一、吸入试验的目的
通过将可吸入的受试物,如气体、挥发性液体物质以及固体颗粒物等,稀释或者经过气溶胶发生系统发生后给予动物,评价其可否经呼吸道吸收并获得其药理学或毒理学研究的数据,用于受试物危险性评估或相关的药效评估,也可以为后续相关实验提供一定的依据。
二、特殊制剂的吸入试验要点
常见的吸入试验项目所涉及的样品类型包括:粉末、液体、气体等
目前汇智泰康所承接的吸入项目主要涉及:
1.应用于可吸入的药品,如治疗呼吸道疾病的药物。
2.应用于新化学物质申报,根据其相应的毒性试验结果可按照全球化学品同意分类和标签制度(GHS)对受试物进行毒性分类。
3.应用于农药申报,根据相关法规可能进行相关短期或长期毒性检测试验,以及其他需要进行吸入试验的情况。
其中比较特殊的是:
1.悬浮剂
2.有效成分易挥发性药品
3.多组分混合气体
三、有效成分易挥发性药品的吸入试验案例
1.样品性质:乳状液体(有效成分易于挥发)
2.发生条件的摸索:
1) 穿透试验:采集吸收液时使用串联的两个吸收瓶进行气溶胶采集,采集后分别检测两管吸收瓶中吸收液的浓度,本案例中第二级的吸收瓶中气溶胶浓度均小于第一级吸收瓶中气溶胶浓度的5%,可认为气溶胶均被第一级的吸收液完全吸收,后续试验可以不使用串联吸收瓶。
检测时间(样品发生后) |
串联吸收瓶 |
吸收液样品浓度(μg/mL) |
0min |
第一瓶 |
66.00 |
第二瓶 |
0.65 |
|
10min |
第一瓶 |
58.14 |
第二瓶 |
0.50 |
|
20min |
第一瓶 |
46.02 |
第二瓶 |
0.48 |
|
30min |
第一瓶 |
57.49 |
第二瓶 |
0.51 |
2) 样品发生装置:由于样品具有挥发性,使用二流式液体气溶胶发生器在雾化发生的前期阶段浓度高,但是后期浓度迅速降低,在雾化期间前后期浓度差值最高可达10倍左右,雾化杯则相对来说稳定性更好,但仍需调整稳定条件。
检测时间(样品发生后) |
二流式液体气溶胶发生器发生吸收液样品浓度(μg/mLmL) |
雾化杯发生吸收液样品浓度(μg/mL) |
0min |
516.86 |
184.18 |
10min |
240.09 |
119.29 |
20min |
68.58 |
74.26 |
30min |
55.52 |
51.02 |
3) 发生气流:改变发生气流量来调整不同剂量组的浓度,分别使用16 L/min、8 L/min、4 L/min的发生气流来调整气溶胶浓度。4 L/min的发生气流较为稳定,但仍需调整部分参数使其更为稳定。
组别 |
检测时间(样品发生后) |
与平均浓度偏差(%) |
平均浓度(μg/mL) |
发生气流 16 L/min |
5min |
103.30 |
135.13±84.96 |
15min |
43.33 |
||
25min |
-2.50 |
||
35min |
-34.24 |
||
45min |
-54.18 |
||
55min |
-55.72 |
||
发生气流 8 L/min |
5min |
35.19 |
98.68±20.73 |
15min |
10.26 |
||
25min |
-18.51 |
||
35min |
0.55 |
||
45min |
-5.32 |
||
55min |
-22.17 |
||
发生气流 4 L/min |
5min |
5.43 |
188.63±25.85 |
15min |
18.01 |
||
25min |
10.88 |
||
35min |
-4.44 |
||
45min |
-14.71 |
||
55min |
-15.17 |
4)更改补液方式:因雾化杯容量有限,为进一步增加发生稳定性,雾化杯初始加入样品由10 mL改为5 mL,10 min时补液2 mL,20 min时补液2.5 mL,30 min时补液3 mL。此条件下能够达到气溶胶最大可及的稳定发生浓度。
组别 |
检测时间(样品发生后) |
与平均浓度偏差(%) |
平均浓度(μg/mL) |
x |
5min |
9.88 |
143.09±10.98 |
15min |
1.57 |
||
25min |
-8.06 |
||
35min |
-3.39 |
3.监测发生条件:
1)保证氧气浓度不低于19%;
2)二氧化碳浓度不高于1%;
3)试验用安全柜应维持微弱的负压以免受试物逸出;
4)给药装置的气流、温湿度等根据指导原则要求监测;
5)粒径的监测:一般包括MMAD(质量中值空气动力学直径)和GSD(几何标准差)。
四、吸入试验研究过程中注意事项和常见问题
1.检测方式
根据受试物的性质决定其浓度检测方式,选择传统的膜重法检测还是利用分析检测。传统的膜重法一般适用于粉尘气溶胶浓度的检测,理化分析一般适用于液体气溶胶或蒸气等浓度的检测。
以理化分析检测手段为例,当使用理化分析检测的手段进行检测时,需要了解受试物主成分或其占比最高成分的相关信息,例如溶解度、稳定性等。根据其理化性质寻找合适的受试物吸收液并建立好相关的分析检测方法。
2.穿透试验
在前期试验中首先需要进行气溶胶穿透试验,在各个时间点中采集吸收液时使用串联的两个或多个吸收瓶进行气溶胶采集,采集后分别检测各管吸收瓶中吸收液的浓度,当位于靠后的吸收瓶中气溶胶浓度小于靠前吸收瓶中气溶胶浓度的5%时,可以认为气溶胶均被靠前的吸收瓶完全吸收,此时不需要再增加吸收瓶。
3.发生装置的选择
目前常用的国产气溶胶发生器有液体气溶胶发生器、粉尘气溶胶发生器和雾化杯等,根据受试物性质选择并进行使用。发生器的选择根据受试物性质大致可以做出判断,需要根据实际情况进行相应的调整和改动。
4.对受试物的处置
在使用受试物做气溶胶发生时需根据其性质进行相应的配制或者改良。例如:当受试物过于粘稠流动性较差时可适当加入一定量的赋形剂,用以提高受试物发生浓度。当受试物主成分易于挥发时,可通过梯度连续补液,同时缩短单次发生时间增加发生频次的手段的方式提高和稳定气溶胶浓度。
5.对发生气流的调整
可通过改变发生气流量、稀释气流量等方法去提高或稳定气溶胶发生浓度。在试验时通过改变单因素条件摸索最佳的发生条件,不同的发生装置有最适发生区间,在这个区间内摸索最佳。
总之,汇智泰康在可吸入的药品、化学品、农药以及科研用途的各类吸入试验方面为广大客户提供合规性申报、科学实验以及探索性研究等多方面的服务内容,多年来也积累了大量的实战经验,具体的试验类型涉及一般毒理、亚急亚慢吸入毒理、药理药效以及药代和毒代研究等;未来发展中我们还将着力承接这方面的委托业务,为客户需求提供更加优质的服务。