Sign In

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

In This Article

  • Summary
  • Abstract
  • Introduction
  • Protocol
  • Representative Results
  • Discussion
  • Acknowledgements
  • Materials
  • References
  • Reprints and Permissions

Summary

פיתוח אבקה יבשה פרמצבטית דורש בדיקות אמינות in vivo , לעתים קרובות באמצעות מודל מורין. טכנולוגיית המכשיר לאספקה מדויקת וניתנת לשחזור של תרסיסי אבקה יבשה לעכברים מוגבלת. מחקר זה מציג מינונים חד פעמיים להעברת תרופות ריאתי במינונים הרלוונטיים לעכברים, ומסייע למחקר הוכחת היתכנות ראשוני.

Abstract

משאפים אבקה יבשה מציעים יתרונות רבים להעברת תרופות לריאות, כולל פורמולציות יציבות של תרופות מצב מוצק, ניידות מכשירים, מדידה ומינון בולוס, ומנגנון פיזור ללא דלק. כדי לפתח מוצרי תרסיס אבקה יבשה פרמצבטיים, בדיקות in vivo חזקות הן חיוניות. בדרך כלל, מחקרים ראשוניים כוללים שימוש במודל מורין להערכה ראשונית לפני ביצוע מחקרים רשמיים במינים גדולים יותר של בעלי חיים. עם זאת, מגבלה משמעותית בגישה זו היא היעדר טכנולוגיית מכשיר מתאימה כדי לספק אבקות יבשות באופן מדויק ומשכפל לבעלי חיים קטנים, מה שפוגע בתועלת של דגמים כאלה. כדי להתמודד עם אתגרים אלה, פותחו במיוחד מזרקים חד-פעמיים להעברה תוך-ריאתית של אבקות יבשות במינונים המתאימים לעכברים. מינונים אלה מעמיסים ומספקים כמות קבועה מראש של אבקה המתקבלת ממצע אבקה אחיד בצפיפות תפזורת. שליטה דיסקרטית זו מושגת על ידי החדרת מחט קהה לעומק קבוע (טמפינג) לתוך מיטת האבקה, הסרת כמות קבועה בכל פעם. יש לציין כי דפוס מינון זה הוכח כיעיל עבור מגוון אבקות מיובשות בתרסיס. בניסויים שכללו ארבעה דגמים שונים של אבקות מיובשות בריסוס, המינונים הדגימו את היכולת להשיג מינונים בטווח של 30 עד 1100 מיקרוגרם. המינון שהושג הושפע מגורמים כגון מספר החותמות, גודל מחט המינון והנוסחה הספציפית בה נעשה שימוש. אחד היתרונות העיקריים של מינונים אלה הוא קלות הייצור שלהם, מה שהופך אותם לנגישים וחסכוניים לאספקת אבקות יבשות לעכברים במהלך מחקרי הוכחת היתכנות ראשוניים. האופי החד פעמי של המינונים מאפשר שימוש בחדרי פרוצדורות לבעלי חיים, שבהם ניקוי ומילוי מחדש של מערכות רב פעמיות וחומרי שקילה אינו נוח. לפיכך, פיתוח מינונים חד פעמיים של מזרקים טיפל במכשול משמעותי באספקת אבקה יבשה מורין למחקרי הוכחת היתכנות, ואיפשר לחוקרים לבצע מחקרים ראשוניים מדויקים יותר וניתנים לשחזור במודלים של בעלי חיים קטנים למתן תרופות ריאתיות.

Introduction

השימוש במשאפים אבקה יבשה (DPIs) למתן תרופות ריאה זכה להתעניינות משמעותית בשלושת העשורים האחרונים עקב הפסקת השימוש העולמי בדלקי כלורופלואורופחמן 1,2. DPIs מציעים יתרונות רבים על פני מערכות העברת ריאות אחרות, כגון משאפים במינון מדוד ונבולייזרים, כולל יציבות פורמולציה, ניידות, קלות שימוש ומנגנוני פיזור ללא דלק2. עם זאת, לפני העברת מוצרי DPI לתרגום קליני, יש לבצע מספר מחקרים פרה-קליניים, שרבים מהם הושלמו בתחילה באמצעות מודל מורין. עם זאת, הטכנולוגיות הזמינות להעברת אבקות יבשות באופן מדויק ומשכפל לבעלי חיים קטנים מוגבלות.

שיטות נפוצות להעברת אבקות יבשות לבעלי חיים....

Protocol

כל הניסויים בבעלי חיים נערכו בהתאם לחוק צער בעלי חיים ולמדיניות שירותי בריאות הציבור בנושא טיפול הומני ושימוש בחיות מעבדה. פרוטוקול המחקר אושר על ידי הוועדה המוסדית לטיפול ושימוש בבעלי חיים של המרכז למדעי הבריאות באוניברסיטת טנסי. נקבות בריאות של עכברי BALB/c, ~ 6-8 שבועות, קיבלו את תכולת האבק.......

Representative Results

ביצועי התרסיס של אבקות שונות המיובשות בתרסיס נקבעו לפני השימוש במחקר זה. התפלגות גודל החלקיקים האווירודינמית (APSD) תוארה על ידי הקוטר האווירודינמי החציוני של המסה (MMAD), המייצג את הגודל המחלק את ההתפלגות לשנייםבאחוזון 50 (d50), וסטיית התקן הגיאומטרית (GSD), המשקפת את רוחב ההתפלגות. GSD מ.......

Discussion

מכיוון שעכברים מחויבים לנשום אף, העברה באמצעות שאיפה פסיבית למחקרי הוכחת היתכנות ראשוניים הופכת את היעילות והערכת המינון למאתגרת מכיוון שהאבקה חייבת לעבור את האף והגרון באופן התלוי בתכונות החלקיקים וביעילות פיזור האבקה 7,8,14. השימו?.......

Acknowledgements

המחברים מבקשים להכיר במימון מהמכונים הלאומיים לבריאות (R01AI155922). מיקרוסקופיה בוצעה במעבדה האנליטית והננו-פבריקציה של צ'אפל היל (CHANL), חברה ברשת הננוטכנולוגיה של משולש המחקר של צפון קרוליינה, RTNN, הנתמכת על ידי הקרן הלאומית למדע, Grant ECCS-1542015, כחלק מהתשתית הלאומית לננוטכנולוגיה מתואמת, 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.

Explore More Articles

In Vivo

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