scholarly journals Systemic Delivery of hGhrelin Derivative by Lyophilizate for Dry Powder Inhalation System in Monkeys

Pharmaceutics ◽  
2021 ◽  
Vol 13 (2) ◽  
pp. 233
Author(s):  
Kahori Miyamoto ◽  
Yuko Ishibashi ◽  
Tomomi Akita ◽  
Chikamasa Yamashita
Keyword(s):  
Fine Particle ◽  
Absolute Bioavailability ◽  
Fine Particle Fraction ◽  
Particle Fraction ◽  
Systemic Delivery ◽  
Dry Powder Inhalation ◽  
Dry Powder ◽  
Optimum Formulation ◽  
Hunger Sensation ◽  
Octanoyl Group

Ghrelin is the peptide that increases the hunger sensation and food intake and is expected to be clinically applied for treatment of diseases such as cachexia and anorexia nervosa. In the clinical application of ghrelin, injections are problematic in that they are invasive and inconvenient. Thus, we aimed to develop a formulation that can eliminate the need for injections and can be applied clinically. We prepared formulations of an hGhrelin derivative, in which the octanoyl group essential for expression of activity is modified to avoid rapid des-acylation, using lyophilizate for a dry powder inhalation (LDPI) system. The formulation of hGhrelin derivative was optimized by the addition of phenylalanine, of which the fine particle fraction of 5 µm or less was 41.7 ± 3.8%. We also performed pharmacokinetic/pharmacodynamic tests in monkeys using the optimum formulation that can be applied clinically. The absolute bioavailability of inhaled hGhrelin derivative with respect to that intravenously injected was 16.9 ± 2.6%. An increase in growth hormone was shown as an effect of the inhaled hGhrelin derivative similar to intravenous injection. The LDPI formulation can deliver the hGhrelin derivative systemically, and it is expected to be applied clinically as a substitute for injections.

Optimization of the Fine Particle Fraction of a Lyophilized Lysozyme Formulation for Dry Powder Inhalation

2013 ◽  
Vol 30 (6) ◽  
pp. 1698-1713 ◽  
Author(s):  
Sarah Claus ◽  
Claudius Weiler ◽  
Joerg Schiewe ◽  
Wolfgang Friess
Keyword(s):  
Fine Particle ◽  
Fine Particle Fraction ◽  
Particle Fraction ◽  
Dry Powder Inhalation ◽  
Dry Powder

scholarly journals Predicting the Fine Particle Fraction of Dry Powder Inhalers Using Artificial Neural Networks

2017 ◽  
Vol 106 (1) ◽  
pp. 313-321 ◽  
Author(s):  
Joanna Muddle ◽  
Stewart B. Kirton ◽  
Irene Parisini ◽  
Andrew Muddle ◽  
Darragh Murnane ◽  
...  
Keyword(s):  
Neural Networks ◽  
Artificial Neural Networks ◽  
Fine Particle ◽  
Dry Powder Inhalers ◽  
Fine Particle Fraction ◽  
Particle Fraction ◽  
Dry Powder ◽  
Artificial Neural

scholarly journals Airflow and particle deposition in a dry powder inhaler.

2012 ◽  
Author(s):  
Γιόβανα Μιλένκοβιτς
Keyword(s):  
Fine Particle ◽  
Particle Deposition ◽  
Dry Powder Inhaler ◽  
Navier Stokes ◽  
Fine Particle Fraction ◽  
Particle Fraction ◽  
Dry Powder ◽  
Lagrangian Particle ◽  
Cad Cam ◽  
Computational Fluid Dynamics Cfd

Οι εισπνευστήρες ξηράς σκόνης (Dry Powder Inhalers, DPIs), αποτελούν τον κύριο τρόπο χορήγησης φαρμακευτικών ουσιών, όπως για παράδειγμα στη θεραπεία άσθματος, λόγω της ευκολίας χρήσης τους και του χαμηλού κόστους. Η κύρια λειτουργία του εισπνευστήρα είναι η επαρκής διασπορά της φαρμακευτικής σκόνης υπό την μορφή σωματιδίων. Η ροή αέρα μέσα στον εισπνευστήρα αναπτύσσεται από την διαφορά πίεσης στο στόμιο που επιβάλλεται από τον χρήστη. Η ανάπτυξη της ροής στο DPI έχει ως αποτέλεσμα την διάσπαση της φαρμακευτικής σκόνης σε συσσωματώματα και σωματίδια. Η αποτελεσματική διάσπαση και διασπορά της σκόνης μέσα στον εισπνευστήρα εξαρτάται από τις χαρακτηριστικές ιδιότητες της σκόνης και των τοιχωμάτων της συσκευής (όπως π.χ. οι δυνάμεις συνοχής και προσκόλλησης, η πυκνότητα, η κατανομή μεγέθους σωματιδίων) και από το δυναμικό πεδίο ροής του αέρα που αναπτύσσεται κατά την εισπνοή. Κύρια προβλήματα των εισπνευστήρων ξηράς σκόνης είναι η απώλεια φαρμάκου λόγω της επικάθισης στα τοιχώματα, η ελλιπής ανάπτυξη ροής λόγω αδυναμίας επιβολής της απαιτούμενης διαφοράς πίεσης από τον χρήστη, και η ανεπαρκής διάσπαση της σκόνης σε σωματίδια. Η εκροή από το επιστόμιο της συσκευής DPI είναι μεγάλης σημασίας. Τα χαρακτηριστικά του ρεύματος εκροής καθορίζουν την διασπορά και την ροϊκή συμπεριφορά των σωματιδίων που κατευθύνονται προς τη στοματική κοιλότητα, και κατά συνέπεια επηρεάζουν τις απώλειες σωματιδίων στην στοματο-φαρυγγική περιοχή όπως και την ποσότητα των λεπτών σωματιδίων που φτάνουν στο ανώτερο αναπνευστικό σύστημα. Τα πεδία εκροής του αέρα και των σωματιδίων από την επιφάνεια εκροής του εισπνευστήρα, η συνολική ποσότητα σωματιδίων (άρα και φαρμάκου) που εκρέουν και το κλάσμα λεπτών σωματιδίων (Fine Particle Fraction, FPF) είναι τα κύρια χαρακτηριστικά. Στις περισσότερες εμπορικές συσκευές DPI έχουν παρατηρηθεί πολύπλοκα πεδία ροής και δυναμικές δομές ροής από στρωτή έως τυρβώδης. Ωστόσο η υπολογιστή μελέτη των πεδίων ροής μέχρι σήμερα δεν ήταν επαρκής και η μεταφορά σωματιδίων δεν έχει μελετηθεί σχεδόν καθόλου. Επίσης δεν έχουν αναφερθεί ποτέ αποτελέσματα υπολογιστικών προσομοιώσεων που να δίνουν τις συνολικές απώλειες φαρμάκου λόγω επικάθισης σωματιδίων στα τοιχώματα ούτε και η εκροή λεπτών σωματιδίων (FPF). Σε αυτήν την διατριβή, περιγράφεται λεπτομερώς η λειτουργία ενός εμπορικού εισπνευστήρα (Τurbuhaler) υπό συνθήκες σταθερής και δυναμικής ροής με ένα σύνθετο υπολογιστικό μοντέλο βασισμένο στην υπολογιστική ρευστοδυναμική (Computational Fluid Dynamics, CFD). Υπολογίζονται για πρώτη φορά οι συνολικές απώλειες σωματιδίων (φαρμάκου) και το κλάσμα λεπτών σωματιδίων για ένα μεγάλο εύρος συνθηκών. Η γεωμετρία της συσκευής DPI κατασκευάστηκε σε πρόγραμμα CAD/CAM (CATIA v5) και στη συνέχεια εισάχθηκε στην GAMBIT όπου διακριτοποιήθηκε σε ένα υπολογιστικό πλέγμα. Οι εξισώσεις Navier-Stokes λύνονται με τη χρήση των εμπορικού λογισμικού CFD (FLUENT v6.3). Η κίνηση και εναπόθεση των σωματιδίων περιγράφονται με την μέθοδο Eulerian-Fluid/ Lagrangian-Particle. Οι συγκρούσεις των σωματιδίων με τα τοιχώματα της συσκευής οδηγούν σε αναπήδηση ή προσκόλληση με βάση ένα μοντέλο αλληλεπίδρασης σωματιδίων/συσκευής. Η διασπορά της φαρμακευτικής σκόνης θεωρήθηκε ότι γίνεται ακαριαία με βάση ένα απλό μοντέλο διασποράς. Για δυναμικές προσομοιώσεις οι εξισώσεις ροής και σωματιδίων λύνονται ταυτόχρονα και η επιβαλλόμενη διαφορά πίεσης στην επιφάνεια εκροής αλλάζει δυναμικά με το χρόνο. Η διατριβή αυτή εξετάζει την ροή αέρα και την εναπόθεση των σωματιδίων σε ευρύ φάσμα των πιέσεων του στομίου (π.χ. 800 - 8800Pa) που αντιστοιχούν στις ογκομετρικές ροές που αναπτύσσονται στην πράξη (π.χ. 20-70 L/min), Επίσης προσδιορίζονται τα κύρια χαρακτηριστικά της εκροής όπως το δυναμικό και συνολικό κλάσμα λεπτών σωματιδίων, και το πεδίο εκροής αέρα και σωματιδίων. Τέλος περιγράφεται εικονικά οι χωρική κατανομή των σωματιδίων που έχουν εναποτεθεί στα τοιχώματα της συσκευής καθώς και των σωματιδίων που έχουν εξέλθει από την συσκευή. Είναι η πρώτη φορά που αναφέρονται τέτοια αποτελέσματα στην διεθνή βιβλιογραφία. Τα υπολογιστικά αποτελέσματα κρίθηκαν άκρως ικανοποιητικά σε σύγκριση με δεδομένα της βιβλιογραφίας δεδομένου της διασποράς των πειραματικών δεδομένων και της περιπλοκότητας του προβλήματος. Είναι αξιοσημείωτο ότι η σύγκριση έγινε χωρίς να τροποποιηθούν οι παράμετροι του προβλήματος.

scholarly journals Aerosolization Performance of Jet Nebulizers and Biopharmaceutical Aspects

Pharmaceutics ◽  
2019 ◽  
Vol 11 (8) ◽  
pp. 406 ◽  
Author(s):  
Greta Adorni ◽  
Gerrit Seifert ◽  
Francesca Buttini ◽  
Gaia Colombo ◽  
Luciano A. Stecanella ◽  
...  
Keyword(s):  
Fine Particle ◽  
Drug Product ◽  
Patient Characteristics ◽  
Relevant Information ◽  
Fine Particle Fraction ◽  
Particle Fraction ◽  
Dose Delivery ◽  
Aerosol Emission ◽  
Jet Nebulizers

In this work, 13 jet nebulizers, some of which in different configurations, were investigated in order to identify the biopharmaceutical constraints related to the quality attributes of the medicinal products, which affect their safety, efficiency, compliance, and effectiveness. The aerosolization parameters, including the aerosol output, aerosol output rate, mass median aerodynamic diameter, and fine particle fraction, were determined according to the European Standard EN 13544-1, using sodium fluoride as a reference formulation. A comparison between the aerosol output nebulization time and the fine particle fraction displayed a correlation between the aerosol quality and the nebulization rate. Indeed, the quality of the nebulization significantly increased when the rate of aerosol emission was reduced. Moreover, the performance of the nebulizers was analyzed in terms of respirable delivered dose and respirable dose delivery rate, which characterize nebulization as the rate and amount of respirable product that could be deposited into the lungs. Depending on which of these two latter parameters was used, the nebulizers showed different performances. The differences, in terms of the rate and amount of delivered aerosol, could provide relevant information for the appropriate choice of nebulizer as a function of drug product, therapy, and patient characteristics.

scholarly journals Formulation and evaluation of CFC free inhalers for beclomethasone dipropionate

2013 ◽  
Vol 49 (2) ◽  
pp. 221-231 ◽  
Author(s):  
Gopala Krishna Murthy Talasila ◽  
Bala Vishnu Priya Mukkala ◽  
Satyanarayana Vattikuri
Keyword(s):  
Quality Control ◽  
Fine Particle ◽  
Beclomethasone Dipropionate ◽  
Dry Powder Inhalers ◽  
Fine Particle Fraction ◽  
Particle Fraction ◽  
Metered Dose Inhalers ◽  
Spray Pattern ◽  
Metered Dose ◽  
Emitted Dose

Beclomethasone dipropionate CFC free inhalation formulations were developed with a view to treat asthma prophylactically. Dry powder inhalers (DPI) for beclomethasone dipropionate were prepared with different grades of lactose monohydrate. The influence of carrier and overages on performance of DPI was studied. Metered dose inhalers (MDI) with HFA based propellants were formulated with various doses, overages and different concentrations of alcohol. Formulated DPI and MDI were evaluated for various official and unofficial quality control tests. The influence of over doses on valve delivery, effect of overages on emitted dose and influence of alcohol on spray pattern from MDI were studied. The better fine particle fraction and emitted dose were obtained from the DPI formulated with 10:90 ratio of fine lactose: coarse lactose and with 20% w/w overages. The studies on MDI revealed that the 15% of overdoses are required for effective valve delivery and 20% overages are required for 100% drug delivery. 5-10%v/v alcohol was found to be preferable to get optimum emitted dose and fine particle fraction.

scholarly journals Inspiratory flows and the aerosol cloud from dry powder inhalers

Alergoprofil ◽  
2021 ◽  
Vol 17 (2) ◽  
pp. 25-33
Author(s):  
Andrzej Emeryk ◽  
Justyna Emeryk-Maksymiuk ◽  
Kamil Janeczek
Keyword(s):  
Fine Particle ◽  
Clinical Effect ◽  
Dry Powder Inhalers ◽  
Particle Fraction ◽  
Dry Powder ◽  
Pulmonary Deposition ◽  
Fine Particle Dose ◽  
Particle Dose ◽  
The Relationship ◽  
Delivered Dose

The relationship between the delivered dose, the fine particle fraction and the fine particle dose and the value of inspiratory flow generated by the patient is one of the most important features of dry powder inhalers (DPIs). It significantly affects the amount of pulmonary deposition of the inhaled drug and the clinical effect of the drug. The results of research evaluating these relationships for popular in Poland dry powder inhalers are presented. Flow-dependent, relatively flow-dependent and relatively flow-independent inhalers are demonstrated.

Sign in / Sign up

Export Citation Format

Share Document