Intranasal प्रशासन के लिए उपंयास तरीकों साँस लेना संज्ञाहरण के तहत नाक से मस्तिष्क दवा वितरण का मूल्यांकन करने के लिए
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.
Protocol
Representative Results
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 मा?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
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
| 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 (Opneable 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 |
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