Создание и применение аэрозолей в медицине

     В настоящее время в зависимости  от вида энергии, превращающей жидкость в аэрозоль, различают два основных типа небулайзеров: 1) струйные или компрессорные, пневматические – использующие струю газа (воздух или кислород); 2) ультразвуковые – использующие энергию колебаний пьезокристалла.

     Продукция аэрозоля в ультразвуковом небулайзере  практически бесшумная и более  быстрая по сравнению со струйными. К числу недостатков относятся: неэффективность образования аэрозоля из суспензий и вязких растворов; как правило, больший остаточный объем; повышение температуры лекарственного раствора во время небулизации и вероятность разрушения структуры лекарственного препарата.

     Преимущества  небулайзеров: легкая техника ингаляция (спокойное дыхание), отсутствие потребности  в форсированном маневре, возможность  использования системы даже при  самых тяжелых состояниях (астматический  статус), у пожилых и у детей, при двигательных расстройствах, при нарушениях уровня сознания.

     Достоинством  небулайзеров является возможность  доставки большой дозы препарата (в  случае необходимости во время ингаляции  допускается использование кислорода).

     Задачей ингаляционной терапии при помощи небулайзера является продукция аэрозоля с высокой пропорцией (> 50%) респирабельных частиц (менее 5 мкм) в течение довольно короткого временного интервала, обычно не более 10–15 минут.

     Эффективность продукции аэрозоля, свойства аэрозоля и его доставка в дыхательные пути зависят от типа небулайзера, его конструкционных особенностей, объема наполнения и остаточного объема, величины потока рабочего газа, «старения» небулайзера, сочетания системы компрессор–небулайзер и др..

     Несмотря на сходный дизайн и конструкцию, небулайзеры разных моделей могут существенно отличаться по своим показателям. В исследовании Loffert et al. (1994) при сравнении 17 типов струйных небулайзеров in vitro было установлено, что различия в выходе аэрозоля достигали 2 раз, в величине респирабельной фракции аэрозоля – 3,5 раз, а в скорости доставки частиц респирабельной фракции препаратов – 9 раз. В другом исследовании при сравнении эффективности доставки аэрозоля (8 небулайзеров) было показано, что средняя депозиция препарата в легких различалась в 5 раз, а средняя орофарингеальная депозиция – в 17 раз.

     Типы  струйных небулайзеров. Различают три основных типа струйных небулайзеров.

     Конвекционный (обычный) небулайзер является наиболее распространенным типом систем доставки. Такой небулайзер производит аэрозоль с постоянной скоростью, во время вдоха происходит вовлечение воздуха через Т–трубку и разведение аэрозоля. Аэрозоль поступает в дыхательные пути только во время вдоха, а во время выдоха аэрозоль попадает во внешнюю среду, т.е. происходит потеря большей его части (около 55–70%) . Легочная депозиция препаратов при использовании таких небулайзеров относительно невелика – до 10%.

     Небулайзеры, активируемые вдохом (известные также, как небулайзеры Вентури): продуцируют аэрозоль постоянно на протяжении всего дыхательного цикла, однако высвобождение аэрозоля усиливается во время вдоха. Такой эффект достигается благодаря поступлению дополнительного потока воздуха во время вдоха через специальный клапан в область продукции аэрозоля, общий поток увеличивается, что ведет и к увеличению образования аэрозоля. Таким образом, соотношение выхода аэрозоля во время вдоха и выдоха увеличивается (до 70:30), повышается количество вдыхаемого препарата, снижается потеря препарата, а время небулизации сокращается. Небулайзеры Вентури позволяют добиться вдвое большей депозиции препарата в дыхательных путях по сравнению с обычным небулайзером (до 19%) .

     Небулайзеры, синхронизованные с  дыханием (дозиметрические небулайзеры), производят аэрозоль только во время фазы вдоха. Генерация аэрозоля во время вдоха обеспечивается при помощи электронных сенсоров потока либо давления, и теоретически выход аэрозоля во время вдоха достигает 100%. Основным достоинством дозиметрического небулайзера является снижение потери препарата во время выдоха.

     5. Инновации в производстве аєрозолей

     Новые виды ингаляционных  систем

     Ингалятор Respimat (Boehringer Ingelheim) является представителем нового класса ингаляционных систем – жидкостных дозированных ингаляторов (Ganderton, 1999). Устройство имеет съемные картриджи, поворот корпуса взводит пружину. При активации ингалятора раствор проходит через сопло с двумя сходящимися каналами. На выходе из них образуются две жидкостных струи, их столкновение друг с другом формирует медленнодвижущееся «облако» аэрозоля (10 м/с). Устройство имеет компактный дизайн и снабжено цифровым счетчиком доз. Легочная депозиция аэрозоля при использовании достигает 45%, а орофарингеальная депозиция колеблется от 26 до 54% .

      Новые аэрозольные упаковки. В связи с продолжающейся дискуссией о вредном влиянии фторуглеводородных пропеллентов в аэрозольных упаковках на окружающую среду и возможным запрещением этих пропеллентов ведутся интенсивные разработки альтернативных упаковок. Эти работы направлены на создание безвредных агентов – вытеснителей (пропеллентов), разработку новых методов распыления, совершенствование существующих конструкций аэрозольных упаковок и др.

      В настоящее время определилось 4 таких  направления:

• обычные аэрозольные упаковки с пропеллентами, не содержащими фтора: насыщенные парафиновые углеводороды метанового ряда (пропан, бутан, изобутан) и сжатые газы( азот, закись азота, двуокись углерода и др.);
• двухкамерные баллоны, в которых пропеллент отделен от продукта и не поступает в окружающую среду.;
• упаковки с механическим распылителем насосного типа;
• сжимаемые полимерные и другие баллоны.

     6. Приобретение и хранение лекарственных аэрозолей

     Лекарства в аэрозолях реализуются населению  через аптечную сеть.  Перед покупкой лекарства необходимо тщательно изучить инструкцию по применению препарата, т.к. многие лекарственные средства имеют ряд противопоказаний; инструкция для импортных препаратов должна иметь раздел на русском языке. Покупая лекарство необходимо обратить внимание на срок годности препарата, который обозначен на этикетке (упаковке) цифрами – месяц, год. Если больному назначен длительный курс лекарственной терапии (при хронических заболевания), не рекомендуется покупать лекарственное средство на длительные сроки вперед. Лекарство, купленное в аптеке, должно иметь опрятный вид: чистую, не нарушенную упаковку, лекарственное средство не должно быть деформированным; жидкие лекарственные формы должны быть надлежащим способом упакованы, лекарства для вливаний в кровеносные сосуды не должны содержать осадка. Лекарства, приготовленные в аптеке (микстуры, мази, свечи, пилюли, капли т пр.), отпускаются для употребления в упаковке, имеющей информацию о составе лекарственного средства, дате приготовления, сроках годности.

     Лекарственные средства меняют свою активность под влиянием факторов окружающей среды и времени, что требует правильного хранения лекарства.

     Газообразные  лекарственные формы (аэрозоли) хранят при комнатной температуре, в затемненом месте – избегая нагрева солнечными лучами.

     Периодически  необходимо проводить ревизию лекарств дома, выбрасывать просроченные препараты, одиночные таблетки без упаковки и маркировки, выбрасывают лекарства  с измененным внешним видом, формой и цветом. Лекарства для инъекций отпускаются только в порциях и упаковке, предусматривающих одноразовое применение, поэтому остатки таких лекарств после инъекции уничтожают (выбрасывают).

     Лекарства должны быть недоступны для маленьких  детей, т. к. дети часто принимают  лекарства за сладости, что приводит к острым лекарственным отравлениям. Домашняя аптечка первой помощи должна храниться в отдельной коробке, шкафчике и все члены семьи должны знать как использовать содержимое аптечки первой помощи.

      Заключение

     На  сегодняшний день практически все  рассмотренные выше системы доставки аэрозолей имеют не только достоинства, но и недостатки (табл.). Аэрозольные технологии – бурно развивающееся направление медицины. Практически каждый год на мировом рынке появляется несколько новых ингаляционных устройств, приближающих нас к заветной цели – созданию «идеального ингалятора». Идеальный ингалятор характеризуют свойства аэрозольного «облака», удобство устройства для больного и общие фармакологические аспекты .

     Условно требования к идеальному ингалятору можно представить следующим образом.

     1. Свойства аэрозольного  «облака».

• Генерация аэрозольного «облака» должна быть независимой от инспираторного потока больного.
• Генерация аэрозоля должна быть довольно продолжительной, в среднем время генерации аэрозоля более 1 секунды позволяет решить проблему координации вдоха.
• Аэрозоль должен состоять из частиц менее 5 мкм. Частицы меньших размеров необходимы для доставки препарата в периферические отделы дыхательных путей. Возможность варьировать средний размер частиц аэрозоля и распределение может стать дополнительным преимуществом.

     Скорость  аэрозольного «облака» должна быть низкой для снижения орофарингеальной депозиции  препарата и обеспечения большей  доставки препарата в легкие.

     Удобство  использования ингалятора пациентом.

• Простота использования.
• Размеры, близкие к размерам ДАИ.
• Ингалятор должен содержать большое количество доз (более 50).
• Предпочтительно наличие цифрового счетчика доз.

     Общие фармакологические  аспекты.

• Разумная цена ингаляционного устройства.
• Ингалятор должен создавать одинаковую дозу препарата на протяжении всего срока использования, не быть подверженным контаминации и иметь длительный срок службы.
• Отсутствие пропеллента.

      Список литературы

1. Алексанян К. А. Интенсивность процесса липидной пероксидации при совместном действии ожога и облучения, влияние a-токоферола на его течение//Журн. экспериментальной  и клинической медицины.— 1980.—  № 1.— С. 36–42.
2. Бардычев М. С., Цыб А. Ф. Местные лучевые повреждения.— М.: Медицина, 1985.— С. 240.
3. Гончаренко Е. Н., Кудряшов Ю. Б. Химическая защита от лучевого поражения.— М.: Изд-во Моск. ун-та, 1985.— 248 с.
4. Загальні принципи пошуку шляхів фармакологічної корекції при опроміненні в малих дозах та інтенсивностях/В. А. Барабой, Н. О. Горчакова, С. А. Олійник, Ю. В. Хмєлєвський//Вісник фармації.— 1995.— № 1–2.— 1995.— С. 118–121.
5. Муравьев ИА Технология лекарств. — М., 1991. - С. 471-474.
6. Огородова ЛМ. Системы ингаляционной доставки препаратов в дыхательные пути. Пульмонология 1999; № 1.
7. Розенцвейг П.Э. Технология лекарств и галеновых препаратов. — Л., 1987. — С. 172-195.
8. Тенцова А.И., Грецкий В.М. Современные аспекты исследования и производства мазей. - М., 1980.
9. Технология лекарственных аэрозольных форм/Г. С. Башура, Ю. А. Кошелев, А. А. Яремчук и др.— Бийск: Алтайвитамины, 1997.— 352 с.
10. Трухина В.И„ Шубенкин НХ„ Грецкий В.М. и др. // Фармация. — 1984. — Т. 23, № 2. -С. 26-30.
11. Цой А.Н. Преимущества и недостатки приспособлений для индивидуальной ингаляционной терапии. Пульмонология 1997; № 3.
12. Георгиевский В.П., Шакина Т.Н., Хомякова Л.Г. и др. О замене пропеллентов в медицинских аэрозолях. – Фармаком, 2001. - №3 с.6-9
13. Шакина Т.Н., Компанеец Е.И., Перешивайло Т.Н. и др.пути решения озоновой проблемы в области производства  фармацевтических аэрозолей на АО „Стома”. Фармаком, 2003. - №3 с. 141-145
14. Георгиевский В.П., Шакина Т.Н., Хомякова Л.Г. и др. О замене пропеллентов в медицинских аэрозолях. – Фармаком, 2001. - №3 с.6-9