Дозированный ингалятор ( MDI ) — это устройство, которое доставляет определенное количество лекарства в легкие в виде короткой порции аэрозольного лекарства, которое обычно вводится пациентом самостоятельно посредством ингаляции. Это наиболее часто используемая система доставки для лечения астмы , хронической обструктивной болезни легких (ХОБЛ) и других респираторных заболеваний. Лекарство в дозированном ингаляторе чаще всего представляет собой бронходилятатор , кортикостероид или их комбинацию для лечения астмы и ХОБЛ. Другими лекарствами, которые используются реже, но также назначаются с помощью MDI, являются стабилизаторы тучных клеток, такие как кромогликат или недокромил .
Дозированный ингалятор состоит из трех основных компонентов: канистры, изготовленной из алюминия или нержавеющей стали методом глубокой вытяжки , в которой находится препарат; дозирующий клапан, который позволяет дозировать дозированное количество состава при каждом срабатывании; и привод (или мундштук), который позволяет пациенту управлять устройством и направляет аэрозоль в легкие пациента. [1] [2] Состав включает лекарственное средство, сжиженный газ-вытеснитель и, во многих случаях, стабилизирующие наполнители . Привод содержит ответное выпускное сопло и обычно включает пылезащитный колпачок для предотвращения загрязнения.
Чтобы использовать ингалятор, пациент нажимает на верхнюю часть баллона, поддерживая большим пальцем нижнюю часть привода. При срабатывании устройства высвобождается однократная дозированная доза препарата, который содержит лекарство, растворенное или суспендированное в пропелленте. Распад летучего газа-вытеснителя на капли с последующим быстрым испарением этих капель приводит к образованию аэрозоля, состоящего из частиц лекарства микрометрового размера, которые затем вдыхаются. [3]
Дозированные ингаляторы — это лишь один тип ингаляторов , но они являются наиболее часто используемым типом. Замена хлорфторуглеродов- пропеллентов гидрофторалканами (HFA) привела к модернизации дозированных ингаляторов в 1990-х годах. Для одной разновидности ингаляторов беклометазона такая модернизация привела к образованию значительно меньших частиц аэрозоля, а эффективность увеличилась в 2,6 раза. [4]
До изобретения MDI лекарства от астмы доставлялись с помощью хрупкого и ненадежного распылителя с сжимаемой грушей . [7] Относительно грубая природа этих устройств также означала, что частицы, которые они генерировали, были относительно большими, слишком большими для эффективной доставки лекарств в легкие. [2] Тем не менее, эти небулайзеры проложили путь к ингаляционной доставке лекарств, вдохновив MDI.
ДИ были впервые разработаны в 1955 году компанией Riker Laboratories, ныне дочерней компанией 3M Healthcare . [7] В то время ДАИ представляли собой сочетание двух относительно новых технологий: пропеллента CFC и дозирующего клапана Meshburg, первоначально разработанного для дозирования духов. [8] В первоначальной конструкции Райкера использовалась стеклянная канистра, покрытая виниловым пластиком для повышения ее устойчивости. [7] К 1956 году Райкер разработал два продукта на основе MDI: Medihaler-Ept, содержащий адреналин , и Medihaler-Iso, содержащий изопреналин . [2] Оба продукта являются агонистами , которые обеспечивают кратковременное облегчение симптомов астмы и в настоящее время в основном заменены при лечении астмы сальбутамолом , который является более селективным.
Дозированные ингаляторы иногда используются с дополнительными устройствами, называемыми камерами хранения или прокладками, трубками, прикрепленными к ингалятору, которые действуют как резервуар или камера хранения и уменьшают скорость, с которой аэрозоль попадает в рот. Они служат для удержания лекарства, распыляемого ингалятором. Это облегчает использование ингалятора и помогает гарантировать, что большая часть лекарства попадет в легкие, а не просто в рот или воздух. Правильное использование спейсера может сделать ингалятор более эффективным при доставке лекарств. [9]
Спейсеры могут быть особенно полезны взрослым и детям, которым сложно использовать обычный дозированный ингалятор. Людям, использующим ингаляторы кортикостероидов, следует использовать спейсер, чтобы предотвратить попадание лекарства в рот, где могут возникнуть дрожжевые инфекции полости рта и дисфония . [10]
Отложение содержимого лекарственного препарата на поверхности канистры может привести к сокращению срока годности ингалятора ДИ . Нанесение соответствующего поверхностного покрытия на компоненты помогает продлить срок годности. За прошедшие годы были разработаны различные процессы нанесения покрытий, которые можно наносить как на канистру, так и на клапан для защиты содержимого от осаждения и разложения. Газоплазменная обработка — это промышленная технология, выполняемая в вакууме для покрытия всего ингалятора MDI . Он включает постоянное или импульсное возбуждение газа радиочастотой (РЧ) или микроволновым полем для создания энергичной плазмы. Это покрытие гарантирует, что лекарственный состав не прилипнет к внутренней стенке ингалятора МД , что приведет к получению пациентом предписанной дозы лекарства, что продлит срок годности продукта.
Дозированный ингалятор содержит достаточно лекарства для определенного количества срабатываний (или «затяжек»), указанных на баллоне. Даже несмотря на то, что ингалятор может продолжать работать после этого количества использований, количество введенного лекарства может быть неправильным. Важно следить за количеством использований ингалятора, чтобы его можно было заменить после рекомендованного количества использований. По этой причине несколько регулирующих органов потребовали, чтобы производители добавили в привод счетчик дозы или индикатор дозы. Некоторые ингаляционные продукты теперь продаются с приводом противодействия дозы. В зависимости от производителя и продукта ингаляторы продаются как в сборе, так и в отдельных канистрах по рецепту.
Хотя ДАИ обычно используются для лечения заболеваний легких, их использование требует ловкости для выполнения необходимых последовательных шагов для применения этих устройств. Неправильное выполнение одного или нескольких этапов применения ДАИ может существенно снизить доставку введенного препарата и, как следствие, его эффективность и безопасность. Многочисленные исследования показали, что от 50 до 100% пациентов неправильно используют ингаляторы, причем пациенты часто не подозревают, что они неправильно используют ингаляционные препараты. [11] [12] Неправильная техника ингаляции была связана с худшими результатами. [12] [13] Неправильное обслуживание и чистка дозированных ингаляторов также является проблемой, выявленной многими пользователями, что подчеркивает необходимость четких указаний для пациентов, которым назначают ДИ. [14] [15]
Одним из наиболее важных компонентов MDI является его топливо. Пропеллент обеспечивает силу для создания аэрозольного облака, а также является средой, в которой активный компонент должен быть суспендирован или растворен. Пропелленты в ДИ обычно составляют более 99% доставленной дозы, [16] поэтому свойства пропеллента доминируют больше, чем любой другой индивидуальный фактор. Это часто упускается из виду в литературе и в промышленности, поскольку используется очень мало топлива, а их вклад часто воспринимается как нечто само собой разумеющееся. Подходящие пороха должны соответствовать строгим критериям и должны:
На заре ДИ наиболее часто используемыми пропеллентами были хлорфторуглероды CFC-11 , CFC-12 и CFC-114 .
В 2008 году Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов объявило, что ингаляторы, использующие хлорфторуглероды в качестве топлива, такие как Primatene Mist , больше не могут производиться или продаваться с 2012 года. [19] Это последовало из решения США согласиться с Монреальским протоколом по веществам 1987 года. которые разрушают озоновый слой. [20]
Гидрофторуглеродные пропелленты заменили пропелленты CFC. [21] Однако с тех пор возникли опасения по поводу использования гидрофторуглеродных пропеллентов, поскольку эти соединения являются сильными парниковыми газами ; Пропелленты, выбрасываемые при использовании одного ингалятора, приводят к образованию парникового следа, эквивалентного выбросам парниковых газов во время поездки на автомобиле длиной 180 миль. [22]
Фосфолипиды являются важными природными поверхностно-активными липидами. [23] используется для улучшения проникновения и биодоступности. [24] Фосфолипиды уменьшают высокие силы поверхностного натяжения на границе раздела воздух-вода внутри альвеол , тем самым снижая давление, необходимое для расширения легких. Таким образом, коммерчески доступные составы фосфолипидов были разработаны так, чтобы быстро распространяться по границе раздела воздух-вода, тем самым снижая то, что в противном случае является очень высоким поверхностным натяжением воды.
Для облегчения идентификации многие MDI имеют цветовую маркировку.