Intranasal PeptideAdministrasi: Panduan Lengkap

Kebanyakan peneliti peptida default untuk subkutan injeksi tanpa pernah mempertimbangkan bahwa untuk senyawa tertentu, semprot hidung dapat memberikan sebanding - atau bahkan superior - hasil. Sebuah studi 2018 diterbitkan diRiset FarmasiMenunjukkan bahwa insulin intranasal mencapai konsentrasi cairan serebrospinal 7 kali lipat lebih tinggi daripada pengiriman intravena pada dosis yang setara, menantang asumsi lama bahwa injeksi selalu standar emas. Untuk subset spesifik peptida, hidung-to-jalur otak menawarkan rute langsung yang melewati metabolisme pertama dan, dalam beberapa kasus, penghalang darah-otak itu sendiri.

Panduan ini mencakup ilmu belakang pengiriman peptida intranasal, yang peptida yang paling cocok untuk itu, teknik persiapan praktis, dan bioavabilitas data peneliti harus tahu sebelum memilih rute administrasi mereka.

The Science Behind Intranasal Delivery

Rongga hidung jauh lebih dari sekedar jalur udara sederhana. Epithelium hidung atas berisi daerah olfaktur - daerah sekitar 10 cm ² pada manusia - di mana proyek sensorik saraf secara langsung melalui cribriform piring ke dalam bola olfaktur otak. Jalan pintas anatomi ini adalah dasar dari pengiriman obat hidung ke otak, konsep yang telah mendapatkan daya tarik yang signifikan dalam penelitian neuroscience selama dua dekade terakhir.

Ada tiga jalur transportasi utama untuk senyawa intranasly diberikan. Yang pertama adalah jalur saraf penciuman, di mana molekul diangkut sepanjang sel-sel induk melalui intracellular atau mekanisme ekstrakular untuk mencapai bohlam tua dan, dari sana, struktur otak yang lebih dalam. Yang kedua adalah jalur saraf trigeminal, yang memasukkan epitelium pernapasan dari rongga hidung dan proyek-proyek ke batang otak, menyediakan rute langsung lain ke sistem saraf pusat. Yang ketiga adalah penyerapan sistemik melalui mukosa nasal yang kaya, yang berfungsi sama dengan suntikan dengan memberikan peptida ke dalam peredaran umum.

Untuk peptida yang menargetkan sistem saraf pusat - nootropics, anxiolytics, neuroprotective agen - kedua jalur pertama sangat berharga. Penelitian oleh Lochhead dan Thorne (2012) menunjukkan bahwa pengiriman intranasal molekul besar termasuk peptida dan protein dapat mencapai konsentrasi otak yang akan membutuhkan urutan - dari - dari - skala dosis sistemik yang lebih tinggi untuk cocok. Inilah mengapa intranasal Semax, Selank, dan oksitosin telah menjadi subjek dari kepentingan penelitian yang intens.

Bioavability: Intranasavs. Injection

Biotersedia adalah variabel kritis ketika membandingkan rute administrasi, dan data bervariasi sangat tergantung pada peptida yang dipertanyakan. Kecil, relatif peptida lipopilik cenderung untuk melakukan intranasly baik, sementara peptida yang lebih besar menghadapi hambatan penyerapan signifikan.

Mukosa hidung menyajikan beberapa tantangan untuk penyerapan peptida: pencurian cairan mukoliar menuju nasopharynx dalam waktu 15- 20 menit, degradasi enzim oleh aminopeptidases dan protuses dalam epithilium nasal dapat memecah peptida sebelum mereka menyerap, dan interaksi ketat antara sel epithetal membatasi paracellar transportasi molekul lebih besar daripada 1.000 Daltons.

Pola ini jelas: peptida di bawah sekitar 1.000 Da dengan beberapa derajat lipophilicity cenderung untuk melakukan intranasly terbaik. Semax dan Selank secara khusus dikembangkan dengan pengiriman hidung dalam pikiran oleh peneliti farmasi Rusia, yang sebagian menjelaskan mereka kuat intranasal kinerja. Peptida besar seperti BPC-157 dan sebagian besar hormon pertumbuhan sekretagogues tidak memiliki profil penyerapan yang akan membuat pengiriman intransal praktis tanpa peningkatan penyerapan.

Peptida Terbaik untuk Administrasi Intranasal

Tidak setiap peptida adalah kandidat untuk pengiriman hidung. Berdasarkan literatur penelitian yang tersedia dan pengalaman masyarakat, inilah peptida yang paling umum dan berhasil digunakan melalui rute intranasal.

Semax dan NA- Semax

Semax bisa dibilang anak poster untuk pengiriman peptida intranasal. Dikembangkan di Institut Genetik Molekuler di Rusia, itu dirancang dari awal sebagai semprotan hidung. Semax adalah analog sintetis ACTH (4-10) dengan C-terhaus yang dimodifikasi yang meningkatkan stabilitas melawan degradasi enzim. Efek penelitian utamanya termasuk upregulasi dari ekspresi BDNF, modulasi serotonergic dan sistem dopaminergic, dan perlindungan saraf terhadap tekanan oksidatif. varian N-asetil (NA-Semax) menambahkan sebuah grup asetil yang meningkatkan stabilitas lebih lanjut dan dapat meningkatkan potensi. Riset dosis dalam literatur biasanya berkisar dari 200- 600 mcg per administrasi, disampaikan 1-3 kali sehari.

Selank dan NA- Selank

Selank adalah analog sintetis dari peptida peptida tuftsin, juga dikembangkan di institut penelitian Rusia. Hal ini telah dipelajari terutama untuk efek anxiolytic dan nootropik, dengan penelitian menunjukkan modulasi ekspresi reseptor GABAA, mempengaruhi IM-6 dan metabolisme monoamin, dan profil keamanan yang menguntungkan dalam model preklinis. Seperti Semax, itu dirancang untuk penggunaan intranasal. Dilaporkan tidak transal bioavability dari 60- 80% membuatnya salah satu yang terbaik - penyerap peptida hidung dipelajari. Formulir N-asetil (NA-Selank) menawarkan peningkatan stabilitas enzim dan durasi potensial yang berkepanjangan.

Oksitosin

Intranasal oksitosin telah menjadi subjek dari ratusan penelitian klinis yang menyelidiki efeknya pada kesadaran sosial, kecemasan, kepercayaan, dan ikatan. Sementara ketersediaan biologis sistemik melalui hidung cukup rendah (2-5%), efek klinis yang diamati dalam percobaan sangat menyarankan pengiriman bermakna CNS melalui hidung langsung-to- jalur otak. Protokol penelitian biasanya digunakan 20-40 IU disampaikan melalui perangkat semprot hidung yang dikalibrasi. Terutama, sebuah review sistematis 2020 dalamPsychoneuroendocrinologymenemukan bahwa oksitosin intranasal menghasilkan perilaku yang terukur dan efek pencitraan saraf pada kebanyakan uji coba yang terkontrol, mendukung kemampuan pengiriman ini untuk peptida tertentu.

Dihexa

Dihexa (N-hexanoic- Tyr-Ile- (6) -aminohexanoic amide) adalah angiotensin IV analog yang telah menunjukkan potensi luar biasa dalam penelitian kognitif preklinis. Ukurannya relatif kecil dan kelompok hekanoyl lipopilik membuatnya secara teoritis memungkinkan penyerapan hidung. Beberapa peneliti telah menjelajahi pengiriman intranasal, meskipun diterbitkan biotersedia data khusus untuk rute ini tetap terbatas. Potensi senyawa pada konsentrasi pikomolar berarti bahwa penyerapan hidung bahkan sederhana mungkin relevan.

Bagaimana untuk Mempersiapkan Semprotan Nasal Peptide

Menyiapkan semprotan hidung dari peptida lyophilized memerlukan perhatian terhadap kemandulan, perhitungan dosis yang akurat, dan peralatan yang sesuai. Berikut ini garis besar metode persiapan laboratorium standar didokumentasikan dalam protokol penelitian.

Diperlukan Peralatan

Para peneliti biasanya menggunakan obat penenang yang steril untuk semprot hidung (kebanyakan mengirimkan 0.1 mL per aktuasi), air bakteriostatik (BAC air) sebagai pelarut konstitusi, penyeka alkohol untuk toples botol, dan jarum suntik standar untuk transfer. Beberapa protokol menyebut steril saline (0.9% NAC) bukan air BAC, terutama untuk senyawa sensitif atau ketika benzyl pengawet alkohol adalah perhatian.

Menghitung Pengolahan

Matematika ini mudah tapi penting untuk mendapatkan hak. Jika botol semprot hidung memberikan 0.1 mL0 per pompa, dan dosis target adalah 300 mcg per semprotan, konsentrasi yang dibutuhkan adalah 3 mg / mL (3.000 mcg per mL). Untuk 5 mg botol peptide, reconstituting dengan 1.67 mL air BAC akan menghasilkan sekitar 3 mg / mL. Kebanyakan peneliti bulat untuk menyesuaikan volume dan menyesuaikan jumlah semprotan per dosis sesuai.

Langkah Persiapan

Protokol laboratorium umum melibatkan pembersihan septum botol peptida dengan selang alkohol, kemudian perlahan menambahkan volume dihitung air BAC, mengarahkan ke sisi botol bukannya langsung ke bubuk lyophilized untuk menghindari degradasi dari stres mekanis. Setelah berputar-putar lembut (tidak pernah gemetar) sampai sepenuhnya dibubarkan, solusinya ditarik dan ditransfer ke botol semprotan hidung melalui pembukaan atau melalui jarum suntik. Proses utama - memompa semprotan beberapa kali sampai kabut konsisten dihasilkan - membuang sejumlah kecil solusi, yang harus diperhitungkan ke dalam perhitungan volume awal.

Teknik Administrasi Proper Intranasal

Tekniknya lebih penting dari yang disadari kebanyakan peneliti. Poorly dieksekusi nasal administrasi dapat mengurangi pengiriman efektif 50% atau lebih, dengan mayoritas dosis menguras ke tenggorokan dan menjadi ditelan daripada menyerap melalui mukosa hidung.

Protokol penelitian secara konsisten menekankan beberapa elemen teknik. Pertama, hidung lembut-membersihkan sebelum administrasi menghilangkan lendir kelebihan yang bertindak sebagai penghalang. Namun, ledakan agresif harus dihindari karena dapat menyebabkan peradangan mukosa sementara. Kedua, kepala harus miring sedikit ke depan (tidak kembali), dengan botol semprot tersudut sedikit luar menuju dinding hidung lateral daripada ditujukan pada septum tersebut. Target ini adalah epithelium lateral penyerap dan menghindari yang kurang vaskularisasi area tulang rawan septal.

Ketiga, mengendus lembut selama aktuasi - bukan inhalasi tajam - membantu mendistribusikan semprotan di rongga hidung atas tanpa menarik terlalu cepat ke dalam nasopharynx. Keempat, lubang hidung bergantian antara semprotan mendistribusikan dosis yang lebih merata dan menghindari jenuh satu sisi kapasitas penyerapan. Akhirnya, tetap tegak dan menghindari hidung-bertiup selama setidaknya 10-15 menit setelah administrasi memberikan waktu peptida untuk menyerap sebelum izin mucociliary menyapu solusi yang tersisa posteriorly.

Strategi Pengaruh dan Pemalsuan

Bagi peptida dengan penyerapan hidung yang buruk, penelitian farmasi telah mengidentifikasi beberapa strategi untuk meningkatkan kemampuan bioketersediaan. Hal ini terutama relevan untuk kerja formulasi laboratorium daripada praktek rekonstitusi standar.

Cyclodextrins, khususnya hydroxypropy.beta- cyclodextrin, telah ditunjukkan untuk meningkatkan penyerapan hidung peptida dengan 2- 5- kali lipat dalam beberapa studi. Mereka bekerja dengan sementara meningkatkan permeabilitas membran dan melindungi peptida dari degradasi enzim. Chitosan, biopolymer yang berasal dari chitin, adalah lain baik-belajar peningkatan penyerapan yang bekerja dengan membuka sementara ketat persimpangan antara sel epitel. Penelitian diterbitkan diJurnal Rilis TerkontrolMenunjukkan bahwa chitosan-formulated nasal insulin dicapai biotersedia kira-kira 3 kali lebih tinggi daripada insulin dalam larutan garam sederhana.

Peningkat penyelidikan lainnya termasuk alkylsaccharides (khususnya dodecyl malleside, digunakan dalam FDA-disetujui Valtoco diazepam nasal), garam empedu, fosfolipids, dan sel-penetrasi peptida. Namun, perlu dicatat bahwa banyak peningkat penyerapan membawa trade-: mereka dapat menyebabkan iritasi mukosal nasal dengan penggunaan berulang, yang mungkin secara paradoks mengurangi penyerapan jangka panjang dan menimbulkan pertanyaan keselamatan untuk protokol administrasi kronis.

Stabilitas dan Konsistensi Penyimpanan

Stabilitas peptida dalam formula semprot hidung adalah keprihatinan praktis yang secara langsung mempengaruhi hasil penelitian. Setelah direkonstruksi dalam larutan akueus, peptida secara signifikan lebih rentan untuk degradasi daripada dalam bentuk lyophilisasi mereka. Suhu, pH, oksidasi, dan kontaminasi mikroba adalah ancaman utama.

Sebagian besar merekonstruksi peptide nasal semprotan harus disimpan didinginkan pada 2-8 ° C Air bakteriostatik menyediakan perlindungan antimikroba melalui kandungan alkohol benzyl, tapi ini bukan pengganti untuk pendinginan yang tepat dan penanganan steril. Grup penelitian biasanya hanya mempersiapkan solusi yang cukup untuk penggunaan 2- 4 minggu, membuang dan mempersiapkan solusi baru sesudahnya. Beberapa peptida, terutama mereka yang berisi resiiuran methionine, rentan terhadap oksidasi dan mungkin manfaat dari nitrogen membersihkan botol dan penyimpanan dilindungi cahaya.

Yang penting, alat penyiram hidung itu sendiri memperkenalkan variabel stabilitas. Plastik dan komponen karet pompa semprot dapat menyerap peptida dari solusi, berpotensi mengurangi konsentrasi dari waktu ke waktu. Efek ini paling diucapkan dengan peptida hidrofobia dan pada konsentrasi rendah. Para peneliti menyelidiki masalah ini telah menemukan bahwa tabung kaca dengan pompa semprot berlapis PTFE meminimalkan kerugian adsorptive dibandingkan dengan perangkat plastik standar.

Kapan harus memilih Intranasal vs Injection

Keputusan antara intranasal dan injectable administrasi harus didorong oleh peptida tertentu, target penelitian, dan pertimbangan praktis. Tidak ada rute universal unggul.

Pengiriman intranasal jelas lebih disukai bagi peptida target CNS-seperti Semax, Selank, dan oksitosin, dimana transportasi langsung ke otak menyediakan keuntungan farmakologis yang tidak dapat direplikasi. Untuk senyawa ini, rute hidung bukan kompromi - itu adalah metode pengiriman optimal didukung oleh desain peptida sendiri dan berat sastra diterbitkan.

Administrasi injectable tetap pilihan yang jelas untuk peptida sistemik seperti BPC-1570, TB-500, sekretagogues hormon pertumbuhan (CJC-1295, Ipamorelin, GHRP-2 / 6), dan peptida mana jaringan peripheral paparan adalah target penelitian utama. Keuntungan bioketersediaan dari suntikan subkutan (biasanya 65-100% tergantung pada peptida) jauh melebihi apa yang pengiriman hidung dapat capai untuk sebagian besar senyawa ini.

Ada zona abu-abu untuk peptida di mana kedua rute memiliki beberapa data pendukung tetapi tidak jelas didirikan sebagai unggul. Dalam kasus ini, peneliti harus menimbang faktor-faktor termasuk target jaringan tertentu, pentingnya CNS versus eksposur sistemik, pertimbangan keterlibatan subjek (semprotan hidung kurang invasif), dan data farmakokinetik yang tersedia untuk setiap rute dengan senyawa spesifik yang bersangkutan.

Batas dan Tantangan Praktis

Pengiriman peptida intranasal bukan tanpa tantangannya, dan peneliti harus menyadari beberapa keterbatasan praktis yang dapat mempengaruhi hasil eksperimental.

Konsumsi hidung, alergi, dan infeksi pernapasan atas dapat mengurangi secara drastis. Bahkan peradangan mukosa ringan mengubah karakteristik permeabilitas dari epithelium hidung dengan cara yang tak terduga. penderita alergi musiman mungkin melihat variabilitas signifikan dalam penyerapan peptida sepanjang tahun. Selain itu, penggunaan dekongestan hidung (oxymetazoline, phenylephrine) menyebabkan vasoconstriction yang dapat mengurangi penyerapan peptida dengan membatasi aliran darah ke mucosa penyerap.

Dose reproduksi adalah tantangan lain. Tidak seperti suntikan, di mana dosis pengiriman secara tepat dikendalikan oleh volume jarum suntik, pengiriman semprotan hidung memiliki variasi yang melekat. Pompa metered- dosis biasanya memiliki koefisien 5.10- 15% variasi dalam volume keluaran, dan perbedaan individu dalam anatomi hidung, produksi lendir, dan teknik memperkenalkan variabilitas lebih lanjut. Untuk penelitian membutuhkan kontrol dosis ketat, ketidakakuratan ini mungkin masalah.

Akhirnya, total volume yang dapat diberikan intranasly terbatas. Setiap lubang hidung dapat secara efektif menyerap kira-kira 150- 200 GRAL sebelum runoff terjadi, pengaturan langit-langit praktis sekitar 400 GLEL per acara administrasi. Untuk peptida yang membutuhkan dosis tinggi, batasan volume ini mungkin memerlukan rumus yang sangat terkonsentrasi atau beberapa peristiwa dosis terpisah, keduanya memperkenalkan tantangan mereka sendiri.

Pertanyaan Yang Sering Muncul