$$\rightleftharpoonup{xx}$$
$$\longleftharp{xx}$$,
$$\longrightharp{xx}$$,
Metodologie oceny cPK po miejscowym zastosowaniu produktu leczniczego rozszerzyły się z klasycznych badań in vitro permeation testing (IVPT)1,2,3,4,5 i taśma-stripping6,7,8 do dodatkowych metodologii, takich jak mikroperfuzja z otwartym przepływem lub mikrodializa skórna9,10,11,12,13,14. Istnieją potencjalnie różne lokalne miejsca działania terapeutycznego w zależności od choroby będącej przedmiotem zainteresowania. W związku z tym może istnieć odpowiednia liczba metodologii do oceny szybkości i zakresu, w jakim API dociera do zamierzonego lokalnego miejsca działania. O ile każda z wyżej wymienionych metodyk ma swoje zalety, o tyle główną wadą jest brak informacji o cPK w mikroskali (tj. brak możliwości wizualizacji, dokąd zmierza API i jak się przenika).
Jedną z nieinwazyjnych metodologii oceny miejscowych BA i BE jest CRI, którą można podzielić na dwie metody obrazowania: mikroskopię CARS i SRS. Te spójne metody Ramana umożliwiają specyficzne chemicznie obrazowanie cząsteczek za pomocą nieliniowych efektów Ramana. W CRI dwa ciągi impulsów laserowych są ogniskowane i skanowane w próbce; Różnica energii między częstotliwościami lasera jest ustawiona tak, aby celować w tryby drgań specyficzne dla interesujących struktur chemicznych. Ponieważ procesy CRI są nieliniowe, sygnał jest generowany tylko w ognisku mikroskopu, co pozwala na trójwymiarowe farmakokinetyczne obrazowanie tomograficzne tkanki. W kontekście cPK, CARS został wykorzystany do uzyskania informacji o strukturze tkanki, takich jak lokalizacja bogatych w lipidy struktur skóry15. W przeciwieństwie do tego, SRS został wykorzystany do ilościowego określenia stężenia molekularnego, ponieważ jego sygnał jest liniowy ze stężeniem. W przypadku próbek skóry ex vivo korzystne jest przeprowadzenie CARS w epi-direction16 i SRS w trybie transmisji17. Dlatego próbki tkanek, które są cienkie, pozwolą na wykrycie sygnału SRS i określenie ilościowe.
Jako modelowa chusteczka, ucho myszy nude ma kilka zalet z niewielkimi wadami. Jedną z zalet jest to, że tkanka ma już grubość ~200-300 μm i nie wymaga dalszego przygotowania próbki. Ponadto kilka stratyfikacji skóry jest widocznych przez ogniskowanie osiowe w jednym polu widzenia (np. warstwa rogowa naskórka, gruczoły łojowe (SG), adipocyty i tłuszcz podskórny)16,18. Pozwala to na wstępną przedkliniczną ocenę szlaków przenikania skóry i miejscowe oszacowanie BA przed przejściem do próbek ludzkiej skóry. Jednak nagi model myszy ma ograniczenia, takie jak trudności w ekstrapolacji do scenariuszy in vivo ze względu na różnice w strukturze skóry19. Podczas gdy nagie ucho myszy jest doskonałym modelem do uzyskania wstępnych wyników, model ludzkiej skóry jest złotym standardem. Chociaż pojawiły się różne komentarze na temat przydatności i możliwości zastosowania zamrożonej ludzkiej skóry do dokładnego podsumowania kinetyki przenikania in vivo20,21,22, użycie zamrożonej ludzkiej skóry jest akceptowaną metodą oceny kinetyki przenikania API in vitro23,24,25. Protokół ten wizualizuje różne warstwy skóry w skórze myszy i człowieka, jednocześnie określając ilościowo stężenia API w strukturach bogatych w lipidy i ubogich w lipidy.
Chociaż CRI był wykorzystywany w wielu dziedzinach do specyficznej wizualizacji związków w tkankach, podjęto ograniczone wysiłki w celu zbadania cPK w produktach leczniczych stosowanych miejscowo. Aby ocenić miejscowe BA/BE produktów do stosowania miejscowego za pomocą CRI, konieczne jest najpierw posiadanie ustandaryzowanego protokołu w celu dokonania dokładnych porównań. Wcześniejsze próby wykorzystania CRI do dostarczania leków do skóry wykazały zmienność w obrębie danych. Ponieważ jest to stosunkowo nowe zastosowanie CRI, ustanowienie protokołu ma kluczowe znaczenie dla uzyskania wiarygodnych wyników18,26,27. Podejście to jest ukierunkowane tylko na jedną konkretną liczbę falową w biologicznym cichym obszarze widma Ramana. Jednak większość API i składników nieaktywnych ma przesunięcia Ramana w obszarze odcisku palca. Wcześniej stanowiło to wyzwanie ze względu na nieodłączny sygnał pochodzący z tkanki w obszarze odcisku palca. Ostatnie postępy w dziedzinie laserów i obliczeń usunęły tę barierę, która może być również wykorzystana w połączeniu z podejściem przedstawionym tutaj28. Przedstawione tutaj podejście pozwala na ilościowe określenie API, który ma przesunięcie Ramana w cichym obszarze (2000-2300 cm-1). Nie ogranicza się to do właściwości fizykochemicznych leku, co może mieć miejsce w przypadku niektórych wcześniej wymienionych metodologii monitorowania cPK29.
Protokół musi redukować zmienność grubości skóry między próbkami dla różnych preparatów, ponieważ grube próbki ludzkiej skóry będą wytwarzać minimalny sygnał po zastosowaniu produktu leczniczego z powodu rozpraszania światła przez grubą próbkę. Celem niniejszego manuskryptu jest przedstawienie metodologii przygotowania tkanek, która zapewni powtarzalne standardy obrazowania. Ponadto system CRI jest skonfigurowany zgodnie z opisem, aby zmniejszyć potencjalne źródła błędów, a także zminimalizować stosunek sygnału do szumu.Jednak w tym artykule nie będzie omawiane zasady przewodnie i zalety techniczne mikroskopu CRI, ponieważ zostało to już wcześniej omówione30. Na koniec badana jest obszerna procedura analizy danych, która umożliwia interpretację wyników w celu określenia sukcesu lub porażki eksperymentu.