Pokroky v nazálnom podávaní antibiotík

Pokroky v nazálnom podávaní antibiotík

V nedávno publikovanej štúdii v Journal of Drug Delivery Science and Technology Výskumníci skúmali pokroky a výzvy v intranazálnom podávaní antibiotík.

Antibiotiká sú látky, ktoré pôsobia proti baktériám na prevenciu alebo liečbu infekčných chorôb. Najmä nadmerné užívanie antibiotík prispieva k rastúcej rezistencii baktérií. Preto prevláda a preferuje perorálne podávanie antibiotík. Perorálne podanie však môže mať negatívne účinky na systémovú distribúciu. Preto je spôsob podávania antibiotík rozhodujúci pre zvýšenie biologickej dostupnosti a minimalizáciu nežiaducich vedľajších účinkov a rizika rezistencie.

Nazálne podávanie antibiotík by mohlo byť nanajvýš dôležité pri infekciách horných dýchacích ciest. Intranazálne podanie je neinvazívne a ponúka niekoľko výhod, ako sú: B. rýchly nástup účinku, jednoduchá aplikácia a lokálna a systémová dostupnosť. V tomto prehľade výskumníci diskutovali o rôznych prístupoch k intranazálnemu podávaniu antibiotík.

Prehľadný článok – Nazálne podávanie antibiotík: pokroky, výzvy a budúce príležitosti v aplikácii konceptov kvality podľa návrhu. Fotografický kredit: Josep Suria / Shutterstock

Mechanizmus podávania liekov do nosa

Nosová dutina sa primárne používa na liečbu ochorení horných dýchacích ciest, ako sú nosové/pľúcne infekcie, sinusitída, alergická rinitída a upchatý nos. Ušný kanál je najlepšou oblasťou pre lokálnu liečbu, pretože je spojený so sínusovými otvormi. Akékoľvek lokálne pôsobiace liečivo vyžaduje dlhší čas zotrvania a menšie dávky by sa mohli použiť na priame podanie na miesto účinku.

Dýchacia oblasť je najväčšou oblasťou nosových ciest s vaskularizovanou sliznicou a je rozhodujúca pre systémovú absorpciu liečiv. Okrem toho je pre systémovú absorpciu nevyhnutné zásobovanie krvou z nosovej artérie, hlavne cez sfenopatínové, oftalmické a tvárové artérie. Okrem toho systémová absorpcia tiež uľahčuje vstup liečiva do mozgového parenchýmu cez hematoencefalickú bariéru (BBB).

V dôsledku toho by mohol zmierniť systémové vedľajšie účinky látok, ktoré pôsobia na centrálny nervový systém (CNS). Ďalšie možné mechanizmy vstupu liečiva do mozgu zahŕňajú dráhu čuchového a trojklanného nervu. Intranazálne podávanie by mohlo obísť dve kľúčové výzvy pri dodávaní lieku do mozgu – metabolizmus pečene a hematoencefalickú bariéru.

Obmedzenia nazálneho podávania

Nosový mukociliárny klírens obmedzuje čas zotrvania liečiva v nosovej dutine a znižuje priepustnosť liečiva cez nosnú sliznicu. Okrem toho enzymatická degradácia a transportné proteíny sú významnými prekážkami biologickej dostupnosti liečiva. Effluxné systémy a transportéry sú rozhodujúce pre absorpciu a distribúciu liečiva v CNS a systémovom obehu. Okrem toho metabolizmus liečiv ovplyvňuje niekoľko enzýmov v nosových priechodoch.

Nazálne podávané antibiotiká

Na nazálne podávanie bolo testovaných niekoľko antibiotík. Patria sem mupirocín, gentamicín, vankomycín, ciprofloxacín, polymyxín B, tiamfenikol, rifamycín, azitromycín a doxycyklín. Jedna štúdia uvádza, že intranazálny roztok gentamycínu, podávaný ako kvapky v glykoláte sodnom alebo jednotlivo, bol u ľudí dobre tolerovaný a účinný.

Ďalšia štúdia ukázala, že intranazálna irigácia mupirocínu v normálnom fyziologickom roztoku bola účinná pri znižovaní počtu Staphylococcus aureus v maxilárnom sínuse. Podobne sa pri sinonazálnej polypóze používa výplach nosa vankomycínom. Okrem toho boli vyvinuté zariadenia na intranazálne podávanie na zlepšenie klinických výsledkov.

Optimalizácia intranazálneho podávania antibiotík

Quality by Design (QbD) je nástroj na riadenie kvality vo farmaceutickom vývoji založený na znalostiach a rizikách. Metodológia QbD zahŕňa štúdium profilov cieľových produktov kvality (QTPP), identifikáciu kritických atribútov kvality (CQA) produktov a hodnotenie rizík (RA).

Aplikácia týchto konceptov QbD môže poskytnúť logické príležitosti na vývoj najlepších stratégií formulácií v ranom vývoji na optimalizáciu podávania antibiotík pri nazálnom podávaní. Parametre QTPP pre intranazálne antibiotiká súvisia najmä so schopnosťou produktu zadržiavať sa v nosovej dutine, vyhýbať sa mukociliárnemu klírensu a uvoľňovať aktívnu zložku (distribučný profil).

CQA sú fyzikálne, biologické, mikrobiologické alebo chemické vlastnosti, ktoré ovplyvňujú kvalitu konečného produktu. Napríklad parametre CQA pre intranazálne antibiotiká ovplyvňujú adhéziu, stabilitu, distribúciu, rozpúšťanie, permeabilitu a rozpustnosť. Spomedzi rôznych inovatívnych prístupov vyvinutých na intranazálne podávanie antibiotík sú najsľubnejšie gély in situ.

Gély in situ vykazujú prechod zo sólu na gél v reakcii na vonkajšie podnety a poskytujú profil trvalého uvoľňovania, dlhší retenčný čas a vyššiu nazálnu absorpciu. Mechanizmus gélovatenia závisí od typu polyméru. Vo všeobecnosti sa v týchto géloch používajú tri typy polymérov: termo-, iónové a pH-senzitívne polyméry. Tieto polyméry uľahčujú prechod sólu na gél na základe zmien fyziologických podmienok.

Záverečné poznámky

Správne používanie antibiotík je kľúčové pre minimalizáciu rizika rezistencie. To by sa dalo dosiahnuť inováciami vo formulácii a dodávaní liekov. Preto je nazálne podávanie prospešné pri liečbe lokálnych, systémových a mozgových infekcií. Spolu s použitím konceptov QbD a in situ gélov by intranazálne podávanie liečiv mohlo zvýšiť účinnosť a retenčný čas antibiotík, čím by sa znížilo riziko rezistencie na antibiotiká.

Referencia:

• 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

.