Inhalationsmedicinstilførselssystemer i bronchial astma

Inhalationsmedicinstilførselssystemer i bronchial astma af Deepak Goyal, Atul Goel, Gaurav Sagar, Monica Saini!

Læs denne artikel for at lære om indåndingsmedicinske afgivelsessystemer i bronchiale systemer.

Introduktion:

Bronchial astma (BA) er en af ​​de mest almindelige luftvejssygdomme, som sandsynligvis vil holde lægen overarbejde i det kommende århundrede også. Med tiden har vores forståelse af astma ændret sig væsentligt fra en reversibel luftvejssygdom til en kronisk inflammatorisk lidelse med variabel luftstrømbegrænsning. På samme måde er behandlingsmodaliteterne i bronchial astma forbedret væsentligt fra en 'kop te' til lægemidler leveret i en aerosoliseret form.

Det er faktisk fastslået uden tvivl, at indtil vi har anden behandling, er inhalation for tiden den modalitet, der skal anvendes til behandling af bronchial astma. Dette skyldes, at effekten af ​​både bronkodilatatorer og antiinflammatoriske midler i astma og kronisk obstruktiv lungesygdom (COPD) skyldes deres lokale virkninger i de intrapulmonale luftveje.

Anvendelsen af ​​aerosoler til målretning af medicinering til receptorstederne i bronchetræet har flere fordele sammenlignet med den orale indgivelsesvej. Med undtagelse af theophyllin (som er for irriterende for at blive indåndet), er de fleste lægemidler sikrere og mere omkostningseffektive i aerosolformen.

Årsagerne til dette er:

(1) Mindre medicin kan bruges til at opnå den samme terapeutiske fordel

(2) Systemiske bivirkninger er langt mindre tilbøjelige

(3) hurtigere indsats

Inden vi vender tilbage til verden af ​​de nuværende indgivelsesdoseringssystemer (IDDS), er det vigtigt at vide om egenskaber ved en ideel aerosolgenererings- og leveringssystem.

en. Enhver aerosolgenerator producerer en række partikelstørrelser. Et ideelt system skal producere den højest mulige andel af respirerbare partikler.

b. Aerosolgenerering og partikelstørrelse bør være uafhængig af den inspirerende strømningshastighed, som sandsynligvis vil være variabel og afhængig af patienten.

c. Partikelstørrelsen skal være uafhængig af omgivende miljøforhold, såsom temperatur, fugtighed og tryk.

d. Det bør være lomme i stand, men alligevel billig og overkommelig.

e. Den skal indeholde en indbygget lav inspirerende flow-træningsenhed.

f. Den skal give lydsignaler til en høj flow (MDI-strømningshastighed på> 0, 45 L / minut) eller en lav flow (DPI-strømningshastighed på <60 L / minut).

g. Det skal være åndedræt aktiveret, så der er minimalt behov for at koordinere indånding med aktivering.

h. Det skal dissociere indånding fra aerosolgenerering og bør hurtigt administrere den foreskrevne aerosoldosis.

jeg. Udånding forud for inspiration bør ikke dispergere eller befugtte den terapeutiske aerosol.

j. Enheden skal maksimere nedre respiratorisk akkumulering, samtidig med at oropharyngeal deponering minimeres for at opnå maksimal fordel, med ringe eller ingen systemiske bivirkninger.

k. Apparatets døde rum skal være minimal og ventiler, hvis nogen skulle have lav modstand og være synlig for observatøren.

l. Operation bør ikke kun være tålmodig, det bør være tåbeligt.

Den farmaceutiske industris konstante utrættelige indsats er rettet mod at optimere deponering af lægemidler i lungerne, bortset fra deres rentabilitet.

Hovedfaktorer, som bestemmer lægemiddelaflejring, er:

1. Indåndingsmåde

2. Aerosolpartikelegenskaber, og

3. Karakteristik af emnet

Inhalationsleveringssystemer, der er til rådighed, inkluderer nebulisatorer tryksatte doseringsinhalatorer (PMDI'er) åndedrevne dosisinhalatorer og tørpulverinhalatorer (DPI'er). Når man lærer yderligere om indåndingsleveringssystemer, skal man huske to vigtige fakta.

For det første kan forskellige lægemiddelgrupper kræve forskellige leveringssystemer for optimal effekt. Selv inden for samme gruppe kan forskellige agenter kræve forskellige systemer. For det andet kan det være nødvendigt at bruge andre enheder til at gøre disse leveringssystemer mere effektive. Disse omfatter en inspirerende flowstyringsenhed, afstandsanordninger, velegnet masker og T-stykker.

forstøvere:

Nebulisatorer (både standardstrålen og den nyere ultralyd) er faktisk de mindst effektive afgivelsessystemer (figur 1). "Standard jet nebulizer" anvender princippet om 'fordampning af lægemiddel i flydende form fra overfladen ved hjælp af en hurtigt bevægende luftstråle '. De er store og dermed ikke bærbare.

De er dog fri for tilsætningsstoffer eller miljøskadelige drivmidler. På trods af at de er aerosol ineffektive, har de stadig en vigtig rolle hos meget syge patienter (akut livstruende astma), og når patientindsats og samarbejde er begrænset (småbørn og patienter med assisteret ventilation).

Trykmålte dosisinhalatorer:

Fra nu af er de ældste (tilgængelige siden 1950'erne), bærbare inhalationsmedicinske leveringssystemer til rådighed for BA. Disse midler afhænger af et drivmiddel (CFC-chlorfluorcarbon eller HFA-hydrofluoralkan), der er til stede som en trykluft med det farmakoterapeutiske middel, som leveres i en forudbestemt fast dosis gennem en envejsventil efter aktivering. De kan være håndaktiverede eller åndedrætspåvirkede. De tilgængelige, i øjeblikket i vores land er håndaktiveret.

PMDI'er kræver en optimal inspirationsstrøm ved (25 - 90 l / minut) ved aktivering og tilstrækkelig åndedræt holder i 4-10 sekunder (optimal, 8 sekunder). Tre store problemer forbundet med PMDI'er er behov for patienttræning, som er beskrevet i tabel 1 (som kan være svært i visse grupper for eksempel børn), CFC-relaterede miljøproblemer (vi skal tænke mere om klimaanlæg og køleskabere end små PMDI'er) og over 65 procent orofaryngeaflejring.

Disse problemer kan og er blevet omgået i et omfang. Mens CFC gradvist giver vej til HFA (uden nogen ændring i omkostningerne til patienten), lindres problemerne med en dårlig patientteknik såvel som orofaryngeaflejring i høj grad ved brug af store volumenafstandsstykker.

PMDI'er er tilgængelige for de fleste P-agonister (terbutalin, salbutamol, formoterol og salmeterol), anti-cholinerge (ipratropium), inhalerede steroider (beclomethason, budesonid, flunisohde og fluticason osv.) Og natriumchromoglycat.

Brugen af ​​HFA som drivmiddel:

Brug af HFA som drivmiddel har givet os interessante observationer. Desuden er den kendsgerning, at HFA er miljømæssigt sikrere end CFC (det vil ikke nedbryde ozonlaget, men er en "drivhusgas", som vil bidrage til global opvarmning). Den kan bruges som drivmiddel til beta agonister, kromolynnatrium og mindst to af de inhalerede steroider, nemlig beclomethason og flunisolid.

Begge disse steroider er i opløsning med HFA, i modsætning til CFC (som suspension), hvilket positivt påvirker lægemiddelafgivelsen. Undersøgelser har vist, at dette har øget pulmonal deponering af disse lægemidler (55% for HFA versus kun 4% for CFC). Dette skyldes en højere procentdel af små partikelstørrelser (4, 7 μ eller mindre, 95% flunisolid og 60% beclomethason er 4, 7 μm eller mindre). Således resulterer denne ændring fra CFC til HFA i reduktion af den krævede dosis inhaleret steroid med 2 - 6 gange.

Tørpulverinhalatorer (DPI'er):

Dette har været den nuværende og vigtigste innovation inden for indåndingsteknologi. De har omgået de fleste problemer forbundet med PMDI'er, da disse enheder er miljømæssigt sikrere (uden drivmidler), åndedrætspåvirket og har langt større nedre luftvejsaflejringer, fordi næsten 30-60 procent af partiklerne er 4, 7 μm eller mindre, og dermed respirable. De forskellige former for DPI'er, der er tilgængelige, omfatter turbuhaler, diskhaler, rotahaler, twisthaler og diskus eller accuhaler.

Turbuhaler og Rotahaler:

Turbuhaler, den første DPI, der blev stillet til rådighed, var også den første DPI, der viste sig at levere mere stof end det traditionelle PMDI. Turbuhaleren blev først brugt til at levere budesonid. I en undersøgelse viste lungepåvirkningen sig at være ca. 32 pct. Mod 15 pct. Med henholdsvis DPI og PMDI. Denne forøgede levering er blevet oversat til større effektivitet med dette inhalerede steroid også. Brug af budesonid-turbuhaleren har vist sig at være ret let for patienterne. I en undersøgelse, der blev offentliggjort i år i Journal of Allergy and Immunology, var ca. 96 pct. Af børn 8 år og ældre i stand til at bruge denne enhed korrekt.

Femoghalvfems procent af børn i alderen 5-8 kunne også bruge det korrekt, et betydeligt fremskridt i forhold til den tidligere teknologi. Apparatet kan imidlertid være modtageligt for fugtighed og bør ikke opbevares i badeværelset. Levering afhænger desuden af ​​inspirerende strømningshastighed.

Således kan yngre børn og patienter, der oplever astma-eksacerbationer, få reducerede mængder lægemiddel. Ikke desto mindre har turbuhaleren for nylig vist sig at være effektiv ved dosering én gang daglig, hvilket gør det til en mere levedygtig mulighed for mindre kompatible patienter. Rotahaler, er en enhed tæt relateret til turbuhaler og tilgængelig i Indien. Det kan levere de fleste indåndingsmedikamentformuleringer.

Diskhaler og Diskus:

Både diskhaler og dens alternativ, diskus er multi-dosis DPI'er. Fluticason, et inhaleret kortikosteroid og salmeterol, en langtidsvirkende beta-agonist, kan leveres i en tørpulverinhalatorform ved Diskhaler samt diskus. Disse anordninger har pålidelig dosering ved opnåelige inspiratoriske strømningshastigheder. De er blevet godkendt og vist at være effektive for børn 4 og derover. To fordele er en dosis tæller og relativ fugt modstand.

Diskhaler er imidlertid kompleks at bruge, hvilket kræver seks trin. Det kan således ikke være så nyttigt som andre indretninger, især da fluticason også kan leveres med en Accuhaler eller Diskus. Denne enhed er lettere at bruge og foretrukket af flere patienter i forhold til Rotadisk. Den indeholder op til 60 meter doser og leverer konsekvent dosering gennem forskellige inspirationsstrømme på 30-90 liter pr. Minut. Dette er en bedre måde at levere fluticason og salmeterol på. Imidlertid er dets anvendelse til andre formuleringer endnu ikke lavet. For nylig har en undersøgelse imidlertid stillet spørgsmålstegn ved aerosol effektiviteten af ​​diskus.

Twisthaler:

Twisthaler leverer mometason, en nyere inhaleret steroid som et tørt pulver. Dette stof såvel som enheden er endnu ikke godkendt af FDA. Denne enhed har imidlertid vist sig at have et simpelt 1-2-3 doseringsmønster; når hætten fjernes, måler en dosis enheden; indånding bryder agglomeraterne i respirerbare partikler; og udskiftning af hætten nulstiller målepladen og indekserer toneren.

Denne enhed indeholder op til 60 meter doser, med ensartet dosisafgivelse i respirabelt partikelområde, som skal svare til god effektivitet. I modsætning til Turbuhaler, hvor strømningshastigheden påvirker mængden af ​​leveret lægemiddel, synes Twisthaler at levere en forholdsvis stabil dosering ved strømningshastigheder mellem 20 og 60 liter pr. Minut.

Sikkerhed:

Endelig skal man overveje ikke kun mængden af ​​lægemiddel leveret til lungerne og deres effektivitet, men også sikkerhed. Hver anordning udviser relativt ækvivalente mængder af lokale bivirkninger. Systemiske bivirkninger kan imidlertid variere afhængigt af total systemisk eksponering, som bestemmes af den faktiske respirationsdosis og mængden af ​​lægemiddel, sluges. For eksempel kan op til 90 procent af hver dosis CFC beclomethason svulges.

Medmindre dette lægemiddel nedbrydes meget hurtigt i leveren, kan den orale biotilgængelighed bidrage til total systemisk eksponering. Enheds rolle er illustreret ved forskellige leveringsmetoder for fluticason; via en doseringsdosisinhalator kan 28 procent af lægemidlet være biotilgængeligt sammenlignet med kun 17 procent med Accuhaler.

Spacing Devices:

Spacing enheder en velsignelse i forvaltningen af ​​de to mest respekterede åndedrætsproblemer, dvs. KOL og bronchial astma opstår som en af ​​de mest almindeligt anvendte enheder på grund af deres enkelthed, manøvredygtighed og ved behov. Men på grund af manglende kendskab til deres brug og fordele forbliver de også som en af ​​de mest misbrugte enheder. Dette lille overblik over afstandsindretninger sigter mod at gøre alt om grundlæggende principper for spacer enheder, hvordan de hjælper, faktorer der påvirker afstanden og anbefalinger vedrørende deres brug.

De tidligste afstandsindretninger var metalafstandsstykker, som nu har givet plads til plastikindretninger, som er betydeligt mindre effektive. Oprindelig koncept af afstand opstod i håndtering af små børn, specielt nyfødte, hvor lægemiddellevering var et stort problem og derfra at se deres nytte hos voksne, blev de moderne afstandsapparater til stede. Spacing device er dybest set et rør med et kammer, hvilket øger afstanden af ​​måledosisinhalatorer (MDI) fra munden, hvilket hjælper på mange måder.

en. Det øger MDI-afstanden fra munden, og da afstanden på aktuatoren øger mere fordampning af drivmiddel, der forårsager et fald i dråbestørrelsen, hvilket gør det muligt for lægemidlet at gå længere ned ad luftvejen.

b. Samtidig reducerer de også lægemiddelaflejring i orofarynx og reducerer systemisk absorption.

c. De eliminerer problemet med dårlig koordinering, der kræves med MDI.

d. De eliminerer den kolde Freon-effekt, der produceres med kraftig påvirkning af det aerosoliserede lægemiddel direkte på den bageste faryngealvæg, hvilket resulterer i gagging og dårlig smag, hvilket resulterer i dårlig overensstemmelse.

e. De tillader, at der anvendes en højere dosis inhalerede kortikosteroider.

f. Først og fremmest kan de bruges i alle aldersgrupper og endog i samarbejdsvillige, intuberede eller patienter på ventilator.

Faktorer der påvirker afstanden:

(1) Patientfaktorer:

Patientfaktorer spiller en vigtig rolle i udfaldet af afstand, de vigtige patientfaktorer er:

en. AGE, da tidevandsvolumen er afhængig af alder spiller den en meget vigtig rolle i afstanden ved dets komplekse samspil med spacervolumen. Endvidere har alderen betydning for intelligensniveauet, der kræves for korrekt vedligeholdelse af enheden

b. PEAK INSPIRATORY FLOW RATE, dette er også patientafhængig faktor og spiller en vigtig rolle. Det har vist sig i mange kliniske forsøg, at en PIFR på 30L / min er påkrævet for enhver inhalator enhed til at fungere effektivt. Heldigvis kan alle voksne generere en maksimal strømningshastighed over 30 l / min selv under en alvorlig episode af astma. Forskellige undersøgelser har vist maksimal effektivitet ved en strømningshastighed på mellem 30 l / min og 45 l / min.

c. Indåndingsforsinkelse, det er tidsgabet mellem lægemiddeludgivelser og først ånde derefter. Det er blevet observeret, at ved at forsinke vejret i 5 sekunder er to gange færre stoffer tilgængelige til indånding.

(2) Spacer Device Factors:

(a) VOLUME AF SPACER, det optimale rumfang af en afstandsstykke er ikke kendt, selv om det i mange undersøgelser har vist sig, at små volumenafstandsstykker er gode til børn og store volumenafstandsstykker er ideelle til voksne.

Lægemiddelkoncentrationen pr. Enhedsvolumen mellemrumsareal falder med stigning i afstandsvolumen, også at tidevandsvolumenet øges med alderen, hvilket simpelthen betyder, at da tidevandsvolumen er lille hos børn, vil lægemiddelafgivelsen være i passende koncentrationer ved hjælp af en lille volumenindretning og visumversa hos voksne.

(b) ELEKTROSTATISKE AFGIFTER PÅ SPACERVÆGTER, spiller disse afgifter en vigtig rolle i lægemiddelleverancen, da det kan reducere mængden af ​​lægemiddel til levering ved 1, 4 gange. Disse gebyrer kan reduceres ved enten at oprette afstandsstykker med rustfrit stål, vaskeafstandsstykker med kationiske opløsninger og simpelthen ved at prime dem (dvs. ved at aktivere 15 puffer af lægemiddel ind i ny spacer).

Vaskning og tørring øger også de elektrostatiske ladninger, for at forhindre dette bør der fortrinsvis anvendes et flydende rengøringsmiddel, og afstanden må ikke skylles eller gnides tørt, men det bør lade sig tørre i 12 timer for at opnå maksimal effekt

(c) DØDRUM, skal der ikke være mere end 30 ml dødt rum i afstandsindretningen, da større dødrum mindre er det afgivne lægemiddel.

(d) VALVES, tilstedeværelse og egenskaber af ventiler har et vigtigt indflydelse på lægemiddellevering. I alle aldersgrupper er ikke-genskabende ventiler lavet af letvægtsmateriale med lav resistens vist at tillade tilfredsstillende aerosolafgivelse. I små børn, der ikke er i stand til at generere tilstrækkelig kraft til at bevæge ventiler, er enheder uden ventiler foretrukne.

(3) lægemiddelfaktorer:

(a) Samspillet mellem lægemiddel og spacer er meget komplekst; de adskiller sig ikke kun fra et lægemiddel til et andet i samme afstandsstykke, men også fra en styrke til en anden af ​​det samme lægemiddel i samme afstandsstykke. Det er således uhensigtsmæssigt at anvende et hvilket som helst lægemiddel med en hvilken som helst afstandsstykker.

Det anbefales, at brug af spacer og MDI af samme lægemidler tilskyndes til en patient, og patienten forklares godt af samme kendsgerning. Også kun ét blus skal fyres i afstandsstykket ad gangen, da flere bløder reducerer mængden af ​​lægemiddel, der er til rådighed. Af samme grund bør kombinationslægemiddel på samme tid modløses.

Nuværende anbefalinger vedrørende brug af afstandsapparater:

(1) Forklar brugen, fordelene, omkostningerne ved behandling og særlig pleje for maksimalt resultat og streng overholdelse

(2) Alle børn, der bruger MDI, bør fortrinsvis opfordres til at anvende spacer-indretning til effektiv lægemiddellevering.

(3) Brug passende volumenindretning til alder. 250-300nil hos børn og 750-800mJ spacer enheder til voksne er passende størrelse bredt accepteret.

(4) Brug spacer og MDI fra samme farmaceutiske selskab som udveksling kan føre til et to gange fald i lægemiddelleverancen.

(5) Kun ét blæse skal aktiveres i afstandsstykket ad gangen. Mindst 4-6 åndedræt bør tillades mellem aktivering.

(6) Reducer de elektrostatiske ladninger med passende foranstaltninger som beskrevet tidligere.

For at konkludere spacer-enheder, når de anvendes med MDI, resulterer i sikker levering af lægemidler, forbedrer overholdelse, bedre terapeutiske forhold, reducerer bivirkninger, langt mindre pharyngeal deponering, bedre lægemiddeltilførsel til lunger og anvendelig i alle aldersgrupper, men når de anvendes med lidt pleje.

konklusioner:

Indåndet aerosol er ønskelig til afgivelse af medicin til målstedene i luftvejene. Der er flere vigtige nylige modifikationer af aerosolteknologi. Nogle eksempler omfatter tørpulverinhalatorer (især Turbuhaler), nye stilarter af afstandsstykker eller Inspiratory Flow Control Devices tilsat til en MDI, og dosimetriske (intermitterende) teknikker med stærkere forstøvningsapparater.

Det ideelle system ville være billigt og bekvemt, indeholde ingen tilsætningsstoffer eller miljøskadelige stoffer og forudsigeligt deponere et højt niveau af lægemiddel i lungen uden bivirkningen af ​​orofaryngeaflejring. Der er stadig ikke noget ideelt system selv i dag. Der er et konstant omfang og behov for forbedringer.

Imidlertid er alle tilgængelige IDDS'er sammenlignelige, man kan være bedre end den anden for en bestemt farmakologisk gruppe eller et lægemiddel. Tilgængeligheden af ​​et nyt IDDS opfordrer imidlertid ikke på nogen måde til fordømmelse af et eksisterende, forsøgt og effektivt system. Selv i dag kan PMDI med en metal spacer være den mest effektive måde at levere en aerosol på.