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शुष्क पाउडर और फार्मास्यूटिकल्स के नेबुलाइज्ड एयरोसोल साँस लेना चूहे में प्रदान किया गया एक नाक-केवल एक्सपोजर सिस्टम का उपयोग करना

Published: April 6, 2017 doi: 10.3791/55454
Automatic Translation
1, 1, 1
1Inflammation Research, Amgen

Summary

साँस लेना इकाई यहाँ विवरण, उत्पन्न कर सकते हैं लक्षण वर्णन के लिए नमूना, और समान रूप से कृन्तकों के फेफड़ों में एक दवा एयरोसोल जमा। इस प्रभावकारिता और फेफड़ों में जमा दवा खुराक की सुरक्षा के पूर्व नैदानिक ​​दृढ़ संकल्प सक्षम बनाता है; कुंजी डेटा नैदानिक ​​साँस नशीली दवाओं के विकास को सक्षम करने।

Abstract

दमा और क्रोनिक ऑब्सट्रक्टिव पल्मोनरी डिजीज (सीओपीडी) की तरह ऑब्सट्रक्टिव श्वसन रोगों वर्तमान में साँस विरोधी भड़काऊ और ब्रांकोडायलेटर दवाओं से इलाज कर रहे हैं। कई उपचार की उपलब्धता के बावजूद, दोनों रोगों सार्वजनिक स्वास्थ्य संबंधी चिंताओं बढ़ रहे हैं। अस्थमा के रोगियों के बहुमत अच्छी तरह से वर्तमान साँस उपचारों पर नियंत्रित कर रहे हैं लेकिन गंभीर अस्थमा के साथ रोगियों की संख्या पर्याप्त नहीं हैं। अस्थमा दुनिया भर में एक अनुमान के अनुसार 300 मिलियन लोगों को प्रभावित करता है और लगभग 20 प्रतिशत रोग का एक गंभीर रूप है। अस्थमा के विपरीत, वहाँ सीओपीडी के लिए कुछ प्रभावी उपचारों कर रहे हैं। आबादी का अनुमानतः 10% सीओपीडी है और मृत्यु दर में प्रवृत्ति सीओपीडी के लिए बढ़ती जा रही है, जबकि अन्य प्रमुख रोगों के लिए कम करें। हालांकि साँस प्रसव के लिए विकासशील दवाओं चुनौतीपूर्ण है, नाक-केवल साँस लेना इकाई पूर्व नैदानिक ​​प्रभावकारिता और सुरक्षा / विष विज्ञान के अध्ययन के लिए कृन्तकों के फेफड़ों के लिए उपन्यास दवाओं के प्रत्यक्ष वितरण सक्षम बनाता है। साँस दवा वितरणश्वसन रोग, जहां फेफड़ों में उच्च एकाग्रता प्रभावकारिता में सुधार और प्रणालीगत दुष्प्रभाव को कम करता है के लिए कई फायदे हैं। साँस कोर्टिकोस्टेरोइड और ब्रोंकोडाईलेटर्स इन फायदों से लाभ और साँस वितरण भी भविष्य जीवविज्ञान उपचार के लिए संभावित पकड़ सकता है। साँस लेना इकाई यहाँ विवरण, उत्पन्न कर सकते हैं लक्षण वर्णन के लिए नमूना, और समान रूप से कृन्तकों के फेफड़ों में एक दवा एयरोसोल जमा। इस प्रभावकारिता और कृन्तकों के फेफड़ों में जमा दवा खुराक की सुरक्षा के पूर्व नैदानिक ​​दृढ़ संकल्प सक्षम बनाता है, कुंजी डेटा नैदानिक ​​विकास शुरू करने से पहले जरूरी है।

Introduction

वहाँ सांस की बीमारी के इलाज के लिए दवाओं की साँस प्रशासन के कई लाभ हैं। साँस वितरण कार्रवाई की साइट, फेफड़ों के लिए चिकित्सीय एजेंट लागू होता है सीधे। फेफड़ों में दवा की एक उच्च स्थानीय एकाग्रता एक महत्वपूर्ण लाभ यह है कि खुराक और प्रणालीगत जोखिम को कम करता है प्रदान करता है, और प्रभावकारिता अधिकतम करता है। यह एक महत्वपूर्ण लाभ यह है कि बहुत चिकित्सीय सूचकांक में वृद्धि कर सकते है (टीआई, दवा है कि दवा की खुराक है कि प्रभावकारिता प्रदान करता है पर एक पक्ष प्रभाव का कारण बनता है की खुराक के अनुपात) एक दवा की। साँस β 2 -adrenergic एगोनिस्ट, कोर्टिकोस्टेरोइड, और विरोधी कोलीनर्जिक दवाओं अस्थमा और सीओपीडी के साथ रोगियों में फेफड़े की कार्यक्षमता में सुधार लाने के प्रभावी सिद्ध कर दिया है, प्रणालीगत दुष्प्रभाव (क्षिप्रहृदयता, प्रतिरक्षादमन, और कब्ज) को कम करते हुए जब इन दवाओं मौखिक रूप से लिया जाता है मनाया। नई दवा वर्गों (उदाहरण के लिए, PDE4 अवरोधकों 1 और BTK अवरोधकों 2) हाल ही मेंपूर्व नैदानिक पशु रोग मॉडल लेकिन, 2 एगोनिस्ट्स कोर्टिकोस्टेरोइड, और विरोधी कोलीनर्जिक दवाओं बीटा के समान में फेफड़े की कार्यक्षमता में सुधार लाने के प्रभावी सिद्ध, प्रणालीगत दुष्प्रभाव कि साँस वितरण द्वारा कम से कम किया जा सकता है से पीड़ित हैं। साँस बनाम मौखिक दवाओं के विकास का जोड़ा लागत के कारण, एक साँस सूत्रीकरण केवल श्वसन संकेत के लिए विचार किया जाना चाहिए सफल मौखिक / प्रणालीगत प्रशासन के बाद तंत्र आधारित प्रणालीगत दुष्प्रभाव सीमित खुराक पता चलता है।

पूर्व नैदानिक, साँस यौगिकों TI, जो विवो प्रभावकारिता और पक्ष प्रभाव मापन में की आवश्यकता को बढ़ाने के लिए अनुकूलित कर रहे हैं। प्रारंभ में इन मापों अलग assays, आमतौर पर एक स्थानिक वितरित प्रभावकारिता माप और एक प्रणालीबद्ध वितरित पक्ष प्रभाव माप, लेकिन वास्तव में यौगिकों की तुलना करने में किया जा सकता है, प्रभावकारिता और साइड इफेक्ट ही जानवरों के बाद साँस प्रशासन में मापा जाना चाहिए। इस खुराक / प्रतिक्रिया अध्ययन है कि एसी की आवश्यकता हैपर्याप्त यौगिक फेफड़ों के लिए प्रशासित hieve एक उसे मापन पक्ष प्रभाव उत्पन्न करने के लिए। एक ही रास्ता वर्तमान में समान रूप से कई छोटे जानवरों के फेफड़ों में दवा की बड़ी खुराक वितरित करने के लिए एक साथ ही नाक साँस लेना 3, 4, 5 है। शक्तियों और विभिन्न साँस लेना जोखिम तकनीक की कमजोरियों हाल ही में 6 समीक्षा की गई है, 7, 8। विशेष उपकरणों और परीक्षण यौगिक (ग्राम मात्रा) की एक बड़ी राशि नाक केवल साँस दवा वितरण के लिए आवश्यक हैं, लेकिन सबूत अवधारणा-का-पढ़ाई अन्य तरीकों से संभव हो सकता है।

जब दवा की मात्रा सीमित है (मिलीग्राम मात्रा), प्रत्यक्ष प्रशासन के तरीकों के लिए एक विकल्प है, लेकिन सभी को और अधिक दवा केंद्रीय वायुमार्ग साथ केंद्रित है और अच्छी तरह से कम parenchymal / वायुकोशीय में प्रतिनिधित्व के साथ गैर सजातीय बयान से ग्रस्त हैं,क्षेत्रों 3, 4, 5। प्रभावी प्रत्यक्ष टपकाना द्वारा दिया खुराक हमेशा अधिक है और साँस खुराक 4 के लिए सीधे कभी नहीं की जा सकती है। Intranasal 9, intratracheal तरल 10, 11 और स्प्रे टपकाना 12, या सूखी पाउडर साँस 13 सहित प्रत्यक्ष टपकाना तरीकों, 14 बाद में नाक-केवल साँस लेना अध्ययन के लिए अनुमानित खुराक सीमा निर्धारित करने के लिए, या निर्धारित करने के लिए एक स्क्रीनिंग उपकरण के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता संरचनात्मक रूप से इसी तरह की दवाओं 15 की एक श्रृंखला के लिए प्रभावकारिता / विषाक्तता की रैंकिंग। केंद्रीय एयरवे बयान पैटर्न के कारण, प्रत्यक्ष प्रशासन तरीकों यौगिकों के प्रभाव है कि केंद्रीय वायुमार्ग (ब्रोंकोडाईलेटर्स या मस्तूल सेल अवरोधकों) मैं से पर कार्रवाई निर्धारित करने के लिए और अधिक उपयोगी हो सकता हैn परिधीय फेफड़ों (विरोधी inflammatories)।

मनुष्य, किसी एकल गहरी साँस में एक इनहेलर से केंद्रित एयरोसोल का एक बड़ा खुराक ले सकते हैं के विपरीत, एक श्वसनीय के निरंतर पीढ़ी (0.5-5 सुक्ष्ममापी बड़े पैमाने पर मंझला वायुगतिकीय व्यास, MMAD) एयरोसोल, जमा करने के लिए एक घंटे का समय, के लिए आवश्यक है के लिए एक नाक केवल साँस लेना प्रणाली 16 में एक अनायास साँस लेने में कृंतक के फेफड़ों में एक प्रभावी दवा खुराक। एयरोसोल जनरेटर (जेट नेब्युलाइज़र या राइट धूल फ़ीड 17) कि लगातार नाक केवल साँस लेना के अध्ययन के लिए आवश्यक एयरोसोल कण आकार और एकाग्रता का उत्पादन कर सकते उच्च गुणवत्ता (श्वसनीय) एरोसोल पैदा करने में बहुत कुशल नहीं हैं। शक्तिशाली के लिए इन एयरोसोल जनरेटर के लिए दवा फ़ीड दर (आईसी कार्यात्मक सेल आधारित assays में एनएम से 50 बजे) यौगिकों 1 से 10 मिलीग्राम / मिनट रेंज में आम तौर पर कर रहे हैं और है कि दवा एयरोसोल का% आम तौर पर 1 से भी कम समय सांस लेने क्षेत्र के लिए बनाता जानवरों की(आकृति 1)। उत्पन्न कणों में से कई बहुत बड़ा (> 5 सुक्ष्ममापी) फेफड़ों में प्रवेश करने के लिए कर रहे हैं और नाक में दवा की एक बड़ी खुराक से बचने के लिए एक एयरोसोल वर्गीकारक (एक पूर्व विभाजक या 5 सुक्ष्ममापी कटौती बिंदु के साथ चक्रवात) द्वारा हटा दिया जाता है। नाक केवल साँस लेना सिस्टम की अक्षमता को जोड़ना श्वसनीय कणों के लिए छोटे कण आकार सीमा (0.5 से 5 सुक्ष्ममापी MMAD) है। एयरोसोल कणों कम से कम 0.5 सुक्ष्ममापी exhaled किया है (सिगरेट के धुएं की तरह) और फेफड़ों 18 में जमा नहीं में से कई। इसके अलावा, "बड़े" एयरोसोल कणों के कई (~ 5 सुक्ष्ममापी) नाक में जमा अवशोषित या गले के पीछे जहां वे पेट 19 में निगल लिया जाता है की ओर mucociliary निकासी से ले जाया जाता। नाक केवल साँस लेना उपयोग करते समय, खुराक नाक में जमा हमेशा खुराक फेफड़ों में जमा और नाक खुराक प्रणालीगत जोखिम और दुष्प्रभाव 20 में योगदान कर सकते से बड़ा है। स्वाभाविक, साँस druग्राम खुराक छोटे (माइक्रोग्राम रेंज में) दवा के किसी भी प्रणालीगत पक्ष प्रभाव संभावित नाक, फेफड़े, या जठरांत्र ऊतकों द्वारा अवशोषित कम से कम कर रहे हैं। एयरोसोल जानवरों को आपूर्ति के कण आकार श्वसनीय रेंज, एयरोसोल कणों कि यह फेफड़ों में जानवरों जमा की साँस लेने में क्षेत्र के लिए बनाने के केवल 4% की एक औसत में है यहां तक ​​कि जब। अधिक कुशल एयरोसोल जनरेटर उपलब्ध हैं, लेकिन जेट नेब्युलाइज़र और राइट धूल फ़ीड उनके क्रमश: विविध तरल और सूखे पाउडर योगों से निरंतर एरोसोल उत्पादन करने की क्षमता के लिए बेजोड़ हैं।

पूर्व विभाजक से श्वसनीय एयरोसोल नाक केवल जोखिम साँस लेना इकाई 21 है कि एक प्रवाह के अतीत नाक डिजाइन 22 पर आधारित है में गुजरता है। साँस लेना इकाई 3 स्तरों (केवल दो स्तरों चित्र 1 में दिखाया जाता है) है और प्रत्येक श्रेणी के जानवरों और एयरोसोल नमूने के लिए 10 जोखिम बंदरगाहों में शामिल है। बंदरगाहों ce आसपास सतही तौर पर स्थित हैंntral एयरोसोल प्रेरण। होश में चूहों कांच निरोधक धारकों में (1.2 इंच व्यास द्वारा 6 इंच लंबा) रखा जाता है और साँस लेना इकाई के एयरोसोल सामग्री सांस लेते हैं। चूहों संयम उपकरणों से 23 अनुकूलित नहीं कर रहे हैं। पिछला अनुभव दिखा दिया है कि चूहों इसी तरह एक घंटे से कम की अवधि का ट्यूब संयम बर्दाश्त के साथ या अनुकूलन 2 के बिना।

साँस लेना इकाई जबकि ऑपरेटरों के लिए जोखिम से बचने के पशुओं के फेफड़ों के लिए सीधे दवा एरोसोल देने के लिए बनाया गया है। शक्ति / इन दवाओं की विषाक्तता आमतौर पर अज्ञात और कई इंजीनियरिंग सुरक्षा नियंत्रणों के ऑपरेटरों के लिए जोखिम से बचने के लिए किया जाता है। ऑपरेटरों हमेशा व्यक्तिगत सुरक्षा उपकरण (दस्ताने, प्रयोगशाला कोट, respirators, और सुरक्षा चश्मा) पहनने चाहिए। साँस लेना इकाई के बाहरी प्रेरण आपरेशन के दौरान हर समय नकारात्मक दबाव में है, एकल या witho पशुओं के समूह की सुरक्षित हटाने के लिए अनुमति देता हैकेन्द्र शासित प्रदेशों के एयरोसोल जनरेटर बंद। साँस लेना इकाई भी खराबी के मामले में कमरे में एयरोसोल के किसी भी भागने से रोकने के छत में एक निकास बंदरगाह से एक नकारात्मक दबाव पर बनाए रखा एक माध्यमिक बाड़े में निहित है। साँस लेना सिस्टम से सभी प्रवाह हवा एक HEPA फिल्टर के माहौल में जारी करने से पहले द्वारा फ़िल्टर किया जाता है। नाक केवल जोखिम इस पांडुलिपि में इस्तेमाल किया प्रणाली एक एकल विक्रेता (सामग्री के पूरक तालिका देखें) से खरीदा गया था।

Protocol

इन अध्ययनों में इस्तेमाल चूहों की देखभाल और प्रयोगशाला पशु का प्रयोग करें, आठवें संस्करण 24 के लिए गाइड के अनुसार के लिए परवाह कर रहे थे। चूहे मकई COB बिस्तर पर बाँझ हवादार microisolator आवास में आकलन और प्रयोगशाला पशु की देखभाल के प्रत्यायन (AAALAC) अंतरराष्ट्रीय मान्यता प्राप्त की सुविधा के लिए एक संघ में रखे समूह थे। जब ब्रोन्कोकन्सट्रिक्शन मापने, चूहों 100 मिलीग्राम / किग्रा आईपी pentobarbital और संज्ञाहरण की गहराई के साथ संज्ञाहरण थे पैर की अंगुली चुटकी पलटा की कमी से नजर रखी और आवश्यक के रूप में आईपी संज्ञाहरण द्वारा बनाए रखा गया था। प्रयोगों के अंत में, चूहों बार्बीट्युरेट अधिक मात्रा के बाद गर्भाशय ग्रीवा अव्यवस्था से euthanized थे। इच्छामृत्यु के सत्यापन श्वसन की कमी से पुष्टि की गई। कोई अस्तित्व सर्जरी चूहों पर प्रदर्शन किया गया। सभी अनुसंधान प्रोटोकॉल संस्थागत पशु की देखभाल और उपयोग समिति (IACUC) द्वारा अनुमोदित किया गया।

1. फर की पीढ़ी के लिए निरूपण और डिवाइस चयनदवा एयरोसौल्ज़

नोट: निरूपण और उपकरण चयन व्यक्तिगत दवा के भौतिक गुणों पर निर्भर है, aerosolized जा करने के लिए इसलिए सामान्य प्रोटोकॉल नीचे प्रस्तुत कर रहे हैं कर रहे हैं और पाठक ज़ेंग 25 और O'Riordan 26 से समीक्षा करने के लिए जाना जाता है।

  1. सूखा पाउडर एरोसोल
    1. Micronize दवा एक गेंद मिल, जेट चक्की या समान उपकरण 27 में शुष्क पाउडर और micronized कण आकार वितरण सुनिश्चित (PSD) श्वसनीय (0.5-5 सुक्ष्ममापी बड़े पैमाने पर मंझला वायुगतिकीय व्यास, MMAD) कण आकार के कणों में शामिल है। शक्तिशाली परीक्षण यौगिकों कि micronized लैक्टोज के साथ कमजोर पड़ने की आवश्यकता होती है ब्लेंड।
      नोट: यदि वहाँ एक झरना प्रभावकारी साथ PSD निर्धारित करने के लिए पर्याप्त micronized पाउडर नहीं है, micronized पाउडर का एक छोटा सा (उप-मिलीग्राम) नमूने की PSD प्रकाश बिखरने से मापा जा सकता पुष्टि करने के लिए यह छोटा सा / श्वसनीय कणों में शामिल है।
    2. एक राइट धूल फ़ीड सूखे पाउडर एयरोसोल जनरेटर का उपयोग सूखे पाउडर एयरोसोल उत्पन्न करें। पैक बेलनाकार जलाशय में micronized दवा / लैक्टोज पाउडर लगभग वर्ग इंच (साई) के अनुसार 1000 पाउंड एक मैनुअल हाइड्रोलिक प्रेस का उपयोग कर राइट धूल फ़ीड एयरोसोल जनरेटर 17 से इनपुट के रूप में इस्तेमाल पाउडर की ठोस केक का उत्पादन करने के लिए।
    3. राइट धूल फ़ीड जलाशय को आगे बढ़ाने जब तक स्क्रेपर ब्लेड दवा केक के साथ संपर्क में है पर बेलनाकार जलाशय भाड़।
    4. एक संपीड़ित हवा स्रोत 15 एल / मिनट प्रवाह दर (अधिकतम दबाव 90 साई) को स्थापित करने के लिए एक चक्रवात को राइट धूल फ़ीड और प्रवेश के आउटलेट से कनेक्ट करें।
    5. प्रति मिनट (आरपीएम) 0.7 क्रांति के लिए फ़ीड दर नियंत्रण सेट और राइट धूल फ़ीड एयरोसोल जनरेटर चालू करें।
      नोट: 0.7 आरपीएम जब छोटे राइट धूल फ़ीड बेलनाकार जलाशय का उपयोग कर 1 जी / घंटा की परीक्षा लेख केक फ़ीड दर से मेल खाती है। राइट धूल फ़ीड जमा पो की एक पतली परत scrapesजलाशय घूर्णन द्वारा परीक्षण लेख केक बंद wder। एयर de-ढेर के लिए एक ध्वनि नोक के माध्यम से, राइट धूल फ़ीड से बाहर धूल किया जाता है, और एक चक्रवात में गैर श्वसनीय कणों और agglomerates दूर करने के लिए।
    6. साँस लेना इकाई (चित्रा 1) के केंद्रीय एयरोसोल प्रेरण के चक्रवात के आउटलेट से कनेक्ट करें।
      नोट: यौगिकों राइट धूल फ़ीड के जलाशय में 1500 साई के लिए 300 से संकुचित किया जा सकता है। वस्तु तो वे जलाशय में रख लिया जाएगा जब उल्टे, लेकिन इतना नहीं कि राइट धूल फ़ीड फिर से aerosolization के लिए एक पतली परत के बंद को स्क्रैप नहीं कर सकते हैं पर्याप्त कणों संपीड़ित करने के लिए है। यह याद रखना होगा कि मैनुअल हाइड्रोलिक प्रेस पर गेज पाउंड में पढ़ता है और छोटे धूल फ़ीड जलाशय पर सवार 0.25 के बारे में वर्ग इंच की एक सतह क्षेत्र है। इसलिए, 0.25 वर्ग इंच पर संपीड़न बल के 250 पाउंड 1000 साई के बराबर है।
  2. नेबुलाइज्ड तरल एरोसोल
    1. पानी या शारीरिक नमक की 100 एमएल में दवा भंग।
    2. दवा समाधान के साथ एक 100 एमएल सिरिंज लोड और 1 एमएल / मिनट पर सेट एक प्रवाह की दर के साथ सिरिंज पंप में सिरिंज रखें।
    3. जेट नेब्युलाइज़र को सिरिंज पंप कनेक्ट और फ़ीड लाइन कणित्र के लिए अग्रणी से हवा को शुद्ध।
    4. जेट नेब्युलाइज़र करने के दबाव हवा स्रोत से कनेक्ट और 10 एल / मिनट के लिए हवा का प्रवाह मीटर निर्धारित किया है।
    5. पूर्व विभाजक में जेट नेब्युलाइज़र डालें। पूर्व विभाजक (चित्रा 1) साँस लेना इकाई के मध्य एयरोसोल प्रेरण को कणित्र जोड़ता है।
      नोट: कई दवा यौगिकों जलीय विलेयता सीमित है और बेहतर सूखा पाउडर एरोसोल के रूप में तैयार कर रहे हैं। एक स्थिर निलंबन micronized (MMAD <5 माइक्रोन) परिसर से बनाया जा सकता है, यह जेट नेब्युलाइज़र के साथ प्रयोग किया जा सकता है। सावधानी निलंबन के रूप में इस्तेमाल किया जाना चाहिए कणित्र अवरुद्ध हो सकता है। 1 मिलीग्राम / एमएल शक्तिशाली यौगिकों (ब्रांकोडायलेटर तरह से Nebulizer फ़ीड सांद्रताइप्राट्रोपियम) 40 मिलीग्राम / एमएल निलंबन (सैल्बुटामोल सल्फेट जैसे कम शक्तिशाली यौगिकों) के लिए इस्तेमाल किया गया है। सिरिंज पंप फ़ीड दर एक व्यावहारिक कारण के लिए 1 एमएल / मिनट पर सेट है; एयरोसोल एकाग्रता संतुलन अवधि और 45 मिनट तक चलने वाले जोखिम सिरिंज फिर से लोड करने की आवश्यकता के बिना पूरा हो जाने की अनुमति देने के लिए।

2. एयरोसोल एक्सपोजर प्रयोग सेटअप

  1. दवा एकाग्रता का आकलन करें और कण आकार वितरण एयरोसोल कि साँस लेना इकाई पद पूर्व विभाजक / चक्रवात में प्रवेश करती है की (एक झरना प्रभावकारी का उपयोग कर एयरोसोल इकट्ठा करके) (एक निरपेक्ष फिल्टर पर एयरोसोल इकट्ठा करके)। फेफड़ों में जमा दवा की खुराक का अनुमान लगाने के जानवर मिनट वेंटिलेशन, शरीर के वजन, और जोखिम समय के साथ-साथ इन मानकों का प्रयोग करें।
    1. पूर्ण फिल्टर वजन और फिल्टर वजन रिकॉर्ड है। फिल्टर फिल्टर धारक में रखें और फिल्टर धारक को इकट्ठा। पूर्ण फिल्टर धारक के इनलेट कनेक्ट करेंएक केंद्रीय एयरोसोल प्रेरण नमूना बंदरगाह और एक वैक्यूम स्रोत प्रयोग की अवधि के 1 एल / मिनट की एक प्रवाह दर पर एयरोसोल नमूने के लिए सेट करने के लिए आउटलेट।
      नोट: 45 मिनट के लिए नमूने के बाद फिल्टर पर दवा की बड़े पैमाने पर उप माइक्रोग्राम रेंज में हो सकता है और / या लैक्टोज, सोडियम क्लोराइड नमक, या अन्य वाहन के साथ मिलाया जा। एक Microbalance कि 0.1 माइक्रोग्राम को पढ़ता आवश्यक है। फिल्टर पर जमा दवा का सही वजन पाने के लिए, फिल्टर संतुलित और एक नमी नियंत्रित वातावरण में वजन होना चाहिए। फिल्टर पर दवा का वजन केवल खुराक गणना में इस्तेमाल किया जा सकता है अगर वहाँ निर्माण में कोई वाहन है या वाहन पानी है। जब पानी के अलावा अन्य निर्माण में एक वाहन है, फिल्टर पर पदार्थ का वजन केवल उच्च प्रदर्शन तरल क्रोमैटोग्राफी (HPLC) द्वारा दवा सामग्री के आगे के विश्लेषण के लिए एक अनुमान के अनुसार प्रारंभिक बिंदु देता है।
    2. वजन और 7 झरना प्रभावकारी चरण फिल्टर के वजन और एक अंतिम "पूंछ टुकड़ा" रिकॉर्ड; फिल्टर। झरना प्रभावकारी ग्रह की सात चरणों में से प्रत्येक पर एक फिल्टर रखें और मर्सर झरना प्रभावकारी 28 इकट्ठा। एक केंद्रीय एयरोसोल प्रेरण नमूना बंदरगाह और एक वैक्यूम स्रोत की अवधि के लिए प्रवाह की दर झरना प्रभावकारी पर (आमतौर पर 0.5 या 1 एल / मिनट) कैलिब्रेटेड है पर एयरोसोल नमूने के लिए सेट करने के लिए आउटलेट से झरना प्रभावकारी ग्रह की इनलेट कनेक्ट करें प्रयोग।
    3. पुष्टि करने के लिए एयरोसोल जनरेटर कार्यात्मक और प्रयोग के दौरान एक स्थिर एयरोसोल उत्पादन कर रहे हैं वास्तविक समय एयरोसोल मॉनिटर (सामग्री और अभिकर्मकों की तालिका देखें) के साथ साँस लेना इकाई के एयरोसोल सामग्री की निगरानी करें। एक केंद्रीय एयरोसोल प्रेरण नमूना बंदरगाह और एक वैक्यूम स्रोत प्रयोग की अवधि के 1 एल / मिनट की एक प्रवाह दर पर एयरोसोल नमूने के लिए सेट करने के लिए आउटलेट से वास्तविक समय एयरोसोल की निगरानी के इनलेट कनेक्ट करें।
      नोट: वास्तविक समय एयरोसोल की निगरानी में माइक्रोग्राम / एल बताया जाता है से संकेत है, लेकिन सड़क धूल के लिए ठीक नहीं है और अंशांकित किया जाना चाहिएप्रत्येक दवा एयरोसोल के लिए सही एयरोसोल एकाग्रता मूल्यों उपज के लिए। कैलिब्रेशन उपस्थिति या अनुपस्थिति और एयरोसोल एकाग्रता के अस्थायी स्थिरता की पुष्टि करने की निगरानी का उपयोग करने की जरूरत नहीं है।
    4. आवश्यक है कि पशुओं की संख्या पर निर्भर करता है साँस लेना इकाई से जुड़े होने की मूल्यों के लिए प्रक्रिया नियंत्रण मानकों (हवा का प्रवाह, निर्वात, दबाव, एयरोसोल जनरेटर शक्ति) सेट करें। साँस लेना इकाई और एयरोसोल जनरेटर लगातार नियंत्रित कर रहे हैं / एक कम्प्यूटरीकृत प्रक्रिया नियंत्रण / डाटा अधिग्रहण प्रणाली (DACO) निर्माता द्वारा आपूर्ति की निगरानी (सामग्री और अभिकर्मकों की तालिका देखें)। साँस लेना इकाई में वायु प्रवाह दर न्यूनतम साँस लेना इकाई में सभी जानवरों के लगभग 2 बार कुल मिनट वेंटिलेशन दर आदेश सीओ 2 के एक निर्माण से बचने के लिए किया जाना चाहिए।
  2. नाक केवल साँस लेना इकाई में एयरोसोल को उजागर करने से पहले नाक केवल restrainers में लोड चूहों। इसके अलावा में संयम तनाव नियंत्रण जानवरों लोडrestrainers के कमरे में एयर साँस लेने के लिए।
    नोट: एक खुराक / प्रतिक्रिया प्रयोग समय अलग-अलग मात्रा के लिए एयरोसोल के संपर्क में चूहों के कई समूह होते हैं। एक्सपोज़र समय खुराक प्रत्येक समूह के एक खुराक / प्रतिक्रिया प्रयोग के दौरान प्राप्त करता है को नियंत्रित करने के लिए किया जाता है।
    1. कोण छत की ओर निरोधक ट्यूब जानवरों लोड करने के दौरान, के रूप में वे ऊपर की ओर भागने की कोशिश कर चलाने के लिए करते हैं। नीचे लोड करते समय चारों ओर मोड़ और ट्यूब के पीछे से बाहर भागने के लिए प्रोत्साहित करेंगे ट्यूबों ओर इशारा करते हुए। सुनिश्चित करें माउस की नाक ट्यूब के नुकीले अंत में उन्मुख है और restrainer के पीछे अंत में चर-स्थिति सवार को ठीक।
      ध्यान दें: सवार माउस की पूंछ धारक, जो माउस, जबकि restrainer में अपने शरीर के तापमान को नियंत्रित करने की अनुमति देता से बढ़ाना करने के लिए अनुमति देने के लिए फैशन है।
    2. चूहों को घुमाने के लिए अनुमति देने के लिए सवार को समायोजित करें, लेकिन पूंछ के सिर बारी नहीं; सुनिश्चित करने के लिए एयरोसोल साँस है।
    3. लगातार नजर रखने केचूहों जबकि निरोधक ट्यूबों में। सवार स्थिति के बाद, छोटे चूहों (<20 ग्राम) अक्सर ट्यूबों में पूंछ के सिर बारी करने का प्रयास है और एक यू-स्थिति है जहाँ वे मुसीबत सांस लेने को अपनाने। इस मोड़ व्यवहार संयम के पहले 5 मिनट में सबसे अधिक प्रचलित है, उसके बाद चूहों शायद ही कभी पूंछ के सिर बारी करने का प्रयास।

3. एयरोसोल वितरण

  1. साँस लेना इकाई की डिलीवरी बंदरगाहों प्लग और प्रक्रिया नियंत्रण सॉफ्टवेयर के भीतर से एयरोसोल जनरेटर, संपीड़ित हवा का प्रवाह नियंत्रक, और साँस लेना इकाई वैक्यूम पंप सक्रिय करने के लिए stoppers डालें।
  2. एक बार जब वास्तविक समय एयरोसोल की निगरानी से रीडिंग प्रदर्शित एयरोसोल एकाग्रता संतुलन में आने के लिए (~ 30 मिनट, चित्रा 2), stoppers को दूर करने और साँस लेना इकाई में चूहों युक्त नाक केवल रोक ट्यूब डालने शुरू है। दोहराएँ जब तक सभी चूहों दवा को उजागर किया साँस लेना इकाई से जुड़े हैं।
    नोट: मेंउदाहरण के प्रयोग, कुल हवा का प्रवाह एयरोसोल जनरेटर और कमजोर पड़ने हवा के माध्यम से साँस लेना इकाई को आपूर्ति की उपयोग में पशु जोखिम बंदरगाहों में से प्रत्येक के लिए एक 0.5 एल / मिनट प्रवाह की दर की आपूर्ति करने के लिए निर्धारित है। उदाहरण के लिए, एक 15 एल / मिनट कुल हवा का प्रवाह साँस लेना इकाई में 30 बंदरगाहों में से प्रत्येक की आपूर्ति करने के लिए पर्याप्त है। इस से चूहों के मिनट वेंटिलेशन के लिए आवश्यक और अधिक हवा का प्रवाह है, लेकिन एक बड़ा हवा का प्रवाह (परमाणुओं में परिणत / de-ढेरी) एयरोसोल ऊर्जा (एयरोसोल जनरेटर भर में दबाव ड्रॉप) की आपूर्ति करने का उत्पादन करने के लिए आवश्यक है।
  3. एक बार जब सभी जानवरों जोखिम इकाई में लोड किए गए हैं, वैक्यूम नमूना पंप है कि प्रक्रिया नियंत्रण सॉफ्टवेयर का उपयोग कर निरपेक्ष फिल्टर और झरना प्रभावकारी से जुड़े हैं पर बारी।
  4. सभी जोखिम पूरा कर रहे हैं, एयरोसोल जनरेटर बंद कर देते हैं और साँस लेना इकाई से शेष चूहों को हटा दें।
    नोट: पशु एक परिवर्तन स्टेशन हुड में या एक facemask पहनने कर्मियों द्वारा नियंत्रित किया जाएगा। एयरोसोल वितरण के समापन के बाद, चूहों आर रहे हैंनलियों से emoved और ट्यूब प्रत्येक उपयोग के बाद स्वच्छ कर रहे हैं।

4. जमा खुराक की गणना

  1. माइक्रोग्राम में जमा खुराक 29 गणना करने के लिए / किग्रा (समीकरण 1) एयरोसोल में दवा की एकाग्रता (माइक्रोग्राम / एल) एक्स मिनट वेंटिलेशन (एल / मिनट) जोखिम (न्यूनतम) की एक्स अवधि x inhalable अंश एक्स फेफड़े के बयान अंश गुणा और शरीर के वजन (किलो) से विभाजित।
  2. फिल्टर (एल / मिनट) नमूने समय (मिनट) से गुणा के माध्यम से हवा का प्रवाह दर से पूर्ण फिल्टर (माइक्रोग्राम) पर दवा की बड़े पैमाने पर विभाजित करके एयरोसोल एकाग्रता (माइक्रोग्राम / एल) की गणना। एक allometric शरीर के वजन 30 के आधार पर समीकरण द्वारा माउस के मिनट वेंटिलेशन का अनुमान लगाएं। Inhalable अंश 1 के रूप में एयरोसोल एक पूर्व विभाजक के माध्यम से पारित किया गया था गैर श्वसनीय कणों को दूर करने, और फेफड़े के बयान अंश दवा एयरोसोल MMAD से निर्धारित किया जाता है (चित्रा 3) का उपयोग करते हुएmonodisperse एरोसोल से प्रयोगात्मक अंशांकन घटता (चित्रा 4) 31।

समीकरण

Representative Results

ब्रांकोडायलेटर इप्राट्रोपियम ब्रोमाइड 1 मिलीग्राम / एमएल की एकाग्रता पर 0.9% सामान्य खारा में भंग कर दिया गया था। एक 100 एमएल सिरिंज इप्राट्रोपियम सूत्रीकरण समाधान से भर गया था और सिरिंज 1 एमएल / मिनट की एक प्रवाह दर पर एक सिरिंज पंप जेट नेब्युलाइज़र को खिलाने के लिए सेट (चित्रा 1) में डाला गया था। साँस लेना इकाई के लिए नियंत्रण प्रणाली को सक्रिय किया जा जेट नेब्युलाइज़र, 5 एल / कमजोर पड़ने कक्ष मिनट कमजोर पड़ने हवा का प्रवाह, और 15.5 एल करने के लिए एक 10 एल / मिनट हवा प्रवाह शुरू हो / वैक्यूम हवा के प्रवाह की मिनट से बाहर दवा एयरोसोल आकर्षित करने के लिए साँस लेना इकाई एक बार यह चूहों के नाक से गुजरता है। सिरिंज पंप और वास्तविक समय एयरोसोल की निगरानी नमूना पंप सक्रिय रहे थे। के बाद वास्तविक समय एयरोसोल की निगरानी की पुष्टि करता है साँस लेना इकाई में एयरोसोल एकाग्रता संतुलन (15-30 मिनट, चित्रा 2) आया था चौबीस चूहों साँस लेना इकाई में डाला गया था। नमूना पूर्ण फिल्टर (1 एल / मिनट) और झरना के लिए पंपप्रभावकारी (0.5 एल / मिनट) एक बार चालू किए गए सभी चूहों साँस लेना इकाई से जुड़े थे। 8 चूहों के पहले समूह 5 मिनट, 15 मिनट के बाद दूसरे समूह, और 45 मिनट के बाद तीसरे समूह के बाद साँस लेना इकाई से हटा दिया गया था। (30 मिलीग्राम / एमएल) कृंतक श्वासयंत्र 33 का उपयोग कर इप्राट्रोपियम खुराक के बाद 2 घंटे वितरित ब्रोन्कोकन्सट्रिक्शन 32 methacholine की एक एकल नेबुलाइज्ड खुराक के श्वसन प्रणाली प्रतिरोध (आरआरएस) में वृद्धि के रूप में मापा गया था। प्रत्येक जानवर के लिए Rrs में प्रतिशत वृद्धि, नेबुलाइज्ड methacholine (Rmax) के बाद 3 मिनट अंतराल पर अधिकतम Rrs के रूप में गणना शून्य से methacholine (Rbase) से पहले आधारभूत माप की Rrs मूल्य Rbase (Rrs = में% वृद्धि (Rmax से विभाजित -Rbase) / Rbase), ब्रोन्कोकन्सट्रिक्शन quantitate करने के लिए इस्तेमाल किया गया था।

एयरोसोल एयरोसोल जोखिम के 45 मिनट के दौरान झरना प्रभावकारी फिल्टर और निरपेक्ष फिल्टर पर जमा में भंग कर दिया गया50% acetonitrile और एचपीएलसी (तालिका 1) द्वारा quantitated इप्राट्रोपियम की बड़े पैमाने पर। MMAD एक्स / इप्राट्रोपियम एयरोसोल की GSD 1.7 एक्स / 1.5 सुक्ष्ममापी (चित्रा 3) और एक बयान अंश (DF) 0.037 के लिए चूहों 1.7 सुक्ष्ममापी (चित्रा 4) के एक MMAD के साथ एक एयरोसोल के लिए इस्तेमाल किया गया था होना करने के लिए की गई है। inhalable अंश (IF) 1 था के रूप में एयरोसोल एक पूर्व विभाजक के माध्यम से पारित किया गया था गैर श्वसनीय कणों को दूर करने। फिल्टर के माध्यम से खींच लिया एयरोसोल (0.5 माइक्रोग्राम / एल) में इप्राट्रोपियम की औसत एकाग्रता निरपेक्ष फिल्टर (22 माइक्रोग्राम) हवा के प्रवाह दर से विभाजित पर इप्राट्रोपियम की बड़े पैमाने पर से गणना की गई थी (1 एल / मिनट) नमूना समय से गुणा (45 मिनट)। चूहों की औसत शरीर के वजन 0.019 किलो था और उनके भविष्यवाणी मिनट वेंटिलेशन 0.021 एल / मिनट के रूप में गणना की गई थी। समीकरण 1, 5, 15 के लिए जमा खुराक, और 45 मिनट के लिए जोखिम समूहों का उपयोग करते हुए 0.1, 0.3, और 0.9 माइक्रोग्राम / किग्रा थे; क्रमशः।

= "1"> इप्राट्रोपियम 8 सप्ताह पुरानी C57BL / 6 चूहों में नेबुलाइज्ड methacholine प्रेरित ब्रोन्कोकन्सट्रिक्शन हिचकते। Methacholine नेबुलाइज्ड प्रशासन (चित्रा 5, शीर्ष पैनल) के सेकंड के भीतर Rrs वृद्धि हुई है। नियंत्रण समूह के Rrs (इप्राट्रोपियम एयरोसोल के बजाय कक्ष हवा के संपर्क में) 0.62 ± 0.03 CMH 2 हे * रों / एमएल के एक आधारभूत मूल्य से 1.66 ± 0.12 CMH 2 हे * रों / एमएल की एक अधिकतम मूल्य की वृद्धि हुई है, एक का प्रतिनिधित्व Rrs में 168 ± 9% की वृद्धि, methacholine एयरोसोल प्रशासन के बाद 70 रों। श्वसन प्रणाली प्रतिरोध में प्रतिशत की वृद्धि एक खुराक निर्भर तरीके से इप्राट्रोपियम की साँस खुराक से अवरुद्ध किया गया था। Rrs में प्रतिशत की वृद्धि 0.1, 0.3 की इप्राट्रोपियम की साँस जमा मात्रा में से 51 ± 9%, 79 ± 14%, और 89 ± 2% हिचकते किया गया था (चित्रा 5, नीचे पैनल), और 0.9 माइक्रोग्राम / किग्रा, क्रमशः।

जी "/>
चित्र 1: सूखा पाउडर एयरोसोल जनरेटर के साथ साँस लेना इकाई संलग्न। तरल योगों से एयरोसोल उत्पन्न करने के लिए इस्तेमाल किया कणित्र सही पर दिखाया गया है। 1) राइट धूल फ़ीड, 2) चक्रवात, 3) सिरिंज पंप, 4) जेट नेब्युलाइज़र पूर्व विभाजक में डाला, 5) कमजोर पड़ने हवा मिक्सर। जब नेबुलाइज्ड एरोसोल पहुंचाने, धूल फ़ीड और चक्रवात सिरिंज पंप, जेट नेब्युलाइज़र / पूर्व-विभाजक, और कमजोर पड़ने हवा मिक्सर ने ले ली है। (ओल्डम 21 से संशोधित) बढ़े राय यह है कि साँस लेना इकाई में निरोधक ट्यूब डालने द्वारा बनाई गई है जानवर की नाक के आसपास सांस लेने जोन में एयरोसोल प्रवाह पथ को दर्शाता है। एयरोसोल भरता साँस लेना इकाई के मध्य एयरोसोल (ग्रे) प्रेरण, पशु की नाक जहां यह बाहरी (सफेद) प्रेरण में और कचरा संग्रहण फिल्टर में एक मामूली निर्वात द्वारा वापस ले लिया जाता है करने के लिए बाहर बहती है (नहीं दिखाया गया है)। Plकम यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्र 2
चित्र 2: वास्तविक समय एयरोसोल की निगरानी माप की पुष्टि साँस लेना इकाई में एयरोसोल एकाग्रता ~ संतुलन तक पहुँच जाता है एयरोसोल जनरेटर चालू करने के बाद 30 मिनट। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्र तीन
चित्र 3: इप्राट्रोपियम जन झरना प्रभावकारी (नीला बार ग्राफ) के प्रत्येक चरण पर एकत्र वक्र फ़िट (काले वक्र) MMAD और एयरोसोल कण आकार वितरण की GSD गणना के लिए इस्तेमाल के साथ रखी गई। कृप्यायह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्रा 4
चित्र 4: नाक केवल साँस लेना द्वारा दिया एरोसोल के लिए MMAD के एक समारोह के रूप में माउस फेफड़ों के लिए जमाव अंश (ह्सिह 31 से संशोधित किया गया है)। कण के लिए आकार कम से कम 0.5 सुक्ष्ममापी एयरोसोल के सबसे exhaled है और (सिगरेट के धुएं की तरह) फेफड़ों में जमा नहीं करता है। कण आकार से अधिक 5 सुक्ष्ममापी के लिए, एयरोसोल के सबसे नाक द्वारा फ़िल्टर किया जाता है। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

चित्रा 5
चित्र 5: श्वसन प्रणाली प्रतिरोध में तेजी से वृद्धि हुई नेबुलाइज्ड methacholine administe से प्रेरितचूहों को लाल चूहों (n = 8 प्रति समूह शीर्ष पैनल,) करने के लिए नाक केवल साँस लेना द्वारा दिया इप्राट्रोपियम द्वारा अवरुद्ध है। इप्राट्रोपियम 0.1 माइक्रोग्राम / kg की प्रवर्तन निदेशालय के एक 50 जमा खुराक (* पी <0.05 नियंत्रण बनाम, नीचे पैनल) के साथ श्वसन प्रणाली प्रतिरोध में methacholine प्रेरित वृद्धि हिचकते। यह आंकड़ा का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

कास्केड प्रभावकारी डेटा MMAD और GSD गणना के लिए इस्तेमाल
स्टेज फ़िल्टर फिल्टर पर इप्राट्रोपियम
एचपीएलसी (मिलीग्राम) द्वारा 		स्टेज कट
व्यास (मिमी)
1 0.002 6
2 0.19 4.5
3 1.43 2.5
4 2.55 1.5
5 2.95 1.2
6 1.03 0.7
7 0.37 0.5

तालिका 1: कास्केड प्रभावकारी डेटा MMAD और GSD गणना के लिए इस्तेमाल

Discussion

एक नाक केवल साँस लेना प्रणाली और कृन्तकों के फेफड़ों के लिए दवा एरोसोल वितरित करने के लिए इसके संचालन का वर्णन किया गया है। नाक केवल धारकों में पशुओं को रोकने के हवाई सामग्री के लिए पशुओं को उजागर करने के लिए एक अधिक इस्तेमाल किया विधि है। एक प्रयोग जब 0.1 माइक्रोग्राम / जमा खुराक किलो की प्रवर्तन निदेशालय के एक 50 के साथ चूहों को नाक केवल साँस लेना द्वारा दिया कोलीनधर्मरोधी ब्रांकोडायलेटर इप्राट्रोपियम ब्रोमाइड 34 का प्रदर्शन potently methacholine प्रेरित ब्रोन्कोकन्सट्रिक्शन उल्टा कर सकते हैं आयोजित किया गया। इप्राट्रोपियम के प्रभावी खुराक में एक से अधिक 10 गुना वृद्धि intratracheal वितरण (ईडी 50 intratracheal = 1.3 माइक्रोग्राम / किग्रा, डेटा नहीं दिखाया गया है) वितरण निम्नलिखित bronchodilation के लिए आवश्यक था। यह intratracheal खुराक 3, 5, 10 के द्वारा उत्पादित फेफड़ों में दवा की गैर सजातीय बयान पैटर्न की वजह से है। 10 गुना और अधिक से अधिक प्रभावी खुराकअन्य दवाओं के लिए साँस और intratracheal खुराक तकनीकों के बीच भिन्नता दूसरों 4 द्वारा पहले से मनाया गया है।

Intratracheal खुराक द्वारा उत्पादित फेफड़ों में दवा की गैर सजातीय बयान पैटर्न भी फेफड़ों के 35 से दवा अवशोषण धीमा कर देती है, जिस दर पर दवा प्रणालीगत प्रचलन में प्रवेश करती है कम है और प्रणालीगत दुष्प्रभाव को देखकर की संभावना कम हो। इसलिए, सुरक्षा / प्रभावकारिता (चिकित्सीय सूचकांक) उपन्यास साँस दवाओं के 36 अनुकूलन करने के लिए, नाक-केवल साँस लेना वितरण किया जाना चाहिए। Intratracheal बयान प्रणालीगत परिसंचरण को फेफड़े और कम मात्रा में ग़लती से उच्च प्रभावी खुराक उत्पन्न करके टीआई की एक गलत अनुमान दे देंगे।

साँस मार्ग द्वारा दिया नई दवाओं विकसित कर रहे हैं, यह उचित रूप से एक एफई भविष्यवाणी करने के लिए पूर्व नैदानिक ​​प्रभावकारिता के अध्ययन से प्रभावशाली दवा खुराक अनुवाद करने के लिए आवश्यक हैक्लिनिकल परीक्षण के लिए ficacious मानव खुराक। Tusko की कुख्यात मौत हाथी 37 आमतौर पर साहित्य में उद्धृत किया जाता है allometric स्केलिंग का उपयोग करने के interspecies दवा खुराक भविष्यवाणी करने के लिए याद दिलाने के लिए और interspecies दवा खुराक रैखिक शरीर जनता का एक सरल तुलना के आधार पर वाग्विस्तार नहीं किया जाना चाहिए। यह 0.67 के allometric प्रतिपादक ख के साथ एक allometric दृष्टिकोण का उपयोग करने से पूर्व नैदानिक प्रभावकारिता 38 का अध्ययन करता है मानव दवा खुराक भविष्यवाणी करने के लिए आम बात है। माउस का प्रयोग प्रवर्तन निदेशालय 90 साँस इप्राट्रोपियम के लिए 0.9 माइक्रोग्राम / किलो, 0.67 की एक allometric प्रतिपादक, 0.03 किलो का एक माउस शरीर द्रव्यमान, और 60 किलो की एक मानव शरीर द्रव्यमान का; 0.07 माइक्रोग्राम की अनुमानित मानव प्रवर्तन निदेशालय 90 / किग्रा ((0,9 * (0,03 / 60 ) (1-0.67) = 0,07) । यह मान भविष्यवाणी हमारे माउस डेटा से भविष्यवाणी की मानव जमा खुराक के रूप में गणना की जा सकती वास्तविक मानव के बराबर है 0.26 माइक्रोग्राम / kg की प्रभावोत्पादक जमा खुराक, वितरित कर से गणना की जा सकती है जो40 माइक्रोग्राम प्रति 39 60 किलो 0,4 ((40/60) * 0,4 = 0,26) का 16 एक मानव मौखिक साँस लेना फेफड़े के बयान अंश से गुणा के मानव शरीर द्रव्यमान से विभाजित से। प्रभावी मानव साँस जमा खुराक का अनुमान भी साँस लेना विष विज्ञान क्लिनिकल परीक्षण 40 के लिए आवश्यक अध्ययन में इस्तेमाल किया वितरित खुराक की योजना के लिए मदद करता है।

विशेष उपकरणों और परीक्षण यौगिक (ग्राम मात्रा) नाक केवल साँस दवा वितरण के लिए आवश्यक की बड़ी राशि महत्वपूर्ण सीमाओं हो सकता है जब नाक केवल साँस लेना तकनीक के विकास। अगर एक विशिष्ट खुराक एक (आमतौर पर विष विज्ञान और नहीं एक प्रभावकारिता खुराक / प्रतिक्रिया) के एक अध्ययन के लिए आवश्यक है, और इस अंशांकन रन अधिक दवा की आवश्यकता होगी उपलब्ध होने की वर्तमान जानवरों के बिना एक अंशांकन रन आवश्यक है। इस अंशांकन रन आवश्यक है, क्योंकि प्रत्येक दवा / तैयार करने की भौतिक गुणों बहुत जमा खुराक को प्रभावित करने के लिए पर्याप्त भिन्न हो सकते हैंफेफड़ों में दवा की। अंशांकन चलाने के दौरान एयरोसोल जनरेटर के लिए हवा और नशीली दवाओं फ़ीड दर के अधिक उपयोग विशिष्ट खुराक की आवश्यकता के लिए एक एयरोसोल कण आकार और एकाग्रता को प्राप्त करने के लिए आवश्यक है। जबकि एयरोसोल जनरेटर हवा और नशीली दवाओं के चारा तरीकों में सुझाव दिया दरों कोई उचित शुरुआती बिंदु हैं, वहाँ संभावित है कि एक विशिष्ट दवा निर्माण के लिए एक गैर श्वसनीय (कण आकार> 5 मिमी) एयरोसोल उत्पन्न हो जाएगा। पूर्व नैदानिक ​​स्तर पर, वहाँ अक्सर एक अंशांकन रन करने के लिए पर्याप्त दवा उपलब्ध नहीं है और यह एक प्रायोरी क्या खुराक (यदि हो तो) फेफड़ों में हो रही है पता करने के लिए असंभव है। इसके अलावा, स्थैतिक बिजली एयरोसोल पीढ़ी की प्रक्रिया के दौरान उत्पादन किया जाता है और समय एयरोसोल एकाग्रता संतुलित करने के लिए के लिए आवश्यक प्रभावित कर सकते हैं। यह ठीक से उपकरण भूमि पर स्थिर प्रभार को कम करने के लिए महत्वपूर्ण है। स्थैतिक बिजली को कम करने के अन्य विकल्प हवा साँस लेना इकाई को आपूर्ति करने के लिए नमी को जोड़ने के लिए, चालकता को बढ़ाने के लिए औरकणों 25 पर स्थिर विद्युत शुल्क नष्ट करना। हवा एयरोसोल जनरेटर की आपूर्ति की humidifying कम (<1 ज) खुराक सत्र के दौरान पशु आराम के लिए आवश्यक नहीं है, लेकिन अगर लंबे समय तक खुराक बार उपयोग किया जाता है माना जाना चाहिए।

ड्रग्स निष्क्रिय नाक केवल साँस लेना या सीधे intratracheal प्रशासन तरीकों कि nasopharyngeal बयान बाईपास द्वारा पशुओं के फेफड़ों के लिए दिया जा सकता है। नाक-केवल साँस लेना वितरण आमतौर पर साँस लेना विष विज्ञान 41 के क्षेत्र में प्रयोग किया जाता है लेकिन किफ़ायत से दवाओं की खोज की प्रक्रिया में जल्दी किया जाता है। एक बहु-विषयक अनुसंधान टीम के कारण नाक केवल साँस लेना अध्ययनों के संचालन के लिए आवश्यक है: दवा, विशेष ज्ञान, तैयार करते हैं, और एरोसोल चिह्नित करने के लिए आवश्यक की एक बड़ी मात्रा के लिए की जरूरत; जटिल उपकरणों को संचालित है, और सांस की बीमारी के पशु मॉडल में दवा का प्रभावकारिता को मापने। वितरण के साथ साथ वर्णित तकनीक smal विकसित करने के लिए उपयोग किया जाता हैएल अणु साँस दवाओं लेकिन भविष्य में, 43 साँस बायोलॉजिक्स 42 विकसित करने के लिए लागू किया जा सकता। उम्मीद है कि प्रक्रियाओं और सुझावों इस पांडुलिपि में दर्ज नए पूर्व नैदानिक ​​दवाओं की खोज और विष विज्ञान एयरोसोल साँस लेना द्वारा चूहों के लिए दवाओं वितरित करने के लिए आवश्यक कौशल हासिल करने के शोधकर्ताओं सुविधा होगी।

Disclosures

सभी लेखक ऐम्जेन द्वारा नियोजित। इस इस वीडियो-लेख के प्रकाशन फीस ऐम्जेन द्वारा भुगतान किया जाता।

Acknowledgments

हम स्वीकार करते हैं: अपने तकनीकी विशेषज्ञता और उपकरणों अनुकूलन के लिए त्से सिस्टम GmbH में डॉ थॉमस बडिमान। जॉन फ्राई (बैटल इंक) और डॉ रुडी जैगर (सीएच टेक्नोलॉजीज इंक) उनके सहायक विचार विमर्श के लिए। तियान वू, सैम Mboggo अप्रैल मिलर, और प्रयोगों के साथ मदद के लिए शॉन डेविस (ऐम्जेन)।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Nose-only exposure inhalation unit TSE systems 700100-KNES-040-ss Custom configurations available
DACO data acquisition system TSE systems 700400-PRO-C-D/1
MC One Jet Mill Jetpharma DEC MicroJet 10
Turbula Mixer GlenMills Inc T2F
Micronized Lactose DFE Pharma Lactohale 200
Hydraulic press Specac GS15011
Cascade impactor filters Pall Life Sciences 7219 Emfab filter
Absolute filters Whatman 10370302 5 cm diameter
Real time aerosol monitor
Microdust Pro Monitor		 Casella CEL-712
Ipratropium bromide Spectrum Chemical I1178 pre-micronized
flexiVent FX1 system scireq FV-FXCS

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चिकित्सा अंक 122 साँस चिकित्सा पूर्व नैदानिक धूल फ़ीड जेट नेब्युलाइज़र इप्राट्रोपियम ब्रोन्कोकन्सट्रिक्शन intratracheal
शुष्क पाउडर और फार्मास्यूटिकल्स के नेबुलाइज्ड एयरोसोल साँस लेना चूहे में प्रदान किया गया एक नाक-केवल एक्सपोजर सिस्टम का उपयोग करना
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Phillips, J. E., Zhang, X.,… More

Phillips, J. E., Zhang, X., Johnston, J. A. Dry Powder and Nebulized Aerosol Inhalation of Pharmaceuticals Delivered to Mice Using a Nose-only Exposure System. J. Vis. Exp. (122), e55454, doi:10.3791/55454 (2017).

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