Fremskridt inden for nasal antibiotikaadministration

Fremskridt inden for nasal antibiotikaadministration

I en nylig offentliggjort undersøgelse i Journal of Drug Delivery Science and Technology Forskere undersøgte fremskridt og udfordringer i intranasal antibiotikalevering.

Antibiotika er stoffer, der virker mod bakterier for at forebygge eller behandle infektionssygdomme. Især den overdrevne brug af antibiotika bidrager til at øge bakteriel resistens. Derfor er oral administration af antibiotika fremherskende og foretrukket. Imidlertid kan oral administration have negative virkninger på den systemiske fordeling. Derfor er indgivelsesvejen for antibiotika afgørende for at øge biotilgængeligheden og minimere uønskede bivirkninger og risikoen for resistens.

Nasal administration af antibiotika kan være af yderste vigtighed ved øvre luftvejsinfektioner. Intranasal administration er ikke-invasiv og giver adskillige fordele, såsom: B. den hurtige indtræden af ​​virkning, den lette påføring og den lokale og systemiske tilgængelighed. I denne gennemgang diskuterede forskere forskellige tilgange til intranasal administration af antibiotika.

Anmeldelsesartikel – Nasal administration af antibiotika: fremskridt, udfordringer og fremtidige muligheder i anvendelsen af ​​kvalitets-by-design-koncepter. Fotokredit: Josep Suria / Shutterstock

Nasal lægemiddelleveringsmekanisme

Næsehulen bruges primært til at behandle øvre luftvejssygdomme såsom næse-/lungeinfektioner, bihulebetændelse, allergisk rhinitis og tilstoppet næse. Øregangen er den bedste region til lokal behandling, fordi den er forbundet med sinusåbningerne. Ethvert lokalt virkende lægemiddel kræver længere opholdstid, og mindre doser kan anvendes til direkte administration på virkningsstedet.

Åndedrætsområdet er det største område af næsepassagerne med vaskulariseret slimhinde og er afgørende for den systemiske absorption af lægemidler. Derudover er den nasale arterielle blodforsyning, hovedsageligt via sphenopalatin-, øjen- og ansigtsarterierne, afgørende for systemisk absorption. Derudover letter systemisk absorption også lægemiddelindtrængen i hjerneparenkymet på tværs af blod-hjerne-barrieren (BBB).

Som et resultat kan det lindre de systemiske bivirkninger af midler, der virker på centralnervesystemet (CNS). Andre mulige mekanismer for lægemiddelindtrængning i hjernen omfatter lugte- og trigeminusnervebanerne. Intranasal administration kunne omgå de to nøgleudfordringer i lægemiddellevering til hjernen – levermetabolisme og blod-hjerne-barrieren.

Begrænsninger af nasal administration

Næs mucociliær clearance begrænser lægemiddelopholdstid i næsehulen og reducerer lægemiddelpermeabilitet gennem næseslimhinden. Ydermere er enzymatisk nedbrydning og transportproteiner væsentlige barrierer for lægemiddelbiotilgængelighed. Effluxsystemer og transportører er afgørende for lægemiddelabsorption og distribution i CNS og systemisk cirkulation. Derudover påvirker flere enzymer i næsepassagerne lægemiddelmetabolismen.

Nasalt administrerede antibiotika

Adskillige antibiotika er blevet testet til nasal administration. Disse omfatter mupirocin, gentamicin, vancomycin, ciprofloxacin, polymyxin B, thiamphenicol, rifamycin, azithromycin og doxycyclin. En undersøgelse rapporterede, at intranasal gentamicinopløsning, administreret som dråber i natriumglykolat eller individuelt, var veltolereret og effektiv hos mennesker.

En anden undersøgelse viste, at intranasal udskylning af mupirocin i normalt saltvand var effektiv til at reducere antallet af Staphylococcus aureus i sinus maxillaris. På samme måde er næseskylning med vancomycin blevet brugt til sinonasal polypose. Derudover er intranasale leveringsanordninger blevet udviklet til at forbedre kliniske resultater.

Optimering af intranasal antibiotikaadministration

Quality by Design (QbD) er et videns- og risikobaseret værktøj til kvalitetsstyring i lægemiddeludvikling. QbD-metoden omfatter undersøgelse af kvalitetsmålproduktprofiler (QTPP'er), identifikation af produkters kritiske kvalitetsattributter (CQA'er) og risikovurdering (RA).

Anvendelse af disse QbD-koncepter kan give logiske muligheder for at udvikle de bedste formuleringsstrategier i tidlig udvikling for at optimere antibiotikatilførsel, når det administreres nasalt. QTPP-parametrene for intranasale antibiotika er hovedsageligt relateret til produktets evne til at blive tilbageholdt i næsehulen, undgå mucociliær clearance og frigive den aktive ingrediens (distributionsprofil).

CQA'erne er fysiske, biologiske, mikrobiologiske eller kemiske egenskaber, der påvirker kvaliteten af ​​slutproduktet. For eksempel påvirker CQA-parametrene for intranasale antibiotika adhæsion, stabilitet, fordeling, opløsning, permeabilitet og opløselighed. Blandt de forskellige innovative tilgange, der er udviklet til intranasal antibiotikalevering, er in situ geler de mest lovende.

In situ geler udviser en sol-til-gel overgang som reaktion på eksterne stimuli og giver en vedvarende frigivelsesprofil, længere retentionstid og højere nasal absorption. Geleringsmekanismen afhænger af polymertypen. Generelt anvendes tre typer polymerer i disse geler: termo-, ion- og pH-følsomme polymerer. Disse polymerer letter sol-til-gel-overgangen baseret på ændringer i fysiologiske forhold.

Afsluttende bemærkninger

Korrekt brug af antibiotika er afgørende for at minimere risikoen for resistens. Dette kunne opnås gennem innovationer inden for lægemiddelformulering og levering. Derfor er nasal administration gavnlig i behandlingen af ​​lokale, systemiske og hjerneinfektioner. Sammen med brugen af ​​QbD-koncepter og in situ geler kan intranasal lægemiddellevering øge effektiviteten og retentionstiden af ​​antibiotika og derved reducere risikoen for antibiotikaresistens.

Reference:

• Mardikasari SA, Sipos B, Csóka I, Katona G. Nasaler Weg zur Antibiotikaabgabe: Fortschritte, Herausforderungen und zukünftige Chancen bei der Anwendung der Quality-by-Design-Konzepte. Journal of Drug Delivery Science and Technology, 2022, DOI: https://doi.org/10.1016/j.jddst.2022.103887, https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1773224722007985

.