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

O objetivo geral deste procedimento é gerar amostras de drogas aerossolizadas para sua caracterização e deposição uniforme nos pulmões de roedores. Esse método pode ajudar a responder a perguntas-chave no campo da inalação, farmacologia e toxicologia sobre a segurança e eficácia de doses específicas de medicamentos inalados. A principal vantagem dessa técnica é que ela permite a distribuição uniforme e simultânea de diferentes doses do mesmo medicamento nos pulmões de pequenos animais.

Geralmente, os inovadores novos neste método terão dificuldades porque gerar, categorizar e medir a eficácia dos aerossóis em modelos animais de doenças respiratórias requer um cálculo e uma técnica cuidadosos. Para a geração de aerossóis em pó seco, primeiro use um moinho a jato para micronizar o pó seco do medicamento, cuidando para que a distribuição do tamanho das partículas micronizadas contenha partículas de tamanho respirável. Misture os potentes compostos de teste que requerem diluição com lactose micronizada.

Em seguida, use uma prensa hidráulica manual a aproximadamente 1.000 libras por polegada quadrada para embalar o medicamento micronizado no reservatório cilíndrico de um gerador de aerossol de pó seco de alimentação de pó Wright para produzir bolos compactados de pó. Em seguida, aparafuse o reservatório cilíndrico na alimentação de pó Wright, avançando o reservatório até que a lâmina raspadora esteja em contato com o bolo de drogas. Conecte a saída da alimentação de poeira Wright a um ciclomandra e a entrada a uma fonte de ar comprimido.

Defina o controle da taxa de alimentação para 0.7 rotações por minuto e ligue o gerador de aerossol de alimentação de poeira Wright. Em seguida, conecte a saída do ciclonda ao plenum central de aerossol da unidade de inalação. Para gerar um aerossol líquido nebulizado, dissolva o medicamento de interesse em 100 mililitros de água e carregue uma seringa de 100 mililitros com a solução do medicamento resultante.

Coloque a seringa em uma bomba de seringa com a vazão ajustada em um mililitro por minuto e conecte a bomba ao nebulizador a jato. Purgue o ar da linha de alimentação que leva ao nebulizador e conecte a fonte de ar pressurizada ao nebulizador a jato, em seguida, ajuste o medidor de fluxo de ar para dez litros por minuto com o nebulizador a jato instalado no pré-separador, que conecta o nebulizador ao plenum central de aerossol da unidade de inalação. Primeiro, transfira um filtro pré-pesado para o porta-filtro e monte o porta-filtro.

Conecte a entrada do porta-filtro absoluto a uma porta central de amostra de plenum de aerossol e a saída a uma fonte de vácuo. Em seguida, monte o pêndulo em cascata para coletar o aerossol, colocando filtros pré-pesados em cada um dos sete estágios do pêndulo em cascata e monte o pêndulo em cascata Mercer. A montagem adequada do impactor em cascata é crítica.

Os estágios devem ser carregados na ordem correta e na orientação com o maior estágio mais próximo da entrada. Conecte a entrada do impactor em cascata a uma porta central de amostra de plenum de aerossol e a saída a uma fonte de vácuo. Para monitorar o conteúdo de aerossol da unidade de inalação, conecte a entrada do monitor de aerossol em tempo real a uma porta central de amostra de plenum de aerossol e a saída a uma fonte de vácuo.

Defina os parâmetros de controle do processo para os valores apropriados de acordo com o número de animais a serem conectados à unidade de inalação e inicie a entrega do medicamento aerossolizado de interesse. Conecte os pontos de entrega da unidade de inalação com rolhas e ative o gerador de aerossol, o controlador de fluxo de ar comprimido e a bomba de vácuo da unidade de inalação a partir do software de controle do processo. Agora, carregue os camundongos experimentais nos sistemas de retenção apenas do nariz, inclinando os tubos de contenção em direção ao teto, pois os animais tendem a correr para cima durante o processo de carregamento, com os narizes nas extremidades pontiagudas dos tubos.

Fixe os êmbolos de posição variável nas extremidades traseiras dos imobilizadores para que os animais possam girar, mas não virar a cabeça com a cauda. Carregar os ratos nos tubos de contenção exige paciência e coordenação. Por favor, manuseie os animais com cuidado.

Quando as leituras do monitor de aerossol em tempo real demonstrarem que a concentração de aerossol atingiu o equilíbrio, comece a remover as rolhas e inserir os tubos de retenção somente do nariz na unidade de inalação. Quando todos os animais experimentais estiverem ligados à unidade de exposição, ligar as bombas de recolha de amostras de vácuo ligadas ao filtro absoluto e o pêndulo em cascata. Entregue o medicamento aos animais pelos períodos de tempo apropriados.

Quando todas as exposições estiverem concluídas, desligue o gerador de aerossol e remova os mouses da unidade de inalação. Em seguida, colete o impactador em cascata e os filtros absolutos para análise. Neste experimento, após a administração em aerossol do brometo de broncodilatador ipratrópio, a camundongos C57BL/6 de 24, 8 semanas de idade, o aerossol depositado no impactor em cascata e filtros absolutos durante os 45 minutos de exposição ao aerossol foi dissolvido em acetonitrila a 50%, e a massa do ipratrópio foi quantificada por cromatografia líquida de alta pressão.

O diâmetro aerodinâmico médio da massa vezes o desvio padrão geométrico do aerossol de ipratrópio foi então calculado, e uma fração de deposição de 0,037 para os camundongos foi usada para um aerossol, com o diâmetro aerodinâmico médio da massa de 1,7 micrômetros. O tratamento com metacolina nebulizada induziu broncoconstrição nos camundongos segundos após a administração. O pré-tratamento com ipratrópio inalatório, no entanto, inibiu a broncoconstrição induzida por metacolina nebulizada, de maneira dose-dependente.

A resistência do sistema respiratório do grupo controle, no entanto, demonstrou um aumento de quase 170% na resistência do sistema respiratório, atingindo o pico 70 segundos após a administração do aerossol de metacolina. Ao tentar este procedimento, é importante lembrar de monitorar continuamente os ratos quanto a angústia quando eles estão nos tubos de contenção. Após esse procedimento, outros métodos, como medir a mecânica pulmonar, células inflamatórias no fluido de lavagem ou histologia pulmonar, podem ser realizados para determinar a eficácia ou segurança de drogas experimentais de interesse.