A subscription to JoVE is required to view this content. Sign in or start your free trial.

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • النتائج
  • Discussion
  • Disclosures
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

يتطلب تطوير المسحوق الجاف الصيدلاني اختبارا موثوقا به في الجسم الحي ، غالبا باستخدام نموذج الفئران. يتم تقييد تقنية الجهاز لتوصيل الهباء الجوي المسحوق الجاف بدقة وتكرار إلى الفئران. تقدم هذه الدراسة جرعات يمكن التخلص منها لتوصيل الدواء الرئوي بجرعات ذات صلة بالفئران ، مما يساعد في البحث الأولي لإثبات المفهوم.

Abstract

توفر أجهزة الاستنشاق بالمسحوق الجاف العديد من المزايا لتوصيل الأدوية إلى الرئتين ، بما في ذلك تركيبات الأدوية الصلبة المستقرة ، وقابلية نقل الجهاز ، وقياس البلعة والجرعات ، وآلية التشتت الخالية من الوقود. لتطوير منتجات الهباء الجوي بالمسحوق الجاف الصيدلاني ، يعد الاختبار القوي في الجسم الحي أمرا ضروريا. عادة ، تتضمن الدراسات الأولية استخدام نموذج الفئران للتقييم الأولي قبل إجراء دراسات رسمية في الأنواع الحيوانية الكبيرة. ومع ذلك ، فإن أحد القيود الكبيرة في هذا النهج هو الافتقار إلى تكنولوجيا الأجهزة المناسبة لتوصيل المساحيق الجافة بدقة وتكرار للحيوانات الصغيرة ، مما يعوق فائدة هذه النماذج. لمواجهة هذه التحديات ، تم تطوير جرعات حقنة يمكن التخلص منها خصيصا لتوصيل المساحيق الجافة داخل الرئة بجرعات مناسبة للفئران. تقوم هذه الجرعات بتحميل وتسليم كمية محددة مسبقا من المسحوق الذي تم الحصول عليه من طبقة مسحوق موحدة الكثافة الظاهرية. يتم تحقيق هذا التحكم المنفصل عن طريق إدخال إبرة حادة على عمق ثابت (دك) في طبقة المسحوق ، وإزالة كمية ثابتة في كل مرة. والجدير بالذكر أن نمط الجرعات هذا أثبت فعاليته لمجموعة من المساحيق المجففة بالرش. في التجارب التي شملت أربعة نماذج مختلفة من المساحيق المجففة بالرش ، أظهرت الجرعات القدرة على تحقيق جرعات في حدود 30 إلى 1100 ميكروغرام. تأثرت الجرعة المحققة بعوامل مثل عدد الحشوات وحجم إبرة الجرعات والتركيبة المحددة المستخدمة. واحدة من الفوائد الرئيسية لهذه الجرعات هي سهولة تصنيعها ، مما يجعلها في متناول الجميع وفعالة من حيث التكلفة لتوصيل المساحيق الجافة للفئران أثناء الدراسات الأولية لإثبات المفهوم. تسهل الطبيعة التي تستخدم لمرة واحدة للجرعات الاستخدام في غرف الإجراءات الحيوانية ، حيث يكون التنظيف وإعادة تعبئة الأنظمة القابلة لإعادة الاستخدام ومواد الوزن غير مريحة. وبالتالي ، فإن تطوير جرعات المحاقن التي تستخدم لمرة واحدة قد عالج عقبة كبيرة في توصيل مسحوق الفئران الجاف لدراسات إثبات المفهوم ، مما مكن الباحثين من إجراء دراسات أولية أكثر دقة وقابلة للتكرار في نماذج حيوانية صغيرة لتوصيل الأدوية الرئوية.

Introduction

حظي استخدام أجهزة الاستنشاق بالمساحيق الجافة (DPIs) لتوصيل الأدوية الرئوية باهتمام كبير على مدى العقود الثلاثة الماضية بسبب التخلص التدريجي العالمي من وقود الكلوروفلوروكربون 1,2. تقدم DPIs العديد من الفوائد على أنظمة التوصيل الرئوي الأخرى ، مثل أجهزة الاستنشاق بالجرعات المقننة والبخاخات ، بما في ذلك استقرار التركيبة ، وقابلية النقل ، وسهولة الاستخدام ، وآليات التشتت الخالية من الوقود2. ومع ذلك ، قبل نقل منتجات DPI نحو الترجمة السريرية ، يجب إجراء العديد من الدراسات قبل السريرية ، والتي يتم الانتهاء من العديد منها في البداية باستخدام نموذج الفئران. ومع ذلك ، فإن التقنيات المتاحة لتقديم م....

Protocol

أجريت جميع التجارب على وفقا لقانون رعاية وسياسة خدمة الصحة العامة بشأن الرعاية الإنسانية واستخدام المختبر. تمت الموافقة على بروتوكول الدراسة من قبل اللجنة المؤسسية لرعاية واستخدام التابعة لمركز العلوم الصحية بجامعة تينيسي. تم إعطاء إناث الفئران BALB / c السليمة ، ~ 6-8 أسابيع ، محتوى المسحوق الجاف لجرعة واحدة عن طريق توصيل الهباء الجوي داخل الرئة لدراسة الحرائك الدوائية باستخدام مساحيق سبكتيناميد 1599 الجافة9. تم الحصول على من مصدر تجاري (انظر جدول المواد).

1. تحضير الجرعات ومكونات التعبئة

  1. قم بقص الجزء البلاستيكي من إبرة حادة من الفولاذ المقاوم للصدأ مقاس 2.54 سم (1 بوصة) (....

النتائج

تم تحديد أداء الهباء الجوي لمختلف المساحيق المجففة بالرش قبل استخدامها في هذه الدراسة. تم وصف توزيع حجم الجسيمات الديناميكية الهوائية (APSD) من خلال متوسط القطر الديناميكي الهوائي للكتلة (MMAD) ، والذي يمثل الحجم الذي يقسم التوزيع إلى قسمين عندالنسبة المئوية 50 (d50) ، والانحراف المع?.......

Discussion

نظرا لأن الفئران تلزم أنفاس الأنف ، فإن التسليم عن طريق الاستنشاق السلبي لدراسات إثبات المفهوم الأولية يجعل الكفاءة وتقدير الجرعة أمرا صعبا حيث يجب أن يمر المسحوق عبر الأنف والحلق بطريقة تعتمد على خصائص الجسيمات وكفاءة تشتت المسحوق7،8،

Disclosures

يعلن أصحاب البلاغ أنه ليس لديهم تضارب في المصالح.

Acknowledgements

يرغب المؤلفون في الاعتراف بالتمويل من المعاهد الوطنية للصحة (R01AI155922). تم إجراء الفحص المجهري في مختبر تشابل هيل التحليلي والتصنيع النانوي (CHANL) ، وهو عضو في شبكة تكنولوجيا النانو مثلث أبحاث نورث كارولينا ، RTNN ، والتي تدعمها المؤسسة الوطنية للعلوم ، Grant ECCS-1542015 ، كجزء من البنية التحتية الوطنية المنسقة لتكنولوجيا النانو ، NNCI.

....

Materials

NameCompanyCatalog NumberComments
0.6 mL microcentrifuge tubesFisher Scientific05-408-120
Analytical balanceMettler ToledoAR1140Any analytical balance with sufficient range can be used
Blunt stainless-steel needle, 1 inch, 21 GMcMaster-Carr75165A681
Blunt stainless-steel needle, 1 inch, 22 GMcMaster-Carr75165A683
Blunt stainless-steel needle, 1 inch, 25 GMcMaster-Carr75165A687
Disposable syringe with luer lock (1 mL)Fisher Scientific14-823-303-mL syringes can also be used
Female BALB/c mice Charles River, Wilmington, MA, USA
High-performance cascade impactor Next Generation ImpactorApparatus 5
Lab film (e.g., Parafilm)Fisher ScientificS37440
Low-lint wiper (e.g., Kimwipes)Kimberly-Clark Professional34133
Low-resistance dry powder inhaler RS01 mod 7
Polypropylene needle, 1.5 inch, 16 GMcMaster-Carr6934A111
Polypropylene needle, 1.5 inch, 18 GMcMaster-Carr6934A53
Polypropylene needle, 1.5 inch, 20 GMcMaster-Carr6934A55
Precision sectioning sawTedPella812-300Belt sander can be used as an alternative
PTFE needle, 2 inch, 20 GMcMaster-Carr75175A694
USP General Chapter <601> http://www.uspbpep.com/usp31/v31261/usp31nf26s1_c601.asp

References

  1. Wu, X., Li, X., Mansour, H. M. Surface analytical techniques in solid-state particle characterization for predicting performance in dry powder inhalers. KONA Powder and Particle Journal. 28, 3-18 (2010).
  2. Maloney, S. E., Mecham, J. B., Hickey, A. J.

Reprints and Permissions

Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article

Request Permission

Explore More Articles

This article has been published

Video Coming Soon

JoVE Logo

Privacy

Terms of Use

Policies

Research

Education

ABOUT JoVE

Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved