鼻の頭脳への薬剤投与を評価する吸入麻酔下で経鼻投与する手法

この方法は、対象薬の鼻腔内投与および薬物動態および薬理学に関する製薬分野の主要な質問に答える助けとなる。この技術の主な利点は、動物への最小限のストレスで鼻から脳への送達薬候補および吸入麻酔の定量的評価に使用できることである。この技術の意味は、鼻から脳への経路を介した薬物送達技術の開発に寄与する中枢神経系疾患の治療にまで及ぶ。

この手順のデモンストレーションは、私の研究室の博士課程の学生である福田光義です。分離された無線同位体施設でマイクロピペットを介して鼻腔内送達のため。テープと麻酔の位置にコルク板にマウスを麻酔し、炭素-14イヌリン溶液の25マイクロリットルを1〜2マイクロリットルの用量で、あるいは、動物の右および左の鼻孔に投与する。

気道側から食道を通る逆のカヌレーションの送達のために、麻酔をかけられたマウスを解剖顕微鏡の下に置き、喉の上に1.5センチメートルの皮膚切開を行う。鉗子を使用して気管が露出するまで切開を拡大し、露出した気管に1ミリメートルの切開を行います。切開に、1.2センチメートルのカニューレを切開に挿入し、カニューレの反対側の端を吸入マスクの内側に取り付けます。

この後、気管の下から食道を露出させるために鉗子を使用します。はさみを使用して食道に1ミリメートルの切開を行い、鼻腔の後端に向かって事前にマークされた位置に2番目のカニューレ1.4センチメートルを挿入します。実験動物の重量に応じて適切な長さにカニューレを挿入し、他のものにカニューレの長さを調整することが重要である。

食道カニューレをリゲートし、プログラム可能なマイクロシリンジポンプに接続された管理溶液で満たされた1ミリリットルの注射器に27ゲージの針を取り付けます。次に、溶液の全容が投与されるまで、1分あたり一定の5マイクロリットルの速度で炭素-14イヌリンの25マイクロリットルを送達する。遅いが一定の拡散速度は、鼻腔内でできるだけ多くの薬物溶液を保持するために重要である。

イヌリン投与の30分後に血液脳関門を通過した炭素-14イヌリンの量を定量化するには、はさみを使用して、実験処理された各動物の頭蓋骨を延髄延細方面から慎重に開き、マイクロスパチュラを使用して慎重に脳をすくい取る。収穫される氷の上のペトリ皿に生理食いしらったろ紙の上に各脳を置きます。そして、生理学に浸した綿棒を使用して、各脳の表面から血液をきれいにします。

次に、迅速かつ慎重に、嗅球、大脳、延髄、プラスポンセクションに脳を解剖します。そして、脳サンプルを50°Cで1時間組織可溶化器に入れ、続いて10マイクロリットルの液体シンチレーションカクテルを加える。適用液の放射能を決定するために、25マイクロリットルの投与溶液を、シンチレーションカクテルに溶解し、シンチレーションバイアルに移し、液体シンチレーションカウンターで脳試料および適用液内の炭素-14放射能の1分間の崩壊を測定する。

吸入麻酔下では、鼻腔内に送達された動物の間で実験的な個人間の変動は認められない。食道逆カニューレ鼻腔投与法が用いられる場合、マイクロピペット送達を介した場合よりも、嗅球、大脳、および髄質の延髄において、有意に高いレベルの炭素−14イヌリンが観察される。さらに、嗅球と髄質の結細腺で高い炭素-14イヌリンが検出され、どちらも大脳よりも鼻から脳への経路で顕著に進化している。

その開発後、この技術は、鼻から脳への送達の分野の研究者が中枢神経系における大分子治療薬の生物活性を探求する道を開いた。