부드럽게 꽉 탄력 적합을 보장하기 위해 부품을 청소하는 에탄올로 튜브의 바늘과 하단의 상단을 닦으십시오.

3. Dosators를 작성

  1. 분석 마이크로 저울을 사용하여 용기를 장치하고 dosator 분말에 소 정량의로드. 분산의 일반적인 분말 덩어리는 1 내지 10 mg의 범위이다.
  2. 일단 채워진면의 분담 및 한 쌍의 집게로 microcentrifuge 관의 상단 플러그. 이 주사기에 그리거나 분말을 분산하기 위해 dosator로 공기 흐름을 허용하면서, 밖으로 떨어지는 분말을 방지 할 수 있습니다.
    3. 은 microcentrifuge 관 뚜껑을 닫습니다.
  3. 즉시 사용하지 않는 경우, 주변 습도에 분말의 노출을 최소화하도록 랩 필름 소량의 상단을 밀봉. 주 : 일반적으로, 프리로드 dosators 활성 제약 성분 (API)의 저장 요구에 따라 저장한다. 종종 에어로졸 분말은 민감한 습기하고 건조 된 보관해야합니다.

4. 장치 작동

  1. 응용 프로그램의 특정 될 수있다 원하는 볼륨에 주사기를 다시 그립니다. 기니 돼지 폐내 투여를 위해,이 용액을 사용한다. 분산 효율은 볼륨 및 작동시 전달되는 공기의 속도뿐만 아니라, 분체 (7)의 고유 산성 관련된다. dosator의 상단 구멍 슬립 팁 주사기를 수용한다. 루어 락 주사기는 어댑터와 함께 사용할 수있다.
  2. dosator의 백 엔드에 주사기를 삽입합니다.
  3. t에 dosator의 바늘 끝을 삽입그는 노출 챔버에 포트를 투여. 장치로부터 직접 또는 동물에 노출 챔버 또는 분석 기기 (도 3)로 분말을 추방 강제 주사기 우울.

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결과

같은 쉽게 산성 분말 용 분무 건조 된 폐 전달 5, 8, 9 의도에서, dosators 장치로부터 일시 투여 전달 이들. 수동 흡입 시스템을위한 생체 입자 특성, 살아있는 동물에서 직접 폐내 관리 및 에어로졸 세대를 포함하여 dosators에 대한 많은 응용 프로그램이 있습니다.

dosators 분말이 분산액의 효율을 증명하기 위해, 이전에 구성된 코 만 노출 챔버를 이용 하였다. 이 챔버의 주요 특징은 높은 에어로졸 농도가 달성 될 수 있도록 작은 중앙 챔버 낮은 기류이다. 도징 챔버 아크릴 조립 및 "직경 및 3의 길이"중앙 에어로졸 구획실...

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토론

동물 차 입자 크기로 분산 된 에어로졸의 큰 비율을 나타내는 수동적 코 호흡만을 통해 치료 용량을 수신위한 dosators로부터 분산액이 적합했다. 이러한 분석은 dosators 또는 효능 실험 관내 분말 성능 평가, 다목적 건조 분말 에어로졸 분산, 기관 내 투여 용으로 사용될 수있다. 폐내 전달을 위해 사용되는 경우, 조직 손상의 원인 및 약동학 적 결과를 왜곡 할 수 이상 - 인플레이션 폐의로, 선택한 종족에 대한 공기의 적절한 볼륨을 사용하는 것이 중요합니다. 5 ㎖의 체적은 다소 다른 연구는 폐 손상은 단일 2 mL의 투여 11 래트에서 발생할 수 있음을 보여 주었다 유사한 장치 (10)와 기니아 피그에서 사용되어왔다.

때문에 구성 요소 및 준비의 용이성의 비용으로, 이러한 dosators은 단일 사용 일회용으로 사용할 수 있습니다.대조적으로, 다목적...

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공개 사항

약동학 데이터의 일부는 푸에르토리코 파하르도에서 열린 Respiratory Drug Delivery 2014에서 발표되었으며, 투약자 묘사 및 추가 약동학 데이터는 플로리다주 올랜도에서 열린 2015년 미국 제약 과학자 협회 연례 회의에서 발표되었습니다.

감사의 글

저자에 친절하게 좋아하는이 연구를 수행 할 수있는 자금에 대한 알레르기 및 전염병 국립 연구소 감사합니다.

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재료

이 논문에 사용된 재료 목록
이름회사카탈로그 번호댓글
0.5 mL 마이크로 원심분리기 튜브VWR89000-026
고용량 입자 필터링 스테인리스 스틸 와이어 천, 직조, 304 스테인리스 스틸, 60 x 60 메시, .0045" 와이어 직경McMaster Carr9230T44
스테인리스 스틸 디스펜싱 니들, 스트레이트, 18 게이지, 1" 길이McMaster Carr75165A676어떤 루어핏 니들도 충분할 것입니다.
봉McMaster Carr54845T16
파라필름 M® 실험실 필름VWR100229-550
블랙-옥사이드 고속 강철 잡꾼의 드릴 비트, 와이어 게이지 22, 3-1/8" 전체 길이, 1.8" 드릴 깊이, 135Deg PointMcMaster Carr2901A195
면

참고문헌

  1. Young, E. F., et al. Inhaled Pyrazinoic Acid Esters for the Treatment of Tuberculosis. Pharmaceutical Research. , 1-11 (2016).
  2. Hinds, W. C. Aerosol Technology: Properties, Behavior, and Measurement of Airborne Particles. , Wiley. (2012).
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