Summary
وحدة استنشاق الموصوفة هنا يمكن أن تولد، عينة لتوصيف، وإيداع موحد الهباء الجوي المخدرات في الرئتين القوارض. وهذا يتيح للتقرير ما قبل السريرية من فعالية وسلامة جرعات المخدرات تودع في الرئتين. بيانات أساسية تمكن تطوير الأدوية المستنشقة السريرية.
Abstract
يتم التعامل مع أمراض الجهاز التنفسي مثل الربو الانسداد المزمن ومرض الانسداد الرئوي المزمن (COPD) حاليا العقاقير المضادة للالتهابات وقصبي المستنشقة. وعلى الرغم من توافر علاجات متعددة، سواء الأمراض تتزايد المخاوف الصحية العامة. غالبية مرضى الربو يتم التحكم جيدا في العلاجات المستنشقة الحالية ولكن عددا كبيرا من المرضى الذين يعانون من الربو الحاد ليسوا كذلك. الربو يصيب ما يقدر بنحو 300 مليون شخص في جميع أنحاء العالم وحوالي 20 في المئة لديها شكل حاد من المرض. وعلى النقيض من الربو، وهناك عدد قليل من العلاجات الفعالة لمرض الانسداد الرئوي المزمن. ما يقدر ب 10٪ من السكان COPD والاتجاه في معدلات الوفيات في ازدياد لمرض الانسداد الرئوي المزمن، بينما تتناقص عن الأمراض الرئيسية الأخرى. على الرغم من أن الأدوية النامية من أجل تسليم المستنشق هو التحدي، وحدة استنشاق الأنف الوحيد تمكن التسليم المباشر للأدوية جديدة لالرئة القوارض للفعالية وسلامة / علم السموم الدراسات ما قبل السريرية. توصيل الدواء المستنشقله مزايا متعددة لأمراض الجهاز التنفسي، حيث تركيز عال في الرئة يحسن فعالية ويقلل من الآثار الجانبية الجهازية. الكورتيزون وموسعات القصبات استنشاق الاستفادة من هذه المزايا والتسليم استنشاقه قد عقد أيضا محتمل لعلاجات بيولوجية في المستقبل. وحدة استنشاق الموصوفة هنا يمكن أن تولد، عينة لتوصيف، وإيداع موحد الهباء الجوي المخدرات في الرئتين القوارض. وهذا يتيح للتقرير ما قبل السريرية من فعالية وسلامة جرعات المخدرات تودع في الرئتين القوارض، البيانات الأساسية المطلوبة قبل البدء في التطوير السريري.
Introduction
وهناك العديد من المزايا لإدارة استنشاق المخدرات لعلاج أمراض الجهاز التنفسي. تسليم استنشاق ينطبق كيل العلاجية مباشرة إلى موقع العمل، والرئتين. وتركيز المحلية عالية من المخدرات في الرئتين يقدم ميزة كبيرة أن يقلل جرعة والتعرض النظامية، ويزيد فعالية. هذه هي ميزة الهامة التي يمكن أن تزيد إلى حد كبير ارتفاع مؤشر العلاجية (TI، نسبة جرعة من المخدرات التي تسبب الآثار الجانبية على جرعة من المخدرات التي توفر فعالية) من المخدرات. وقد أثبتت استنشاق β 2 منبهات الأدرينالية، القشرية، والأدوية المضادة للالكوليني فعال في تحسين وظائف الرئة لدى المرضى الذين يعانون من الربو ومرض الانسداد الرئوي المزمن، مع التقليل من الآثار الجانبية الجهازية (عدم انتظام دقات القلب، المناعة، والإمساك) لاحظ عندما تؤخذ هذه الأدوية عن طريق الفم. أصناف الأدوية الجديدة (على سبيل المثال، PDE4 مثبطات (1) ومثبطات BTK 2) لديها مؤخراأثبتت فعاليتها في تحسين وظائف الرئة في نماذج الأمراض الحيوانية ما قبل السريرية ولكن، على غرار بيتا 2 ناهضات، القشرية، والأدوية المضادة للالكوليني، يعانون من الآثار الجانبية الجهازية التي يمكن التقليل من تسليم استنشاقه. بسبب التكلفة الإضافية لتطوير عقاقير عن طريق الفم استنشق مقابل، ينبغي النظر في صيغة استنشاق فقط لمؤشرات الجهاز التنفسي بعد تناوله عن طريق الفم / المنهجية الناجحة تكشف جرعة الحد من الآثار الجانبية النظامية على أساس آلية.
قبل سريريا، هي الأمثل المركبات استنشاقه لزيادة TI، الأمر الذي يتطلب في قياسات الجسم الحي فعالية والآثار الجانبية. في البداية يمكن إجراء هذه القياسات في المقايسات منفصلة، وعادة ما يكون قياس تسليمها موضعيا فعالية وتسليمها للنظام قياس الآثار الجانبية، ولكن لمقارنة حقا المركبات، يجب أن تقاس فعالية والآثار الجانبية في نفس الحيوانات بعد استنشاقه الإدارة. وهذا يتطلب دراسات الجرعة / الاستجابة التي ميلانhieve ما يكفي من مجمع تدار إلى الرئتين للحث على الآثار الجانبية قابلة للقياس. الطريقة الوحيدة حاليا لتوزيع موحد جرعات كبيرة من الدواء إلى الرئتين لحيوانات صغيرة متعددة في وقت واحد هو الأنف الوحيد استنشاق 3 و 4 و 5. وقد استعرض نقاط القوة والضعف في تقنيات استنشاق مختلفة مؤخرا 6، 7، 8. يرجى ملء المعدات المتخصصة وكمية كبيرة من اختبار مركب (كميات غرام) الأنف فقط إيصال الدواء المستنشق، ولكن إثبات صحة مفهوم دراسات قد يكون ممكنا بوسائل أخرى.
عندما كمية من المخدرات محدودة (كميات ملغ)، وأساليب الإدارة المباشرة هي خيار ولكن كل يعانون من ترسب غير متجانسة، مع المزيد من المخدرات تتركز على طول المجاري التنفسية المركزية، وأقل أيضا ممثلة في متني / السنخيةالمناطق 3 و 4 و 5. الجرعة الفعالة التي ألقاها تقطير المباشر هو أعلى دائما ولا يمكن أبدا مقارنة مباشرة لجرعات استنشاق 4. طرق تقطير المباشرة بما في ذلك الأنف 9، السائل داخل الرغامى 10 و 11 و رذاذ تقطير 12، أو الجاف مسحوق نفخ 13 و 14 يمكن أن تستخدم كأداة فحص لتحديد نطاق الجرعة تقريبي للدراسات استنشاق الأنف الوحيد لاحقة، أو لتحديد ترتيب فعالية / سمية لسلسلة من العقاقير المماثلة هيكليا 15. نظرا لنمط الهوائية ترسب المركزي، قد تكون أساليب الإدارة المباشرة أكثر فائدة لتحديد الآثار المترتبة على المركبات التي تعمل على الخطوط الجوية المركزية (موسعات القصبات أو مثبطات الخلايا البدينة) من طن الرئة الطرفية (مضادات الالتهاب).
وخلافا للبشر، الذين يمكن أن يستنشق جرعة كبيرة من الهباء الجوي المركزة من استنشاق نفسا عميقا واحد، وتوليد المستمر لللتنفس (0،5-5 ميكرون الشامل قطر الهوائية المتوسط، MMAD) الهباء الجوي، لمدة تصل إلى ساعة واحدة، وذلك لإيداع جرعة دواء فعال في الرئتين القوارض التنفس بصورة تلقائية في نظام استنشاق الأنف الوحيد (16). مولدات الهباء الجوي (البخاخات طائرة أو رايت الغبار تغذية 17) التي يمكن أن تنتج باستمرار المطلوب حجم الهباء الجوي الجسيمات وتركيز للدراسات استنشاق الأنف فقط ليست فعالة جدا في توليد عالية الجودة (للتنفس) الهباء الجوي. معدلات التغذية المخدرات إلى هذه المولدات الهباء الجوي للقويا (IC 50 مساء إلى نانومتر في المقايسات الفنية خلية القائم) المركبات هي عادة في 1-10 ملغ مجموعة / دقيقة، وعادة ما تكون أقل من 1٪ من أن الهباء الجوي المخدرات يجعلها إلى منطقة التنفس من الحيوانات(شكل 1). العديد من الجسيمات المتولدة كبيرة جدا (> 5 ميكرون) لدخول الرئتين وتتم إزالة من قبل المصنف الهباء الجوي (ما قبل فاصل أو الإعصار مع النقطة الفاصلة 5 ميكرون) لتجنب جرعة كبيرة من المخدرات في الأنف. إضافة إلى عدم كفاءة أنظمة استنشاق الأنف الوحيد هو صغير نطاق حجم الجسيمات (0،5-5 ميكرون MMAD) للجسيمات استنشاق. العديد من جسيمات الهباء الجوي أقل من 0.5 ميكرون والزفير (مثل دخان السجائر) ولم تودع في الرئتين 18. أيضا، فإن العديد من "أكبر" جسيمات الهباء الجوي (~ 5 ميكرون) يتم امتصاصها الودائع في الأنف أو نقلها عن طريق إزالة مخاطي هدبي نحو الجزء الخلفي من الحلق حيث يتم ابتلاعها أنها في المعدة 19. عند استخدام استنشاق الأنف فقط، والجرعة المودعة في الأنف هي دائما أكبر من الجرعة المودعة في الرئتين والجرعة الأنف يمكن أن تسهم في التعرض النظامية والآثار الجانبية (20). بطبيعتها، درو استنشاقهز جرعات صغيرة (في حدود ميكروجرام) التقليل من أي النظامية احتمال الآثار الجانبية لعقار تمتصه الأنف والرئة، أو الأنسجة في الجهاز الهضمي. حتى عندما يكون حجم الجسيمات من الهباء الجوي التي تزود بها الحيوانات هو في حدود استنشاق، أي بمعدل 4٪ فقط من جزيئات الهباء الجوي الذي جعله في منطقة التنفس إيداع الحيوانات في الرئتين. أكثر كفاءة مولدات الهباء الجوي المتاحة، ولكن البخاخات طائرة ورايت تغذية الغبار لا مثيل لها لقدرتها على إنتاج الهباء الجوي المستمرة من مختلف تركيبات المساحيق السائلة والجافة، على التوالي.
الهباء الجوي للاستنشاق من قبل الفاصل يمر في وحدة استنشاق التعرض الأنف الوحيد 21 يستند على تدفق الماضي تصميم الأنف 22. وحدة استنشاق ديها 3 طبقات (ترد اثنين فقط من طبقات في الشكل 1) وكل الطبقة تحتوي على 10 منافذ التعرض للحيوانات وأخذ العينات الهباء الجوي. وتقع الموانئ محيطيا حول مntral الهباء الجوي الجلسة. توضع الفئران واعية في أصحاب الزجرية الزجاج (6 بوصات طويلة من قبل بوصة قطرها 1.2) والتنفس محتويات الهباء الجوي من وحدة استنشاق. لا تأقلم الفئران لأجهزة ضبط النفس 23. وقد أظهرت التجارب السابقة أن الفئران تتسامح أنبوب ضبط النفس من أقل من مدة ساعة وبالمثل، مع أو بدون التكيف 2.
تم تصميم وحدة استنشاق لتقديم الهباء الدواء مباشرة إلى الرئتين من الحيوانات مع تجنب التعرض للمشغلين. ورجولية / سمية هذه الأدوية عادة ما تستخدم ضوابط السلامة الهندسية غير معروفة ومتعددة لتجنب التعرض للمشغلين. يجب على المشغلين دائما ارتداء معدات الوقاية الشخصية (القفازات، والمعاطف مختبر، تنفس ونظارات السلامة). الجلسة الكاملة الخارجي للوحدة استنشاق تحت الضغط السلبي في جميع الأوقات أثناء التشغيل، مما يسمح لإزالة آمنة من واحد أو مجموعة من الحيوانات withoالتحرير بقطع المولد الهباء الجوي. ويرد وحدة استنشاق أيضا في الضميمة الثانوية الحفاظ على ضغط سلبي عن طريق منفذ العادم في السقف لمنع أي محاولة للهرب من الهباء الجوي في الغرفة في حالة عطل. يتم تصفية كل الهواء المتدفقة من النظام استنشاق عن طريق فلتر HEPA قبل إطلاقها في البيئة. تم شراء نظام التعرض الأنف الوحيدة المستخدمة في هذه المخطوطة من بائع واحد (انظر الجدول التكميلي من المواد).
Protocol
وقد اهتم الفئران المستخدمة في هذه الدراسات لوفقا لدليل لرعاية واستخدام الحيوانات المختبرية، الطبعة الثامنة 24. وكانت الفئران مجموعة مقرها خلال اجتماع للجمعية للتقويم والاعتماد للرعاية الحيوان المعملية (AAALAC) منشأة معتمدة الدولي في العقيمة الإسكان microisolator التهوية على الفراش قطعة خبز الذرة. عند قياس الشعب الهوائية، وتخدير الفئران مع 100 ملغم / كغم من بنتوباربيتال الملكية الفكرية وعمق التخدير ومراقبة من قبل عدم وجود رد الفعل قرصة اصبع القدم والتي تحتفظ بها التخدير الملكية الفكرية عند الضرورة. في نهاية التجارب، والموت الرحيم الفئران عن طريق التفكك عنق الرحم بعد جرعة زائدة من المهدئ. وأكد التحقق من القتل الرحيم بسبب نقص التنفس. أجريت عملية جراحية لا بقاء على الفئران. تمت الموافقة على جميع بروتوكولات البحوث من قبل لجنة رعاية واستخدام الحيوان المؤسسي (IACUC).
1. صياغة وجهاز الاختيار لتوليد فارالهباء maceutical
ملاحظة: صياغة واختيار الجهاز تعتمد على الخصائص الفيزيائية والكيميائية للدواء الفردية أن رذاذ، وبالتالي يتم عرض بروتوكولات العامة أدناه ويشار إلى القارئ إلى استعراضات تسنغ 25 و 26 O'Riordan.
- الهباء مسحوق جاف
- يسحق المخدرات المساحيق الجافة في طاحونة الكرة، طاحونة طائرة أو جهاز مماثل 27 وضمان توزيع الدقائق الصغيرة حجم الجسيمات (PSD) يحتوي على جزيئات للتنفس (0،5-5 ميكرون الشامل قطر الهوائية المتوسط، MMAD) حجم الجسيمات. مزيج مركبات اختبار القوية التي تتطلب التخفيف مع اللاكتوز الدقائق الصغيرة.
ملاحظة: إذا لم يكن هناك ما يكفي من مسحوق ميكرون لتحديد PSD مع المسبار شلال، مديرية الأمن العام من (مليغرام من الباطن) عينة صغيرة من مسحوق الدقائق الصغيرة يمكن أن يقاس تشتت الضوء لتأكيد أنه يحتوي على جزيئات صغيرة / استنشاق. - توليد مسحوق الهباء الجوي الجاف باستخدام رايت تغذية الغبار مسحوق جاف الهباء الجوي المولد. حزمة ميكرون المخدرات / مسحوق اللاكتوز في خزان اسطواني باستخدام الضغط الهيدروليكي اليدوي في ما يقرب من 1000 جنيه لكل متر مربع بوصة (رطل) لإنتاج الكعك المتراصة من مسحوق يستخدم كمدخل من قبل رايت تغذية الغبار الهباء الجوي مولد 17.
- المسمار خزان أسطواني على تغذية الغبار رايت دفع الخزان حتى نصل مكشطة على اتصال مع كعكة المخدرات.
- قم بتوصيل منفذ للتغذية الغبار رايت إلى إعصار ومدخل إلى مصدر الهواء المضغوط المقرر أن معدل تدفق الهواء 15 لتر / دقيقة (بحد أقصى ضغط 90 رطل).
- تعيين مراقبة معدل التغذية إلى 0.7 الثورة في الدقيقة (دورة في الدقيقة) وتشغيل رايت الغبار مولد تغذية الهباء الجوي.
ملاحظة: 0.7 دورة في الدقيقة يناظر المادة اختبار معدل التغذية كعكة من 1 غرام / ساعة عند استخدام صغيرة رايت الغبار تغذية أسطواني الخزان. تغذية رايت الغبار بحفر طبقة رقيقة من بو المضغوطwder قبالة المادة كعكة اختبار عن طريق تناوب الخزان. يحمل الهواء غبار من تغذية الغبار رايت، من خلال فوهة الصوتية لإزالة التكتل، وإلى إعصار لإزالة الجزيئات غير استنشاق والكتل. - قم بتوصيل منفذ الإعصار إلى الكنيست الهباء الجوي المركزية وحدة استنشاق (الشكل 1).
يمكن ضغط المركبات 300-1500 رطل في خزان تغذية الغبار رايت: ملاحظة. والهدف من ذلك هو ضغط جزيئات بما فيه الكفاية بحيث سيتم الاحتفاظ بها في الخزان عند مقلوب، ولكن ليس كثيرا أن تغذية الغبار رايت لا يمكن كشط طبقة رقيقة لإعادة هباء. يجب أن نتذكر أن مقياس على الضغط الهيدروليكي اليدوي يقرأ في جنيه والغطاس على صغير خزان تغذية الغبار يحتوي على مساحة حوالي 0.25 بوصة مربعة. لذلك، 250 رطل من قوة ضغط على 0.25 بوصة مربعة ما يعادل 1000 رطل.
- يسحق المخدرات المساحيق الجافة في طاحونة الكرة، طاحونة طائرة أو جهاز مماثل 27 وضمان توزيع الدقائق الصغيرة حجم الجسيمات (PSD) يحتوي على جزيئات للتنفس (0،5-5 ميكرون الشامل قطر الهوائية المتوسط، MMAD) حجم الجسيمات. مزيج مركبات اختبار القوية التي تتطلب التخفيف مع اللاكتوز الدقائق الصغيرة.
- الهباء الجوي السائل مرذذ
- حل المخدرات في 100 مل من الماء أو محلول ملحي فيزيولوجي.
- تحميل حقنة 100 مل مع الحل المخدرات ووضع الحقنة في ضخ حقنة مع معدل التدفق وضعت في 1 مل / دقيقة.
- تواصل ضخ حقنة لالبخاخات طائرة وتطهير الهواء من خط تغذية المؤدية إلى البخاخات.
- ربط مصدر الهواء المضغوط إلى البخاخات طائرة وتعيين متر تدفق الهواء إلى 10 لتر / دقيقة.
- إدراج البخاخات طائرة إلى ما قبل الفاصل. ما قبل الفاصل يربط البخاخات إلى الكنيست الهباء الجوي المركزية وحدة استنشاق (الشكل 1).
ملاحظة: كثير من المركبات الدوائية محدودة الذوبان المائي وتصاغ على نحو أفضل كما الهباء مسحوق جاف. إذا كان الوقف مستقرة يمكن أن تكون مصنوعة من ميكرون (MMAD <5 ميكرومتر) المركب، فإنه يمكن استخدامها مع البخاخات طائرة. ينبغي توخي الحذر حيث توقف قد تسد البخاخات. تركيزات تغذية البخاخات من 1 ملغ / مل لمركبات قوية (مثل قصبيإبراتروبيوم) إلى 40 ملغ / استخدمت تعليق مل (للمركبات أقل قوية مثل كبريتات سالبوتامول). تم تعيين معدل التغذية ضخ حقنة في 1 مل / دقيقة لسبب عملي. للسماح ليتم الانتهاء من فترة موازنة تركيز الهباء الجوي والتعرض 45 دقيقة طويلة دون الحاجة لإعادة تحميل حقنة.
2. الهباء إعداد التعرض تجربة
- قياس تركيز الدواء (عن طريق جمع الهباء الجوي على مرشح المطلق) وتوزيع حجم الجسيمات (عن طريق جمع الهباء الجوي باستخدام المسبار سلسلة) من الهباء الجوي الذي يدخل الوحدة استنشاق آخر قبل الفاصل / الإعصار. استخدم هذه المعلمات جنبا إلى جنب مع التهوية الحيوان دقيقة، ووزن الجسم، ووقت التعرض لتقدير جرعة من المخدرات تودع في الرئتين.
- تزن مرشح المطلق وتسجيل الوزن التصفية. وضع مرشح في حامل تصفية وتجميع حامل مرشح. ربط مدخل حامل تصفية المطلقإلى الهباء الجوي الكنيست ميناء عينة المركزي ومنفذ لمصدر فراغ وضع لأخذ عينات من الهباء الجوي بمعدل تدفق من 1 لتر / دقيقة لمدة التجربة.
ملاحظة: كتلة من المخدرات على مرشح بعد أخذ العينات لمدة 45 دقيقة يمكن أن يكون في مجموعة فرعية ميكروجرام و / أو أن تكون مختلطة مع اللاكتوز، ملح كلوريد الصوديوم، أو أي مركبة أخرى. A توازن دقيق الذي يقرأ إلى 0.1 ميكروجرام ضروري. للحصول على وزن دقيق من المخدرات تترسب على التصفية، يجب معايرتها مرشح وزنه في بيئة الرطوبة التي تسيطر عليها. لا يمكن إلا أن وزن المخدرات على المرشحات يمكن استخدامها في حساب الجرعة إذا لم يكن هناك سيارة في صياغة أو السيارة هو الماء. عندما يكون هناك سيارة في صيغة أخرى من المياه، ووزن المواد المخدرة على المرشح يعطي فقط نقطة انطلاق المقدرة لمزيد من التحليل للمحتوى المخدرات من قبل عالية الأداء اللوني السائل (HPLC). - وزن وتسجيل وزن 7 سلسلة مرشحات المرحلة المسبار واحد نهائي "ذيل قطعة". منقي. وضع مرشح في كل مرحلة من المراحل السبع المسبار سلسلة وتجميع ميرسر سلسلة المسبار 28. ربط مدخل المسبار سلسلة لالهباء الجوي المركزي الكنيست ميناء العينة ومنفذ لمصدر فراغ وضع لأخذ عينات من الهباء الجوي في معدل التدفق يتم معايرة المسبار شلال في (عادة 0.5 أو 1 لتر / دقيقة) لمدة تجربة.
- رصد محتوى الهباء الجوي من وحدة استنشاق مع الوقت الحقيقي رصد الهباء الجوي (انظر الجدول المواد والكواشف) لتأكيد مولدات الهباء الجوي وظيفية وتنتج الهباء الجوي مستقرة في كافة مراحل التجربة. ربط مدخل لرصد الهباء الجوي في الوقت الحقيقي لالهباء الجوي الكنيست ميناء عينة المركزي ومنفذ لمصدر فراغ وضع لأخذ عينات من الهباء الجوي بمعدل تدفق من 1 لتر / دقيقة لمدة التجربة.
ملاحظة: إشارة من الوقت الحقيقي يقال رصد الهباء الجوي في ميكروغرام / لتر، ولكن يتم معايرة للغبار الطريق، ويجب تعديلهالكل الهباء الجوي المخدرات الفردية لانتاج الصحيحة قيم تركيز الهباء الجوي. ليست هناك حاجة المعايرة لاستخدام جهاز العرض لتأكيد وجود أو عدم وجود والاستقرار الزمني للتركيز الهباء الجوي. - تعيين المعلمات التحكم في العمليات (تدفق الهواء والفراغ والضغط والهباء الجوي مولد للطاقة) إلى القيم المطلوبة التي تعتمد على عدد من الحيوانات أن تكون متصلا إلى وحدة استنشاق. يتم التحكم بشكل مستمر وحدة استنشاق والهباء الجوي / مولدات رصدها من خلال نظام عملية مراقبة / الحصول على البيانات المحوسبة (DACO) المقدمة من قبل الشركة المصنعة (انظر الجدول المواد والكواشف). وينبغي أن يكون معدل تدفق الهواء في وحدة استنشاق الحد الأدنى من ما يقرب من 2 أضعاف معدل دقيقة التهوية من جميع الحيوانات في وحدة استنشاق لتفادي تراكم CO 2.
- تزن مرشح المطلق وتسجيل الوزن التصفية. وضع مرشح في حامل تصفية وتجميع حامل مرشح. ربط مدخل حامل تصفية المطلقإلى الهباء الجوي الكنيست ميناء عينة المركزي ومنفذ لمصدر فراغ وضع لأخذ عينات من الهباء الجوي بمعدل تدفق من 1 لتر / دقيقة لمدة التجربة.
- الفئران الحمل في restrainers الأنف الوحيد قبل تعريض إلى الهباء الجوي في وحدة استنشاق الأنف الوحيد. تحميل أيضا ضبط النفس الحيوانات السيطرة الإجهاد فيلrestrainers للتنفس هواء الغرفة.
ملاحظة: تتكون تجربة الجرعة / الاستجابة من مجموعات متعددة من الفئران التي تعرضت للالهباء الجوي لكميات مختلفة من الزمن. ويستخدم وقت التعرض للسيطرة على جرعة يتلقى كل مجموعة خلال تجربة الجرعة / الاستجابة.- زاوية الزجرية أنبوب يصل نحو السقف بينما يحاول تحميل الحيوانات، كما أنها تميل إلى تشغيل أعلى محاولته الهرب. مشيرا أنابيب أسفل أثناء تحميل سيشجع الدوران في المكان والهروب من الجزء الخلفي من الأنبوب. ضمان توجه الأنف الماوس، في نهاية مدببة من الأنبوب وإصلاح المكبس متغير الموقف في نهاية الجزء الخلفي من رادع.
ملاحظة: هو الطراز الغطاس للسماح ذيل الماوس لتبرز من صاحب، والذي يسمح الماوس لتنظيم درجة حرارة الجسم، بينما في رادع. - ضبط المكبس للسماح للفئران لتدوير، ولكن لا تتحول الرأس الى الذيل. لضمان استنشاق الهباء الجوي.
- باستمرار مراقبةالفئران بينما في أنابيب زجرية. بعد تحديد المواقع المكبس، الفئران الصغيرة (<20 غراما) في كثير من الأحيان محاولة لتحويل الرأس الى الذيل في أنابيب واعتماد U-الموقف حيث لديهم مشاكل في التنفس. هذا السلوك تحول هو الأكثر انتشارا في أول 5 دقائق من ضبط النفس، بعد أن الفئران نادرا محاولة لتحويل الرأس الى الذيل.
- زاوية الزجرية أنبوب يصل نحو السقف بينما يحاول تحميل الحيوانات، كما أنها تميل إلى تشغيل أعلى محاولته الهرب. مشيرا أنابيب أسفل أثناء تحميل سيشجع الدوران في المكان والهروب من الجزء الخلفي من الأنبوب. ضمان توجه الأنف الماوس، في نهاية مدببة من الأنبوب وإصلاح المكبس متغير الموقف في نهاية الجزء الخلفي من رادع.
3. الهباء تسليم
- إدراج سدادات لسد منافذ تسليم وحدة استنشاق وتفعيل مولد الهباء الجوي مضغوطة تحكم تدفق الهواء، وحدة استنشاق مضخة فراغ من داخل برنامج حاسوبي لمراقبة العملية.
- وبمجرد أن قراءات من رصد الهباء الجوي في الوقت الحقيقي تثبت تركيز الهباء الجوي يجب أن يأتي إلى التوازن (~ 30 دقيقة، الشكل 2)، تبدأ إزالة السدادات وإدخال أنابيب الأنف فقط تقييد تحتوي على الفئران في وحدة استنشاق. كرر حتى يتم توصيل جميع الفئران أن تتعرض لالمخدرات إلى وحدة استنشاق.
ملاحظة: فيعلى سبيل المثال التجربة، يتم تعيين تدفق الهواء الكلي تزويد وحدة استنشاق عن طريق مولد الهباء الجوي وتخفيف الهواء لتوفير معدل تدفق / دقيقة 0.5 L إلى كل من المنافذ التعرض الحيوان في الاستخدام. على سبيل المثال، / دقيقة مجموع تدفق الهواء 15 L ما يكفي لتزويد كل من الموانئ 30 في وحدة استنشاق. وهذا هو أكثر من ذلك بكثير تدفق الهواء مما هو مطلوب من قبل تهوية دقيقة من الفئران، ولكن تدفق الهواء أكبر ضروري لتزويد (هبوط الضغط عبر مولد الهباء الجوي) لإنتاج الطاقة (تفتيت / دي بدي) الهباء الجوي. - حالما يتم تحميل جميع الحيوانات في وحدة التعرض، وتشغيل مضخات أخذ العينات الفراغ التي ترتبط إلى تصفية وسلسلة المسبار المطلق باستخدام برنامج حاسوبي لمراقبة العملية.
- عندما يتم الانتهاء من جميع التعرضات، إيقاف المولد الهباء الجوي وإزالة الفئران تبقى من وحدة استنشاق.
وسيتم التعامل مع الحيوانات في غطاء محطة التغيير أو من قبل أفراد يرتدون قناع الوجه: ملاحظة. بعد الانتهاء من تسليم الهباء الجوي، والفئران هي صemoved من الأنابيب ومطهرة الأنابيب بعد كل استخدام.
4. حساب من المودعين الجرعة
- لحساب الجرعة أودعت 29 في ميكروغرام / كغ (المعادلة 1) مضاعفة تركيز الدواء في الهباء الجوي (ميكروغرام / L) س دقيقة التهوية (L / دقيقة) مدة العاشر من التعرض (دقيقة) × نسبة استنشاق س الرئوي جزء ترسب والقسمة على وزن الجسم (كغ).
- حساب تركيز الهباء الجوي (ميكروغرام / لتر) من خلال قسمة كتلة من المخدرات على مرشح المطلق (ميكروغرام) من معدل تدفق الهواء من خلال فلتر (L / دقيقة) مضروبا في وقت أخذ العينات (دقيقة). تقدير التهوية الماوس، دقيقة بواسطة معادلة المغايرة النسبية على أساس وزن الجسم 30. جزء قابل للاستنشاق هو 1 كما صدر الهباء الجوي من خلال ما قبل الفاصل لإزالة الجزيئات غير استنشاق، ويتم تحديد ترسب جزء الرئوي من MMAD الهباء الجوي المخدرات (الشكل 3) باستخداممنحنيات المعايرة التجريبية من الهباء monodisperse (الشكل 4) 31.
Representative Results
تم حل بروميد قصبي إبراتروبيوم في محلول ملحي 0.9٪ عند تركيز 1 ملغ / مل. وقد شغل حقنة 100 مل مع الحل صياغة إبراتروبيوم وتم إدراج حقنة في ضخ حقنة وضع لتغذية البخاخات طائرة (الشكل 1) في معدل التدفق من 1 مل / دقيقة. تفعيل نظام مراقبة للوحدة استنشاق يبدأ / تدفق الهواء دقيقة 10 L إلى البخاخات طائرة، و 5 L / دقيقة تدفق الهواء التخفيف إلى غرفة التخفيف، و 15.5 لتر / دقيقة من تدفق الهواء فراغ لرسم الهباء الجوي المخدرات من وحدة استنشاق بمجرد أن يمر الأنف من الفئران. تم تنشيط ضخ حقنة في الوقت الحقيقي مضخة رصد الهباء الجوي العينة. تم إدراج أربعة وعشرين الفئران في وحدة استنشاق بعد يؤكد رصد الهباء الجوي في الوقت الحقيقي وتركيز الهباء الجوي في وحدة استنشاق تأتي إلى التوازن (15-30 دقيقة، الشكل 2). مضخات العينة للمرشح المطلق (1 لتر / دقيقة) وشلالتحولت المسبار (0.5 لتر / دقيقة) على مرة واحدة تم ربط جميع الفئران إلى وحدة استنشاق. تمت إزالة أول مجموعة من 8 الفئران من وحدة استنشاق بعد 5 دقائق، المجموعة الثانية بعد 15 دقيقة، والمجموعة الثالثة بعد 45 دقيقة. وقد تم قياس الشعب الهوائية 32 حيث أن الزيادة في الجهاز التنفسي مقاومة النظام (RRS) لجرعة واحدة من مرذذ ميثاكولين (30 ملغ / مل) تسليم 2 ساعة بعد الجرعات إبراتروبيوم باستخدام جهاز التنفس الصناعي القوارض 33. الزيادة في المئة في RRS لكل حيوان، وتحسب كما أقصى RRS خلال فترة 3 دقيقة بعد ميثاكولين مرذذ (Rmax) ناقص قيمة RRS لقياس خط الأساس قبل ميثاكولين (Rbase) مقسوما على Rbase (٪ زيادة في RRS = (Rmax -Rbase) / Rbase)، كانت تستخدم ل quantitate في الشعب الهوائية.
تم حل الهباء الجوي تترسب على المرشحات سلسلة المسبار ومرشح المطلق خلال دقيقة و 45 للتعرض الهباء الجوي في 50٪ أسيتونيتريل وكتلة إبراتروبيوم quantitated بواسطة HPLC (الجدول 1). تم احتساب MMAD س / GSD من الهباء الجوي إبراتروبيوم أن تكون 1.7 س / 1.5 ميكرومتر (الشكل 3) وجزء ترسب (DF) من 0.037 بالنسبة للفئران استخدمت لالهباء الجوي مع MMAD من 1.7 ميكرومتر (الشكل 4). وكان جزء قابل للاستنشاق (IF) (1)، تم تمرير الهباء الجوي من خلال ما قبل الفاصل لإزالة الجزيئات غير استنشاق. تم حساب متوسط تركيز إبراتروبيوم في الهباء الجوي (0.5 ميكروغرام / لتر) من كتلة إبراتروبيوم على مرشح المطلق (22 ميكروغرام) مقسوما على معدل تدفق الهواء سحبت من خلال فلتر (1 لتر / دقيقة) مضروبا في وقت أخذ العينات (45 دقيقة). وكان متوسط وزن الجسم من الفئران 0.019 كجم، وكان يحسب لها تهوية دقيقة تنبأ كما 0.021 لتر / دقيقة. باستخدام المعادلة 1، وجرعات المودعة ل5 و 15 و 45 مجموعة التعرض دقيقة كان 0.1، 0.3، و 0.9 ميكروغرام / كغ. على التوالي.
= "1"> الابراتروبيوم مستعمل مرذذ ميثاكولين الناجم عن ضيق الشعب الهوائية في 8 أسابيع القديمة C57BL / 6 الفئران. ارتفعت ميثاكولين RRS في غضون ثوان من إدارة مرذذ (الشكل 5، أعلى لوحة). وRRS المجموعة الضابطة (المعرضة للهواء الغرفة بدلا من الهباء الجوي إبراتروبيوم) زيادة من قيمة خط الأساس من 0.62 ± 0.03 بيت إدارة المال 2 O * ق / مل إلى الحد الأقصى لقيمة 1.66 ± 0.12 بيت إدارة المال 2 O * ق / مل، وهو ما يمثل زيادة 168 ± 9٪ في RRS، 70 ق بعد تناوله ميثاكولين الهباء الجوي. وقد تحول دون الزيادة في المئة في مقاومة الجهاز التنفسي بطريقة تعتمد على الجرعة عن طريق جرعات استنشاق من إبراتروبيوم. وقد تحول دون الزيادة في المئة في RRS بنسبة 51 ± 9٪، و 79 ± 14٪، و 89 ± 2٪ (الشكل 5، اللوحة السفلية) بجرعات المودعة استنشاقه من إبراتروبيوم 0.1، 0.3، و 0.9 ميكروغرام / كغ على التوالي.
ز "/>
الشكل 1: وحدة استنشاق مسحوق جاف مع مولد الهباء الجوي المرفقة. يظهر البخاخات المستخدمة لتوليد الهباء الجوي من المستحضرات السائلة على اليمين. 1) تغذية رايت الغبار، 2) الإعصار، 3) ضخ حقنة، 4) البخاخات طائرة إدراجها في مرحلة ما قبل الفاصل، 5) خالط الهواء التخفيف. عند تسليم الهباء مرذذ، يتم استبدال تغذية الغبار والأعاصير التي كتبها ضخ حقنة، البخاخات طائرة / قبل الفاصل، وخالط الهواء التخفيف. وجهة نظر الموسع (معدلة من اولدهام 21) يعرض مسار تدفق الهباء الجوي في منطقة التنفس حول الأنف الحيوان الذي يتم إنشاؤه عن طريق إدخال أنبوب الزجرية في وحدة استنشاق. الهباء الجوي يملأ الهباء الجوي المركزي (الرمادي) الجلسة المكتملة للوحدة استنشاق، يتدفق إلى الأنف الحيوان حيث يتم سحبها مرة أخرى عن طريق فراغ طفيف في (أبيض) بكامل هيئتها الخارجية وفي مرشحات جمع النفايات (لا يظهر). ررتخفيف انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 2: في الوقت الحقيقي القياسات رصد الهباء الجوي تأكيد تركيز الهباء الجوي في وحدة استنشاق يصل التوازن ~ 30 دقيقة بعد تشغيل المولد الهباء الجوي. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل (3): كتلة إبراتروبيوم التي تم جمعها في كل مرحلة من مراحل المسبار سلسلة (أزرق شريط الرسم البياني) مضافين مع تناسب منحنى (المنحنى الأسود) المستخدمة لحساب MMAD وGSD توزيع حجم الجسيمات الهباء الجوي. رجاءانقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 4: نسبة ترسب الرئتين الماوس بوصفها وظيفة من MMAD لالهباء تسليمها من جراء استنشاق الأنف فقط (بصيغتها المعدلة من هسيه 31). لالجسيمات أحجام أقل من 0.5 ميكرون الأكبر من الهباء الجوي والزفير ولا تودع في الرئتين (مثل دخان السجائر). لالجسيمات أحجام أكبر من 5 ميكرون، ويتم ترشيح أكثر من الهباء الجوي من قبل الأنف. الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 5: الزيادة السريعة في مقاومة الجهاز التنفسي الناجمة عن administe ميثاكولين مرذذيتم حظر الأحمر إلى الفئران عن طريق إبراتروبيوم تسليمها من جراء استنشاق الأنف الوحيد الذي الفئران (ن = 8 في كل مجموعة، أعلى لوحة). مستعمل إبراتروبيوم والناجم عن زيادة ميثاكولين في مقاومة الجهاز التنفسي مع ED 50 من 0،1 ميكروغرام / كغ جرعة المودعة (* ف <0.05 مقابل السيطرة، واللوحة السفلية). الرجاء انقر هنا لمشاهدة نسخة أكبر من هذا الرقم.
| استخدمت بيانات المسبار سلسلة لحساب MMAD وGSD | ||
| تصفية المرحلة | إبراتروبيوم على مرشح بواسطة HPLC (ملغ) | مرحلة قص القطر (مم) |
| 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 |
الجدول 1: بيانات المسبار تتالي المستخدمة لحساب MMAD وGSD
Discussion
وقد وصفت نظام استنشاق الأنف فقط وتشغيله لتقديم الهباء الأدوية إلى الرئتين من القوارض. تقييد الحيوانات في أصحاب الأنف الوحيد هو طريقة تستخدم عادة لتعريض الحيوانات للمواد المحمولة جوا. وقد أجريت تجربة يدل على مضادات الكولين قصبي بروميد إبراتروبيوم 34 يمكن عكس أكثر قدرة ميثاكولين الناجم عن ضيق الشعب الهوائية عند تسليمها من جراء استنشاق الأنف الوحيد الذي الفئران مع ED 50 من 0،1 ميكروغرام / كغ المودعة الجرعة. وهناك حاجة إلى زيادة أكبر من 10 أضعاف الجرعة الفعالة للإبراتروبيوم لالقصبات بعد الولادة داخل الرغامى (ED 50 داخل الرغامى = 1.3 ميكروغرام / كغ، لا تظهر البيانات) التسليم. هذا ويرجع ذلك إلى نمط ترسب غير متجانس من المخدرات في الرئتين التي تنتجها الجرعات داخل الرغامى 3 و 5 و 10. 10 أضعاف، وزيادة الجرعة الفعالةوقد لوحظت فروق بين تقنيات الجرعات المستنشقة وداخل الرغامى لأدوية أخرى في وقت سابق من قبل الآخرين (4).
نمط ترسب غير متجانس من المخدرات في الرئتين التي تنتجها الجرعات داخل الرغامى أيضا يبطئ امتصاص الدواء عن طريق الرئة 35، وخفض المعدل الذي المخدرات تدخل الدورة الدموية ويقلل من فرص رؤية الآثار الجانبية الجهازية. لذلك، لتحسين السلامة / فعالية (مؤشر العلاجية) 36 من الأدوية المستنشقة جديدة، يجب استخدام الأنف فقط تسليم الاستنشاق. سوف ترسب داخل الرغامى اعطاء تقدير دقيق للTI عن طريق توليد جرعات فعالة عالية خطأ في جرعات الرئة وانخفاض في الدورة الدموية.
كما يتم تطوير عقاقير جديدة ألقاه طريق الاستنشاق، فإنه من الضروري أن تترجم بشكل مناسب جرعة دواء فعال من الدراسات قبل السريرية فعالية للتنبؤ وEFجرعة الإنسان ficacious للتجارب السريرية. وفاة الشائنة من Tusko الفيل 37 ويستشهد عادة في الكتابات التي تذكرنا استخدام التحجيم متسارعا للتنبؤ جرعات بين الأنواع المخدرات وأن الجرعات بين الأنواع المخدرات لا ينبغي استقراء خطيا على أساس مقارنة بسيطة من الجماهير الجسم. ومن الشائع استخدام نهج متسارعا مع الأس ب المغايرة النسبية 0.67 التنبؤ جرعات المخدرات الإنسان من فعالية قبل السريرية دراسات 38. باستخدام الماوس استنشاق ED 90 من 0،9 ميكروغرام / كغ للإبراتروبيوم، داعية متسارعا 0.67، كتلة جسم الفأر من 0.03 كجم، وكتلة الجسم البشري من 60 كغ. وED البشري حوالي 90 0.07 ميكروغرام / كغ ((0.9 * (0.03 / 60) (1 حتي 0،67) = 0.07) يمكن أن تحسب على النحو الإنسان جرعة المودعة توقع من البيانات الماوس لدينا، وهذا توقع قيمة مشابه للإنسان الفعلي جرعة المودعة فعالة من 0.26 ميكروغرام / كغ، والتي يمكن أن تحسب من تسليمها تفعلذاتها من 40 ميكروغرام 39 مقسوما على كتلة الجسم البشري من 60 كلغ مضروبا في الفم جزء استنشاق ترسب الرئوي البشري 16 0.4 ((40/60) * 0.4 = 0.26). تقديرا لجرعة الإنسان استنشاقه المودعة فعالة يساعد أيضا على التخطيط لجرعات تسليمها المستخدمة في الدراسات استنشاق السموم اللازمة للتجارب السريرية 40.
المعدات المتخصصة وكمية كبيرة من مركب اختبار (كميات غرام) المطلوبة لالأنف فقط إيصال الدواء المستنشق يمكن أن يكون قيود كبيرة عند تطوير تقنية استنشاق الأنف الوحيد. A المدى المعايرة دون الحيوانات الحالية أمر ضروري إذا كنت بحاجة لجرعة محددة ل(عادة السموم وليس فعالية الجرعة / الاستجابة) دراسة، وهذا المدى المعايرة تتطلب المزيد من المخدرات لتكون متوفرة. هذا المدى المعايرة ضروري لأن الخصائص الفيزيائية من كل دواء / صياغة يمكن أن تختلف يكفي أن تؤثر بشكل كبير على جرعة المودعةمن المخدرات في الرئتين. مطلوب تعظيم الاستفادة من معدلات الهواء والأعلاف المخدرات إلى المولد الهباء الجوي خلال الفترة السابقة المعايرة لتحقيق حجم الجسيمات الهباء وتركيز للجرعة المحددة المطلوبة. في حين أن معدلات الهواء والأعلاف المخدرات الهباء الجوي مولد المقترحة في الأساليب هي نقطة انطلاق معقولة، هناك إمكانية أن لصياغة دواء معين سيتم إنشاء غير استنشاق (حجم الجسيمات> 5 ملم) الهباء الجوي. في مرحلة ما قبل السريرية، هناك كثير من الأحيان لا يكفي المخدرات متاحة للقيام المدى المعايرة وأنه من المستحيل أن تعرف مسبقا ما الجرعات (إن وجدت) والدخول في الرئتين. أيضا، يتم إنتاج الكهرباء الساكنة أثناء عملية توليد الهباء الجوي، ويمكن أن تؤثر على الوقت اللازم للتركيز الهباء الجوي للتوازن. ومن المهم أن الأرض بشكل صحيح المعدات للحد من تهمة ثابتة. وثمة خيار آخر للحد من الكهرباء الساكنة لإضافة الرطوبة إلى الهواء تزويد وحدة استنشاق، لزيادة التوصيل وتبديد رسوم كهرباء على جسيمات 25. ترطيب الهواء تزويد المولد الهباء الجوي غير مطلوب للراحة الحيوانية خلال (<1 ح) دورات قصيرة الجرعات ولكن ينبغي النظر في حال استخدام الجرعات مرات أطول.
يمكن أن يتم تسليم الأدوية إلى الرئتين من الحيوانات عن طريق استنشاق الأنف الوحيد السلبي أو أساليب إدارة داخل الرغامى المباشرة التي تجاوز ترسب البلعوم. يستخدم الأنف الوحيد تسليم استنشاق عادة في مجال استنشاق السموم 41 ولكنها تستخدم لماما في عملية اكتشاف الدواء في وقت مبكر. وهناك حاجة إلى فريق بحثي متعدد التخصصات لإجراء دراسات استنشاق الأنف الوحيد نظرا ل: الحاجة إلى كميات كبيرة من المخدرات، والمعرفة المتخصصة المطلوبة لصياغة وتوليد، وتوصيف هباء. تشغيل المعدات المعقدة، وقياس نجاعة الأدوية في نماذج حيوانية من أمراض الجهاز التنفسي. وتستخدم تقنيات التوصيل الموصوفة هنا لتطوير األصغرل جزيء استنشاق المخدرات ولكن في المستقبل يمكن تطبيقها لتطوير البيولوجية المستنشقة 42 و 43. نأمل الإجراءات والنصائح موثقة في هذه المخطوطة سيسهل الجديد قبل السريري اكتشاف الأدوية والسموم الباحثين لاكتساب المهارات اللازمة لتوصيل الأدوية إلى القوارض عن طريق الاستنشاق الهباء الجوي.
Disclosures
جميع المؤلفين المستخدمة من قبل أمجين. وتدفع رسوم النشر لهذا هذا الفيديو المقال من قبل أمجين.
Acknowledgments
ونحن نعترف: الدكتور توماس بوديمان في بورصة طوكيو SYSTEMS GMBH لبلده الفني الخبرات والمعدات التخصيص. جون فراي (باتيل شركة) والدكتور رودي جايجر (CH تكنولوجيز) لإجراء مناقشات مفيدة لهم. تيان وو، وسام Mboggo، أبريل ميلر، وسين دافيس (أمجين) للمساعدة في التجارب.
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 |
References
- Chapman, R. W., et al. Pharmacology of a potent and selective inhibitor of PDE4 for inhaled administration. Eur J Pharmacol. 643 (2-3), 274-281 (2010).
- Phillips, J. E., et al. Btk inhibitor RN983 delivered by dry powder nose-only aerosol inhalation inhibits bronchoconstriction and pulmonary inflammation in the ovalbumin allergic mouse model of asthma. J Aerosol Med Pulm Drug Deliv. 29 (3), 233-241 (2016).
- Zecchi, R., et al. Impact of drug administration route on drug delivery and distribution into the lung: an imaging mass spectrometry approach. Eur J Mass Spectrom. 19 (6), 475-482 (2013).
- Cooper, A. E., Ferguson, D., Grime, K. Optimisation of DMPK by the inhaled route: challenges and approaches. Curr Drug Metab. 13 (4), 457-473 (2012).
- Leong, B. K., Coombs, J. K., Sabaitis, C. P., Rop, D. A., Aaron, C. S. Quantitative morphometric analysis of pulmonary deposition of aerosol particles inhaled via intratracheal nebulization, intratracheal instillation or nose-only inhalation in rats. J Appl Toxicol. 18 (2), 149-160 (1998).
- Pauluhn, J. Overview of inhalation exposure techniques: strengths and weaknesses. Exp Toxicol Pathol. 57 Suppl 1, 111-128 (2005).
- Wong, B. A. Inhalation exposure systems: design, methods and operation. Toxicol Pathol. 35 (1), 3-14 (2007).
- Phalen, R. F. Inhalation Studies Foundations and Techniques. , 2nd, Informa Healthcare. (2009).
- Siddiqui, S., et al. Pulmonary eosinophilia correlates with allergen deposition to the lower respiratory tract in a mouse model of asthma. Clin Exp Allergy. 38 (8), 1381-1390 (2008).
- Brain, J. D., Knudson, D. E., Sorokin, S. P., Davis, M. A. Pulmonary distribution of particles given by intratracheal instillation or by aerosol inhalation. Environ Res. 11 (1), 13-33 (1976).
- Liu, F., Li, W., Pauluhn, J., Trubel, H., Wang, C. Lipopolysaccharide-induced acute lung injury in rats: comparative assessment of intratracheal instillation and aerosol inhalation. Toxicology. 304, 158-166 (2013).
- Bivas-Benita, M., Zwier, R., Junginger, H. E., Borchard, G. Non-invasive pulmonary aerosol delivery in mice by the endotracheal route. Eur J Pharm Biopharm. 61 (3), 214-218 (2005).
- Morello, M., et al. Dry-powder pulmonary insufflation in the mouse for application to vaccine or drug studies. Tuberculosis (Edinb). 89 (5), 371-377 (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).
- Pauluhn, J., Mohr, U. Inhalation studies in laboratory animals--current concepts and alternatives. Toxicol Pathol. 28 (5), 734-753 (2000).
- Snipes, M. B., McClellan, R. O., Mauderly, J. L., Wolff, R. K. Retention patterns for inhaled particles in the lung: Comparisons between laboratory animals and humans for chronic exposures. Health Phys. 57 (Sup 1), 69-78 (1989).
- Wright, B. M. A new dust-feed mechanism. J Sci Inst. 27, 12-15 (1950).
- Scheuch, G., Siekmeier, R. Novel approaches to enhance pulmonary delivery of proteins and peptides. J Physiol Pharmacol. 58 Suppl 5 (Pt 2), 615-625 (2007).
- Phillips, J. E., Ji, L., Rivelli, M. A., Chapman, R. W., Corboz, M. R. Three-dimensional analysis of rodent paranasal sinus cavities from X-ray computed tomography (CT) scans. Can J Vet Res. 73 (3), 205-211 (2009).
- Wolff, R. K. Toxicology studies for inhaled and nasal delivery. Mol Pharm. , (2015).
- Oldham, M. J., Phalen, R. F., Budiman, T. Comparison of predicted and experimentally measured aerosol deposition efficiency in BALB/c mice in a new nose-only exposure system. Aerosol Sci Technol. 43 (10), 970-977 (2009).
- Cannon, W. C., Blanton, E. F., McDonald, K. E. The flow-past chamber: an improved nose-only exposure system for rodents. Am Ind Hyg Assoc J. 44 (12), 923-928 (1983).
- Narciso, S. P., Nadziejko, E., Chen, L. C., Gordon, T., Nadziejko, C. Adaptation to stress induced by restraining rats and mice in nose-only inhalation holders. Inhal Toxicol. 15 (11), 1133-1143 (2003).
- Guide for the Care and Use of Laboratory Animals. , 8th, National Academies Press. (2011).
- Zeng, X., Martin, G., Marriott, C. Particulate Interactions in Dry Powder Formulations for Inhalation. , Taylor & Francis. (2001).
- O'Riordan, T. G. Formulations and nebulizer performance. Respir Care. 47 (11), 1305-1313 (2002).
- Pilcer, G., Amighi, K. Formulation strategy and use of excipients in pulmonary drug delivery. Int J Pharm. 392 (1-2), 1-19 (2010).
- Mercer, T. T., Tillery, M. I., Newton, G. J. A multi-stage, low flow rate cascade impactor. J. Aerosol Sci. 1 (1), 9-15 (1970).
- Forbes, B., et al. Challenges in inhaled product development and opportunities for open innovation. Adv Drug Deliv Rev. 63 (1-2), 69-87 (2011).
- Alexander, D. J., et al. Association of inhalation toxicologists (AIT) working party recommendation for standard delivered dose calculation and expression in non-clinical aerosol inhalation toxicology studies with pharmaceuticals. Inhal Toxicol. 20 (13), 1179-1189 (2008).
- Hsieh, T. H., Yu, C. P., Oberdorster, G. Deposition and clearance models of Ni compounds in the mouse lung and comparisons with the rat models. Aerosol Sci Technol. 31 (5), 358-372 (1999).
- Phillips, J. E., et al. House dust mite models: will they translate clinically as a superior model of asthma. J Allergy Clin Immunol. 132 (1), 242-244 (2013).
- McGovern, T. K., Robichaud, A., Fereydoonzad, L., Schuessler, T. F., Martin, J. G. Evaluation of respiratory system mechanics in mice using the forced oscillation technique. JoVE. (75), e50172 (2013).
- Storms, W. W., DoPico, G. A., Reed, C. E. Aerosol Sch 1000. An anticholinergic bronchodilator. Am Rev Respir Dis. 111 (4), 419-422 (1975).
- Schanker, L. S., Mitchell, E. W., Brown, R. A. Jr Species comparison of drug absorption from the lung after aerosol inhalation or intratracheal injection. Drug Metab Dispos. 14 (1), 79-88 (1986).
- Biju, P., et al. Steroidal C-21 mercapto derivatives as dissociated steroids: discovery of an inhaled dissociated steroid. Bioorg Med Chem Lett. 21 (21), 6343-6347 (2011).
- West, L. J., Pierce, C. M., Thomas, W. D. Lysergic acid diethylamide: Its effects on a male asiatic elephant. Science. 138 (3545), 1100-1103 (1962).
- Boxenbaum, H., DiLea, C. First-time-in-human dose selection: allometric thoughts and perspectives. J Clin Pharmacol. 35 (10), 957-966 (1995).
- Spina, D. Current and novel bronchodilators in respiratory disease. Curr Opin Pulm Med. 20 (1), 73-86 (2014).
- Degeorge, J. J., et al. Considerations for toxicology studies of respiratory drug products. Regul.Toxicol.Pharmacol. 25 (2), 189-193 (1997).
- McClellan, R. O., Henderson, R. F. Concepts in Inhalation Toxicology. , Taylor & Francis Group. (1989).
- Patton, J. S., et al. The particle has landed--characterizing the fate of inhaled pharmaceuticals. J Aerosol Med Pulm Drug Deliv. 23 Suppl 2, S71-S87 (2010).
- Depreter, F., Pilcer, G., Amighi, K. Inhaled proteins: Challenges and perspectives. Int J Pharm. 447 (1-2), 251-280 (2013).
