Summary
यहां, हम प्रयोगात्मक पशुओं के लिए ंयूनतम शारीरिक तनाव के साथ सांस लेना संज्ञाहरण के तहत स्थिर intranasal प्रशासन के दो उपंयास तरीकों का वर्णन । हम भी नाक के माध्यम से मस्तिष्क में दवा वितरण के स्तर के मात्रात्मक मूल्यांकन के लिए एक विधि का वर्णन करने के लिए मस्तिष्क मार्ग radiolabeled का उपयोग [14C]-पानी में घुलनशील अणुओं के एक मॉडल सब्सट्रेट के रूप में inulin.
Abstract
Intranasal प्रशासन को नाक के लिए एक संभावित मार्ग के लिए चिकित्सकीय एजेंटों की मस्तिष्क वितरण कि रक्त मस्तिष्क बाधा को दरकिनार होना बताया गया है । हालांकि, वहां कुछ ही नहीं मात्रात्मक विश्लेषण पर भी इष्टतम प्रशासन की स्थिति और नाक की जांच के लिए परहेजों खुराक-मस्तिष्क वितरण के बारे में रिपोर्ट किया गया है । नाक पर अनुसंधान में सीमित प्रगति-मस्तिष्क मार्ग तंत्र कुतर का उपयोग करने के लिए उंमीदवार दवाओं के लिए नाक से मस्तिष्क वितरण प्रणाली डिजाइन करने के मामले में एक महत्वपूर्ण बाधा का प्रतिनिधित्व करता है ।
इस संबंध में कुछ प्रगति हासिल करने के लिए, हम विकसित और प्रयोगात्मक पशुओं के लिए सांस लेना संज्ञाहरण के तहत स्थिर intranasal प्रशासन के दो उपंयास तरीकों का मूल्यांकन किया । हम भी नाक के माध्यम से मस्तिष्क में दवा वितरण के स्तर के मूल्यांकन के लिए एक विधि का वर्णन करने के लिए मस्तिष्क मार्ग रेडियो का उपयोग-लेबल [14C]-inulin (आणविक वजन: ५,०००) पानी की एक मॉडल सब्सट्रेट के रूप में घुलनशील अणुओं.
शुरू में, हम एक पिपेट आधारित intranasal प्रशासन अस्थाई रूप से खुला मास्क, जो हमें स्थिर संज्ञाहरण के तहत पशुओं के लिए विश्वसनीय प्रशासन प्रदर्शन करने के लिए सक्षम प्रोटोकॉल का उपयोग कर विकसित की है । इस प्रणाली का प्रयोग, [14सी]-inulin थोड़ा प्रयोगात्मक त्रुटि के साथ मस्तिष्क को दिया जा सकता है ।
हम बाद में घेघा, जो mucociliary क्लीयरेंस (एम सी) के प्रभाव को कम करने के लिए विकसित किया गया था के माध्यम से airway पक्ष से रिवर्स cannulation पर जोर देकर एक intranasal प्रशासन प्रोटोकॉल विकसित की है । इस तकनीक के काफी उच्च स्तर के लिए नेतृत्व [14सी]-inulin, जो मात्रात्मक घ्राण बल्ब, मस्तिष्क में पाया गया था, और मज्जा oblongata, पिपेट विधि से । यह प्रतीत होता है क्योंकि नाक गुहा में दवा समाधान की अवधारण काफी सक्रिय प्रशासन द्वारा वृद्धि की गई थी एक सिरिंज के विपरीत दिशा में एक निर्देश में एम सी नाक गुहा में एक पंप का उपयोग कर ।
अंत में, इस अध्ययन में विकसित intranasal प्रशासन की दो पद्धतियों को कुतर में फार्माकोकाइनेटिक्स के मूल्यांकन के लिए अत्यंत उपयोगी तकनीक की अपेक्षा की जा सकती है. रिवर्स cannulation विधि, विशेष रूप से, दवा उंमीदवारों की नाक से मस्तिष्क के वितरण की पूरी क्षमता का मूल्यांकन करने के लिए उपयोगी हो सकता है ।
Introduction
ऐसे पेप्टाइड्स, oligonucleotides, और एंटीबॉडी के रूप में ऐसी दवाओं दुर्दम्य केंद्रीय तंत्रिका तंत्र विकारों है कि वर्तमान में कोई उपचारात्मक चिकित्सा के लिए उपंयास चिकित्सकीय एजेंटों के रूप में संभावित आवेदन किया है माना जाता है । हालांकि, क्योंकि ज्यादातर दवाओं पानी में घुलनशील अणुओं, नसों या मौखिक प्रशासन के माध्यम से मस्तिष्क में रक्त से प्रसव बहुत मुश्किल रक्त मस्तिष्क बाधा (BBB) के प्रतिबाधा के कारण है ।
हाल के वर्षों में, intranasal प्रशासन के लिए एक संभावित मार्ग होने की सूचना दी गई है नाक के लिए चिकित्सकीय एजेंटों के मस्तिष्क वितरण कि BBB1,2,3,4,5से बचा जाता है । हालांकि, वहां गया है अपेक्षाकृत कुछ नाक-मस्तिष्क मार्ग प्रसव6के मात्रात्मक विश्लेषण के बारे में रिपोर्ट । इसके अलावा, वहां लगभग स्थापित इष्टतम प्रशासन की स्थिति पर कोई रिपोर्ट किया गया है और इस तरह की मात्रा, समय, समय के रूप में आहार खुराक,, और गति, नाक से मस्तिष्क वितरण की जांच के लिए । aforementioned कमियों को निंनलिखित कारणों से जिंमेदार माना जा सकता है: (i) चूहों के लिए intranasal प्रशासन की एक इष्टतम विधि अभी तक स्थापित किया जाना है, और (ii) pipetting द्वारा intranasal प्रशासन, जो आम तौर पर इस्तेमाल किया जाता है, आम तौर पर विशेषता है mucociliary मंजूरी (एम सी) के कारण जानवरों के बीच व्यक्तिगत भिंनता के द्वारा, जिससे अक्सर एक विशेष दवा के वास्तविक नाक से मस्तिष्क प्रसव की क्षमता के अनुमान के लिए अग्रणी ।
साँस लेना संज्ञाहरण का उपयोग isoflurane (दीक्षा: 4%, रखरखाव: 2%) कुतर के लिए एक साँस लेना मुखौटा के साथ व्यापक उपयोग प्राप्त की है, को कम करने या सर्जरी के साथ जुड़े दर्द को दूर करने के उद्देश्य के साथ प्रयोगात्मक पशुओं पर प्रदर्शन किया । मास्क का उपयोग यह अपेक्षाकृत चमड़े के नीचे, intraperitoneal के माध्यम से सांस लेना संज्ञाहरण के तहत प्रयोगात्मक पशुओं में ठेठ दवा प्रशासन प्रदर्शन करने के लिए सरल बनाता है, और नसों में मार्गों । हालांकि, intranasal प्रशासन के मामले में, मुखौटा दवा प्रशासन के लिए पशुओं से अस्थाई रूप से हटाने की जरूरत है । 2% isoflurane के तहत रखरखाव के साथ, जानवरों आमतौर पर साँस लेना संज्ञाहरण से तेजी से जगाने. जब खुराक प्रति प्रशासन मात्रा बड़ा है, यह दवा समाधान के लिए नाक गुहा से घेघा में प्रवाह करने के लिए कारण हो सकता है, और इसलिए एक भी बड़ी खुराक छोटे करने के लिए intranasal प्रशासन के लिए कई छोटी खुराक में टूट करने की आवश्यकता हो सकती है जानवरों. के रूप में intranasal प्रशासन दोहराया प्रशासन और निरंतर नाक गुहा प्रसव के लिए पर्याप्त समय के लिए मुखौटा हटाने आवश्यक, वहां एक उच्च संभावना है कि चूहों संज्ञाहरण से प्रशासन की प्रक्रिया के दौरान जगाने होता है । यह यह बहुत मुश्किल एक स्थिर संवेदनाहारी राज्य के तहत intranasal प्रशासन प्रदर्शन करने के लिए बनाता है, और शायद को कुतर के बीच नाक से मस्तिष्क वितरण के एक अलग भिन्नता मनाया करने के लिए योगदान देता है ।
इस अध्ययन में, हम इसलिए सांस लेना संज्ञाहरण के तहत स्थिर intranasal प्रशासन के दो उपंयास तरीके विकसित किया है, जो प्रयोगात्मक पशुओं पर ंयूनतम शारीरिक तनाव लागू । पहली विधि के लिए, हम एक अस्थाई रूप से खुला मुखौटा है कि सांस लेना संज्ञाहरण के दौरान intranasal प्रशासन सक्षम बनाता था । मुखौटा का खुला हिस्सा एक सिलिकॉन प्लग है कि प्रशासन के समय के अनुसार एक पिपेट का उपयोग कर स्थिर intranasal प्रशासन की सुविधा के साथ इस्तेमाल किया जा सकता है शामिल हैं । दूसरी विधि के लिए, एक प्रवेशनी शल्य चिकित्सा के लिए नाक गुहा में घेघा से गुजारें डाला गया था, और एक सिरिंज पंप तो इस से जुड़ा था ताकि दवा समाधान सीधे और मज़बूती से स्थिर साँस लेना के तहत नाक गुहा में दिया जा सकता है संज्ञाहरण. इस विधि नाक से मस्तिष्क मार्ग के माध्यम से मस्तिष्क में दवाओं के वितरण में वृद्धि कर सकते हैं, क्योंकि काफी हद तक एम सी के प्रभाव को कम करने, नाक गुहा में दवा retentively में सुधार किया जाएगा. इसके अलावा, हम मात्रात्मक दवा वितरण के स्तर का मूल्यांकन के लिए एक विधि का वर्णन (% इंजेक्शन खुराक के लिए/मस्तिष्क में) रेडियो-लेबल का उपयोग कर [14C]-inulin [आणविक भार (मेगावाट): ५,०००] के रूप में पानी की एक मॉडल सब्सट्रेट-घुलनशील अणुओं.
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Protocol
इस पशु अध्ययन (#AP17P004) Nihon विश्वविद्यालय पशु देखभाल और उपयोग समिति (टोक्यो, जापान) द्वारा अनुमोदित दिशा निर्देशों के अनुसार किया गया था । यह अध्ययन (#17-0001) स्कूल ऑफ फार्मेसी, Nihon विश्वविद्यालय के रेडियो आइसोटोप केंद्र द्वारा अनुमोदित किया गया था.
1. पशु साँस लेना संज्ञाहरण के तहत Intranasal प्रशासन के लिए इस्तेमाल किया
- घर एक 12 के तहत स्टेनलेस स्टील के पिंजरों में प्रयोगात्मक चूहों-h प्रकाश/अंधेरे चक्र (8:00 पर प्रकाश हूं-8:00 बजे), एक नियंत्रित तापमान 23 ± 1 डिग्री सेल्सियस पर बनाए रखा के साथ, ५०% ± 10% की आर्द्रता, और भोजन और पानी के लिए विज्ञापन libitum का उपयोग ।
- प्रयोग करने से पहले, anesthetize 2% isoflurane की साँस लेना के माध्यम से चूहों, 4% की एकाग्रता पर दीक्षा के बाद. सतह के लापता होने की जांच के द्वारा anesthetization के अपेक्षित स्तर की पुष्टि करें लेकन.
2. प्रशासन समाधान की तैयारी
- [14C]-inulin (५० माइक्रोन, ०.५ μCi/एमएल प्रति माउस) फॉस्फेट-बफ़र्ड खारा में कमजोर द्वारा एक प्रशासन समाधान तैयार करें, और 4 ° c पर स्टोर का उपयोग तक ।
3. चूहों के लिए Intranasal प्रशासन
-
Micropipette विधि एक अस्थाई रूप से खुला साँस लेना मास्क का उपयोग कर (चित्रा 1)
नोट: इस तकनीक intranasal प्रशासन प्रोटोकॉल का एक संशोधन Frey एट अल द्वारा स्थापित micropipette का उपयोग कर रहा है । 3- एक corkboard पर लापरवाह स्थिति में चूहों 2% isoflurane (आंकड़ा 1a) के साथ सांस लेना संज्ञाहरण के तहत उनके अंगों टेप द्वारा फिक्स ।
- 30-s अंतराल पर प्रत्येक माउस को 25-μL प्रशासन समाधान की कुल मात्रा को व्यवस्थापित, 1 के माध्यम से 2-μL खुराक वैकल्पिक रूप से बाएँ और दाएँ नाक में प्रशासित जबकि चूहों साँस लेना संज्ञाहरण के तहत तय कर रहे हैं (आंकड़ा 1b और सी).
- नोट: अपशिष्ट संवेदनाहारी गैस सक्रिय साधनों द्वारा सफाई की है (धुएं डाकू, कड़ी मेहनती, सुरक्षा मंत्रिमंडल, निर्वात, आदि) जब मुखौटा खोला और निष्क्रिय मतलब द्वारा (अपशिष्ट संवेदनाहारी गैस कनस्तर) जब बंद कर दिया है
-
रिवर्स cannulation मी घेघा (चित्रा 2) के माध्यम से airway पक्ष से ethod
नोट: इस तकनीक हिराई एट अल द्वारा स्थापित चूहों के लिए intranasal अवशोषण प्रोटोकॉल का एक संशोधन है । 7- एक corkboard पर लापरवाह स्थिति में चूहों 2% isoflurane के साथ साँस लेना संज्ञाहरण के तहत उनके अंगों टेप द्वारा फिक्स.
- गर्दन में बाल मुंडा और betadine या chlorhexidine एक शराब कुल्ला द्वारा पीछा आवेदन के माध्यम से prepped है ।
- एक छोटा सा चीरा (१.५ सेमी) कैंची के साथ बनाने के बाद संदंश के साथ गले के नीचे त्वचा का विस्तार करके श्वासनली और घेघा का पर्दाफाश ।
- कैंची का उपयोग कर श्वासनली में एक चीरा (1 मिमी) बनाओ ।
- एक प्रवेशनी डालें (आंतरिक व्यास: ०.५८ मिमी, बाहरी व्यास: ०.९६५ मिमी) १.२ सेमी की लंबाई के लिए और प्रवेशनी के विपरीत अंत साँस लेना मुखौटा के अंदर करने के लिए संलग्न.
- कैंची का उपयोग कर घेघा में एक चीरा (1 मिमी), एक प्रवेशनी (आंतरिक व्यास: ०.२८ मिमी, बाहरी व्यास: ०.६१ मिमी) नाक गुहा के पीछे भाग की ओर १.४ सेमी की लंबाई करने के लिए डालें, और ligate यह (चित्रा 2a और बी).
नोट: 3.2.4 करने के लिए 3.2.2 कार्यविधियों को एक त्रिविम माइक्रोस्कोप के अंतर्गत × 10 आवर्धन पर किए गए थे । - एक सुई (27G × 1/2) एक 1-एमएल एक प्रशासन समाधान के साथ भरा सिरिंज और एक प्रोग्राम माइक्रो सिरिंज पंप से कनेक्ट करने के लिए संलग्न करें ।
- 3.2.5 (चित्रा 2c) में घेघा में डाला गया था कि प्रवेशनी से ऊपर सुई कनेक्ट.
- प्रशासन एक स्थिर दर (5 μL/मिनट) (चित्रा 2c और 2d) में 25 μL [14सी]-inulin समाधान की कुल मात्रा ।
4. मात्रात्मक प्रयोग रेडियो का उपयोग-लेबल पानी में घुलनशील अणुओं ([14C]-inulin)
- Decapitate संज्ञाहरण के तहत प्रयोगात्मक चूहों और उनके craniums खुला, कैंची का उपयोग कर और मज्जा oblongata की ओर से, जबकि ध्यान नहीं दिमाग को नुकसान लेने.
- cranium से एक माइक्रो रंग का उपयोग कर स्कूप द्वारा पूरे मस्तिष्क को ध्यान से निकालें ।
- एक फिल्टर एक पेट्री डिश है कि बर्फ पर संग्रहित है पर खारा समाधान के साथ गीला कागज प्लेस ।
- गीला फिल्टर कागज पर निकाले दिमाग जगह है ।
- दिमाग की सतह पर खून में inulin के प्रभाव को समाप्त करने के लिए खारा समाधान के साथ गीला करने के लिए एक कपास झाड़ू के साथ मस्तिष्ककी सतह का पालन करने से रक्त पोंछते हैं ।
- काटना दिमाग तेजी से, और उंहें तीन भागों में विभाजित: घ्राण बल्ब, मस्तिष्क, और मज्जा oblongata (pons सहित) ।
- 1 एच के लिए ५० डिग्री सेल्सियस पर ऊतक solubilizer में मस्तिष्क के नमूनों प्लेस ।
- मस्तिष्क के नमूनों के लिए तरल पदार्थ कॉकटेल के 10 μL जोड़ें ।
- लागू समाधान की रेडियोधर्मिता का निर्धारण करने के लिए एक जुटाना शीशी के लिए जुटाना कॉकटेल में भंग प्रशासन समाधान के एक 25 μL aliquot स्थानांतरण.
- [14 सी] के प्रति मिनट विघटन कोमापने मस्तिष्क नमूने में रेडियोधर्मिता ([14ग] एक्सब्रेन) और लागू समाधान ([14सी]खुराक मेंएक्स) एक तरल से सुसज्जित काउंटर में एक उपयुक्त 3एच और 14सी के लिए क्रॉसओवर करेक्शन
5. डेटा विश्लेषण
- दवा वितरण के स्तर की गणना (%) इंजेक्शन खुराक के लिए (आईडी%) निम्नलिखित समीकरण का उपयोग:
ID% ⁄ g मस् = ([14ग] xमस्/[14ग] × ीगुनी मेंx १००,
जहां xमस्तिष्क (dpm/जी मस्तिष्क) की राशि है [14c]-inulin मस्तिष्क ऊतक और एक्स में मापाखुराक (dpm/25 μL समाधान) की एकाग्रता है [14c]-intranasal प्रशासन के लिए इस्तेमाल किया समाधान में inulin.
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Representative Results
चित्रा 3 से पता चलता है [14C]-inulin स्तर (ID% ⁄ g मस्तिष्क) में घ्राण बल्ब (क), मस्तिष्क (ख), और मज्जा oblongata (ग) वर्तमान अध्ययन में मूल्यांकन intranasal प्रशासन के दो प्रकार के उपयोग से प्राप्त की । Intranasal पिपेट विधि का उपयोग कर प्रशासन [14सी] के वितरण सक्षम-खुले सांस लेना मास्क का उपयोग कर मस्तिष्क में inulin (चित्रा 1) । साँस लेना संज्ञाहरण के तहत, मात्रात्मक परिणामों की जांच की पशुओं के बीच कोई प्रयोगात्मक व्यक्तिगत भिन्नता का पता चला, के रूप में कम मानक त्रुटि द्वारा संकेत दिया. जब घेघा रिवर्स प्रवेशनी नाक गुहा प्रशासन विधि के प्रशासन के लिए इस्तेमाल किया गया था [14c]-inulin सांस लेना संज्ञाहरण के तहत (चित्रा 2), के काफी उच्च स्तर [14c]-inulin घ्राण बल्ब में मनाया गया ( 3 ए चित्रा), मस्तिष्क (चित्र 3 बी), और मज्जा oblongata (चित्रासी), पिपेट विधि के साथ की तुलना में । इसके अलावा, मस्तिष्क के भीतर, उच्च [14सी]-inulin स्तर घ्राण बल्ब और मज्जा oblongata, जो प्रमुखता से नाक में शामिल कर रहे हैं में पाया गया-मस्तिष्क मार्ग, की तुलना में मस्तिष्क.
चित्रा 1: Intranasal प्रशासन एक अस्थाई रूप से खुला साँस लेना मुखौटा के साथ संयोजन के रूप में एक micropipette का उपयोग कर । प्रशासन से पहले एक बंद मुखौटा के साथ एक निश्चित माउस (क) दिखा तस्वीरें, और (ख) बंद और (ग) intranasal प्रशासन के दौरान खोला मुखौटा के पूरे विचार एक पिपेट का उपयोग कर । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।
चित्रा 2: Intranasal प्रशासन एक सिरिंज पंप का उपयोग घेघा के माध्यम से airway पक्ष से रिवर्स cannulation द्वारा. दिखा (क) सर्जिकल क्षेत्र, (ख) क्लोज़ अप और (सी) पूरे विचार है, और (घ) प्रवेशनी के दो प्रकार के बाद एक निश्चित माउस की योजना घेघा और श्वासनली में डाला गया था और एक माइक्रो एक सांस लेना मुखौटा में सिरिंज से जुड़े तस्वीरें । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।
चित्रा 3: की तुलना [14C]-घ्राण बल्ब में inulin स्तर (क), मस्तिष्क (ख), और मज्जा oblongata (ग) intranasal प्रशासन के दो प्रकार के निम्न. में-A और B micropipette विधि (चित्रा 1) और रिवर्स cannulation विधि (चित्रा 2) intranasal प्रशासन, क्रमशः के लिए संकेत मिलता है । प्रत्येक विधि का उपयोग करते हुए, [14C]-inulin (५० माइक्रोन, ०.५ μCi/एमएल) के 25 μL की कुल मात्रा का प्रबंध किया गया था । में-B के प्रशासन दर 5 μL/ प्रत्येक स्तंभ मतलब ± एसई (n = 4) का प्रतिनिधित्व करता है । * *p < ०.०१ (Student ' s t-test) कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।
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Discussion
दवाओं के नाक-मस्तिष्क वितरण केंद्रीय तंत्रिका तंत्र विकारों पर एक स्पष्ट प्रभाव है क्योंकि यह मार्ग एक सीधा परिवहन मार्ग है कि BBB बाईपास का प्रतिनिधित्व करता है की उंमीद है । तीन अलग नाक से मस्तिष्क मार्ग8तारीख को सूचित किया गया है । पहली घ्राण तंत्रिका मार्ग है, जो घ्राण तंत्रिका के माध्यम से forebrain को नाक म्यूकोसा में घ्राण म्यूकोसा से गुजरता है । दूसरा है, जो hindbrain में brainstem के लिए नाक म्यूकोसा में श्लेष्मा तंत्रिका के द्वारा श्वसन म्यूकोसा से गुजरता है । तीसरा सीएसएफ मार्ग है, जो सीएसएफ के माध्यम से मस्तिष्क में वितरित किया जाता है. नाक-से-मस्तिष्क मार्ग हाइड्रोफिलिक अणुओं के प्रशासन के संबंध में काफी ध्यान आकर्षित किया है, जो BBB द्वारा बाधा उत्पंन करते हैं, और केंद्रीय तंत्रिका तंत्र8के लिए दवा देने के एक साधन के रूप में, 9 , 10 , 11 , 12. हालांकि, कुछ पिछले अध्ययनों से स्पष्ट रूप से छोटे जानवरों के लिए intranasal प्रशासन के तरीकों का वर्णन किया है ताकि नाक से मस्तिष्क मार्ग के माध्यम से उंमीदवार दवाओं के वितरण को सत्यापित करने के लिए । तदनुसार, नाक से संबंधित अनुसंधान में बहुत धीमी गति से प्रगति हुई है-मस्तिष्क औषध वितरण तंत्र छोटे जानवरों का उपयोग कर, जो उंमीदवार दवाओं के लिए नाक से मस्तिष्क वितरण प्रणाली डिजाइन करने के मामले में एक महत्वपूर्ण बाधा का प्रतिनिधित्व करता है । इसलिए, इस अध्ययन में, हम सांस लेना संज्ञाहरण के तहत intranasal प्रशासन के लिए दो प्रोटोकॉल विकसित करने के लिए विभिंन उंमीदवार दवाओं के वितरण की जांच, जैसे कि दवा, केंद्रीय तंत्रिका तंत्र के रोगों कि लक्ष्य । हम भी एक तरीका है कि मात्रात्मक मूल्यांकन के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है वर्णित है ।
पिपेट द्वारा intranasal प्रशासन की विधि अस्थाई रूप से खुला साँस लेना मास्क इस अध्ययन में विकसित का उपयोग कर यह जागृति के बिना स्थिर संज्ञाहरण के एक राज्य में जानवरों के साथ विश्वसनीय प्रशासन प्रदर्शन करने के लिए संभव बनाता है, के रूप में मुखौटे के लिए नहीं है हटाया जा (चित्रा 1) । इस तकनीक का उपयोग कर, हम एक पानी में घुलनशील macromolecule के वितरण का प्रदर्शन (inulin; मेगावाट: ५,०००) मस्तिष्क को । inulin BBB घुसना नहीं है के रूप में, यह चूहे मस्तिष्क13में intravascular मात्रा अंतरिक्ष (लगभग 10-15 μL/जी मस्तिष्क) के एक मार्कर के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है । हम थोड़ा प्रयोगात्मक त्रुटि के साथ उत्कृष्ट मात्रात्मक परिणाम प्राप्त किया । मस्तिष्क में [14सी]-inulin का स्तर स्पष्ट रूप से intranasal प्रशासन के बाद नसों में प्रशासन (डेटा नहीं दिखाया गया है) के बाद अधिक था । तदनुसार, हम स्थापित किया है कि इस तकनीक intranasal प्रशासन के लिए एक व्यवहार्य दृष्टिकोण का प्रतिनिधित्व करता है कि पारंपरिक प्रशासन सक्षम बनाता है एक पिपेट का उपयोग करते हुए विषयों सांस लेना संज्ञाहरण के तहत रह (चित्रा 2) । साँस लेना संज्ञाहरण नाक उपकला झिल्ली को प्रभावित और, एक परिणाम के रूप में, नाक उपकला के माध्यम से पारगम्यता में वृद्धि हो सकती है. इसके अलावा अध्ययन मस्तिष्क प्रसव के लिए आवश्यक है सांस लेना संज्ञाहरण के तहत रिवर्स cannulation विधि का उपयोग कर, जैसे intraperitoneal प्रशासन के रूप में पारंपरिक संज्ञाहरण के साथ तुलना में ।
हम बाद में घेघा, जो MC के प्रभाव को कम करने के लिए विकसित किया गया था के माध्यम से airway पक्ष से रिवर्स cannulation के माध्यम से प्रशासन की जांच की । चूहों में, हिराई की विधि घेघा को बंद करने के लिए सर्जरी की आवश्यकता है और फिर एम सी प्रभाव को कम करने के लिए नाक के द्वार से प्रशासन के लिए । चूहों में, यह शारीरिक रूप से मुश्किल नाक के प्रवेश द्वार से cannulation प्रदर्शन करने के लिए है, और intranasal प्रशासन छींकने का कारण हो सकता है । हमारे रिवर्स cannulation विधि सीधे घेघा से नाक गुहा में एक माइक्रो-सिरिंज पंप, जो कि यह सर्जरी द्वारा घेघा और airway बंद करने के लिए संभव है और साथ ही प्रदर्शन intranasal का लाभ है के लिए डाला प्रवेशनी जोड़ता है प्रशासन. माइक्रो सिरिंज पंप का समायोजन सटीक खुराक दरों और मात्रा का उपयोग कर प्रशासन की सुविधा. इस तकनीक का प्रयोग, हम घ्राण बल्ब, मस्तिष्क में प्रशासित हाइड्रोफिलिक अणुओं के काफी उच्च स्तर दर्ज की है, और मज्जा oblongata विधि (चित्रा 3) का उपयोग कर जब से चूहों की । इस वजह से प्रतीत होता है intranasal प्रशासन के साथ एक पिपेट का उपयोग कर, समाधान निष्क्रिय सहज श्वसन के अनुसार प्रशासित है, ऐसी है कि समाधान के लिए एम सी द्वारा श्वासनली और घेघा की ओर समाप्त हो जाता है । इसके विपरीत, एक घेघा रिवर्स प्रवेशनी के माध्यम से नाक गुहा में प्रशासन के साथ, समाधान सक्रिय रूप से नाक गुहा में एक सिरिंज पंप का उपयोग प्रशासित है । ऐसा लगता है कि इस दृष्टिकोण काफी नाक गुहा में दवा समाधान की अवधारण बढ़ जाती है, मस्तिष्क में एक उच्च वितरण के स्तर के लिए अग्रणी । इसके अलावा, हम घ्राण बल्ब और मज्जा oblongata में प्रशासित समाधान के उच्च स्तर का पता लगाया है, जो प्रमुखता से नाक में शामिल करने के लिए मस्तिष्क मार्ग, की तुलना में मस्तिष्क । तदनुसार, हम एक घेघा रिवर्स प्रवेशनी के माध्यम से नाक गुहा में है कि प्रशासन का प्रदर्शन दवा उंमीदवारों की नाक से मस्तिष्क के वितरण की पूरी क्षमता के मूल्यांकन के लिए एक व्यवहार्य तरीका है ।
अंत में, intranasal प्रशासन के दो तरीकों कि हम इस अध्ययन में विकसित करने के लिए नाक से मस्तिष्क मार्ग के माध्यम से छोटे पशुओं में फार्माकोकाइनेटिक्स के मूल्यांकन के लिए अत्यंत उपयोगी तकनीक होने की उंमीद की जा सकती है ।
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Disclosures
लेखकों का खुलासा करने के लिए कुछ नहीं है ।
Acknowledgments
इस अध्ययन के हिस्से में MEXT से निजी विश्वविद्यालय अनुसंधान ब्रांडिंग परियोजना द्वारा समर्थित किया गया था; विज्ञान (JSPS) के संवर्धन के लिए जापान सोसाइटी से वैज्ञानिक अनुसंधान (सी) (17K08249 [to तपन and T.S.]) के लिए एक अनुदान-सहायता; जैव रसायन की उन्नति के लिए Hamaguchi फाउंडेशन से सहकारी अनुसंधान के लिए अनुदान [to T.S.], और टाकेडा विज्ञान फाउंडेशन [to तपन] । प्रयोगों को आयोजित करने में उनकी बहुमूल्य तकनीकी सहायता के लिए हम श्री यूया नीतो और सुश्री अकिको असामी का धन्यवाद करते हैं.
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 |
References
- 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).
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