5.12.2.1 Droga policzkowa
podawanie policzkowe jest przeznaczone do dostarczania leków w obrębie / przez błonę śluzową policzka w celu osiągnięcia efektu miejscowego lub ogólnoustrojowego. Droga ta jest szczególnie atrakcyjna, ponieważ substancje wchłaniane przez błonę śluzową policzka omijają degradację enzymatyczną przewodu pokarmowego i efekt pierwszego przejścia w wątrobie. Usta mają stosunkowo duży obszar do stosowania leku i dobrą dostępność w porównaniu do nosa, odbytnicy i pochwy.3 ponadto błona śluzowa jest odporna na uszkodzenia lub podrażnienia z powodu szybkiego obrotu komórka4 i częstego narażenia na pokarm. Błona śluzowa policzka składa się z warstwy powierzchniowej rozwarstwionego nabłonka płaskonabłonkowego połączonego z leżącą poniżej tkanką łączną (lamina propria i submucosa) przez laminę podstawną. W tkance łącznej występuje sieć naczyń włosowatych, w których leki przenikające przez nabłonek mogą dostać się do krążenia ogólnoustrojowego. Warstwy powierzchniowe nabłonka (w przybliżeniu 25-30%) są zgłaszane jako główna bariera przenikania substancji.5,6-komórkowe warstwy błony śluzowej policzka zawierają granulki otoczki błonowej (MCGs), które są sferycznymi lub owalnymi organellami o średnicy 100-300 nm. Mcg wydają się łączyć z błonami komórkowymi i wytłaczać ich zawartość, głównie lipidy, do przestrzeni międzykomórkowej. Za pomocą konfokalnej laserowej mikroskopii skaningowej, region odpowiadający MCG w nabłonku policzkowym świń wizualizowano jako warstwę ograniczającą szybkość dyfuzji hydrofilowego izotiocyjanianu fluoresceiny.7 lipidy międzykomórkowe wytłaczane przez MCG (150-200 µm głębokości) stanowią barierę przepuszczalności dla związków hydrofilowych. W niedawnym artykule zaproponowano dwuwarstwowy model dyfuzji, aby ilościowo opisać względny wkład nabłonka i tkanki łącznej w barierę przenikania dla 2′, 3 ’ -dideoksycytydyny.8 wykazano, że podstawowa warstwa blaszki w nabłonku policzkowym działała jako ważna bariera dla przenikania leku.
drogi transportu leku przez błonę śluzową policzka mogą być zarówno transcellular, jak i paracellular, ale w przypadku wielu leków hydrofilowych przenikanie jest głównie spowodowane bierną dyfuzją poprzez drogę paracellular. Większość badań przenikania przezskórnego przeprowadzono w witro9 z wykorzystaniem różnych komórek dyfuzyjnych (komórki przepływowe, komórki pionowe, komórki poziome, komora ussinga). Schematyczne przedstawienie wspólnej pionowej komórki dyfuzyjnej jest przedstawione na fig. 1.
Rysunek 1. Schematyczne przedstawienie złożonej pionowej komórki dyfuzyjnej: d, komora dawcy; m, membrana; SP, port pobierania próbek; R, komora receptora; MB, pasek magnetyczny; WJ, płaszcz wodny.
błona śluzowa policzka świni jest najczęstszą barierą modelową w doświadczeniach in vitro. Anatomia i metabolizm tego niekeratynizowanego nabłonka są podobne do ludzkiej błony śluzowej jamy ustnej. Ogólnie w badaniach przenikania stosuje się błonę śluzową policzka o pełnej grubości. Technicznie, świńska tkanka policzkowa (policzek) jest pozyskiwana z ubojni i transportowana do laboratorium w zimnym buforze Krebsa (pH 7,4). Błona śluzowa policzka, wraz z częścią podśluzówki, jest ostrożnie oddzielana od tłuszczu i mięśni za pomocą skalpela. Następnie, za pomocą elektrod-dermatomu, nabłonek (w tym warstwa śluzu i blaszka podstawna)jest izolowany z tkanki leżącej poniżej. Średnia grubość próbek wynosi około 500 µm. Ze względu na żywotność zależną od czasu, nabłonek policzkowy należy zużyć w ciągu 2 godzin od usunięcia. Błona śluzowa osadzona jest np. na komorze ussinga, od strony błony śluzowej skierowanej do przedziału dawcy. Przedziały dawcy i akceptora są wypełnione buforem Krebsa (pH 7,4). Gaz karbogen (95% O2, 5% CO2) krąży w obu komorach w celu utrzymania żywotności tkanek i zapewnienia odpowiedniego mieszania. Parametry elektrofizjologiczne określa się w celu oceny integralności i żywotności próbki biologicznej. Po 1-godzinnym okresie równowagi w temperaturze 34±0,5 °C receptor zastępuje się świeżym buforem Krebsa, a strona dawcy wypełnia się roztworem dawcy. Nasycony roztwór leku jest stosowany jako dawca do pomiaru współczynnika przepuszczalności. Eksperymenty dyfuzyjne prowadzone są przez 3 godziny. w przypadku określenia profilu stężenia leku w nabłonku policzkowym zastosowano technikę cienkiego krojenia po eksperymentach transportowych.10 okazów śluzówki jamy ustnej zamroziono również w ciekłym azocie i przechowywano w temperaturze -85 °C przez okres do 6 miesięcy. Zamrożone próbki zostały następnie wykorzystane do badań przepuszczalności: zaobserwowano, że właściwości przepuszczalności błony śluzowej nie zostały niekorzystnie zmienione przez zamrażanie i przechowywanie.
analiza danych w celu określenia współczynnika przepuszczalności przez błonę śluzową jest zwykle wykonywana w okresie transportu w stanie stacjonarnym.8 dla dyfuzji jednowymiarowej przepuszczalność dyfuzanta przez membranę stałą można obliczyć jako:
gdzie Pe jest współczynnikiem przepuszczalności dyfuzanta (cm s−1), ΔC jest różnicą stężenia między dwiema powierzchniami membrany, a JSS jest strumieniem w stanie ustalonym (mg s−1 cm−2).
strumień stanu ustalonego podaje się za pomocą następującego równania:
gdzie ΔM jest ilością dyfuzantu transportowanego przez membranę w przedziale czasu Δt w stanie ustalonym, A A jest obszarem dyfuzji.
Podpoliczkowe badania wchłaniania leku przeprowadzono in vitro i in vivo na błonie śluzowej jamy ustnej świń.Dystrybucja dekstranów znakowanych izotiocyjanianem fluoresceiny (FITC) w nabłonku za pomocą konfokalnej laserowej mikroskopii skaningowej umożliwiła wizualizację szlaków przenikania. Przy masie cząsteczkowej mniejszej niż 20 kDa utrudniono Przejście hydrofilowych FITC-dekstranów. Stwierdzono, że główną drogą dla tych cząsteczek jest droga parakomórkowa. Urządzenie do podawania in vivo, składające się z komory aplikacyjnej zawierającej roztwór dekstranu 4400 znakowanego FITC (FD4) lub busereliny, przymocowano do błony śluzowej policzka przez 4 godziny za pomocą kleju. Stężenia w osoczu w stanie stacjonarnym były osiągane szybko. Jednoczesne podawanie 10 mM glikodeoksycholanu sodu, wzmacniacza wchłaniania, zwiększało bezwzględną biodostępność FD4.
W nowszym badaniu,13 przepuszczalność błony śluzowej jamy ustnej świń w warunkach in vitro wykazywała konsekwentnie niższe wartości z różnymi markerami (arekolina, 17β-estradiol, woda i wazopresyna) w porównaniu z błoną śluzową jamy ustnej świń. Błona śluzowa dna jamy ustnej świni była dobrym modelem ludzkiej błony śluzowej jamy ustnej z wykorzystaniem systemu ciągłej perfuzji przepływowej (20 °C, 24 h).
aby umożliwić badania in vitro podrażnień, patologii jamy ustnej i podstawowych zjawisk jamy ustnej, dostępne są modele tkanek EpiOral i EpiGingival, składające się z normalnych, ludzkich komórek nabłonkowych (MatTek corporation, Ashland, MA, USA). Komórki zostały hodowane w celu utworzenia wielowarstwowych, wysoce zróżnicowanych modeli fenotypów ludzkiego policzka i dziąseł.
dostarczanie tiokolchikozydu, środka zwiotczającego mięśnie, przez błonę śluzową jamy ustnej badano badając jego przenikanie in vitro przez błonę śluzową jamy ustnej świń i transport podpoliczkowy in vivo u ludzi.Testowano dysk bioadhezyjny i dysk szybkiego rozpuszczania do podawania podpoliczkowego i podjęzykowego. In vitro przenikanie tiokolchikozydu przez błonę śluzową jamy ustnej świń z tych postaci dawkowania porównano z wchłanianiem leku in vivo u ludzi. Test wchłaniania podpoliczkowego przeprowadzono na zdrowych ochotnikach zgodnie z metodą Rathbone.14 przed każdym podaniem ochotnicy umyli usta 100 mL wody destylowanej. Postać dawkowania (4 mg tiokolchikozydu) umieszczano następnie pod językiem (dysk szybko rozpuszczający się) lub w kontakcie z błoną śluzową dziąseł (dysk bioadhezyjny) i utrzymywano w miejscu, unikając połykania przez określony czas. Pozostałość postaci dawkowania została następnie wydalona, a usta przepłukano wodą. Pozostałość postaci dawkowania i roztworów myjących połączono i przeanalizowano pod kątem pozostałej zawartości leku. Postać szybko rozpuszczająca się (podjęzykowa) skutkowała szybkim wychwytem 0.5 mg tiokolchikozydu w ciągu 15 minut, podczas gdy w przypadku bioadhezyjnej postaci policzkowej ta sama dawka może być wchłaniana przez dłuższy czas. Pomimo zmienności wyników in vivo stwierdzono interesującą korelację między danymi in vitro (świnie) i In vivo (ludzie) dla obu postaci dawkowania.
systemy podawania policzków obejmują płyny do płukania jamy ustnej, spraye, gumy do żucia, Tabletki bioadhezyjne, żele i plastry. Urządzenia dostarczające Transbuccal można łatwo nakładać i wyjmować. Jednak terapia lekowa w jamie ustnej jest poddawana szybkiej eliminacji leku ze względu na działanie płukania śliny i może wymagać wielokrotnych i częstych dawek. Ten aspekt może wpływać na zmienność między pacjentami i jest prawdopodobnie silnie zależny od technologii systemowej stosowanej do utrzymywania produktu leczniczego w kontakcie z wchłaniającą się błoną śluzową. W rzeczywistości znaczne wchłanianie uzyskuje się przez długotrwałe narażenie leku na powierzchnię błony śluzowej. Zaproponowano lektyny lub substancje bioadhezyjne w celu przedłużenia czasu przebywania w systemie i poprawy wchłaniania leku przez błonę śluzową jamy ustnej.Podjęzykową tabletkę do szybkiego wchłaniania leku opartą na mieszaninach cząstek nośnika częściowo pokrytych drobnymi cząsteczkami leku badano pod policzkiem cytrynianu fentanylu.Stężenia fentanylu w osoczu uzyskiwano w ciągu 10 minut, bez drugiego maksymalnego stężenia. Składnik bioadhezyjny zapobiegał połykaniu fentanylu, nie utrudniając jego uwalniania i wchłaniania. Aglomeraty Chimera, preparaty w postaci proszku, oparte na cząsteczkach pierwotnych, które są aglomerowane w miękkie i porowate skupiska, stanowią nową postać dawkowania do insuflacji podpoliczkowej.Te sypkie proszki mogą być używane do wytwarzania aerozolu w jamie ustnej lub do bezpośredniego wprowadzania do przestrzeni dziąseł w celu uzyskania bioadhezji i szybkiego lub opóźnionego rozpuszczania. Odpowiedni wybór preparatu i sposobu stosowania leku może poprawić odtwarzalność podawania i odpowiedzi. Należy jednak pamiętać, że dawki, które można zastosować, pozostają rzędu kilku dziesiątych miligramów, a rozpuszczalność w lipidach leku poprawia niezawodność podawania. Ten ostatni aspekt był wspierany przez dobre wchłanianie fentanylu w porównaniu z morfiną bardziej hydrofilową.
badano również immunizację policzkową filmami zawierającymi plazmid DNA (CMV-beta-gal) lub białko beta-galaktozydazy.Opracowano 19 dwuwarstwowych filmów z wykorzystaniem różnych polimerów jako warstwy mukoadhezyjnej i wosku farmaceutycznego jako nieprzepuszczalnej warstwy podkładowej. Filmy te nanoszono na torebkę policzkową królików i oznaczano odpowiedź immunologiczną na beta-gal. Wszystkie króliki immunizowano plazmidowym DNA podawanym drogą policzkową, podczas gdy żadne nie było przez podskórne wstrzyknięcie białka antygenu. Różne filmy mukoadhezyjne oparte na chlorowodorku chitozanu i soli sodowej kwasu poliakrylowego wykazały możliwość osiągnięcia wchłaniania podpoliczkowego problematycznych leków, takich jak acyklowir.
wreszcie, inne podejście do dostarczania policzkowego opierało się na urządzeniu bioadhezyjnym jako metodzie kontrolowania dostarczania cyjanokobalaminy do przewodu pokarmowego u samców psów rasy beagle.21 nowością było zastosowanie bioadhezyjnego kontrolowanego dostarczania do jamy ustnej w celu poprawy wchłaniania żołądkowo-jelitowego tego aktywnie transportowanego leku. Istotnie większą biodostępność obserwowano po podaniu podpoliczkowego urządzenia bioadhezyjnego niż po podaniu doustnej kapsułki o natychmiastowym uwalnianiu.