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
Summary
ここでは、実験動物の最小限の物理的なストレスと吸入麻酔下で安定の鼻腔内投与の 2 つの手法について述べる。標識 [14C] を使用して鼻の脳経路を介した脳内薬物分布レベルの定量的評価法についても述べる-水溶性高分子のモデル基質としてイヌリン。
Abstract
鼻腔内投与は、血液-脳関門を回避する治療薬の鼻の頭脳へ配信するため潜在的な経路に報告されています。ただし、いくつかのレポートに関する定量的な分析だけでなく、最適な管理条件と鼻の頭脳への配信の調査のためのレジメンを投与されています。げっ歯類を用いた鼻・脳の経路機構研究の限られた進歩の候補薬鼻の脳配信システムの設計の面での重大な障害を表します。
この点でいくつかの前進を得るためには、我々 は開発し、実験動物吸入麻酔下で安定の鼻腔内投与の 2 つの新しい方法を評価しました。標識 [14C] を使用して鼻の脳経路を介した脳内麻薬流通レベルの評価法についても述べる-イヌリン (分子量: 5,000) 水溶性高分子のモデル基質として。
最初に、我々 は安定した麻酔下の動物に信頼性の高い管理を実行する私たちを有効に一時的に開閉マスクを使用ピペットによる鼻腔内投与プロトコルを開発しました。このシステムでは、[14C] を使用して-イヌリンは少し実験的なエラーで脳に配信でした。
我々 はその後、粘液線毛クリアランス (MC) の影響を最小限に抑えるために開発された、食道を介して気道側から逆の穿刺を伴う鼻腔内投与プロトコルを開発しました。この手法を導いた [14C] の著しく高いレベルに-イヌリン、定量的、嗅球、大脳、延髄、ピペット法よりも検出されました。これは、鼻腔内に薬液の保持された鼻腔内に MC とは反対方向にシリンジ ポンプを使用したアクティブな管理によって大幅にために表示されます。
結論として、本研究で開発した鼻腔内投与の 2 つの方法は、齧歯動物の薬物動態を評価するための非常に有用な技術に期待できます。特に、逆カニュレーション法は、薬剤の候補者の鼻の頭脳への配信の可能性を評価するため役に立つかもしれない。
Introduction
ペプチド、オリゴヌクレオチド、抗体などの生物医学は、現在、根治療法がない難治性中枢神経疾患の新規治療薬として潜在的なアプリケーションを持っていると見なされます。ただし、ほとんどの生物医学は水溶性高分子であるため、静脈内投与又は経口投与で脳に血液から配信は血液脳関門 (BBB) のインピー ダンスのために非常に困難。
近年、経鼻投与は BBB1,2,3,4,5を回避する治療薬の鼻の頭脳へ配信するため潜在的な経路に報告されています。ただし、鼻の脳経路配信6の定量分析に関する比較的少数のレポートがずっとあります。さらに、事実上確立された最適な管理条件やボリュームなどの投薬計画に報告されている時間、期間、および速度、鼻の頭脳への配信の調査のため。前述の欠陥は次の理由に起因することができます: マウスの鼻腔内投与の (i) の最適な方法はまだ確立し一般的に使用され、ピペッティングにより (ii) 経鼻投与は通常の特徴粘液線毛クリアランス (MC) のための動物の間で個体差によってそれによりしばしば特定の薬剤の実際鼻の頭脳への配信の可能性を underestimations に 。
イソフルランを用いた吸入麻酔 (開始: 4%、保守: 2%) 吸入の齧歯動物のマスクは削減を目的での広範な使用を得たまたは実験動物に対して手術に関連付けられている痛みを除去します。マスクの使用は、皮下、腹腔内、静脈内経路を介して吸入麻酔下で実験動物に典型的な薬剤管理を実行する比較的簡単です。しかし、鼻腔内投与の場合、マスクは薬剤の投与動物から一時的に削除する必要があります。メンテナンス 2% 未満とイソフルラン、動物一般を目覚めさせる急速吸入麻酔から。線量ごとの管理ボリュームが大きい、鼻腔から食道に流入する薬液の原因し、単一の大きい線量に小さな鼻腔内投与するための複数のより小さい線量に分割する必要があります。動物。鼻腔内投与は、反復投与のマスク除去、鼻腔持続的な配達のための十分な時間といえば、マウス管理手順中に麻酔から目が覚めると高い確率があります。これは安定した麻酔状態で鼻腔内の管理を実行することが非常に困難で、おそらく齧歯動物間で鼻の脳配信観測の個体差に貢献しています。
本研究で我々 したがって実験動物に最小限の物理的なストレスを課す吸入麻酔下で安定の鼻腔内投与の 2 つの新しい方法を開発しました。最初の方法では、吸入麻酔中の鼻腔内投与により一時的に開閉マスクを使用しました。マスクの開閉部分には、ピペットを使用して安定した鼻腔内投与を容易にする管理タイミングに従って使用できるシリコン製プラグが組み込まれています。2 番目のメソッドでは、カニューレ手術食道から鼻腔内に渡すこと挿入されたシリンジ ポンプは、これに接続されている安定した吸入下鼻腔内で薬液を直接確実に配信されるように、麻酔。このメソッドは、大幅に MC の影響を最小限に抑える、鼻腔内薬して保持が向上するため鼻の脳経路を介して脳への薬の配達を高めることができます。また、標識 [14C] を用いた脳薬配布レベル (注入された線量/g 脳 %) を定量的に評価する手法について述べる-イヌリン [分子量 (MW): 5,000] 水溶性のモデル基質として高分子。
Protocol
Representative Results
Discussion
この経路は、BBB をバイパスし、直接輸送ルートを表すため中枢神経系障害の顕著な効果がある薬の鼻の頭脳へ配信されます。3 つの異なる鼻-脳の経路は、日付8に報告されています。最初の鼻粘膜嗅粘膜から嗅神経を介して脳に渡します嗅神経の経路です。第二は、三叉神経の経路は、三叉神経を介して鼻の粘膜で呼吸器粘膜から菱脳の脳幹に渡します。第三は、CSF 経路は?…
Divulgazioni
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
この研究は文部科学省; から民間の大学研究のブランディング プロジェクトによって一部支えられました科学的な Research (C) ([t. k. t. s. し] 17 08249 K) から日本学術振興会 (JSPS) の科学研究費[フィルミックストピックス] 浜口 [ティ] を生化学の進歩科学財団財団から共同研究の助成。実験を行う上で貴重な技術援助、氏弥仁藤と先生子浅見に感謝します。
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 |
Riferimenti
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