1
Q
For which type of active substance are Φαρμακευτικά Αερολύματα used for
A
- Δραστικές ουσίες που χορηγούνται στο αναπνευστικό σύστημα
Achieves τοπική χορήγηση στους πνεύμονες
—> για τη θεραπεία ή προφύλαξη από ασθένειες του αναπνευστικού
—> όπως το βρογχικό άσθμα και η κυστική ίνωση
- Δραστικές ουσίες για δράση συστηματική
—> eg χορήγηση εργοταμίνης κατά της ημικρανίας
—> μέσω των αεραγωγών είναι δυνατή και η χορήγηση πεπτιδίων και πρωτεϊνών (π.χ. ινσουλίνης)
2
Q
why is τοπική χορήγηση στους πνεύμονες done? (result)
A
- την ταχεία έναρξη δράσης
- τη μείωση των χορηγούμενων δόσεων
- την ελάττωση των παρενεργειών των δραστικών ουσιών
3
Q
What is the main function / goal of lungs physiologically
A
- Ανταλλαγή αερίων μεταξύ του αίματος και του εισπνεόμενου αέρα
- για την απομάκρυνση ξένων σωματιδίων που τυχόν εισέρχονται στους πνεύμονες με την εισπνοή.
4
Q
What are the 2 areas of the lungs + what is found in each
A
- Αεραγωγές περιοχές:
- Τραχεία
- Βρόγχοι
- Βρογχιόλια
- Τελικά βρογχιόλια
- Αναπνευστικές περιοχές:
- Αναπνευστικά βρογχιόλια
- Κυψελίδες
5
Q
Define which body parts belong to the ανώτερο τμήμα vs κατωτερο part of the respiratory system
A
Στο ανώτερο τμήμα του αναπνευστικού συστήματος:
- η μύτη
- ο φάρυγγας
- ο λάρυγγας
Στο κατώτερο τμήμα:
- τραχεία
- οι βρόγχοι
- τα βρογχιόλια
- οι κυψελίδες
6
Q
in which specific area is gas exchange carried out and explain how
A
Τα αναπνευστικά βρογχιόλια συνδέονται μέσω των κυψελιδικών αγωγών με τους κυψελιδικούς σάκους
—> Οι σάκοι φέρουν περίπου 2-6 x 10⁸ κυψελίδες
—> δημιουργώντας μία μεγάλη επιφάνεια για την ανταλλαγή των αερίων
—> Οι αεραγωγές περιοχές επικαλύπτονται από κροσσωτό επιθήλιο
7
Q
What happens to (μη-διαλυτά) σωματίδια που κατακάθονται in the lungs
A
- παγιδεύονται από τη βλέννα
- απομακρύνονται προς τα πάνω
- με την κίνηση των βλεφαρίδων
- καταπίνονται
8
Q
Define αερολύματα (aerosols)
A
= διασπορές στερεών σωματιδίων ή υγρών σταγονιδίων σε μία συνεχή αέριο φάση
9
Q
describe all the unique characteristics of αναπνευστικά αερολύματα
A
- Εξασφαλίζουν βολικό (χωρίς πόνο) τρόπο χορήγησης απ’ ευθείας στον τόπο δράσης (για φάρμακα αναπνευστικού) ή για συστηματική δράση
- εξασφαλίζουν μειωμένο κίνδυνο επιμόλυνσης, κατά τη διάρκεια ή μεταξύ των χορηγήσεων.
- Στα αερολύματα μετρούμενης δόσεως, τα φάρμακα είναι κλεισμένα σε σφραγισμένους περιέκτες, απομονωμένα από το περιβάλλον, συνεπώς έχουν αυξημένη χημική και μικροβιολογική σταθερότητα.
- Τα αερολύματα αποτελούν καλή εναλλακτική λύση μορφοποίησης δραστικών ουσιών που υφίστανται εκτενή μεταβολισμό πρώτης διόδου από το ήπαρ
10
Q
List the 4 factors that determine the εναπόθεση των σωματιδίων των αερολυμάτων στους αεραγωγούς
A
a) Τις φυσικοχημικές ιδιότητες του φαρμάκου
b) τη μορφοποίηση του αερολύματος
c) τη συσκευή χορήγησης του αερολύματος
d) τον τρόπο εισπνοής του αερολύματος από τον ασθενή
11
Q
what is the most important factor that affects the εναπόθεσης των σωματιδίων μέσα στο αναπνευστικό
A
The μέγεθος των σωματιδίων
12
Q
What unit is used to describe the size of the particles + name the factors that affect it
A
= μέση αεροδυναμική διάμετρος
- size
- shape
- density of the particle
13
Q
Describe what happens after aerosol formation
A
- Μετά το σχηματισμό του αερολύματος, λαμβάνει χώρα ανταλλαγή μάζας-ενέργειας μεταξύ των σωματιδίων και του περιβάλλοντος
- Αυτό οδηγεί σε μεταβολή του μεγέθους των σωματιδίων
- Στον αναπνευστικό σωλήνα, στον οποίο επικρατούν συνθήκες υψηλής σχετικής υγρασίας (περίπου 99%), συμβαίνει συμπύκνωση υγρασίας στα σωματίδια
- Αυτό οδηγεί σε αύξηση του μεγέθους (κατά 2-3 φορές) των υδρόφιλων σωματιδίων
- Η αύξηση αυτή του μεγέθους επηρεάζει την εναπόθεση των σωματιδίων
—> τα μεγαλύτερα σωματίδια εναποτίθενται ψηλότερα στον αναπνευστικό σωλήνα από ό,τι θα αναμενόταν με βάση το αρχικό τους μέγεθος
14
Q
What does the efficacy of the pharmaceutical aerosols depend on
A
Εξαρτάται από την ικανότητα των σωματιδίων να φθάσουν στην αναπνευστική περιοχή του αναπνευστικού συστήματος
—> πρέπει να έχουν μικρότερο από περίπου 3 μm
15
Q
What are the 3 mechanisms εναπόθεσης των σωματιδίων στους πνεύμονες
A
- Αδρανής πρόσπτωση στο τοίχωμα των αεραγωγών (inertial impaction)
- Κατακάθιση λόγω βαρύτητας (gravitational sedimentation)
- Διάχυση (κίνηση Brown)
16
Q
Describe the inertial impaction mechanism
A
Ο εισπνεόμενος αέρας σε κάθε διακλάδωση του βρογχικού δέντρου αλλάζει κατεύθυνση
Τα σωματίδια μέσα στο ρεύμα του αέρα, ανάλογα με την ορμή (και άρα το μέγεθος) τους:
a) ακολουθούν τον αέρα στην αλλαγή της κατεύθυνσης (μικρότερα σωματίδια) ή
b) προσπίπτουν στο τοίχωμα των αεραγωγών
—> Αυξανομένου του αριθμού των διακλαδώσεων των αεραγωγών —> ελαττώνεται η ταχύτητα του αέρα —> ελαττώνεται και η σημασία της αδρανούς πρόσπτωσης στην εναπόθεση των σωματιδίων
17
Q
Where does inertial impaction occur and for which sized particles
A
Main mechanism στα ανώτερα τμήματα του αναπνευστικού δέντρου
—> σωματίδια μεγαλύτερα από 5 μm
18
Q
Describe he gravitational sedimentation mechanism + the formula
A
- Based on Stokes law
- κατακάθονται υπό την επίδραση της βαρύτητας
- ταχύτητα κατακάθισης depends on 4 factors:
a) density of particle
b) η επιτάχυνση της βαρύτητας
c) diameter of particles
d) gas viscosity
19
Q
In gravitational sedimentation, what does κατακάθιση των σωματιδίων στους αεραγωγούς depend on?
A
- size
- density
- χρόνο παραμονής τους στους αεραγωγούς
20
Q
What sized particles does gravitational sedimentation applies for
A
It occurs βαθειά στους πνεύμονες για σωματίδια μεγέθους 1-3 μm
21
Q
Explain Διάχυση (κίνηση Brown)
A
Because of their size, gravity isn’t enough to pull them downwards and they stay up in the air. This causes movements and therefore συγκρούσεις μικρών σωματιδίων μεταξύ τους, αλλά και με άλλα μόρια στον αναπνευστικό σωλήνα
—> εξαναγκάζουν τα σωματίδια αυτά σε κίνηση Brown από τις περιοχές μεγάλης συγκέντρωσης («νέφος» αερολύματος)
—> προς τις περιοχές μικρής συγκέντρωσης (τοίχωμα αεραγωγών)
—> Η ταχύτητα διάχυσης είναι αντιστρόφως ανάλογη του μεγέθους των σωματιδίων.
22
Q
What is the size of particles that follow the Brown mechanism
A
Less than 1 μm
23
Q
Summarize the Εναπόθεση σωματιδίων στους αεραγωγούς mechanisms based on location and size + which size is ideal
A
- Σωματίδια > 5 μm:
- εναποτίθενται κυρίως λόγω αδρανούς πρόσπτωσης στο ανώτερο αναπνευστικό.
- Σωματίδια με μέγεθος 1-5 μm:
- κατακάθονται λόγω της βαρύτητας στο κατώτερο αναπνευστικό
- ιδιαίτερα μετά από αργή και βαθιά εισπνοή
- μικρότερο από 1 μm:
- εναποτίθενται μέσω διάχυσης
- στο κατώτερο αναπνευστικό
- Σωματίδια με μέγεθος περίπου 0,5 μm:
- δεν εναποτίθενται αποτελεσματικά στους αεραγωγούς
- συνήθως εκπνέονται αμέσως
—> το ιδανικό πρακτικά μέγεθος σωματιδίων για αποτελεσματική εναπόθεση στους πνεύμονες είναι 1-3 μm
24
Q
Describe how the Απομάκρυνση εισπνεόμενων σωματιδίων is done depending where the aerosol is found
A
- Τα σωματίδια που εναποτίθενται στις περιοχές του αναπνευστικού δέντρου που φέρουν κροσσωτό επιθήλιο :
- απομακρύνονται μέσω της βλεννοβλεφαριδικής δραστηριότητας
- εντός 24 ωρών
- τελικά καταπίνονται
—> Κάποιο ποσοστό της χορηγούμενης δόσης του φαρμάκου γίνεται συστηματικά διαθέσιμο και μπορεί να προκαλέσει παρενέργειες
—> Αερολύματα στεροειδών με σχετικά μεγάλο μέγεθος σωματιδίων κατακάθονται στο στόμα και στο λαιμό, με κίνδυνο να προκαλέσουν μυκητιάσεις του στόματος
- Τα αδιάλυτα σωματίδια που φτάνουν στην περιοχή των κυψελίδων:
- απομακρύνονται πιο αργά
- προσλαμβάνονται από τα μακροφάγα
- μεταφέρονται στις περιοχές με κροσσωτό επιθήλιο ή απομακρύνονται μέσω των λεμφαδένων
25
name the 3 types of φαρμακευτικών αερολυμάτων
1. Τα αερολύματα μετρούμενης δόσης (metered dose inhalers)
2. εισπνευστήρες ξηράς κόνεως (dry powder inhalers)
3. ψεκαστήρες (nebulizers)
26
Describe MDIs
Συχνότερα χρησιμοποιούμενη μορφή αερολυμάτων.
Composition:
- η δραστική ουσία διαλύεται ή διασπείρεται
- σε μίγμα υγρών προωθητικών ουσιών
- στο οποίο έχουν προστεθεί βοηθητικές ουσίες
---> π.χ. επιφανειοδραστικές ουσίες
Method administration:
- Το μίγμα εισάγεται υπό πίεση σε κάνιστρο
- το οποίο φέρει βαλβίδα μετρούμενης δόσεως
27
Describe the συσκευη used by MDIs
- Περιέκτης
- Προωθητικές ουσίες
- Βαλβίδα μετρούμενης δόσης (metering valve)
- Ενεργοποιητής (actuator)
slide 20
28
describe the different options for Περιέκτης of MDIs and explain why each one would be chosen
1. περιέκτες από χάλυβα επικαλυμμένο με κασσίτερο, γυαλί επικαλυμμένο με πλαστικό ή από αλουμίνιο
2. Στην πράξη, τα MDIs συσκευάζονται σε κάνιστρα (10-30 ml) από αλουμίνιο, τα οποία κατασκευάζονται με εξώθηση και δεν φέρουν ραφές
3. κάνιστρο από αλουμίνιο επικαλυμμένο με ανθεκτικό στα χημικά οργανικό υλικό, όπως η εποξυ-ρητίνη
---> Αν τα κάνιστρα αλουμινίου διαβρώνονται από τα υλικά του αερολύματος
29
Why is the active substance in MDIs dispersed/ diluted with Προωθητικές ουσίες? role?
- Δημιουργούν πίεση στο εσωτερικό του περιέκτη (κάνιστρο)
- εξωθούν το περιεχόμενο έξω από τον περιέκτη όταν ανοίξει η βαλβίδα
- διατηρούν την πίεση στον περιέκτη σταθερή
- παρέχοντας σταθερή δόση και βοηθούν στη διασπορά του περιεχομένου σε σταγονίδια.
---> Πάνω από το υγρό μίγμα στο κάνιστρο, ο χώρος γεμίζει με ατμό από τα προωθητικά, δημιουργώντας πίεση κορεσμού στη συγκεκριμένη θερμοκρασία που βρίσκεται το σύστημα
30
Which προωθητικά do εισπνεόμενα αερολύματα use + describe which state they are found in the aerosol
1. χλωρο-φθορο-υδρογονάνθρακες (CFCs)
---> είναι πλήρως αναμίξιμοι μεταξύ τους
---> στα MDIs χρησιμοποιούνται μίγματα αυτών (με πιέσεις 450 kPa)
2. φθορο-υδρογονάνθρακες (HFAs)
---> Αέρια σε θερμοκρασία δωματίου.
---> Υγροποιούνται με ελάττωση της θερμοκρασίας ή αύξηση της πίεσης
31
Which προωθητικά do τοπικώς εφαρμοζόμενα αερολύματα use
a) υγροποιημένοι υδρογονάνθρακες
---> προπάνιο, βουτάνιο, ισοβουτάνιο
b) αέρια υπό πίεση
---> άζωτο, διοξείδιο του άνθρακα, τριοξείδιο του αζώτου
32
How do the Προωθητικές ουσίες help us maintain a stable dosage even after giving the patient a dose?
Μετά την απομάκρυνση μίας δόσης, ο χώρος πάνω από το υγρό μεγαλώνει.
Για να διατηρηθεί η πίεση ίση με την πίεση ισορροπίας:
- ποσότητα υγρού εξαεριώνεται (some of it in the liquid becomes gas to keep the gas pressure the same above the liquid)
- μέσα στο κάνιστρο, διατηρείται σταθερή πίεση
- μέχρις πλήρους εξαερίωσης του υγρού μίγματος των προωθητικών
---> επιτρέπει την απόδοση σταθερής δόσης σε κάθε ενεργοποίηση της βαλβίδας και σταθερά χαρακτηριστικά ψεκάσματος
33
What do συνθέσεις με CFCs contain other than CFCs
Επιφανειοδραστικές ουσίες (π.χ. εστέρες σορβιτάνης, ελαϊκό οξύ ή λεκιθίνη)
---> δρουν ως παράγοντες διασποράς
---> λιπαίνουν την βαλβίδα
34
are CFCs safe to use
Καταστρέφουν το όζον της ατμόσφαιρας (παρουσία υπεριώδους ακτινοβολίας απελευθερώνουν χλώριο που αντιδρά με το όζον)
---> η χρήση τους σε όλα τα προϊόντα εκτός από τα φάρμακα έχει απαγορευτεί
---> στα φάρμακα η χρήση τους επανεξετάζεται κάθε χρόνο
35
Can we use gaseous substance instead of CFCs ? is there an alternative to using CFCs in general?
- Αέρια υπό πίεση δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν στα αναπνευστικά αερολύματα
---> καθώς η πίεση στο κάνιστρο ελαττώνεται με τη χρήση
- οι υγροποιημένοι υδρογονάνθρακες δεν θεωρούνται καλή εναλλακτική λύση των CFCs
--> καθώς χαρακτηρίζονται από τοξικότητα και ευφλεκτότητα
36
what is the role of Βαλβίδα μετρούμενης δόσεως (metering valve) in MDIs + explain how it works
Επιτρέπει τη χορήγηση συγκεκριμένης σταθερής ποσότητας του προϊόντος (25-100 μl) σε κάθε ενεργοποίηση
1. Πίεση στη βελόνη (stem) της βαλβίδας επιτρέπει την έξοδο (υπό μορφή αερολύματος) της αποθηκευμένης στο διαμέρισμα υποδοχής δόσεως ποσότητας του υγρού
2. Μετά την ενεργοποίηση, το διαμέρισμα υποδοχής δόσεως ξαναγεμίζει με υγρό
3. η συσκευή είναι έτοιμη για την χορήγηση της επόμενης δόσης
37
Describe the role of Ενεργοποιητής (actuator) in MDIs
Η βελόνη της βαλβίδας προσαρμόζεται μέσα στον ενεργοποιητή
- Ο ενεργοποιητής κατασκευάζεται από πολυαιθυλένιο ή πολυπροπυλένιο
- είναι το τμήμα του προϊόντος που επιτρέπει το άνοιγμα και κλείσιμο της βαλβίδας
- φέρει το τμήμα (σωληνοειδές άκρο) που προσαρμόζεται στο στόμα του ασθενούς
---> Οι διαστάσεις της οπής εξόδου στον ενεργοποιητή, μαζί με την πίεση ατμών του προωθητικού, καθορίζουν το σχήμα και την ταχύτητα του εξερχόμενου αερολύματος
38
Since the active substance in MDIs can either be diluted or απαιωρημένη στην υγρή φάση, describe the components of Αερολύματα διαλύματα in MDIs
Η δραστική ουσία διαλύεται στο προωθητικό ή σε μίγμα προωθητικού με οργανικό διαλύτη (αιθανόλη, προπυλενογλυκόλη)
---> Κατά τη χορήγηση, το προωθητικό εξατμίζεται σε μικρά σταγονίδια και η δραστική ουσία διασπείρεται σε πολύ λεπτό σύστημα
39
what does the μέγεθος των σταγονιδίων του νέφους που εκπέμπεται από τη συσκευή depend on
1. Το προωθητικό (τάση ατμών και ποσότητα αυτού)
2. το είδος και την ποσότητα του συνδιαλύτη
3. τα χαρακτηριστικά της συσκευής που δημιουργεί το αερόλυμα
40
Name and describe the name of the solution if the solvent used in MDIs is water
Water can be used as a solvent for the active substance, το οποιο έχει γαλακτωματοποιηθεί με συνεχή φάση το προωθητικό
---> they're known as συστήματα τριών φάσεων
41
Describe the components of MDIs if it's Αερολύματα εναιωρήματα
- Η δραστική ουσία υπό μορφή λεπτής κόνεως (μέγεθος σωματιδίων 2-5 μm)
- διασπείρεται στο προωθητικό υγρό
- Σπροστίθενται επιφανειοδραστικά (λεκιθίνη, ολεϊκό οξύ, τριολεϊκή σορβιτάνη)
---> ως παράγοντες διασποράς
---> για να βοηθήσουν στη διασπορά των σωματιδίων του φαρμάκου στο προωθητικό υγρό και να παρεμποδίσουν τη συσσωμάτωση και καθίζηση των σωματιδίων
42
what issues come with αερολύματα-εναιωρήματα in MDIs
- Εμφανίζουν μεγαλύτερες δυσκολίες στη μορφοποίηση από τα αερολύματα-διαλύματα
- Όλα τα προβλήματα των εναιωρημάτων ως φαρμακοτεχνική μορφή:
a) συσσωμάτωση σωματιδίων
b) σχηματισμός μη-επαναιωρούμενου ιζήματος
c) αύξηση του μεγέθους των σωματιδίων
---> πρέπει να εξετάζονται προσεκτικά κατά την ανάπτυξη των αερολυμάτων-εναιωρημάτων
43
what issue occurs with επιφανειοδραστικές ουσίες added in MDIs of Αερολύματα εναιωρήματα
Είναι πολύ λίγο διαλυτές (λιγότερο από 0,02%) στα HFAs προωθητικά
---> Στις συνθέσεις, συνεπώς, που χρησιμοποιούνται HFAs πρέπει να χρησιμοποιηθεί αιθανόλη ως συνδιαλύτης
---> ή να χρησιμοποιηθούν εναλλακτικές επιφανειοδραστικές ουσίες, όπως φθοριωμένα πολυμερή.
44
give all the advantages of MDIs in general
(+) Ευκολία μεταφοράς
(+) Χαμηλό κόστος
(+) Δυνατότητα χορήγησης πολλών δόσεων (μέχρι 200)
(+) Αυξημένη σταθερότητα
---> το αδρανές περιβάλλον εντός του κανίστρου και η τέλεια απομόνωση του περιεχομένου του κανίστρου από το περιβάλλον
---> προστατεύουν το δραστικό συστατικό από οξειδωτική αποικοδόμηση ή μικροβιακή επιμόλυνση
45
give all the disadvantages of MDIs
(-) Λόγω του μεγάλου αρχικά μεγέθους (μεγαλύτερο από 40 μm), τα σωματίδια του εκπεμπόμενου «νέφους» δεν προλαβαίνουν να μικρύνουν εγκαίρως ώστε να πάρουν το κατάλληλο μέγεθος για εναπόθεση βαθειά μέσα στους πνεύμονες
(-) η λανθασμένη χρήση από τους ασθενείς (δυσκολία συγχρονισμού της χορήγησης με την εισπνοή, λανθασμένη τεχνική εισπνοής κ.ά.)
(-) even if η χορήγηση συνοδευτεί από σωστή τεχνική εισπνοής (αργή και βαθειά εισπνοή, κράτημα αναπνοής), μόνο το 10-20% της εξερχόμενης δόσης φθάνει τελικά στον τόπο δράσης του φαρμάκου.
46
Can any of the issues experienced with MDIs be solved? How?
Ορισμένα από τα προβλήματα των MDIs μπορούν να ξεπεραστούν με την προσθήκη προέκτασης της συσκευής (spacer) και μάσκας προσώπου
---> όπως η πρώιμη εναπόθεση των σωματιδίων του αερολύματος ψηλά στους αεραγωγούς
---> η αδυναμία ορισμένων ασθενών (π.χ. παιδιών) για συγχρονισμό της χορήγησης με την εισπνοή
1. Η δόση εκπέμπεται μέσα στην επέκταση
2. αποτέλεσμα να μην είναι πλέον απαραίτητος ο συγχρονισμός χορήγησης/εισπνοής
3. Επιπλέον, όταν τα σωματίδια φθάσουν στον ασθενή (στην άλλη άκρη της επέκτασης), έχει ελαττωθεί σημαντικά η ταχύτητα και το μέγεθός τους
4. αποτρέποντας την πρώιμη εναπόθεσή τους ψηλά στους αεραγωγούς
47
briefly describe the active substance of DPIs (Εισπνευστήρες ξηράς κόνεως)
Η δραστική ουσία εισπνέεται ως ένα νέφος λεπτών στερεών σωματιδίων
48
what advantages do DPIs have over MDIs
(+) Δεν χρειάζονται προωθητικά
(+) δεν περιέχουν άλλα έκδοχα με εξαίρεση τον φορέα
(+) καθώς ενεργοποιούνται με την εισπνοή, δεν υπάρχει θέμα συγχρονισμού της χορήγησης με την εισπνοή
(+) Με τους DPIs μπορούν να χορηγηθούν μεγαλύτερες δόσεις από ό,τι με τους MDIs.
49
List disadvantages of DPIs
(-) Η απελευθέρωση της κόνεως από τη συσκευή και η αποσυσσωμάτωση των σωματιδίων εξαρτώνται από την ικανότητα εισπνοής του ασθενούς, η οποία είναι ελαττωμένη στους ασθενείς με παθήσεις του αναπνευστικού
(-) Στις συσκευές αυτές το σκεύασμα είναι περισσότερο εκτεθειμένο στις ατμοσφαιρικές συνθήκες, οπότε μπορεί να δημιουργηθούν προβλήματα σταθερότητας
---> π.χ. αυξημένη σχετική υγρασία του περιβάλλοντος μπορεί να οδηγήσει σε συσσωμάτωση της κόνεως
(-) Θεωρούνται λιγότερο αποτελεσματικά συστήματα χορήγησης σε σχέση με τα MDIs και απαιτείται η χορήγηση διπλάσιας δόσης με τα DPIs για να έχουμε το ίδιο αποτέλεσμα με τα MDIs
50
Describe the components and production of the substance inside DPIs
- Τα σωματίδια της δραστικής ουσίας πρέπει να είναι μικρότερα από 5 μm
---> Τόσο μικρά σωματίδια δημιουργούν συνεκτικές κόνεις με φτωχή ικανότητα ροής
- τα σωματίδια της δραστικής ουσίας αναμιγνύονται με μεγαλύτερα σωματίδια (30-60 μm) ενός αδρανούς εκδόχου (φορέας)
---> βελτίωση των ιδιοτήτων ροής
- Ο φορέας που χρησιμοποιείται στους DPIs είναι συνήθως η λακτόζη
---> βελτιώνει την ικανότητα ροής της κόνεως
---> επιτρέπει την ομοιόμορφη πλήρωση της συσκευής
51
describe how the size of the powder released from DPIs affects the drug
Όταν το μίγμα φορέα/δραστικής ουσίας απελευθερωθεί από τη συσκευή, η στροβιλώδης ροή του αέρα που δημιουργείται εντός της συσκευής προκαλεί τον αποχωρισμό των σωματιδίων της δραστικής ουσίας από τα σωματίδια του φορέα
---> Τα (μεγάλα) σωματίδια του φορέα εναποτίθενται στον λαιμό
---> ενώ τα (μικρά) σωματίδια της δραστικής ουσίας παρασύρονται από τον εισπνεόμενο αέρα βαθιά μέσα στους πνεύμονες
52
Other than the κατασκευή της συσκευής, what other factor affects the αποτελεσματικοτητα of the DPI + explain why
Πέρα από την κατασκευή της συσκευής και την τεχνική της εισπνοής, η απόδοση των DPIs εξαρτάται ισχυρά και από παράγοντες μορφοποίησης.
- Η επιτυχία των συνθέσεων που πρόκειται να χορηγηθούν με DPIs εξαρτάται από τις δυνάμεις συνοχής που αναπτύσσονται μεταξύ των σωματιδίων της δραστικής ουσίας και του φορέα
---> Οι δυνάμεις αυτές πρέπει να είναι τέτοιες ώστε τα σωματίδια δραστικής ουσίας/φορέα να είναι ενωμένα κατά την πλήρωση της συσκευής
---> τα σωματίδια του φαρμάκου να διατηρούνται προσροφημένα στα σωματίδια του φορέα
---> και να διαχωρίζονται κατά την εισπνοή
- Οι δυνάμεις αυτές καθορίζονται από τη χημική φύση των υλικών των επιφανειών και τη μορφολογία
53
What was the first DPI put on the market? describe it
Spinhaler (Rhone-Poulenc Rorer)
- Για την χορήγηση χρωμογλυκικού νατρίου
- κάθε δόση, συσκευασμένη σε κάψουλα σκληρής ζελατίνης, εισάγεται ξεχωριστά στη συσκευή
1. Πριν την εισπνοή, το κέλυφος της κάψουλας τρυπιέται σε δύο απέναντι σημεία από δύο μεταλλικές βελόνες
2. Κατά την εισπνοή, ο αέρας προκαλεί την ταχεία περιστροφή του ρότορα πάνω στον οποίο «κάθεται» η κάψουλα
3. this results στην απελευθέρωση του περιεχομένου της κάψουλας, το οποίο διέρχεται από τις οπές του κελύφους της κάψουλας και εισάγεται στο ρεύμα του αέρα που εισπνέεται
54
What's another known DPI put out in the market + describe it
Rotahaler (Glaxo Smith Kline)
- made of 2 τμήματα
- Η κάψουλα που περιέχει μία δόση της δραστικής ουσίας εισάγεται σε ειδική υποδοχή στο πίσω τμήμα της συσκευής
- Με περιστροφή του ενός τμήματος της συσκευής ως προς το άλλο, τα δύο τμήματα του κελύφους της κάψουλας διαχωρίζονται
- Κατά την εισπνοή, το ελεύθερο τμήμα του κελύφους περιστρέφεται ταχέως
- με αποτέλεσμα το περιεχόμενο του να απαιωρείται και να παρασύρεται από το ρεύμα του αέρα.
55
what's the issue with the DPIs Spinhaler and Rotahaler? how did we solve it?
Η εισαγωγή κάθε δόσεως ξεχωριστά δεν είναι πρακτική
---> γι’ αυτό αναπτύχθηκαν DPIs πολλαπλών δόσεων
56
Name a DPI that is multiple dosage
Diskhaler (Glaxo SmithKline)
- Κάθε δόση συσκευάζεται εντός υποδοχέα («τσέπης») από πλαστικό/αλουμίνιο (aluminium foil blister) και οι υποδοχείς (συνήθως 8)
- που σχηματίζουν δίσκο
- τοποθετούνται στον υποστηρικτικό δίσκο της συσκευής
- Πριν τη χορήγηση, ο πρώτος στη σειρά γεμάτος υποδοχέας δόσης τρυπιέται από βελόνα ανασηκώνοντας το καπάκι της συσκευής
- Με την εισπνοή, το περιεχόμενο του υποδοχέα απαιωρείται και παρασύρεται στο ρεύμα αέρα
- Οι υποδοχείς είναι αριθμημένοι ώστε ο ασθενής να γνωρίζει τον αριθμό των δόσεων που απομένουν
---> Μία εξελιγμένη μορφή του Diskhaler είναι η συσκευή Accuhaler ή Diskus Inhaler (Glaxo SmithKline), στην οποία εισάγονται 60 υποδοχείς μίας δόσεως
57
Name another type of DPIs εναλλακτική μορφή συσκευής πολλαπλών δόσεων + name a specific example of one
Οι συσκευές τύπου δεξαμενής (reservoir DPIs), στις οποίες η δόση λαμβάνεται από δεξαμενή φαρμάκου που υπάρχει στη συσκευή
Example: Η συσκευή Turbohaler (Astra Zeneca)
- φέρει δεξαμενή που περιέχει μεγάλο αριθμό δόσεων (μέχρι 200)
0 από χαλαρά συσσωματωμένη λεπτή σκόνη της δραστικής ουσίας (χωρίς φορέα)
58
Describe the Turbohaler (how it works...)
1. Από τη δεξαμενή η κόνις ρέει στη μονάδα χορήγησης των δόσεων
2. η οποία φέρει μικρούς υποδοχείς
3. Οι υποδοχείς γεμίζουν με δραστική ουσία και με περιστροφή της βάσης της συσκευής, ένας υποδοχέας εισέρχεται στο κανάλι εισπνοής
4. Η περιεχόμενη στον υποδοχέα δόση του φαρμάκου εισπνέεται κατά την εισπνοή
5. Η συσκευή φέρει ένδειξη για τον αριθμό των δόσεων που απομένουν
59
What are some disadvantages to Turbohaler compared to Diskhaler
(-) Η συσκευή απαιτεί μεγαλύτερη προσπάθεια κατά την εισπνοή, καθώς παρουσιάζει μεγαλύτερη αντίσταση στη ροή του αέρα
(-) είναι πιο ευαίσθητη στη σχετική υγρασία του περιβάλλοντος (κλείνεται αμέσως μετά την χρήση)
60
Why are ψεκαστήρες used?
- Είναι κατάλληλοι για την χορήγηση μεγάλων δόσεων
- βρίσκουν εφαρμογή για χορήγηση δραστικών ουσιών με μεγάλη θεραπευτική δόση
- ή δραστικών ουσιών που δύσκολα μορφοποιούνται σε MDIs ή DPIs
61
Why are nebulizers better than MDIs and DPIs
Η δραστική ουσία (υπό μορφή αερολύματος) είναι δυνατόν να εισπνέεται κατά την κανονική αναπνοή μέσω ενός εξαρτήματος στόματος ή μίας μάσκας προσώπου.
62
Name the 2 types of nebulizers
1. Αεροδυναμικοί ψεκαστήρες (jet nebulizers)
2. Υπερηχητικοί ψεκαστήρες (ultrasonic nebulizers)
63
Describe the components and mechanism of αεροδυναμικούς ψεκαστήρες
- Χρησιμοποιείται αέριο (αέρας ή οξυγόνο)
---> υπό πίεση για την μετατροπή του διαλύματος του φαρμάκου σε αερόλυμα
1. Ο αέρας εισάγεται υπό πίεση σε στενό σωλήνα βυθισμένο στο διάλυμα της δραστικής ουσίας
2. Καθώς ο αέρας εξέρχεται από τον σωλήνα, διαστέλλεται
3. προκαλώντας τοπικά πτώση της πίεσης
4. η οποία αναγκάζει το υγρό να εισέλθει στο ρεύμα του αέρα και «σπάει» σε σταγονίδια
64
what does the μέγεθος των σταγονιδίων in αεροδυναμικούς nebulizers depend on
1. την ταχύτητα του αέρα
2. την πυκνότητα του υγρού
3. το ιξώδες του υγρού
4. την επιφανειακή τάση του υγρού
65
Is it possible to use anything other than gas substances in nebulizers? under which conditions?
Είναι δυνατόν να ψεκαστούν και εναιωρήματα δραστικών ουσιών με τους αεροδυναμικούς ψεκαστήρες
---> όμως το εναιώρημα πρέπει να είναι αραιό
---> το μέγεθος των σταγονιδίων του αερολύματος πρέπει να είναι ίδιο με αυτό των σωματιδίων της δραστικής ουσίας
66
Describe the mechanism of υπερηχητικούς ψεκαστήρες
Στους υπερηχητικούς ψεκαστήρες, η ενέργεια που απαιτείται για τη θραύση του υγρού σε σταγονίδια προέρχεται από πιεζοηλεκτρικό κρύσταλλο που δονείται με υψηλή συχνότητα (π.χ. 1 MHz)
67
What does the μέγεθος των σταγονιδίων του παραγόμενου αερολύματος in υπερηχητικούς ψεκαστήρες depend on
a) Τη συχνότητα δόνησης του κρυστάλλου
---> όσο μεγαλύτερη η συχνότητα δόνησης, τόσο μικρότερο το μέγεθος
b) την πυκνότητα του υγρού
---> ομοίως
c) την επιφανειακή τάση του υγρού
---> όσο μεγαλύτερη η επιφανειακή τάση, τόσο μεγαλύτερο το μέγεθος
68
Describe how nebulizers are made generally
- Τα φάρμακα διαλύονται στο νερό
- με την προσθήκη συνδιαλυτών (αιθανόλης, προπυλενογλυκόλης)
- Τα διαλύματα καθίστανται ισο-οσμωτικά και το pH τους ρυθμίζεται σε τιμές μεγαλύτερες από 5
---> γιατί υπερ- ή υπο-οσμωτικά διαλύματα ή διαλύματα με υψηλή συγκέντρωση ιόντων υδρογόνου μπορεί να προκαλέσουν βρογχόσπασμο
- Η σύνθεση μπορεί να συμπεριλαμβάνει και αντιοξειδωτικά και συντηρητικά
- συσκευάζονται σε συσκευασίες πολλαπλών δόσεων
69
what are nebulizers usually packaged in
- Οι συνθέσεις για χορήγηση με ψεκαστήρες συσκευάζονται συνήθως σε συσκευασίες μίας δόσης (1-2,5 ml)
---> ως ισότονα στείρα διαλύματα της δραστικής ουσίας
- Οι περισσότερες συνθέσεις είναι διαλύματα
---> αν και διατίθενται συνθέσεις υπό μορφή εναιωρημάτων
---> Οι συνθέσεις αυτές περιέχουν επιφανειοδραστικά για σταθεροποίηση της διασποράς των σωματιδίων της δραστικής ουσίας
70
in which type of nebulizer are εναιωρήματα usually given and why
Τα εναιωρήματα χορηγούνται δύσκολα με τους υπερηχητικούς ψεκαστήρες
---> ενώ η αποτελεσματικότητα της χορήγησής τους με αεροδυναμικούς ψεκαστήρες αυξάνεται με ελάττωση του μεγέθους των σωματιδίων του φαρμάκου
71
What do the ιδιότητες του προς ψεκασμό υγρού affect in nebulizers?
Επηρεάζουν την απόδοση του ψεκαστήρα
- το μέγεθος των σταγονιδίων του παραγόμενου αερολύματος είναι αντιστρόφως ανάλογο με το ιξώδες του υγρού στους αεροδυναμικούς ψεκαστήρες
-the size ειναι ανάλογο με το ιξώδες στην περίπτωση των υπερηχητικών ψεκαστήρων
---> Η ελάττωση της επιφανειακής τάσης του υγρού συνήθως συνοδεύεται από ελάττωση του μεγέθους των σταγονιδίων του αερολύματος.
72
what's an issue that occurs only with nebulizers
Ανεξάρτητα από τη διάρκεια του ψεκασμού (συνήθως μέχρι «ξηρού», δηλαδή μέχρι να παύσει η παραγωγή αερολύματος), παραμένει πάντοτε ποσότητα υπολειπόμενου υγρού (περίπου 1 ml) στον ψεκαστήρα
---> Όσο μικρότερος είναι ο αρχικός όγκος του προς ψεκασμό υγρού, τόσο μεγαλύτερο θα είναι το ποσοστό του «νεκρού» όγκου
73
Do we get the same aerosol characteristics from all nebulizers + why
Έχει παρατηρηθεί μεγάλη μεταβλητότητα στα χαρακτηριστικά του αερολύματος που παράγεται (π.χ. μέγεθος σταγονιδίων, χορηγούμενη δόση):
- από εμπορικά διαθέσιμους ψεκαστήρες, ακόμη και του ίδιου τύπου
- από τον ίδιο ψεκαστήρα με την πάροδο του χρόνου λόγω φθοράς των εξαρτημάτων του
