Дозированный ингалятор ( ДАИ ) — это устройство, которое доставляет определенное количество лекарства в легкие в виде короткого всплеска аэрозольного лекарства, которое пациент обычно вводит 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 бронходилататор , кортикостероид или их комбинацию для лечения астмы и ХОБЛ. Другие лекарства, которые используются реже, но также вводятся с помощью ДАИ, — это стабилизаторы тучных клеток, такие как кромогликат или недокромил .
Дозированный ингалятор состоит из трех основных компонентов: баллона, который изготавливается из алюминия или нержавеющей стали методом глубокой вытяжки , где находится формула; дозирующего клапана, который позволяет дозировать отмеренное количество формулы при каждом срабатывании; и привода (или мундштука), который позволяет пациенту управлять устройством и направляет аэрозоль в легкие пациента. [1] [2] Состав включает лекарственное средство, сжиженный газовый пропеллент и, во многих случаях, стабилизирующие вспомогательные вещества . Привод содержит ответную выпускную насадку и, как правило, включает пылезащитный колпачок для предотвращения загрязнения.
Чтобы использовать ингалятор, пациент нажимает на верхнюю часть баллона, при этом большой палец поддерживает нижнюю часть привода. Приведение в действие устройства высвобождает одну дозу препарата, который содержит лекарство, растворенное или взвешенное в пропелленте. Распад летучего пропеллента на капли, за которым следует быстрое испарение этих капель, приводит к образованию аэрозоля, состоящего из частиц лекарства микрометрового размера, которые затем вдыхаются. [3]
Дозированные ингаляторы — это всего лишь один из типов ингаляторов , но они являются наиболее часто используемым типом. Замена хлорфторуглеродных пропеллентов на гидрофторалканы (ГФА) привела к перепроектированию дозированных ингаляторов в 1990-х годах. Для одной разновидности ингаляторов беклометазона эта перепроектировка привела к значительному уменьшению размеров аэрозольных частиц и увеличению эффективности в 2,6 раза. [4]
До изобретения ДАИ лекарства от астмы доставлялись с помощью хрупкого и ненадежного небулайзера с резиновой 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 ингаляционной доставке лекарств, вдохновив на создание ДАИ.
MDI были впервые разработаны в 1955 году компанией Riker Laboratories, которая сейчас является дочерней компанией 3M Healthcare . [7] В то время MDI представляли собой конвергенцию двух относительно новых технологий: пропеллента CFC и дозирующего клапана Meshburg, изначально разработанного для дозирования духов. [8] Первоначальная конструкция Riker использовала стеклянный баллон, покрытый виниловым пластиком для повышения его устойчивости. [7] К 1956 году Riker 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 значительной степени заменены при лечении астмы сальбутамолом , который является более селективным.
Дозированные ингаляторы иногда используются с дополнительными устройствами, называемыми удерживающими камерами или спейсерами, трубками, прикрепленными к ингалятору, которые действуют как резервуар или удерживающая камера и уменьшают скорость, с которой аэрозоль попадает в рот. Они служат для удержания лекарства, распыляемого ингалятором. Это облегчает использование ингалятора и помогает гарантировать, что больше лекарства попадет в легкие, а не только в рот или воздух. Правильное использование спейсера может сделать ингалятор более эффективным в доставке лекарства. [9]
Спейсеры могут быть особенно полезны для взрослых и детей, которым сложно использовать обычный дозированный ингалятор. Людям, которые используют ингаляторы кортикостероидов, следует использовать спейсер, чтобы предотвратить попадание лекарства в рот, где могут возникнуть оральные дрожжевые инфекции и дисфония . [10]
Осаждение содержимого лекарственной формулы на поверхности баллона может привести к сокращению срока годности ингалятора MDI . Нанесение подходящего поверхностного покрытия на компоненты помогает продлить этот срок годности. За прошедшие годы были разработаны различные процессы нанесения покрытий, которые могут применяться как к баллону, так и к клапану для защиты содержимого от осаждения и деградации. Газоплазменная обработка — это промышленная технология, выполняемая в вакууме для покрытия всего ингалятора MDI . Она включает постоянное или импульсное возбуждение газа радиочастотой (РЧ) или микроволновым полем для получения энергетической плазмы. Это покрытие гарантирует, что лекарственная формула не прилипнет к внутренней стенке ингалятора MD, и в результате пациент получает назначенную дозу лекарства, что продлевает срок годности продукта.
Дозированный ингалятор содержит достаточно лекарства для определенного количества срабатываний (или «вдохов»), указанного на баллоне. Даже если ингалятор может продолжать работать после этого количества использований, количество доставленного лекарства может быть неверным. Важно отслеживать количество использований ингалятора, чтобы его можно было заменить после рекомендуемого количества использований. По этой причине несколько регулирующих органов потребовали, чтобы производители устанавливали счетчик доз или индикатор доз на исполнительный механизм. Несколько ингаляционных продуктов теперь продаются с счетчиком доз. В зависимости от производителя и продукта ингаляторы продаются как единое целое или как отдельный баллон в качестве рецепта на повторную поставку.
Хотя MDI обычно используются при лечении заболеваний легких, их использование требует ловкости для выполнения требуемых последовательных шагов для применения этих устройств. Неправильное выполнение одного или нескольких шагов при использовании MDI может существенно снизить доставку вводимого лекарства и, следовательно, его эффективность и безопасность. Многочисленные исследования показали, что от 50 до 100% пациентов неправильно используют свои ингаляторы, причем пациенты часто не знают, что они неправильно используют свои ингаляционные лекарства. [11] [12] Неправильная техника ингаляции связана с более плохими результатами. [12] [13] Неправильное обслуживание и очистка дозированных ингаляторов также является проблемой, выявленной многими пользователями, что подчеркивает необходимость четких рекомендаций для пациентов, которым прописаны MDI. [14] [15]
Одним из важнейших компонентов MDI является его пропеллент. Пропеллент обеспечивает силу для создания аэрозольного облака, а также является средой, в которой активный компонент должен быть взвешен или растворен. Пропелленты в MDI обычно составляют более 99% доставляемой дозы, [16] поэтому свойства пропеллента доминируют больше, чем любой другой отдельный фактор. Это часто упускается из виду в литературе и в промышленности, поскольку используется так мало пропеллентов, и их вклад часто принимается как должное. Подходящие пропелленты должны соответствовать строгому набору критериев, и они должны:
На заре развития ДИ наиболее часто используемыми пропеллентами были хлорфторуглероды CFC-11 , CFC-12 и CFC-114 .
В 2008 году Управление по контролю за продуктами и лекарствами объявило, что ингаляторы, использующие хлорфторуглероды в качестве пропеллента, такие как Primatene Mist , больше не могут производиться и продаваться с 2012 года. [19] Это стало следствием решения США согласиться с Монреальским протоколом 1987 года по веществам, разрушающим озоновый слой. [20]
Гидрофторуглеродные пропелленты заменили пропелленты на основе ХФУ. [21] Однако с тех пор возникли опасения по поводу использования гидрофторуглеродных пропеллентов, поскольку эти соединения являются мощными парниковыми газами ; пропелленты, высвобождаемые при использовании одного ингалятора, приводят к парниковому следу, эквивалентному парниковым газам, высвобождаемым за 180-мильную поездку на автомобиле. [22]
Фосфолипиды являются важными натуральными поверхностно-активными липидами. [23] используются для улучшения проникновения и биодоступности. [24] Фосфолипиды снижают высокие силы поверхностного натяжения на границе раздела воздух-вода в альвеолах , тем самым снижая давление, необходимое для расширения легких. Таким образом, коммерчески доступные формулы фосфолипидов были разработаны для быстрого распространения по границе раздела воздух-вода, тем самым снижая то, что в противном случае является очень высоким поверхностным натяжением воды.
Для простоты идентификации многие ДИ имеют цветовую кодировку.