что такое интраназальное применение препарата
Передовая фармакология: cavum nasi
Изучаем интраназальные системы доставки лекарственных веществ — их преимущества, особенности абсорбции и ограничения
Долгое время в медицине интраназальное введение ассоциировалось исключительно с местными лекарственными препаратами, в частности — с деконгестантами. Однако, благодаря тому, что в носовой полости может происходить и активное всасывание лекарственных веществ в кровоток, сегодня интраназальные формы распространились и на другие классы ЛС. Удобство и простота использования современных интраназальных форм стали мощным стимулом к созданию системных лекарственных средств для интраназального применения. Именно им и посвящена наша очередная статья в цикле материалов об инновационных формах доставки ЛС.
Возможности и ограничения интраназальной доставки
Альтернативные способы системной доставки — трансдермальный, ректальный, буккальный — имеют ряд очевидных преимуществ по сравнению с традиционным пероральным и парентеральным введением. Тем не менее, нельзя не учитывать их недостатки. Так, у трансдермальных форм ограничены возможности доставки липофильных формул, к тому же для этого пути введения характерна невысокая скорость достижения пиковой концентрации препарата в плазме. Всасывание ректальных форм зависит от глубины введения в прямую кишку, а их применение ограничивает невысокий комплаенс. Буккальные и сублингвальные формы могут быть связаны с рядом неудобств, в частности, с необходимостью соотнесения их применения с приёмом пищи. А вот интраназальные препараты с системным действием, обладая очевидной простотой и удобством применения, лишены недостатков, свойственных другим системным средствам с альтернативной доставкой.
Преимущества интраназального введения лекарственных веществ:
Нельзя не упомянуть и ряд ограничений интраназальных системных форм. Среди них:
Особенности назальной абсорбции
Носовая полость общей площадью 150–160 см 2 и объёмом примерно 15 мл покрыта слизистой оболочкой толщиной 2–4 мм. Её эпителий имеет реснитчатые клетки, каждая из которых содержит около 200 ресничек, обеспечивающих мукоцилиарный транспорт слизи со средней скоростью 5–6 мм в минуту. Под эпителиальным слоем расположен подслизистый слой, имеющий разветвлённую сосудистую и лимфатическую сеть, обеспечивающую абсорбцию лекарственных препаратов, которая, в свою очередь, определяется рядом факторов.
Абсорбция лекарственных веществ со слизистой оболочки носа происходит главным образом за счёт пассивной диффузии. Небольшие незаряжённые молекулы способны легко проникать через слизистую оболочку носа, в отличие от крупных молекул. Транспорт может происходить как через клеточную мембрану (трансцеллюлярно), так и через межклеточное вещество (парацеллюлярно). Трансцеллюлярно всасываются прежде всего липофильные молекулы, причём скорость абсорбции коррелирует со степенью липофильности. Парацеллюлярно всасываются небольшие полярные молекулы. Степень и скорость абсорбции зависит от анатомо-физиологических особенностей носовой полости и физико-химических характеристик действующего вещества.
Физиологические факторы, влияющие на абсорбцию
Мукоцилиарный клиренс — который, в свою очередь, зависит от длины, плотности и частоты биения ресничек эпителия, а также от количества назальной слизи и её вязкости.
Кровеносная система слизистой оболочки носа — известно, что сосудистая сеть носовой полости приспособлена для быстрого прохождения жидкости из крови в ткани и обратно. Стенки сосудов носовой полости имеют повышенную пористость, а в сосудистом эндотелии есть дефекты, способствующие быстрому перемещению жидкости из сосудов в окружающую ткань и поступлению в просвет сосудов лекарственных веществ. Абсорбция последних определяется скоростью кровотока, на который, в свою очередь, влияют сосудосуживающие и сосудорасширяющие агенты. Доказано, что введение в состав интраназального препарата сосудосуживающего компонента обеспечивает удержание основного препарата на эпителии слизистой носа и, как следствие, активизирует его поступление в кровь и доставку лекарственного вещества в ЦНС.
Ферментативное расщепление — ещё один фактор, который может влиять на интраназальную абсорбцию препаратов. В эпителиальных клетках носовой полосы обнаруживается целый ряд ферментов. Носовая полость занимает второе место после печени по количеству вырабатываемого цитохрома Р450, который расщепляет эстрадиол, тестостерон, деконгестанты и другие препараты. Чтобы предотвратить ферментативное расщепление в носовой полости, в состав препаратов вводят ингибиторы ферментов.
Белки-транспортеры — которые способствуют активному выведению препаратов в межклеточную среду и снижению их накопления в клетках. В интраназальные препараты могут вводиться ингибиторы белков-транспортеров, позволяющие затормозить процесс выброса препарата из клетки.
Физико-химические свойства активных компонентов, влияющие на абсорбцию в носовой полости
Молекулярная масса — низкомолекулярные препараты (до 300 Да) всасываются легче, чем высокомолекулярные.
Липофильность и гидрофильность — слизистая носа имеет липофильные свойства, и степень абсорбции препаратов снижается с уменьшением степени липофильности активных веществ.
Другие свойства активного вещества, в частности: вязкость — чем она выше, тем дольше контактирует препарат со слизистой носа и лучше всасывается; кислотность — при показателе pH, соответствующем таковому в полости носа (5,5–6,5), может развиваться раздражение слизистой и ухудшаться абсорбция. Влияние на всасываемость могут оказывать и дополнительные вещества, например, усилители абсорбции, ингибиторы ферментов и т. д.
Интраназальная доставка в мозг
Перспективное направление фармакологии — создание интраназальных препаратов центрального действия. Инновационные технологии позволяют создать лекарственные препараты для интраназального введения, поступающие в головной мозг. Для этого в их состав вводят микро- и наноносители направленной доставки, отвечающие ряду требований: биосовместимость, нетоксичность, биодеградируемость, физическая стабильность в кровеносном русле, способность преодолевать гематоэнцефалический барьер и др.
На сегодняшний момент используются микрочастицы (диаметр 1–1000 мкм) на основе хитозана и гидроксипропилметилцеллюлозы. Последняя применяется для создания современной интраназальной формы трамадола, поступающего в головной мозг. В качестве наночастиц используются полимерные частицы, дендримеры, мицеллы, эмульсии, липосомы размером до 300 нм. Разработаны наночастицы, поверхность которых модифицирована полиэтиленгликолем («пэгилированные частицы»). Благодаря им удалось значительно уменьшить дозировку атипичного нейролептика сульпирида, обеспечив его накопление именно там, где это необходимо — в головном мозге.
Ещё один системный препарат, который используется интраназально — золмитриптан, оказывающий противомигренозное действие. Пероральные его формы имеют низкую биодоступность и плохо переносятся — они связаны с тошнотой. Интраназальная форма препарата, содержащая наноносители в виде мицелл, оказывает центральное действие и гораздо более активна по сравнению с парентеральной.
Лекарственные формы интраназальных системных препаратов
Самыми распространёнными и доступными интраназальными средствами системного действия сегодня являются капли в нос. Однако, наряду с простотой производства и применения для них характерна сложность дозирования: количество препарата, поступающего внутрь в форме интраназальных капель, сложно контролировать, что особенно опасно в случае применения сильнодействующих средств. Этого недостатка лишены дозированные спреи и аэрозоли, которые, так же, как и капли в нос, отличаются компактностью, удобством и простой применения, но при этом могут дозироваться с точностью от 25 мкл.
Для препаратов, плохо растворимых в воде, используют форму порошка. Их положительное свойство — отсутствие консервантов и устойчивость при хранении. Однако интраназальные порошки могут оказывать раздражающее действие на слизистую оболочку, что ограничивает их применение. В последние годы появились гели для интраназального применения, представляющие собой вязкие растворы или суспензии. За счёт отсутствия при их применении синдрома постназального затека увеличивается абсорбция лекарственных веществ и достигается оптимальный терапевтический эффект.
Инновационные интраназальные препараты — настоящее и будущее
На протяжении последнего десятилетия продолжаются исследования, изучающие свойства интраназальных препаратов для системного применения. Так, изучено применение интраназального эстрадиола в качестве менопаузальной гормональной терапии женщинам во время менопаузы. Исследование с участием более 600 пациенток показало, что интраназальная терапия обеспечила незначительно менее выраженный эффект и существенно более благоприятную переносимость по сравнению с пероральными формами.
Уже разработана интраназальная форма инсулина. Считается, что она переносится лучше по сравнению с парентеральными, при сопоставимой эффективности. По оценкам специалистов, доход от продажи интраназального инсулина за 5 лет может превысить 10 миллионов долларов.
Ещё одна инновационная разработка — интраназальная инактивированная противогриппозная вакцина, которая обеспечивает как формирование системного иммунитета, так и стимуляцию местного иммунного ответа в носовой полости, являющейся входными воротами инфекции. Очевидно, что это лишь первые шаги в столь перспективном направлении фармакологии. Сегодня, когда в аптеках уже есть системные интраназальные средства, провизоры и фармацевты могут быть непосредственными свидетелями стремительного развития фармакологической науки и наблюдать за появлением всё новых инновационных препаратов с поистине удивительными свойствами.
В то же время при интраназальном введении лекарственных препаратов существуют и некоторые проблемы. В их числе отличия физиологических процессов в полости носа у различных людей, наличие выраженных защитных механизмов, развитие местных осложнений и низкая биодоступность препаратов, приводящая к необходимости использования специальных «усилителей абсорбции», которые в свою очередь могут повреждать слизистые оболочки полости носа.
Поэтому при разработке интраназального метода введения определенного препарата крайне важное значение имеет детальное изучение его механизмов действия, а также физико-химических характеристик самого лекарственного вещества. Так, например, безопасность интраназального применения местных противовоспалительных средств подтверждена исследованиями и опытом их клинического применения, в то же время слишком мало данных имеется о местных эффектах препаратов системного действия, вводимых интраназально.
Низкая биодоступность лекарственных средств при интраназальном введении связана с функционированием особого семейства из 25 протеинов, входящих в состав слизистой оболочки полости носа и контролирующих транспорт всех молекулярных и клеточных объектов, проникающих через слизистую.
Для увеличения интраназальной абсорбции препаратов компания Nastech предложила использовать недавно открытые нетоксичные субстанции, которые связываются с белками слизистой оболочки по принципу рецепторного взаимодействия и открывают транспортные каналы. При этом биодоступность препаратов повышается на 30-50%, что в 3-6 раз превышает эффективность применения традиционных «усилителей абсорбции». Вторым путем к решению проблемы низкой биодоступности является разработка новых рецептур лекарственных препаратов и технических средств для интраназального введения.
Важнейшей особенностью интраназального введения лекарственных средств является возможность их проникновения непосредственно в ЦНС. Ученые полагают, что транспорт лекарственных средств из полости носа в ЦНС осуществляется без участия слизистой, экстрацеллюлярным путем по ходу тройничного и обонятельного нервов. Уже через 10-15 минут химические агенты, введенные интраназально, обнаруживаются в мозге. Данный факт привлекает всеобщее внимание, поскольку обеспечивает революционно новые возможности в лечении заболеваний ЦНС. Теоретически лекарственные препараты проникают в головной мозг только из обонятельной области, где существует возможность экстра- и интрацеллюлярного проникновения препаратов через эпителиальный барьер и попадания их не в кровоток, а непосредственно к оболочкам мозга.
В проведенных ранее экспериментах на животных были получены обнадеживающие результаты, однако экстраполировать эти данные на интраназальное применение препаратов у человека следует с большой осторожностью, поскольку имеются выраженные различия в распределении слизистого секрета, несущего препарат, внутри носовой полости у человека и животных. В частности, у человека непосредственно к обонятельной области поступает слишком малое количество лекарственного вещества и не достигаются нужные его концентрации. Более того, возможность непосредственного транспорта лекарственного средства в ЦНС можно оценить лишь в эксперименте с использованием препаратов, не проникающих в кровоток и с ним в структуры мозга. Однако, даже при доказанной возможности непосредственного воздействия на ЦНС при интраназальном введении препаратов у человека для их доставки в обонятельную область придется применять специальное эндоскопическое оборудование, поскольку обычные спреи не позволяют добиться достаточно высокой концентрации лекарственного вещества в данной области.
Таким образом, интраназальное введение лекарственных препаратов таит в себе большие возможности. Уже сейчас в разработке находится в два раза больше лекарственных форм для интраназального применения, чем для внутривенного введения.
Sniffing out profit
Scrip Magazine July/August, 2003.
интраназальное введение, усилитель абсорбции, интраназально, экстрацеллюлярный интрацеллюлярный путь, тройничный обонятельный нерв
Рациональная интерферонотерапия ОРВИ и COVID-19
В процессе биологической эволюции природа создала надежный инструмент внутривидовой борьбы с вирусами за счет эффективной системы интерфероновых белков. Интерфероновая реакция на чужеродный антиген имеет сложный молекулярно-биологический механизм. Антивирусное действие интерферонов проявляется в повышении активности ряда ключевых ферментов клеточного обмена, а именно, интерферон увеличивает продукцию протеинкиназы, которая фосфорилирует один из факторов инициации трансляции и ингибирует синтез белка. Под влиянием интерферона накапливается олигоаденилатсинтетаза, приводящая к образованию 2,5-олигоадениловой кислоты – она активирует клеточную эндонуклеазу, которая разрушает молекулы вирусной РНК [1].
Проведенными научными исследованиями установлена корреляционная зависимость между возрастом и уровнем интерфероногенеза в организме: наиболее низкие титры ИНФа были обнаружены у детей до 3-х лет и у лиц старше 60 лет. Этот факт свидетельствует о незрелости и неполноценности защитного интерферонового механизма у детей младших возрастных групп и большей их восприимчивости к ОРВИ. В период новорожденности в крови у детей циркулирует так называемый «ранний» ИФН, защитные свойства которого незначительны. Такой «незрелый» ИФН отличается по физико-химическим и биологическим свойствам от ИФНов, синтезируемых клетками взрослого организма: ИНФ новорожденного состоит из 1 субъединицы с молекулярной массой около 45 кД (килодальтон), тогда как ИНФ взрослого человека состоит из 2 субъединиц с молекулярными массами каждой 32—45 кД и 25—30 кД соответственно. ИФН новорожденного, по сравнению с ИФН взрослого человека обладает менее выраженными гидрофобными и антипролиферативными свойствами и качественно другой антивирусной активностью по отношению к разным вирусам. [2].
Интерферон является мощным генетически-детерминированным фактором иммунного ответа, проявляющим свою активность буквально с первых минут и часов от начала инфекционного процесса. Однако в норме депо интерферона в организме отсутствует, концентрация ИНФ в плазме низка 4.
Известно, что новый коронавирус SARS-CoV-2 высокочувствителен к действию интерферона. Выявлена зависимость продукции ИФН-α от тяжести заболевания. У пациентов в легкой и средней степени тяжести наблюдался стабильный высокий уровень ИФН-α. Высокий, но короткий уровень ИФН-α наблюдается у тяжелых пациентов, у критических мы видим низкий уровень или полное отсутствие ИФН-α. У пациентов, находящихся в тяжелом и критическом состоянии также снижена экспрессия генов, кодирующих интерфероны I типа 9.
В процессе вирусной эволюции новый коронавирус научился использовать многочисленные механизмы подавления интерфероногенеза и уклонения от иммунного ответа. Исследованиями установлено, что белок, экспрессируемый с гена ORF3b нового коронавируса SARS-CoV-2 сильно подавляет синтез интерферонов I типа у пациентов с COVID-19, а белок ORF9c, отвечающий за формирование нуклеокапсида вируса – также способствует уклонению коронавирусного патогена от иммунного ответа 11.
Таким образом, отсутствие «депо» эндогенного ИФН в виде постоянно присутствующей оптимальной концентрации в плазме крови в свободный от вирусной агрессии период, естественные молекулярно-биологические механизмы SARS-CoV-2 ингибирования синтеза эндогенного ИФН, а также снижение синтеза эндогенного ИФН у детей младших возрастных групп и лиц старше 65 лет послужили теоретическим обоснованием применения препаратов экзогенного интерферона в клинической практике.
Лечение препаратом ИФН-α в концентрации 50 международных единиц (МЕ) на миллилитр снижает титры вируса в клетках Vero соответственно на 3,4 log или более 4 log. При обработке клеток культуры pHAE интерферонами I или III типа за 24 часа до заражения приводило к снижению репликации вируса на 90%, а в Китае рекомендации по лечению COVID-19 рекомендуют вводить пациентам вводить по 5 млн. МЕ ИФНa путем вдыхания его паров два раза в день в комбинации с рибавирином.
Создание и поддержание высоких концентраций экзогенного ИНФ в организме для снижения вирусной репликационной нагрузки этиопатогенетически оправдано, что подтверждено многочисленными исследованиями последнего времени.
Какую лекарственную форму выбрать? Известно, что при интраназальном введении водный раствор ИНФ сталкивается с муцинозной слизью носовой полости, при этом образуются капли раствора, которые слабо взаимодействую с несмачиваемой поверхностью муцинозной слизи, и под действием силы тяжести, при вертикальном положении пациента, эти капли скатываются за пределы носовой полости;
Применение же лекарственной формы ИНФ в виде геля позволяет дозированно вводить препарат, преодолевая гидрофобную слизь полости носа. Лекарственная форма ИНФ в виде ректальных суппозиториев позволяет ввести действующее вещество непосредственно в системный кровоток, минуя ферментативную функцию печени, поскольку липофильные неионизированные молекулы свободно проникают через слизисто-эпителтальный барьер ампулы прямой кишки к кровеносным сосудам, далее через систему геморроидальных вен в нижнюю полую вены и в большой круг кровообращения. Препаратом выбора, на наш взгляд является отечественный препарат рекомбинантного интерферона-α2b с антиоксидантами, выпускаемый под коммерческим наименованием Виферон® в лекарственных формах гель, мазь, ректальные суппозитории. Результаты проведенных научных исследований свидетельствуют о том, что комбинация ректальной и топической форм ИФН α-2b (Виферон® свечи + Виферон® гель) обеспечивает положительную клиническую динамику к 3-му дню от начала лечения, отвечает современным требованиям эффективности и имеет благоприятный профиль безопасности при применении в комплексной терапии и профилактике ОРВИ, гриппа и COVID-19.
1.Ершов Ф.И., Киселев О.И. Интерфероны и их индукторы (от молекул до лекарств). М.: ГЭОТАР-Медиа, 2005; Афанасьев С.С., Онищенко Г.Г., Алешкин В.А. и др. Интерфероновый статус, препараты интерферона в лечении и профилактике инфекционных заболеваний и реабилитации больных. М.: Триада-Х, 2005.
2.Малиновская В.В. Онтогенез системы интерферона и принципы применения интерферона в практической педиатрической практике / Современные аспекты применения интерферонов и других иммунномодуляторов. – М., 1990. – С. 70–71.)
3.Mordstein M., Neugebauer E., Ditt V. et al. Lambda interferon renders epithelial cells of the respiratory and gastro-intestinal tracts resistant to viral infections // J. Virol. 2010. Vol. 84. № 11. P. 5670–5677;
4.Le Page C., Génin P., Baines M.G., Hiscott J. Interferon activation and innate immunity // Rev. Immunogenet. 2000. Vol. 2. № 3. P. 374–386
5.Wong H.H., Fung T.S., Fang S., Huang M., Le M.T., Liu D.X.Accessory proteins 8b and 8ab of severe acute respiratory syndrome coronavirus suppress the interferon signaling pathway by mediating ubiquitin-dependent rapid degradation of interferonregulatory factor 3. // Virology. 2018;515:165–175. doi:10.1016/j.virol.2017.12.028).
8.Yoriyuki Konno, et al. // SARS-CoV-2 ORF3b is a potent interferon antagonist whose activity is further increased by a naturally occurring elongation variant. //bioRxiv, May 12, 2020; DOI: 10.1101/2020.05.11.088179
9.Jérôme Hadjadj, et al. // Impaired type I interferon activity and inflammatory responses in severe COVID-19 patients. // Science 13 Jul 2020: eabc6027; DOI:10.1126/science.abc6027
10.Смирнов В.С., Тотолян А.А. Врожденный иммунитет при коронавирусной инфекции. // Инфекция и иммунитет. 2020, Том 10, №2; https://doi.org/10.15789/2220-7619-III-1440;
11.Yoriyuki Konno, et al. // SARS-CoV-2 ORF3b is a potent interferon antagonist whose activity is further increased by a naturally occurring elongation variant. //bioRxiv, May 12, 2020; DOI: 10.1101/2020.05.11.088179;
12.Ana Dominguez Andres, et al. // SARS-CoV-2 ORF9c Is a Membrane-Associated Protein that Suppresses Antiviral Responses in Cells. // bioRxiv 2020.08.18.256776;
13.Mantlo E., Bukreyeva N., Maruyama J. et al. Antiviral Research 179 (2020) 104811 https://doi.org/10.1016/j.ANTIVIRAL.2020.104811 Received 5 April 2020;
15.Abigail Vanderheiden, et al. // Type I and Type III ИФН Restrict SARS-CoV-2 Infection of Human Airway Epithelial Cultures. // BioRxiv 2020.05.19.105437; DOI: 10.1101/2020.05.19.105437;
Аква Марис эктоин : инструкция по применению
Состав
Назначение
Описание
Спрей назальный Аква Марис ® Эктоин содержит комбинацию эктоина и изотонического раствора морской соли.
Эктоин является компонентом, который в природных условиях вырабатывают галофильные микроорганизмы, способные существовать в чрезвычайно неблагоприятных условиях внешней среды.
Благодаря высокой гидрофильности (сродство к молекулам воды), эктоин образует с ними прочные кластеры, формируя неощутимый защитный «эктоин гидрокомплекс» на поверхности слизистой оболочки носа. Данный комплекс препятствует контакту аллергенов с клетками слизистой оболочки носа, защищая от возникновения аллергической реакции и снижая выраженность проявлений аллергического ринита. При этом аллергены фиксируются на поверхности гидрокомплекса и могут быть эффективно удалены из полости носа при промывании или высмаркивании.
Раствор натуральной морской соли, входящий в состав Аква Марис ® Эктоин, способствует механическому удалению аллергенов с поверхности слизистой оболочки носа и очищает ее поверхность от осевшей уличной и домашней пыли. Микроэлементы и минералы морской соли улучшают функцию мерцательного эпителия, оказывают противовоспалительное и восстановительное действие на слизистую оболочку полости носа.
Аква Марис ® Эктоин не вызывает привыкания. Продолжительность применения не ограничена.
Показания к применению
Защита слизистой оболочки носа от воздействия:
· пыльцы (в период сезонного цветения растений);
· бытовых аллергенов (клещи домашней пыли);
· шерсти животных;
· аллергенов тараканов и других насекомых;
· грибковых аллергенов;
· аллергенов бытовой химии, а также других инородных частиц, попадающих в полость носа при дыхании.
Симптоматическое лечение аллергического ринита с целью уменьшения выраженности зуда, чихания, насморка, слезотечения и заложенности носа.
Способ применения
Особые указания
Для максимального профилактического эффекта спрей назальный Аква Марис ® Эктоин необходимо использовать за 1 0-15 минут до контакта с предполагаемым аллергеном или иным раздражителем.
Спрей назальный Аква Марис ® Эктоин следует применять систематически на протяжении всего периода активного цветения и пыления растений, вызывающих аллергию.
Рекомендуется повторно использовать спрей для носа Аква Марис ® Эктоин после каждого очищения носовой полости (высмаркивания или промывания).
Указания по применению
Перед первым использованием следует снять защитный колпачок и нажать на распылитель 2-3 раза, чтобы удалить из него воздух. Не следует отрезать наконечник. Если функция спрея нарушена (например, если флакон находился в горизонтальном положении), то, удерживая флакон в вертикальном положении, необходимо нажать несколько раз на распылитель.
По гигиеническим соображениям каждый флакон спрея назального Аква Марис ® Эктоин должен использоваться только одним человеком. После каждого применения насухо вытирайте наконечник распылителя и плотно закрывайте флакон.
Противопоказания
Повышенная чувствительность к компонентам препарата.
Детский возраст до 2-х лет.
Не влияет на скорость реакции при управлении автотранспортом и работе с другими механизмами.
Нет противопоказаний к применению у беременных и кормящих женщин.