Durante o desenvolvimento de drogas para a administração pulmonar, é necessário avaliar a farmacocinética e eficácia num modelo animal. Apresenta-se um método para construir um sistema de dispersão de aerossol descartáveis a partir de componentes de-the-shelf que podem ser usados para administrar pó seco em aerossol intrapulmonar para roedores.
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Artigo de método
Doseadores descartável para Pulmonar insuflação de agentes terapêuticos para Pequenos Animais
Neste artigo
Resumo
Resumo
O desenvolvimento de novos produtos terapêuticos requer testes de eficácia em um modelo animal. A via de administração pulmonar pode ser utilizada para administrar medicamentos local e sistemicamente. A avaliação de aerossóis de pó seco requer um mecanismo de dispersão eficiente para manter altas concentrações em uma câmara de exposição ou para administração endotraqueal direta. Embora existam soluções para expor os animais por inalação passiva a aerossóis de pó seco, a maioria requer massas de pó em grande parte além da dose administrada. Isso impede a realização de estudos de viabilidade iniciais, pois não há medicamento suficiente disponível no estágio de pesquisa ou desenvolvimento inicial para atender aos requisitos de administração de dose para sistemas convencionais de administração de aerossóis. Ao projetar um medicamento em aerossol, o desempenho aerodinâmico pode estar diretamente relacionado à eficiência e eficácia da entrega. A dispersão do pó em um aerossol requer entrada de energia suficiente para superar as forças interparticuladas, e as abordagens de engenharia de partículas podem melhorar substancialmente o desempenho do aerossol. Desenvolvemos um sistema de dispersão (dosador) que pode aerossolizar aerossóis de pó seco projetados de forma eficiente para fins de insuflação pulmonar direta, dispersão em um sistema de exposição ou geração para fins analíticos.
Introdução
Desenvolvimento de novos produtos terapêuticos exige testes de eficácia em um modelo animal. A via pulmonar de administração podem ser utilizados para entregar drogas localmente e sistemicamente um. Avaliação de aerossóis de pó seco requer um mecanismo de dispersão eficiente para manter concentrações elevadas numa câmara de exposição ou para administração directa endotraqueal. Enquanto existem soluções para expor os animais por inalação passiva de aerossóis de pó seco, a maioria requer massas de pó em grande excesso da dose administrada duas.
Isto impede a realização de estudos de viabilidade iniciais como droga disponível é insuficiente para a pesquisa ou estágio inicial de desenvolvimento para suportar os requisitos de entrega de doses para sistemas de fornecimento de aerossol convencionais.
Ao conceber um medicamento em aerossol, o desempenho aerodinâmico pode relacionar directamente com a eficiência de entrega e eficácia> 3. Dispersão do pó num aerossol requer uma entrada de energia suficiente para vencer as forças de interparticulares, e abordagens de engenharia de partículas pode melhorar substancialmente o desempenho do aerossol 4, 5, 6. Nós desenvolvemos um sistema de dispersão (doseador), que pode atomizar aerossóis de pó seco Engineered eficiente para a finalidade de insuflação pulmonar directa, dispersão para um sistema de exposição ou geração para fins analíticos.
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Protocolo
1. Preparação dos Componentes do doseadores
- Perfurar a parte inferior de um tubo de microcentrífuga de 0,5 ml de polipropileno por perfuração ou por simplesmente moer ou cortar o fundo com uma roda de esmeril ou uma tesoura afiada. Certifique-se de que o orifício está localizado no centro e é não mais do que 2 mm de diâmetro e não menos do que 1 mm de diâmetro (Figura 1).
- Perfurar a parte superior do tubo de microcentrífuga. Utilizando uma broca # 22 (aproximadamente 4 mm de diâmetro), fazer um furo no centro da tampa. Isso resulta em um furo que vai encaixar uma seringa deslizamento-ponta (Figura 1).
- Preparar as telas finas a serem inseridos nos tubos de microcentrífuga. Adicione telas de 304 pano de fio de aço inoxidável, de 60 x 60 mesh com um diâmetro de arame de 0,0045" . Cortar as telas com recortes de estanho ou perfurar-los usando uma fieira com um diâmetro exterior de 5 mm (Figura 2).
2. Assembleia da doseadores
- Utilizando qualquer um dos fórceps ou a extremidade de uma agulha de ponta romba, inserir o ecrã para dentro do tubo de microcentrífuga e encaixá-lo na parte inferior de modo que cobre a abertura. Isto vai servir para suportar o pó antes da actuação.
- Pressione encaixar a extremidade mais estreita da ponta de microcentrífuga para dentro da extremidade de uma agulha de ponta romba. Faça isso com a mão ou com uma prensa de bancada e um guia. Limpe suavemente a parte superior da agulha e da parte inferior do tubo com etanol para limpar as partes para garantir um ajuste apertado resiliente.
3. Encher o doseadores
- Usando uma microbalança analítica, tarar o dispositivo e carregar a quantidade desejada de pó para dentro do doseador. A massa de pó típico para dispersão varia de 1 a 10 mg.
- Uma vez preenchido, ligue a parte superior do tubo de microcentrífuga com uma atribuição de algodão e um par de fórceps. Isso vai impedir que o pó de tiragem para a seringa ou cair para fora, permitindo que o fluxo de ar através do doseador para dispersar o pó.
- Feche a tampa do tubo de microcentrífuga.
- Se não ser utilizada imediatamente, vedar a parte superior com uma pequena quantidade de laboratório-filme para minimizar a exposição do pó para a humidade ambiente. NOTA: De um modo geral, doseadores pré-carregadas devem ser armazenados de acordo com os requisitos de armazenamento do ingrediente farmactico activo (API). Muitas vezes, os pós de aerossol são sensíveis à humidade e deve ser armazenado dessecado.
Atuação 4. Dispositivo
- Retire-se a seringa para o volume desejado, que pode ser específico para a aplicação. Para administração intrapulmonar em cobaias, utilizar 2 mL. Dispersão eficiência está relacionada com o volume e velocidade do ar emitido durante o accionamento, bem como as propriedades de dispersão inerentes do pó 7. O orifício superior do doseador acomoda uma seringa deslizamento-ponta. Uma seringa luer-lock pode ser utilizado com um adaptador.
- Inserir a seringa na extremidade traseira do doseador.
- Inserir a extremidade da agulha do doseador em tele dosagem porta na câmara de exposição. Deprimir a seringa com força, expelir o pó para fora do dispositivo e directamente no animal ou para dentro da câmara de exposição ou aparelho para análise (Figura 3).
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Resultados
Para pós dispersáveis facilmente, tais como aqueles seco por pulverização com a intenção para entrega pulmonar 5, 8, 9, os doseadores entregar uma dose de bolus para fora do dispositivo. Existem muitas aplicações para os doseadores, incluindo a caracterização in vitro das partículas, a administração intrapulmonar directa em animais vivos, e a geração de aerossol para sistemas de inalaçã...
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Discussão
A dispersão dos doseadores era adequado para os animais para receber uma dose terapêutica por meio da respiração só de nariz passiva, indicando uma grande proporção de aerossol disperso ao tamanho de partículas primárias. Estes doseadores pode ser utilizada para a administração endotraqueal, avaliação in vitro do desempenho do pó, e para fins gerais de dispersão em aerossol de pó seco para experiências analíticas ou eficazes. Se for utilizado para entrega intrapulmonar, é importante o uso de um volume adequado ...
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Divulgações
Partes dos dados farmacocinéticos foram apresentadas na Respiratory Drug Delivery 2014 em Fajardo, Porto Rico, e as representações dos dosadores e dados farmacocinéticos adicionais foram apresentados na reunião anual da Associação Americana de Cientistas Farmacêuticos 2015 em Orlando, Flórida.
Agradecimentos
Autores gostariam de agradecer a gentileza do Instituto Nacional de Alergia e Doenças Infecciosas para o financiamento para realizar esta pesquisa.
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| Tubo de microcentrífuga de 0,5 mL | VWR | 89000-026 | |
| Pano de Arame de Aço Inoxidável com Filtragem de Partículas de Alto Volume, Tecido, Aço Inoxidável 304, Malha 60 x 60, Diâmetro do Fio .0045" | McMaster Carr | 9230T44 | |
| , Reta, 18 Gauge, 1" de Comprimento | McMaster Carr | 75165A676 | Qualquer agulha luer-fit será suficiente |
| Bolas | de algodãoMcMaster Carr | 54845T16 | |
| Parafilm M® Filme de Laboratório | VWR | 100229-550 | |
| Broca de Aço de Alta Velocidade de Óxido Preto, Bitola do Fio 22, 3-1/8" Comprimento Total, 1.8" Profundidade da Broca, Ponto 135Deg | McMaster Carr | 2901A195 |
Referências
- Young, E. F., et al. Inhaled Pyrazinoic Acid Esters for the Treatment of Tuberculosis. Pharmaceutical Research. , 1-11 (2016).
- Hinds, W. C. Aerosol Technology: Properties, Behavior, and Measurement of Airborne Particles. , Wiley. (2012).
- Islam, N., Gladki, E. Dry powder inhalers (DPIs)-A review of device reliability and innovation. International Journal of Pharmaceutics. 360 (1-2), 1-11 (2008).
- Chan, H. K. Dry powder aerosol delivery systems: current and future research directions. J Aerosol Med. 19 (1), 21-27 (2006).
- Vehring, R. Pharmaceutical Particle Engineering via Spray Drying. Pharmaceutical Research. 25 (5), 999-1022 (2008).
- Bosquillon, C., Lombry, C., Préat, V., Vanbever, R. Influence of formulation excipients and physical characteristics of inhalation dry powders on their aerosolization performance. Journal of Controlled Release. 70 (3), 329-339 (2001).
- Hickey, A. J., Concessio, N. M., Van Oort, M. M., Platz, R. M. Factors influencing the dispersion of dry powders as aerosols. Pharmaceutical Technology. 18 (8), 58-64 (1994).
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- Sung, J. C., et al. Dry powder nitroimidazopyran antibiotic PA-824 aerosol for inhalation. Antimicrob Agents Chemother. 53 (4), 1338-1343 (2009).
- Guillon, A., et al. Pulmonary delivery of dry powders to rats: tolerability limits of an intra-tracheal administration model. Int J Pharm. 434 (1-2), 481-487 (2012).
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Reimpressões e permissões
