Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Medicine

Nieuwe methoden voor intranasale toediening onder inademing verdoving te evalueren van de neus-naar-Brain Drug Delivery

Published: November 14, 2018 doi: 10.3791/58485
* These authors contributed equally

Summary

Hier beschrijven we twee nieuwe methoden van stabiele intranasale toediening onder inademing verdoving met minimale fysieke stress voor proefdieren. Ook beschrijven we een methode voor kwantitatieve beoordeling van drug distributie niveaus in de hersenen via de neus-aan-hersenen pathway met behulp van radiolabeled [14C]-inuline als model substraat van in water oplosbare macromoleculen.

Abstract

Intranasale toediening is gemeld als een mogelijke weg voor de neus-naar-brain levering van therapeutische agenten die de bloed - hersenbarrière omzeilt. Echter zijn er enkele verslagen met betrekking tot niet alleen de kwantitatieve analyse, maar ook het beheer van de optimale voorwaarden en dosering van regimes voor onderzoek van de neus-naar-brain levering. De beperkte vooruitgang in onderzoek naar mechanismen van de neus-naar-brain traject met behulp van knaagdieren vertegenwoordigt een aanzienlijke belemmering op het gebied van het ontwerpen van de neus-naar-brain afgiftesystemen voor kandidaat-drugs.

Om te krijgen wat vooruitgang in dit opzicht, wij ontwikkeld en geëvalueerd van twee nieuwe methoden van stabiele intranasale toediening onder inademing verdoving voor proefdieren. Ook beschrijven we een methode voor de beoordeling van de drug distributie niveaus in de hersenen via de neus-aan-hersenen pathway met behulp van radio-geëtiketteerden [14C]-inuline (moleculair gewicht: 5.000) als substraat model van in water oplosbare macromoleculen.

Aanvankelijk, ontwikkelden we een pipet gebaseerde intranasale administratie-protocol met behulp van tijdelijk openable maskers, waardoor ons voor het uitvoeren van betrouwbare toediening aan dieren onder stabiele verdoving. Met behulp van dit systeem, [14C]-inuline kon worden verstuurd naar de hersenen met weinig experimentele fout.

Later ontwikkelden we een intranasale toediening protocol inhoudt van omgekeerde cannulation van de kant van de luchtwegen door de slokdarm, die werd ontwikkeld om te minimaliseren van de effecten van mucociliary klaring (MC). Deze techniek heeft geleid tot aanzienlijk hogere niveaus van [14C]-inuline, die kwantitatief werd ontdekt in de bulbus olfactorius cerebrum en de medulla oblongata, dan de pipetteermethode. Dit lijkt te zijn omdat de handhaving van de drug-oplossing in de neusholte werd aanzienlijk verhoogd door actieve administratie met behulp van een injectiespuit pomp in een richting tegenovergesteld aan de MC in de neusholte.

Kortom, de twee methoden voor intranasale toediening ontwikkeld in deze studie kunnen worden verwacht dat uiterst nuttige technieken voor de beoordeling van de farmacokinetiek bij knaagdieren. De omgekeerde cannulation methode, in het bijzonder zou kunnen nuttig zijn voor de beoordeling van het volledige potentieel van de neus-naar-brain levering van drugkandidaten.

Introduction

Biomedicines zoals peptiden, oligonucleotides en antilichamen worden beschouwd als potentiële toepassing als nieuwe therapeutische agenten voor vuurvaste centraal zenuwstelsel-stoornissen die momenteel geen curatieve therapie hebben. Omdat de meeste biomedicines wateroplosbaar macromoleculen zijn, is levering uit het bloed naar de hersenen via de intraveneuze of orale toediening echter zeer moeilijk als gevolg van de impedantie van de bloed - hersenbarrière (BBB).

In de afgelopen jaren is intranasale toediening gemeld als een mogelijke weg voor de neus-naar-brain levering van therapeutische agenten die de BBB1,2,3,4,5 vermijdt. Er zijn echter relatief weinig meldingen met betrekking tot de kwantitatieve analyse van neus-aan-hersenen pathway levering6. Bovendien zijn er vrijwel geen verslagen over vastgestelde optimale administratie voorwaarden en doseren regimes, zoals volume, times, periodes, en snelheid, voor onderzoek van de neus-naar-brain levering. De genoemde tekortkomingen kunnen worden toegeschreven aan de volgende redenen: (i) een optimale wijze van intranasale toediening voor muizen nog moet worden vastgesteld, en (ii) intranasale toediening door pipetteren, die over het algemeen wordt gebruikt, wordt doorgaans gekenmerkt door de variatie van de interindividual onder de dieren als gevolg van mucociliary klaring (MC), waardoor het vaak leidt tot underestimations van het potentieel van de feitelijke levering van neus-tot-brein van een bepaald geneesmiddel.

Inademing verdoving met behulp van Isofluraan (Inleiding: 4%, onderhoud: 2%) met een inademing masker voor knaagdieren heeft opgedaan wijdverbreide gebruik, met het doel van het verminderen of elimineren van de pijn geassocieerd met chirurgie uitgevoerd op proefdieren. Het gebruik van maskers maakt het relatief eenvoudig om uit te voeren van typische drug administration bij proefdieren onder inademing verdoving via de subcutane, intraperitoneaal en intraveneuze routes. In het geval van intranasale toediening moet het masker echter worden tijdelijk verwijderd uit de dieren voor drug administration. Met onderhoud onder 2% Isofluraan, dieren meestal ontwaken snel van inademing verdoving. Wanneer het volume van de administratie per dosis groot is, hierdoor kan de oplossing van de drug van de neusholte stromen naar de slokdarm, en dus een enkele grote dosis wellicht worden opgesplitst in meerdere kleinere doses voor intranasale toediening aan kleine dieren. Zoals intranasale toediening noodzakelijk masker verwijderen voor herhaalde toediening en voldoende tijd voor duurzame neusholte levering is, is er een grote kans dat muizen van verdoving tijdens de administratieve procedures ontwaken zou. Dit maakt het erg moeilijk om uit te voeren intranasale toediening onder een stabiele toestand van verdoving, en waarschijnlijk draagt bij tot de waargenomen interindividual variatie van de neus-naar-brain levering onder knaagdieren.

In deze studie ontwikkeld wij daarom twee nieuwe methodes van stabiele intranasale toediening onder inademing verdoving, die minimale fysieke belasting van de proefdieren opleggen. Voor de eerste methode gebruikten we een tijdelijk openable masker waarmee intranasale toediening tijdens inademing verdoving. Het openable gedeelte van het masker bevat een siliconen plug die om stabiele intranasale toediening met behulp van een precisiepipet overeenkomstig administratie timing kan worden gebruikt. Voor de tweede methode, een canule is operatief ingevoegd om het passeren van de slokdarm in de neusholte en een spuitpomp werd vervolgens gekoppeld aan dit zodat de drug oplossing kon worden direct en betrouwbaar bezorgd in de neusholte onder stabiele inademing anesthesie. Deze methode kan het verbeteren van de levering van drugs in de hersenen via de neus-naar-brain-route, omdat door het aanzienlijk het minimaliseren van de effecten van MC, drug retentively in de neusholte zou worden verbeterd. Daarnaast beschrijven we een methode voor het uitrekenen kwantitatief drug distributie niveaus (% voor de ingespoten dosis/g hersenen) in de hersenen met behulp van radio-geëtiketteerden [14C]-inuline [molecuulgewicht (MW): 5.000] als een model substraat van in water oplosbare macromoleculen.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Deze dierlijke studie (#AP17P004) werd uitgevoerd overeenkomstig de richtsnoeren die zijn goedgekeurd door de Nihon Universiteit Animal Care en gebruik Comité (Tokyo, Japan). Deze studie (#17-0001) werd goedgekeurd door het midden van de isotoop van de School voor farmacie, Nihon Universiteit.

1. dieren die worden gebruikt voor intranasale toediening onder inademing verdoving

  1. Het huis van de experimentele muizen in roestvrij stalen kooien onder een 12-h licht/donker cyclus (licht op 8:00-8:00 uur), met een gecontroleerde temperatuur onderhouden bij 23 ± 1° C, luchtvochtigheid van 50% ± 10%, en ad libitum toegang tot voedsel en water.
  2. Anesthetize voorafgaand aan experimenten, de muizen via inademing van 2% Isofluraan, volgende inleiding bij een concentratie van 4%. Bevestig het vereiste veiligheidsniveau afstomping door te controleren voor de verdwijning van oppervlakte vergissingen.

2. bereiding van de oplossing van de administratie

  1. Bereid de oplossing van een administratie van [14C]-inuline (50 μM, 0.5 aanbevolen/mL per muis) door verder verdunnen in een met fosfaat gebufferde zoutoplossing, en bewaren bij 4 ° C tot gebruik.

3. intranasale administraties voor muizen

  1. Micropipet-methode met behulp van een tijdelijk openable inhalatie-masker (Figuur 1)
    Opmerking: Deze techniek is een wijziging van het protocol van de intranasale toediening met behulp van een micropipet Frey et al. ingestelde 3
    1. Oplossen van muizen in de liggende positie op een prikbord door taping hun ledematen onder inademing verdoving met 2% Isofluraan (figuur 1A).
    2. Het toedienen van een totaal volume van 25-μL beheer oplossing aan elke muis tussenpozen 30-s via 1 - tot 2-μL doses toegediend als alternatief in de linker- en neusgaten terwijl de muizen zijn vastgesteld onder inademing verdoving (figuur 1B en C).
    3. Opmerking: Afval verdoving gas is opruiming op actieve wijze (fume hood, harde-ducted bioveiligheid kabinet, vacuüm, enz.) wanneer het masker wordt geopend en op passieve wijze (verdoving afgas bus) wanneer gesloten
  2. Cannulation omkeren m ethod van de kant van de luchtwegen door de slokdarm (Figuur 2)
    Opmerking: Deze techniek is een wijziging van het protocol intranasale absorptie voor ratten Hirai et al. ingestelde 7
    1. Corrigeer muizen in de liggende positie op een prikbord door hun ledematen onder inademing verdoving met 2% Isofluraan vast te binden.
    2. Haar in de nek is geschoren en klaargestoomd via betadine of chloorhexidine toepassing gevolgd door een spoeling van alcohol.
    3. Bloot de luchtpijp en de slokdarm door uitbreiding van de huid onder de keel met een tang na het maken van een kleine incisie (1,5 cm) met een schaar.
    4. Maak een incisie (1 mm) in de luchtpijp met behulp van schaar.
    5. Invoegen van een canule (binnendiameter: 0.58 mm, exterieur diameter: 0.965 mm) tot een lengte van 1,2 cm en bevestig het andere uiteinde van de canule aan de binnenkant van de inademing masker.
    6. Maak een incisie (1 mm) in de slokdarm met behulp van schaar, plaatst u een canule (binnendiameter: 0,28 mm, exterieur diameter: 0.61 mm) tot een lengte van 1,4 cm naar het posterieure deel van de neusholte, en afbinden (figuur 2A en B).
      Opmerking: Procedures 3.2.2 tot en met 3.2.4 werden uitgevoerd onder een stereoscopische Microscoop bij × 10 vergroting.
    7. Een naald (27G × 1/2) hechten aan een 1 mL spuit gevuld met een oplossing van het beheer en verbinden met een programmeerbare micro-spuitpomp.
    8. Sluit boven de canule die had zijn opgenomen in de slokdarm op 3.2.5 (figuur 2C) naald.
    9. Beheren van een totaal volume van 25 μL [14C]-inuline oplossing met een constante snelheid (5 l/min) (figuur 2C en 2D).

4. kwantitatieve Experiment met behulp van Radio-geëtiketteerden wateroplosbare macromoleculen ([14C]-inuline)

  1. Decapitate de experimentele muizen onder verdoving en open hun craniums, met behulp van schaar en van de kant van de medulla oblongata, terwijl de zorg niet om beschadiging van de hersenen.
  2. Pak zorgvuldig de hele hersenen door scooping met behulp van een micro-spatel van de schedel.
  3. Plaats een filtreerpapier bevochtigd met zoutoplossing op een petrischaal die is opgeslagen op het ijs.
  4. Plaats de uitgepakte hersenen op het bevochtigde koffiefilter.
  5. Veeg bloed vast te houden aan het oppervlak van de hersenen met een wattenstaafje bevochtigd met zoutoplossing te elimineren ten minste de invloed van [14C]-inuline in het bloed op het oppervlak van de hersenen.
  6. Hersenen snel ontleden en verdeel ze in drie delen: de bulbus olfactorius cerebrum en de medulla oblongata (inclusief de pons).
  7. Leg monsters van de hersenen in weefsel oplosmiddel bij 50 ° C gedurende 1 uur.
  8. Voeg toe 10 μL van de vloeibare scintillatietelling cocktail aan de hersenen monsters.
  9. Breng een hoeveelheid van 25 μL van de oplossing van de administratie opgelost in Scintillatie cocktail aan een flesje Scintillatie om te bepalen van de radioactiviteit van de toegepaste oplossing.
  10. Meten van de disintegrations per minuut [14C] radioactiviteit in de hersenen steekproef ([14C] Xhersenen) en de toegepaste oplossing ([14C] XIN dosis) in een vloeibare scintillatietelling teller uitgerust met een passende Crossover correctie voor 3H en 14C.

5. de gegevensanalyse

  1. Bereken de drug distributie niveaus (%) voor de ingespoten dosis (ID %) met behulp van de volgende vergelijking:
    ID % ⁄g hersenen = (hersenenX [14C] / [14C] XIN dosis) × 100,
    waar Xhersenen (dpm/g hersenen) is de hoeveelheid [14C] - inuline gemeten in het hersenweefsel en XIN dosis (dpm/25 μL oplossing) is de concentratie van de [14C] - inuline in de oplossing gebruikt voor intranasale toediening.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Figuur 3 toont de [14C]-inuline niveaus (ID % ⁄g hersenen) in de bulbus olfactorius (A) hersenen (B) en de medulla oblongata (C) verkregen met behulp van de twee soorten intranasale toediening beoordeeld in de huidige studie. Intranasale toediening met behulp van het pipet methode ingeschakeld levering van [14C]-inuline in de hersenen met behulp van openable inademing maskers (Figuur 1). Onder inademing verdoving bleek de kwantitatieve resultaten geen experimentele interindividual variatie tussen de onderzochte dieren, zoals aangegeven door de lage standaardfout. Toen de oesofageale omgekeerde canule neusholte administratie methode werd gebruikt om te beheren [14C] - inuline onder inademing verdoving (Figuur 2), aanzienlijk hogere niveaus van [14C] - inuline werden waargenomen in de bulbus olfactorius ( Figuur 3A), hersenen (figuur 3B), en de medulla oblongata (Figuur 3 c), dan met de pipetteermethode. Bovendien, in de hersenen, hogere [14C]-inuline niveaus werden ontdekt in de bulbus olfactorius en de medulla oblongata, die prominent in de neus-naar-brain-traject, dan in de hersenen.

Figure 1
Figuur 1: intranasale toediening met behulp van een micropipet in combinatie met een masker tijdelijk openable inademing. Foto's waarop een vaste muis (A) met een gesloten masker voor administratie, en (B) close-up en (C) volledige uitzicht van het geopende masker tijdens intranasale toediening met behulp van een precisiepipet. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Figure 2
Figuur 2: intranasale toediening door omgekeerde cannulation van de kant van de luchtwegen door de slokdarm met een spuitpomp. Foto's tonen (A) chirurgische gebied, (B) close-up en (C) volledige weergaven en (D) schema van een vaste muis na twee soorten canule had zijn ingevoegd in de slokdarm en luchtpijp en aangesloten op een micro-spuit in een inademing masker. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Figure 3
Figuur 3: Vergelijking van [14C]-inuline niveaus in de bulbus olfactorius (A) hersenen (B) en de medulla oblongata (C) de volgende twee soorten intranasale toediening. IN-A en IN-B geven de micropipet methode (Figuur 1) en de omgekeerde cannulation methode (Figuur 2) voor intranasale toediening, respectievelijk. Elke methode, een totaal volume van 25 μL van [14C]-inuline (50 μM, 0.5 aanbevolen/mL) werd toegediend. Het beheer van IN-B bedroeg 5 μl/min. Elke kolom vertegenwoordigt de gemiddelde ± S.E. (n = 4). p < 0,01 (Student t-test) Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

De neus-naar-brain levering van drugs naar verwachting hebben een uitgesproken invloed op het centrale zenuwstelsel-stoornissen omdat dit traject vertegenwoordigt een rechtstreekse vervoer route die rondwegen van de BBB. Drie verschillende routes van de neus-naar-brain zijn bij datum8gemeld. De eerste is de bulbus zenuwtraject, die van de olfactorische mucosa in de nasale mucosa naar de reukkolf via de bulbus zenuw loopt. De tweede is het pad van de nervus trigeminus, die van de respiratoire mucosa in de nasale mucosa naar de hersenstam in het hindbrain via de nervus trigeminus loopt. De derde is het pad van CSF, die is verspreid over de hersenen via het communautair bestek. De neus-aan-hersenen pathway heeft aangetrokken veel aandacht met betrekking tot het beheer van hydrofiele macromoleculen, die meestal worden belemmerd door de BBB, en als een middel van het leveren van biomedicines aan het centrale zenuwstelsel8, 9 , 10 , 11 , 12. echter enkele eerdere studies hebben duidelijk beschreven methoden van intranasale toediening voor kleine dieren om te verifiëren of de levering van kandidaat-geneesmiddelen via de neus-aan-hersenen pathway. Dienovereenkomstig, is er zeer trage vooruitgang van het onderzoek met betrekking tot de neus-naar-brain drug uitvoeringsmechanismen met behulp van kleine dieren, waarmee een aanzienlijke belemmering op het gebied van het ontwerpen van de neus-naar-brain afgiftesystemen voor kandidaat-drugs. Daarom in deze studie ontwikkelden we twee protocollen voor intranasale toediening onder inademing verdoving te onderzoeken van de verdeling van de verschillende kandidaat-drugs, zoals biomedicines, die gericht zijn op ziekten van het centrale zenuwstelsel. We beschreven ook een methode die kan worden gebruikt voor de kwantitatieve evaluatie.

De wijze van intranasale toediening Pipetteer met behulp van tijdelijk openable inademing maskers ontwikkeld in deze studie maakt het mogelijk om uit te voeren van betrouwbare administratie met dieren in een staat van stabiele verdoving zonder ontwaken, zoals de maskers niet te hoeft worden verwijderd (Figuur 1). Met behulp van deze techniek, wij laten zien dat de levering van in water oplosbare macromoleculen (inuline; MW: 5.000) naar de hersenen. Zoals inuline niet doordringen de BBB tot doet, kan het worden gebruikt als een marker van het intravasculaire volumeruimte (ongeveer 10-15 μl/g hersenen) in de rat hersenen13. We behaalde goede kwantitatieve resultaten met weinig experimentele fout. Het niveau van [14C]-inuline in de hersenen was duidelijk hoger na intranasale toediening dan na intraveneuze toediening (gegevens niet worden weergegeven). Dienovereenkomstig, wij vastgesteld dat deze techniek een haalbare aanpak voor intranasale toediening waarmee conventionele beheer met behulp van een precisiepipet vertegenwoordigt, terwijl de onderwerpen onder inademing verdoving (Figuur 2 blijven). Inademing verdoving kan invloed hebben op de nasale epitheliale membraan en dientengevolge het verhogen van de permeabiliteit door het nasale epithelium. Verdere studies zijn vereist voor het karakteriseren van de levering van de hersenen met behulp van de methode van de omgekeerde cannulation onder inademing verdoving, in vergelijking met conventionele verdoving zoals intraperitoneale toediening.

We onderzochten vervolgens administratie via omgekeerde cannulation van de kant van de luchtwegen door de slokdarm, die werd ontwikkeld om te minimaliseren van de effecten van MC. Bij ratten, Hirai van methode vereist chirurgie te sluiten van de slokdarm en vervolgens beheren vanaf de ingang tot de neus om te minimaliseren van het effect van de MC. In muizen, is het fysiek moeilijk uit te voeren cannulation van de ingang van de neus en intranasale toediening kan leiden tot niezen. De methode van onze omgekeerde cannulation verbindt de canule rechtstreeks ingevoegd in de neusholte van de slokdarm naar een micro-spuitpomp, die het voordeel heeft dat het mogelijk is te sluiten van de slokdarm en de luchtwegen door chirurgie en gelijktijdig uitvoeren intranasale administratie. Aanpassing van de micro-spuitpomp vereenvoudigt het beheer met behulp van precieze dosering prijzen en volumes. Met behulp van deze techniek, we aanzienlijk hogere niveaus van de door de overheid gereguleerde hydrofiele macromoleculen opgenomen in de bulbus olfactorius cerebrum en de medulla oblongata van muizen dan met de pipetteermethode (Figuur 3). Dit lijkt te zijn omdat met intranasale toediening met behulp van een precisiepipet, de oplossing is passief beheerd volgens spontane ademhaling, zodanig dat de oplossing de neiging te worden geëlimineerd naar de luchtpijp en de slokdarm door MC. In tegenstelling met de administratie in de neusholte via een oesofageale omgekeerde canule, wordt de oplossing beheerd via actief een spuitpomp in de neusholte. Het lijkt erop dat deze aanpak aanzienlijk het behoud van de oplossing van de drug in de neusholte verhoogt, wat leidt tot een hogere niveaus van de distributie in de hersenen. Bovendien ontdekt we hogere niveaus van de door de overheid gereguleerde oplossing in de bulbus olfactorius en de medulla oblongata, die prominent in de neus-naar-brain-traject, dan in de hersenen. Dienovereenkomstig, we toonden aan dat beheer in de neusholte via een oesofageale omgekeerde canule een haalbare methode is voor de beoordeling van het volledige potentieel van de neus-naar-brain levering van drugkandidaten.

Kortom, de twee methoden voor intranasale toediening die we ontwikkeld in deze studie kunnen worden verwacht dat uiterst nuttige technieken voor de beoordeling van de farmacokinetiek bij kleine dieren via de neus-aan-hersenen pathway.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

De auteurs hebben niets te onthullen.

Acknowledgments

Deze studie werd gedeeltelijk ondersteund door de particuliere universiteit Branding onderzoeksproject van MEXT; een Grant-in-Aid voor wetenschappelijke Research (C) (17 K 08249 [naar T.K. en T.S.]) van de Japan Society voor de bevordering van de wetenschap (JSPS); een subsidie voor coöperatief onderzoek van de Hamaguchi-Stichting voor de vooruitgang van Biochemie [naar T.S.], en de Takeda Science Foundation [naar T.K.]. Wij danken de heer Yuya Nito en Ms. Akiko Asami voor hun waardevolle technische bijstand bij de uitvoering van de experimenten.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
ddY mouse Japan SLC, Inc. Male, 4-6 weeks, 20-30 g
Isoflurane Pfizer v002139
Isoflurane setup SHINANO manufacturing CO. LTD. SN-487-OTAir, SN-489-4
Isoflurane mask SHINANO manufacturing CO. LTD. For small rodents
Isoflurane mask (openable type) SHINANO manufacturing CO. LTD. Special orders
Anesthesia Box SHINANO manufacturing CO. LTD. SN-487-85-02
Animal experiments scissors-1 NATSUME SEISAKUSHO CO., LTD. B-27H
Animal experiments scissors-2 NATSUME SEISAKUSHO CO., LTD. B-13H
Tweezers-1 FINE SCIENCE TOOLS Inc. 11272-30 Dumont #7 Dumoxel
Tweezers-2 NATSUME SEISAKUSHO CO., LTD. A-12-1
Cannula tube (PE-50) Becton, Dickinson and Company. 5069773 I.D.: 0.58 mm, O.D.: 0.965 mm
Cannula tube (SP-10) NATSUME SEISAKUSHO CO., LTD. KN-392 I.D.: 0.28 mm, O.D.: 0.61 mm
Shaver MARUKAN, LTD. DC-381
Stereoscopic microscope Olympus Corporation SZ61
Needle 27G 1/2 in 13 mm TERUMO CORPORATION NN-2738R
1 mL syringe TERUMO CORPORATION SS-01T
Syringe pump Neuro science NE-1000
Cellulose membrane Toyo Roshi Kaisya, Ltd. 00011090
Micro spatula Shimizu Akira Inc. 91-0088
Micropipette (0.5-10 uL) Eppendorf AG Z368083
Pipette chip Eppendorf AG 0030 000.811
Tape TimeMed Labeling System, Inc. T-534-R For fixing mouse
[14C]-Inulin American Radiolabeled Chemicals Inc. ARC0124A 0.1 mCi/mL
EtOH Wako Pure Chemical Industries, Ltd. 054-00461
Liquid scintillation counter Perkin Elmer Life and Analytical Sciences, Inc Tri-Carb 4810TR

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Sakane, T., Yamashita, S., Yata, N., Sezaki, H. Transnasal delivery of 5-fluorouracil to the brain in the rat. Journal of Drug Targeting. 7 (3), 233-240 (1999).
  2. Illum, L. Transport of drugs from the nasal cavity to the central nervous system. European Journal of Pharmaceutical Science. 11 (1), 1-18 (2000).
  3. Hanson, L. R., Frey, W. H. 2nd Intranasal delivery bypasses the blood-brain barrier to target therapeutic agents to the central nervous system and treat neurodegenerative disease. BMC Neuroscience. 9 (Suppl 3), S5 (2008).
  4. Chapman, C. D., et al. Intranasal treatment of central nervous system dysfunction in humans. Pharmaceutical Research. 30 (10), 2475-2484 (2012).
  5. Kanazawa, T. Development of non-invasive drug delivery system to the brain for brain diseases therapy. Yakugaku-Zasshi. 138 (4), 443-450 (2018).
  6. Kozlovskaya, L., Abou-Kaoud, M., Stepensky, D. Quantitative analysis of drug delivery to the brain via nasal route. Journal of Controlled Release. 189, 133-140 (2014).
  7. Hirai, S., Yashiki, T., Matsuzawa, T., Mima, H. Absorption of drugs from the nasal mucosa of rat. International Journal of Pharmaceutics. 7 (4), 317-325 (1981).
  8. Lochhead, J. J., Thorne, R. G. Intranasal delivery of biologics to the central nervous system. Advances in Drug Delivery Reviews. 64 (7), 614-628 (2011).
  9. Lalatsa, A., Schatzlein, A. G., Stepensky, D. Strategies to deliver peptide drugs to the brain. Molecular Pharmaceutics. 11 (4), 1081-1093 (2014).
  10. Kanazawa, T. Brain delivery of small interfering ribonucleic acid and drugs through intranasal administration with nano-sized polymer micelles. Medical Devices. 8, 57-64 (2015).
  11. Kanazawa, T., et al. Enhancement of nose-to-brain delivery of hydrophilic macromolecules with stearate- or polyethylene glycol-modified arginine-rich peptide. International Journal of Pharmacology. 530 (1-2), 195-200 (2017).
  12. Kamei, N., et al. Effect of an enhanced nose-to-brain delivery of insulin on mild and progressive memory loss in the senescence-accelerated mouse. Molecular Pharmaceutics. 14 (3), 916-927 (2017).
  13. Suzuki, T., Oshimi, M., Tomono, K., Hanano, M., Watanabe, J. Investigation of transport mechanism of pentazocine across the blood-brain barrier using the in situ rat brain perfusion technique. Journal of Pharmaceutical Science. 91 (11), 2346-2353 (2002).

Tags

Geneeskunde kwestie 141 neus-tot-brein intranasale toediening hersenen distributie hydrofiele macromolecule inademing verdoving kwantitatieve evaluatie
Nieuwe methoden voor intranasale toediening onder inademing verdoving te evalueren van de neus-naar-Brain Drug Delivery
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Kanazawa, T., Fukuda, M., Suzuki,More

Kanazawa, T., Fukuda, M., Suzuki, N., Suzuki, T. Novel Methods for Intranasal Administration Under Inhalation Anesthesia to Evaluate Nose-to-Brain Drug Delivery. J. Vis. Exp. (141), e58485, doi:10.3791/58485 (2018).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter