Framsteg inom nasal antibiotikaadministration

Framsteg inom nasal antibiotikaadministration

I en nyligen publicerad studie i Journal of Drug Delivery Science and Technology Forskare undersökte framstegen och utmaningarna inom intranasal antibiotikatillförsel.

Antibiotika är ämnen som verkar mot bakterier för att förebygga eller behandla infektionssjukdomar. I synnerhet bidrar överdriven användning av antibiotika till att öka bakteriell resistens. Därför är oral administrering av antibiotika dominerande och föredragen. Men oral administrering kan ha negativa effekter på systemisk distribution. Därför är administreringssättet för antibiotika avgörande för att öka biotillgängligheten och minimera oönskade biverkningar och risken för resistens.

Nasal administrering av antibiotika kan vara av yttersta vikt vid övre luftvägsinfektioner. Intranasal administrering är icke-invasiv och erbjuder flera fördelar såsom: B. den snabba insättande verkan, den enkla appliceringen och den lokala och systemiska tillgängligheten. I denna översikt diskuterade forskarna olika tillvägagångssätt för intranasal administrering av antibiotika.

Recensionsartikel – Nasal administrering av antibiotika: framsteg, utmaningar och framtida möjligheter i tillämpningen av kvalitetskoncept. Fotokredit: Josep Suria / Shutterstock

Nasal läkemedelstillförselmekanism

Näshålan används främst för att behandla sjukdomar i övre luftvägarna som näs-/lunginfektioner, bihåleinflammation, allergisk rinit och nästäppa. Hörselgången är den bästa regionen för lokal behandling eftersom den är ansluten till sinusöppningarna. Varje lokalt verkande läkemedel kräver en längre uppehållstid och mindre doser kan användas för direkt administrering vid verkningsstället.

Andningsregionen är det största området av näsgångarna med vaskulariserad slemhinna och är avgörande för den systemiska absorptionen av läkemedel. Dessutom är den nasala arteriella blodtillförseln, huvudsakligen via sphenopalatin-, ögon- och ansiktsartärerna, väsentlig för systemisk absorption. Dessutom underlättar systemisk absorption också läkemedelsinträde i hjärnans parenkymet över blod-hjärnbarriären (BBB).

Som ett resultat kan det lindra de systemiska biverkningarna av medel som verkar på det centrala nervsystemet (CNS). Andra möjliga mekanismer för läkemedelsinträde i hjärnan inkluderar lukt- och trigeminusnerven. Intranasal administrering skulle kunna kringgå de två viktiga utmaningarna i läkemedelsleveransen till hjärnan – levermetabolism och blod-hjärnbarriären.

Begränsningar av nasal administrering

Nasal mucociliär clearance begränsar läkemedlets uppehållstid i näshålan och minskar läkemedlets permeabilitet genom nässlemhinnan. Dessutom är enzymatisk nedbrytning och transportproteiner betydande barriärer för läkemedels biotillgänglighet. Effluxsystem och transportörer är avgörande för läkemedelsabsorption och distribution i CNS och systemisk cirkulation. Dessutom påverkar flera enzymer i näsgångarna läkemedelsmetabolism.

Nasalt administrerade antibiotika

Flera antibiotika har testats för nasal administrering. Dessa inkluderar mupirocin, gentamicin, vankomycin, ciprofloxacin, polymyxin B, tiamfenikol, rifamycin, azitromycin och doxycyklin. En studie rapporterade att intranasal gentamicinlösning, administrerad som droppar i natriumglykolat eller individuellt, tolererades väl och var effektiv hos människor.

En annan studie visade att intranasal spolning av mupirocin i normal saltlösning var effektiv för att minska antalet Staphylococcus aureus i sinus maxillaris. På liknande sätt har nässköljning med vankomycin använts för sinonasal polypos. Dessutom har intranasala leveransanordningar utvecklats för att förbättra kliniska resultat.

Optimering av intranasal antibiotikaadministration

Quality by Design (QbD) är ett kunskaps- och riskbaserat verktyg för kvalitetsledning inom läkemedelsutveckling. QbD-metoden inkluderar studiet av kvalitetsmålproduktprofiler (QTPP), identifiering av kritiska kvalitetsattribut (CQAs) för produkterna och riskbedömning (RA).

Att tillämpa dessa QbD-koncept kan ge logiska möjligheter att utveckla de bästa formuleringsstrategierna i tidig utveckling för att optimera antibiotikatillförseln när den administreras nasalt. QTPP-parametrarna för intranasala antibiotika är huvudsakligen relaterade till produktens förmåga att hållas kvar i näshålan, undvika mucociliär clearance och frigöra den aktiva ingrediensen (distributionsprofil).

CQA är fysikaliska, biologiska, mikrobiologiska eller kemiska egenskaper som påverkar kvaliteten på slutprodukten. Till exempel påverkar CQA-parametrarna för intranasala antibiotika vidhäftning, stabilitet, distribution, upplösning, permeabilitet och löslighet. Bland de olika innovativa metoder som utvecklats för intranasal antibiotikatillförsel är in situ geler de mest lovande.

In situ-geler uppvisar en sol-till-gel-övergång som svar på externa stimuli och ger en profil för fördröjd frisättning, längre retentionstid och högre nasal absorption. Gelningsmekanismen beror på polymertypen. I allmänhet används tre typer av polymerer i dessa geler: termo-, jon- och pH-känsliga polymerer. Dessa polymerer underlättar sol-till-gel-övergången baserat på förändringar i fysiologiska förhållanden.

Avslutande kommentarer

Korrekt användning av antibiotika är avgörande för att minimera risken för resistens. Detta skulle kunna uppnås genom innovationer i läkemedelsformulering och leverans. Därför är nasal administrering fördelaktig vid behandling av lokala, systemiska och hjärninfektioner. Tillsammans med användningen av QbD-koncept och in situ-geler kan intranasal läkemedelstillförsel öka effektiviteten och retentionstiden för antibiotika och därigenom minska risken för antibiotikaresistens.

Hänvisning:

• 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

.