Le formulazioni in polvere secca per inalazione hanno un grande potenziale nel trattamento delle malattie respiratorie. Prima di entrare in studi sull'uomo, è necessario valutare l'efficacia della formulazione della polvere secca in studi preclinici. Viene presentato un metodo semplice e non invasivo per la somministrazione di polvere secca nei topi attraverso la via intratracheale.
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Articolo metodologico
Somministrazione intratracheale della formulazione di polvere secca nei topi
In questo articolo
Sommario
Abstract
Nello sviluppo di formulazioni in polvere secca inalabile, è essenziale valutare le loro attività biologiche in modelli animali preclinici. Questo documento introduce un metodo non invasivo di somministrazione intratracheale della formulazione della polvere secca nei topi. Viene presentato un dispositivo di caricamento a polvere secca costituito da una punta di pipetta di caricamento in gel da 200 μL collegata a una siringa da 1 ml tramite un fermacock a tre vie. Una piccola quantità di polvere secca (1-2 mg) viene caricata nella punta della pipetta e dispersa di 0,6 ml di aria nella siringa. Poiché le punte delle pipette sono usa e getta ed economiche, diverse formulazioni di polvere secca possono essere caricate in diverse punte in anticipo. Varie formulazioni possono essere valutate nello stesso esperimento animale senza pulizia del dispositivo e riempimento della dose, risparmiando così tempo ed eliminando il rischio di contaminazione incrociata dalla polvere residua. L'entità della dispersione della polvere può essere ispezionata dalla quantità di polvere rimanente nella punta della pipetta. È incluso un protocollo di intubazione nel mouse con una sorgente luminosa su misura e una cannula guida. La corretta intubazione è uno dei fattori chiave che influenza l'erogazione intratracheale della formulazione della polvere secca nella regione polmonare profonda del topo.
Introduzione
La via polmonare di somministrazione offre vari vantaggi nel fornire terapie sia per le azioni locali che sistemiche. Per il trattamento delle malattie polmonari, l'alta concentrazione locale di farmaci può essere ottenuta con l'erogazione polmonare, riducendo così la dose richiesta e abbassando l'incidenza di effetti collaterali sistemici. Inoltre, le attività enzimatiche relativamente basse nel polmone possono ridurre il metabolismo precoce dei farmaci. I polmoni sono anche efficienti per l'assorbimento del farmaco per l'azione sistemica a causa della superficie ampia e ben perfusa, dello strato cellulare epiteliale estremamente sottile e dell'alto volume sanguigno ....
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Protocollo
Gli esperimenti condotti in questo studio sono stati approvati dal Committee on the Use of Live Animals for Teaching and Research (CULATR), The University of Hong Kong. Formulazioni in polvere secca preparate mediante liofilizzazione spray (SFD) contenenti lo 0,5% dell'RNA messaggero luciferasi (mRNA), il 5% di peptide sintetico PEG12KL4 e il 94,5% del mannitolo (w/w) sono utilizzate in questo studio per dimostrare l'espressione di mRNAnel polmone 16. Il diametro aerodinamico mediano di massa (MMAD) della polvere SFD è di 2,4 μm. La polvere di mannito essiccata a spruzzo (SD) viene utilizzata per studiare l'effetto del volume d'aria ....
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Risultati
Quando un insufflatore di polvere secca viene utilizzato per fornire aerosol di polvere al polmone di un animale, il volume d'aria utilizzato è fondamentale in quanto influisce sulla sicurezza e sull'efficienza di dispersione della polvere. Per ottimizzare il metodo, sono stati utilizzati diversi volumi d'aria (0,3 mL, 0,6 mL e 1,0 mL) per disperdere la polvere secca (1 mg di mannito essiccato a spruzzo) e il peso dei topi è stato monitorato per 48 ore dopo lasomministrazione (figura 6). L'u.......
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Discussione
In questo documento vengono presentati dispositivi su misura per l'insufflazione di polvere secca e l'intubazione intratracheale. Nella fase di caricamento della polvere, la polvere secca viene caricata in una punta di pipetta a caricamento in gel da 200 μL. È importante toccare delicatamente la punta per consentire l'impacchettamento sciolto della polvere all'estremità stretta della punta. Tuttavia, se la polvere è imballata troppo strettamente, rimarrà bloccata nella punta e non può essere adeguatamente dispersa. Si ra.......
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Dichiarazioni
Gli autori non hanno conflitti di interesse da rivelare.
Ringraziamenti
Gli autori ringraziano i sig. e la Facoltà Core Facility per l'assistenza nell'imaging animale. Il lavoro è stato sostenuto dal Research Grant Council di Hong Kong (17300319).
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| BALB/c Topo | Femmina; 7-9 settimane di età; Peso corporeo 20-25 g | ||
| CleanCap Firefly Luciferase mRNA | TriLink Biotechnology | L-7602 | |
| Insufflatore di polvere secca | PennCentury | Modello DP-4M | |
| Ketamina 10% | Alfasan International B.V. | ||
| Torcia a diodi emettitori di luce (LED) | Unilite Internation | PS-K1 | |
| Mannitolo (Pearlitol 160C) | Roquette | 450001 | |
| Puntale per pipetta rotonda con caricamento in gel non filtrante (200 &5; L) | Labcon | 1034-800-000 | |
| Filo interdentale in nylon | Reach | 30017050 | |
| Siringa da un millilitro senza ago | Terumo | SS-01T | |
| Fibra ottica | Fibra dati | OMPF1000 | |
| peptide | PEG12KL4 EZ Biolab | (PEG12)-KLLLLLKLLLLLLLLLKLLLK-NH2 | |
| Pipetta a punta fine Pasteur in plastica | Alpha Labotatori | LW4061 | |
| Rubinetto a tre vie | Braun | D201 | |
| Xilazina 2% | Alfasan International B.V. | ||
| Pistola antistatica NA Zerostat 3 | MILTY | 5036694022153 |
Riferimenti
- Newman, S. P. Drug delivery to the lungs: challenges and opportunities. Therapeutic Delivery. 8 (8), 647-661 (2017).
- Setter, S. M., et al. Inhaled dry powder insulin for the treatment of diabetes mellitus. Clinical Therapeutics. 29 (5), 7....
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Ristampe e permessi
