Name: Doseadores descartável para Pulmonar insuflação de agentes terapêuticos para Pequenos Animais (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2017-03-30T13:00:00.000+00:00
Duration: 4 min 22 s
Description: Aprenda a montar um sistema de dispersão de aerossóis descartável para administração de pós secos em roedores. Este método facilita testes de farmacocinética e eficácia em pesquisas de doenças pulmonares.

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Autores gostariam de agradecer a gentileza do Instituto Nacional de Alergia e Doenças Infecciosas para o financiamento para realizar esta pesquisa.

1. Preparação dos Componentes do doseadores <ol><li> 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). </li><li> 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). </li><li> 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&quot; . Cortar as telas com recortes de estanho ou perfurar-los usando uma fieira com um diâmetro exterior de 5 mm (Figura 2). </li></ol> 2. Assembleia da doseadores <ol><li> 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. </li><li> 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. </li></ol> 3. Encher o doseadores <ol><li> 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. </li><li> 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. </li><li&gt; Feche a tampa do tubo de microcentrífuga. </li><li> 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. </li></ol> Atuação 4. Dispositivo <ol><li> 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. </li><li> Inserir a seringa na extremidade traseira do doseador. </li><li> 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). </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>

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.

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 ...

<html> 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&gt; 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.

<table><tbody><tr><td>Tubo de microcentrífuga de 0,5 mL</td><td>VWR</td><td>89000-026</td><td></td></tr><tr><td>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"</td> Agulha de Dispensação de Aço Inoxidável <td>McMaster Carr</td><td>9230T44</td><td></td></tr><tr><td>, Reta, 18 Gauge, 1" de Comprimento</td><td>McMaster Carr</td><td>75165A676</td><td>Qualquer agulha luer-fit será suficiente</td></tr><tr><td>Bolas</td> <td>de algodãoMcMaster Carr</td><td>54845T16</td><td></td></tr><tr><td>Parafilm M&reg; Filme de Laboratório</td><td>VWR</td><td>100229-550</td><td></td></tr><tr><td>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</td><td>McMaster Carr</td><td>2901A195</td><td></td></tr></tbody></table>

doseadores descartável para pulmonar insuflação de agentes terapêuticos para pequenos animais

Disposable Dosators for Pulmonary Insufflation of Therapeutic Agents to Small Animals

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.

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...

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.

Doseadores descartável para Pulmonar insuflação de agentes terapêuticos para Pequenos Animais

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

O objetivo geral deste procedimento é montar um sistema descartável de dispersão de aerossóis para uso no desenvolvimento e avaliação de aerossóis em pó seco. Esta técnica aborda questões fundamentais em farmacêutica e ciência de aerossóis com relação à entrega de aerossóis em pó seco importantes para farmacocinética e também para testes de eficácia, e atualmente atende a uma necessidade não satisfeita. A principal vantagem desta técnica é que ela utiliza Dosadores fabricados com materiais facilmente disponíveis e que são economicamente acessíveis.Uma vantagem séria é que eles podem ser utilizados em um ambiente perigoso porque os próprios materiais são descartáveis. Comece perfurando a parte inferior de um tubo de microcentrífuga de polipropileno de 0,5 mililitro com um orifício de diâmetro de um a dois milímetros. Em seguida, use uma broca número 22 para criar um orifício de aproximadamente quatro milímetros de diâmetro no centro da tampa do tubo de microcentrífuga.Recorte uma malha de 60 por 60 milímetros com tela de diâmetro de fio de 0,0045 polegadas e diâmetro externo de cinco milímetros a partir de um tecido de arame de aço inoxidável 304 e use a extremidade de uma agulha de ponta romba para inserir a tela na parte inferior do tubo de microcentrífuga, de modo que cubra a perfuração. Em seguida, encaixe firmemente a extremidade estreita da ponteira de tubo de microcentrífuga na extremidade da agulha com pressão suficiente para aderir a ponteira ao tubo sem rachar o plástico, e use etanol para limpar suavemente a parte superior da agulha e a base do tubo. Montar o Dosator enquanto ainda estiver úmido auxilia na obtenção de um encaixe firme, embora os materiais também possam ser envolvidos com filme laboratorial após o acoplamento, para fornecer estabilidade adicional, se necessário.Após zerar uma microbalança analítica, carregue o pó no Dosator e use uma pinça para tampar a extremidade do tubo de microcentrifugação com algodão. Em seguida, feche a tampa do tubo de microcentrifugação e puxe o êmbolo de uma seringa até o volume apropriado de acordo com a aplicação experimental específica. Então, insira a seringa na extremidade traseira do Dosator, com a ponta da agulha do Dosator posicionada no orifício de dosagem da câmara de exposição, e pressione com força o êmbolo para expelir o pó para fora do dispositivo e dentro da câmara.A câmara de dosagem pode ser montada em acrílico, com um compartimento central para aerossol de três polegadas de comprimento e quatro polegadas de diâmetro, e cones nasais cônicos para avaliação da exposição ao aerossol por inalação passiva. Neste experimento representativo, um pó farmacêutico obtido por spray drying, com diâmetro aerodinâmico médio de massa de 2,9 micrômetros, foi administrado a cobaias em uma câmara de dosagem utilizando a técnica de entrega demonstrada. Cinco doses de 10 miligramas de pó administradas em intervalos de três minutos resultaram em uma concentração plasmática máxima de cinco microgramas por mililitro, uma concentração semelhante à observada para a administração endotraqueal de um miligrama por quilograma de pó por métodos convencionais, indicando que a entrega de pó pela câmara de dosagem é um meio eficiente de dispersão ao tamanho primário da partícula.Uma vez habituado ao método, a montagem e o enchimento do Dosador podem ser realizados em aproximadamente cinco minutos, se executados corretamente. Após seu desenvolvimento, esta técnica permitiu que pesquisadores na área de entrega pulmonar de fármacos explorassem novas terapias contra a tuberculose em um modelo de doença em cobaias. Após assistir a este vídeo, você deverá ter uma boa compreensão de como construir Dosadores descartáveis para a dispersão de aerossóis secos em pó projetados.Não se esqueça de que trabalhar com alguns tipos de máquinas pode ser perigoso, e precauções, como o uso de óculos de segurança, devem sempre ser tomadas ao manipular esses materiais.

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Injeções intratraqueais solutos entregar diretamente para os pulmões. Este procedimento visa a entrega do instillate nas regiões distais do pulmão, e é, portanto, muitas vezes incorporadas em estudos que visam estudar alvéolos. Nós fornecemos um protocolo de sobrevivência detalhadas para a realização de injeções intratraqueais em camundongos.

Instilação traqueal direta de Solutos em pulmão de rato

Este vídeo descreve uma abordagem intrabrônquica para administrar um agente experimental seletivamente nos pulmões distal direito e esquerdo. No protocolo apresentado, administraremos bleomicina intrabrônquica em um camundongo para obter um melhor modelo de fibrose pulmonar.

Entrega intrabrônquica: uma técnica para administrar um agente experimental seletivamente em um pulmão de camundongo

Este vídeo demonstra a geração de aerossóis de drogas e a entrega direcionada desses aerossóis apenas para camundongos usando uma unidade de inalação equipada com um gerador de aerossol. O camundongo é contido em um limitador apenas de nariz e conectado à unidade de inalação, que administra a droga diretamente na cavidade nasal do camundongo. Posteriormente, a droga passa pela traqueia e entra nos pulmões.

Uma técnica para gerar e entregar aerossóis de drogas diretamente aos pulmões de camundongos

Este artigo apresenta um método rápido e simples para a administração de bleomicina diretamente na traquéia do mouse através de intubação. As principais vantagens deste método é que ele é altamente reprodutível, fácil de dominar, e não requer equipamento especializado ou tempos de recuperação longos.

Um método melhorado para rápida de intubação da traqueia em Ratos

A unidade de inalação aqui descritos possam gerar, de amostra para a caracterização, e uniformemente depositar um aerossol da droga nos pulmões de roedores. Isto permite a determinação de pré-clínica da eficácia e segurança das doses de medicamentos depositados nos pulmões; dados fundamentais que permitem o desenvolvimento de medicamentos inalados clínica.

Pó seco e nebulizada de inalação de aerossóis de produtos farmacêuticos entregue no Ratos Usando um nariz somente Sistema de Exposição

A administração intratraqueal (TI) de agentes experimentais em camundongos geralmente resulta em parto assimétrico para os pulmões distais.  Neste relatório, nós descrevemos uma aproximação intrabronchial direta (IB) para canular cada pulmão em ratos vivos não-operatively.  Essa abordagem pode ser usada para administrar seletivamente agentes a um pulmão ou pode ser adaptada para melhorar a entrega do agente simétrico para ambos os pulmões.

Administração Intrabronquial direta para melhorar a deposição do agente seletivo dentro do pulmão do rato

Formulações de pó seco para inalação têm grande potencial no tratamento de doenças respiratórias. Antes de entrar em estudos humanos, é necessário avaliar a eficácia da formulação de pó seco em estudos pré-clínicos. É apresentado um método simples e não invasivo de administração de pó seco em camundongos através da rota intratraqueal.

Administração Intratraqueal de Formulação de Pó Seco em Camundongos

Descrevemos um modelo de síndrome de angústia respiratória aguda induzida por ácido clorídrico (ARDS) em leitões que recebem sedação com agentes halogenados, isoflurano e sevoflurano, através de um dispositivo usado para sedação intensiva inalada. Este modelo pode ser usado para investigar os mecanismos biológicos de agentes halogenados em lesões pulmonares e reparos.

Entrega de agente halogenado em modelo suíno de síndrome de angústia respiratória aguda através de um dispositivo tipo unidade de terapia intensiva

Essa técnica de incutir drogas diretamente na traqueia de roedores neonatais é importante no estudo do impacto de medicamentos ou biológicos administrados localmente em doenças pulmonares neonatais. Além disso, este método também pode ser usado para induzir lesões pulmonares em modelos animais.

Um método minimamente invasivo para a instilação intratraqueal de drogas em roedores neonatais para tratar doenças pulmonares

O desenvolvimento farmacêutico de pó seco requer testes in vivo confiáveis, muitas vezes usando um modelo murino. A tecnologia do dispositivo para fornecer aerossóis de pó seco com precisão e reprodutibilidade para camundongos é restrita. Este estudo apresenta dosadores descartáveis para liberação de drogas pulmonares em doses relevantes para camundongos, auxiliando na pesquisa inicial de prova de conceito.

Dosadores descartáveis destinados à entrega de pó seco a ratos

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