Vooruitgang in de toediening van nasale antibiotica

Vooruitgang in de toediening van nasale antibiotica

Uit een onlangs gepubliceerd onderzoek in de Journal of Drug Delivery Wetenschap en Technologie Onderzoekers onderzochten de vooruitgang en uitdagingen bij de intranasale toediening van antibiotica.

Antibiotica zijn stoffen die tegen bacteriën werken om infectieziekten te voorkomen of te behandelen. Vooral het overmatig gebruik van antibiotica draagt ​​bij aan de groeiende bacteriële resistentie. Daarom heeft orale toediening van antibiotica de overhand en de voorkeur. Orale toediening kan echter negatieve effecten hebben op de systemische distributie. Daarom is de toedieningsweg van antibiotica cruciaal om de biologische beschikbaarheid te vergroten en ongewenste bijwerkingen en het risico op resistentie te minimaliseren.

Nasale toediening van antibiotica kan van het allergrootste belang zijn bij infecties van de bovenste luchtwegen. Intranasale toediening is niet-invasief en biedt verschillende voordelen, zoals: B. het snelle effect, de gemakkelijke toepassing en de lokale en systemische beschikbaarheid. In de huidige review bespraken onderzoekers verschillende benaderingen van intranasale toediening van antibiotica.

Review artikel – Nasale toediening van antibiotica: vooruitgang, uitdagingen en toekomstige kansen bij de toepassing van kwaliteit door ontwerpconcepten. Fotocredit: Josep Suria / Shutterstock

Nasaal medicijnafgiftemechanisme

De neusholte wordt voornamelijk gebruikt voor de behandeling van aandoeningen van de bovenste luchtwegen, zoals neus-/longinfecties, sinusitis, allergische rhinitis en verstopte neus. De gehoorgang is het beste gebied voor lokale behandeling, omdat deze in verbinding staat met de sinusopeningen. Elk lokaal werkend geneesmiddel vereist een langere verblijftijd en kleinere doses kunnen worden gebruikt voor directe toediening op de plaats van werking.

Het ademhalingsgebied is het grootste gebied van de neusholtes met gevasculariseerd slijmvlies en is cruciaal voor de systemische absorptie van geneesmiddelen. Bovendien is de nasale arteriële bloedtoevoer, voornamelijk via de sfenopalatine-, oog- en gezichtsslagaders, essentieel voor systemische absorptie. Bovendien vergemakkelijkt systemische absorptie ook de toegang van geneesmiddelen tot het hersenparenchym via de bloed-hersenbarrière (BBB).

Als gevolg hiervan zou het de systemische bijwerkingen kunnen verlichten van middelen die inwerken op het centrale zenuwstelsel (CZS). Andere mogelijke mechanismen voor het binnendringen van geneesmiddelen in de hersenen zijn onder meer de reuk- en trigeminuszenuwbanen. Intranasale toediening zou de twee belangrijkste uitdagingen bij de afgifte van medicijnen aan de hersenen kunnen omzeilen: het levermetabolisme en de bloed-hersenbarrière.

Beperkingen van nasale toediening

De mucociliaire klaring door de neus beperkt de verblijftijd van het geneesmiddel in de neusholte en vermindert de permeabiliteit van het geneesmiddel door het neusslijmvlies. Bovendien vormen enzymatische afbraak- en transporteiwitten significante barrières voor de biologische beschikbaarheid van geneesmiddelen. Effluxsystemen en transporters zijn cruciaal voor de absorptie en distributie van geneesmiddelen in het centrale zenuwstelsel en de systemische circulatie. Bovendien beïnvloeden verschillende enzymen in de neusholtes het metabolisme van geneesmiddelen.

Nasaal toegediende antibiotica

Er zijn verschillende antibiotica getest voor nasale toediening. Deze omvatten mupirocine, gentamicine, vancomycine, ciprofloxacine, polymyxine B, thiamfenicol, rifamycine, azithromycine en doxycycline. Eén onderzoek meldde dat intranasale gentamicine-oplossing, toegediend als druppels in natriumglycolaat of individueel, goed werd verdragen en effectief was bij mensen.

Een ander onderzoek toonde aan dat intranasale irrigatie van mupirocine in een normale zoutoplossing effectief was bij het verminderen van het aantal Staphylococcus aureus in de maxillaire sinus. Op dezelfde manier is nasale irrigatie met vancomycine gebruikt voor sinonasale polyposis. Bovendien zijn er intranasale toedieningsapparaten ontwikkeld om de klinische resultaten te verbeteren.

Optimalisatie van intranasale toediening van antibiotica

Quality by Design (QbD) is een kennis- en risicogebaseerd instrument voor kwaliteitsmanagement in de farmaceutische ontwikkeling. De QbD-methodologie omvat de studie van kwaliteitsdoelproductprofielen (QTPP's), identificatie van kritische kwaliteitskenmerken (CQA's) van de producten en risicobeoordeling (RA).

Het toepassen van deze QbD-concepten kan logische mogelijkheden bieden om de beste formuleringsstrategieën in de vroege ontwikkeling te ontwikkelen om de toediening van antibiotica bij nasale toediening te optimaliseren. De QTPP-parameters voor intranasale antibiotica houden voornamelijk verband met het vermogen van het product om in de neusholte te worden vastgehouden, mucociliaire klaring te voorkomen en het actieve ingrediënt vrij te geven (distributieprofiel).

De CQA’s zijn fysische, biologische, microbiologische of chemische eigenschappen die de kwaliteit van het eindproduct beïnvloeden. De CQA-parameters voor intranasale antibiotica beïnvloeden bijvoorbeeld de adhesie, stabiliteit, distributie, oplossing, permeabiliteit en oplosbaarheid. Van de verschillende innovatieve benaderingen die zijn ontwikkeld voor intranasale toediening van antibiotica, zijn in situ gels de meest veelbelovende.

In situ gels vertonen een sol-naar-gel-overgang als reactie op externe stimuli en zorgen voor een langdurig afgifteprofiel, langere retentietijd en hogere nasale absorptie. Het geleringsmechanisme is afhankelijk van het polymeertype. Over het algemeen worden in deze gels drie soorten polymeren gebruikt: thermo-, ionische en pH-gevoelige polymeren. Deze polymeren vergemakkelijken de overgang van sol naar gel op basis van veranderingen in fysiologische omstandigheden.

Slotopmerkingen

Om het risico op resistentie te minimaliseren is het juiste gebruik van antibiotica cruciaal. Dit zou kunnen worden bereikt door innovaties op het gebied van de formulering en levering van geneesmiddelen. Daarom is nasale toediening gunstig bij de behandeling van lokale, systemische en herseninfecties. Samen met het gebruik van QbD-concepten en in situ gels zou intranasale medicijntoediening de effectiviteit en retentietijd van antibiotica kunnen vergroten, waardoor het risico op antibioticaresistentie wordt verminderd.

Referentie:

• 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

.