Intranasalのペプチッド管理: 完全なガイド

ほとんどのペプチド研究者は、特定の化合物のためにそれを考慮することなく、皮下注射にデフォルトで、鼻スプレーは、比較可能、または優れた結果を提供することができます。 2018年度研究発表医薬品研究鼻腔インシュリンは、同等の用量で静脈内配送よりも7倍のシリアル液濃度に達したことを実証しました。注射が常に金の基準である長期にわたる仮定に挑戦します。 ペプチドの特定のサブセットのために、鼻に頭脳の経路は、最初のパス代謝を迂回し、場合によっては、血脳の障壁自体を迂回する直接ルートを提供しています。

このガイドは、そのために最適なペプチド、実用的な準備技術、およびバイオアベイラビリティデータ研究者が管理ルートを選ぶ前に知っておくべきである、イントラナルペプチド配信の背後にある科学をカバーしています。

Intranasal配達の背後にある科学

鼻腔は、単純な空気通路よりも遠くです。 上部の鼻のエピテリウムには、人間の約10 cm2の領域が含まれている - 嗅覚ニューロンが直接脳の嗅覚電球にクブリフォームプレートを介してプロジェクトを嗅ぐ場所。 この解剖学的ショートカットは、過去10年間に神経科学研究において著名なトラクションを得られる概念である鼻頭脳薬の配信の基礎です。

3つの主要な輸送経路は、単独で管理された化合物です。 最初は嗅覚神経の経路です。, 分子が細胞内または細胞外メカニズムを介して嗅覚神経に沿って輸送され、嗅覚電球に到達する, そこから, より深い脳構造. 第二は、鼻腔と脳幹へのプロジェクトの呼吸器上皮を内包する三角神経経路です。 第3は、ペプチドを一般的な循環に配信することにより、注射と同様に機能し、血管拡張鼻粘膜による全身吸収です。

中枢神経系をターゲットとするペプチド-nootropics、不安薬、神経保護剤-最初の2つの経路は特に価値があります。 LochheadとThorneによる研究(2012)は、ペプチドやタンパク質を含む大きな分子の内因的な配達が、受注率の高い系統線量が一致するために必要な脳濃度を達成することができることを実証しました。 これは、イントラナサルSemax、Selank、およびオキシトシンが激しい研究利益の対象になった理由です。

バイオアベイラビリティ:イントラナサル対注射

バイオアベイラビリティは、管理経路を比較する際に重要な変数であり、問題のペプチドに応じてデータが大きく変化します。 小さい、比較的lipophilicのペプチッドは、より大きいペプチッドが重要な吸収の障壁に直面している間、きちんと実行する傾向にあります。

鼻粘膜は、ペプチドの吸収にいくつかの課題を提示します:粘膜性クリアランスは、15〜20分以内の鼻咽頭に化合物をスワイプし、アミノペプチダースによる酵素分解と鼻エピテリウムのプロテアーゼは、それらが吸収する前にペプチドを分解し、エピテリアル細胞間の緊密な接合は、約1,000 Daltonsより大きい分子のパラセル輸送を制限します。

パターンは明確です:脂質学の程度でおよそ1,000 Daの下のペプチッドは最もよいintranasallyを実行する傾向があります。 Semax と Selank は、ロシア製薬の研究者が念頭に置いて、その強力なイントラナル性能を説明します。 BPC-157およびほとんどの成長ホルモンのsecretagoguesのようなより大きいペプチッドは吸収の増強物なしで実用的なintranasal配達を作る吸収のプロフィールを欠きます。

Intranasal管理に最適なペプチド

すべてのペプチッドは鼻の配達のための候補者です。 利用可能な研究文献とコミュニティの経験に基づいて、ここでは、最も一般的に、イントラナサルルートを介して使用されるペプチドです。

SemaxおよびNA-Semaxの特長

Semaxは、内臓ペプチド配信のための間違いなくポスター子供です。 ロシアで分子遺伝学研究所で開発され、鼻スプレーとして発症した。 Semaxは、ACTH(4-10)の合成アナログで、酵素分解に対する安定性を改善しました。 その主な研究効果は、BDNF発現の調整、セロトナージックおよびドパミネール系、酸化ストレスに対する神経保護を含みます。 N-acetylの変形(NA-Semax)は、より安定性を高め、効力を高めることができるアセチルのグループを加えます。 文献における研究投薬は通常、投与ごとに200〜600 mcgの範囲で、1〜3回毎日配信されます。

SelankおよびNA-Selankの特長

Selankは免疫調節剤のペプチッドtuftsinの総合的なアナログ、またロシアの研究の研究所で開発されます。 GABA-A受容体表現の実証的な調節、IL-6およびmonoamineの新陳代謝に影響を及ぼす、およびpreclinicalモデルの好ましい安全プロフィールの研究とanxiolyticおよびnootropic効果のために主に研究されました。 Semaxのように、それは内部の使用のために設計されました。 60〜80%の内因性バイオアベイラビリティが報告され、それを研究する最高の吸収性鼻ペプチドの一つにします。 N-acetylの形態(NA-Selank)は高められた酵素安定性および行為の潜在的に延長された持続期間を提供します。

オキシトシン

Intranasal oxytocinは、社会的認知、不安、信頼、結束に対する効果を調査する何百もの臨床研究の対象となっています。 鼻を介した全身の生物学的利用性はかなり低い(2〜5%)ですが、臨床試験で観察された臨床的効果は、直接鼻から脳までの道でCNSの配信を強く示唆しています。 研究プロトコルは通常、20〜40 IUを使用して、校正された鼻スプレー装置を介して配信されます。 確かに、2020年の体系的な見直し精神神経内分泌学鼻内オキシトシンが制御試験の大部分で測定可能な行動と神経刺激効果を生成し、この特定のペプチドのためのこの配送ルートの生存性をサポートしていることがわかりました。

Dihexaの特長

Dihexa(N-hexanoic-Tyr-Ile-(6)-aminohexanoicアミド)は、前臨床認知研究において著名な効力を示す小さなアンジオテンシンIVアナログです。 比較的小さいサイズおよびlipophilic hexanoylのグループはそれを鼻の吸収に理論的にamenableようにします。 一部の研究者は、このルートのために特別にバイオアベイラビリティデータを公開しているにもかかわらず、暫定的な配達を探求しています。 picomolar濃度の化合物の効力は、鼻の吸収が機能的に関連している可能性があることを意味します。

ペプチド鼻スプレーの作り方

凍結乾燥させたペプチッドからの鼻のスプレーの準備は生殖能力、正確な投薬の計算および適切な装置への注意を要求します。 以下は、研究プロトコルで文書化された標準的な実験室の準備方法の概要です。

必要な装置

研究者は典型的に生殖不能のメーターで計られた線量の鼻のスプレーのびんを使用します(ほとんどは行為ごとの0.1 mLを提供します)、細菌静水(BAC水)は再構成の溶媒、ガラスびんの上のためのアルコール綿棒、および移動のための標準的なスポイトとして水をまいます。 一部のプロトコルは、特に敏感な化合物やベンジルアルコール防腐剤が懸念しているときに、BAC水ではなく、滅菌塩素(0.9%NaCl)を呼びます。

計算をやる

数学は簡単ですが、正しい取得することが重要です。 鼻スプレーボトルがポンプあたり0.1 mLを送れば、ターゲット線量はスプレーあたり300 mcgで、必要な濃度は3 mg/mL (mL)です。 ペプチドの5つのmgガラスびんのために、BAC水1.67 mLと再構成することはおよそ3 mg/mLを収穫します。 ほとんどの研究者は便利な容積に円形にし、それに応じて線量ごとのスプレーの数を調節します。

準備ステップ

一般的な実験室のプロトコルは、最初にアルコールスワブでペプチドのガラスびんの隔膜を清掃し、ゆっくりとBAC水の計算された容積を追加し、それを直接凍結乾燥粉末に直面するのではなく、機械的ストレスから劣化を避けるためにガラスびんの側面を指示します。 十分に分解されるまで穏やかで渦巻くことの後で、解決は開きかスポイトによって鼻のスプレーのびんに引かれ、移ります。 プライミングプロセス - 一貫したミストが生成されるまで、スプレーを数回押すと、少量のソリューションが生成され、初期のボリューム計算に相当する。

適切なイントラナサル管理テクニック

ほとんどの研究者が実現する技術がより重要である。 経口投与は、経口粘膜を吸収するのではなく、用量の過半数で50%以上の有効な配達を減らすことができます。

研究プロトコルは、複数の技術要素を一貫して強調しています。 最初に、管理の前に穏やかな鼻のクリアは障壁として機能する過剰粘液を除去します。 しかし、攻撃的な吹くことは一時的な粘膜の炎症を引き起こす可能性があるので避けるべきです。 第二に、頭部は少し前方に傾けるべきです(戻りません)、スプレーボトルは、セプタムではなく、横の鼻壁に向かってわずかに角度を合わせた。 このターゲットは、より吸収性横のエピテリウムをターゲットとし、より少ない血管形成された隔壁軟骨区域を避けます。

第三に、作動中の穏やかな嗅覚は、鋭い吸入ではなく、鼻腔全体にスプレーを分散させるのに役立ちます。 第四に、スプレー間のnostrilsを取り替えることはより多くの線量を均等に分配し、1つの側面のabsorptive容量を飽和させることを避けます。 最後に、管理の10〜15分後に鼻の肥大を避けて、粘膜のクリアランスが残りの溶液を背後押しする前に吸収するペプチド時間を与えます。

吸収の増強物および公式の戦略

自然に悪い鼻の吸収のペプチッドのために、薬剤の調査はbioavailabilityを改善するために複数の作戦を識別しました。 これらは、主に標準的な再構成慣行ではなく、実験室の処方作業に関連しています。

Cyclodextrins、特にヒドロキシプロピルベータシクロデキストリンは、いくつかの研究で2〜5倍の鼻ペプチド吸収を改善するために示されています。 それらは一時的な増加の膜の透磁率によって働き、酵素の分解からペプチッドを保護します。 チンから派生するバイオポリマーであるチトサンは、エピテリアル細胞間の緊密な接合部を一時的に開口させることで働く別のよく研究された吸収増強剤です。 研究発表管理された解放のジャーナルchitosan-formulated nasalインシュリンがバイオアベイラビリティを達成したことが実証されました。 単純塩水溶液のインシュリンよりも約3倍高い。

他の調査された増強物はアルキル糖類(FDA-approved Valtoco diazepamの鼻のスプレーで使用される特にドデシルmaltoside)、胆汁の塩、リン脂質および細胞浸透のペプチッドを含んでいます。 しかし、多くの吸収増強物がトレードオフを運ぶことに注意する価値があります。それらは、鼻粘膜刺激を繰り返し使用して引き起こすことができます。これは、長期的吸収をパラドックス的に減らし、慢性管理プロトコルの安全質問を提起する可能性があります。

安定性とストレージの考慮事項

鼻スプレー処方におけるペプチドの安定性は、直接研究成果に影響を与える実用的な懸念です。 水性溶液で再構成されると、ペプチドは、凍結乾燥形態よりも劣化しやすい。 温度、pH、酸化および微生物汚染は第一次脅威です。

ほとんどの再構成されたペプチッド鼻のスプレーは2-8°Cで冷凍される貯えられるべきです。 Bacteriostatic水はベンジルアルコール含有量を介していくつかの抗菌保護を提供しますが、これは適切な冷凍および滅菌処理の代替ではありません。 研究グループは、通常、使用の2〜4週間の十分なソリューションのみを準備します, その後、新鮮なソリューションを破棄し、準備. いくつかのペプチド、特にメチオニン残留物を含むそれらが、酸化に敏感であり、窒素浄化されたガラスびんおよび軽い保護された貯蔵から利益を得ることができます。

重要なのは、鼻スプレー装置自体が安定性変数を導入する。 スプレーポンプのプラスチックおよびゴム製部品は解決からの吸着剤のペプチッド、潜在的に時間の集中を減らすことができます。 この効果は、疎水性ペプチドと低濃度で最も顕著です。 この問題を調査する研究者は、PTFEコーティングされたスプレーポンプでガラスバイアルが、標準のプラスチック装置と比較して吸着損失を最小限に抑えることを発見しました。

イントラナサル対注射を選ぶとき

イントラナサルと注射可能な投与の間の決定は、特定のペプチド、研究目標、および実用的な検討によって駆動されるべきです。 ネザーのルートは普遍的に優れています。

Intranasal配達はSemax、Selank、およびoxytocinのようなCNS-targetingのペプチッドのために、直接鼻に磨く輸送が注入が再計算することができないpharmacological利点を提供します。 これらの化合物では、鼻のルートは妥協ではありません。それは、ペプチド自体の設計と公表された文献の重量によってサポートされている最適な配送方法です。

注射可能な管理はBPC-157、TB-500、成長ホルモンのsecretagogues (CJC-1295、Ipamorelin、GHRP-2/6)のような全身のペプチッドのための明確な選択、および周辺組織の露出が第一次研究のターゲットであるペプチッドを残します。 皮下注射(ペプチドに応じて典型的に65〜100%)の生物学的利用性の利点は、これらの化合物のほとんどのためにNASAL配送が達成できるものをはるかに超えています。

両方のルートがいくつかの支持データを持っているが、優れたように決定的に確立されていないペプチドのためのグレーゾーンがあります。 これらの場合、研究者は、特定の組織のターゲット、CNSの系統的暴露、対象の順守の考慮事項(鼻スプレーが侵襲的ではない)、および質問の特定の化合物と各ルートの利用可能な医薬品データを含む要因を量る必要があります。

限界と実践的な課題

鼻内ペプチドの配信は、その課題がなく、研究者は実験的な結果に影響を与えることができるいくつかの実用的な制限を認識すべきです。

鼻の混雑、アレルギーおよび上部の呼吸器の伝染は劇的に吸収を減らすことができます。 軽度の粘膜炎症でさえ、予測不可能な方法で鼻のエピテリウムの透磁率特性を変更します。 季節的なアレルギーの被害者は、年間を通してペプチドの吸収に著しい有利性を見ることができます。 また、鼻粘液スプレー(オキシメタゾリン、フェニルエフェリン)の使用は、血管収縮を引き起こし、血管吸収を吸収し、血管吸収性粘膜への血流を制限することにより、ペプチドの吸収を減らすことができます。

Dose の再現性は別の挑戦です。 注射とは異なり、, 配達された線量は、注射量によって正確に制御されます, 鼻スプレー配達は、固有の分散性を持っています. 計量ポンプは、通常、出力ボリュームの変動の±10〜15%係数を持ち、鼻解剖学、粘液生産、技術がさらなる分散性を導入する個々の違いがあります。 堅い線量制御を必要とする研究のために、このimprecisionは問題であるかもしれません。

最後に、逆に管理できる総数量は限られています。 各ノstrilは操業オフが起こる前におよそ150-200 μLを効果的に吸収し、管理イベントごとの約400 μLの実用的な天井を置くことができます。 高用量を必要とするペプチドのために、このボリューム制約は、非常に濃縮された処方や複数の投薬イベントを別々に導入する必要があります。

よくある質問