Инфекционные заболевания, поражающие дыхательную систему, являются в настоящее время серьезной проблемой для здравоохранения. Одним из путей повышения эффективности терапии таких заболеваний является адресная доставка лекарственных препаратов. Такой подход требует разработки новых методов генерации аэрозоля лекарственных средств, с помощью которых можно получать частицы с размерами, позволяющими проникать в заданные участки дыхательной системы. В настоящей работе предложен и реализован метод генерации сухих аэрозольных частиц, основанный на ультразвуковом распылении раствора лекарственного вещества. На примере раствора лекарственного противогрибкового вещества флуконазола показано, что с помощью данного метода можно генерировать аэрозоль со стабильными концентрацией и средним размером частиц в течение более 2 ч. Полученный аэрозоль имеет оптимальные ингаляционные параметры: размер от 1 до 1,9 мкм, счетная концентрация 70 000 ± 6500 см–3. Представленный метод позволяет в дальнейшем проводить исследование биологического действия аэрозоля лекарственных средств.
аэрозоль, генератор частиц, ингаляция, флуконазол, оптический спектрометр аэрозоля
1. WHO Fungal Priority Pathogens List to Guide Research, Development and Public Health Action. Geneva: World Health Organization, 2022. 48 р.
2. Brown D.G., Denning D.W., Gown N.A., Levitz S.M., Netea M.G., White T.C. Hidden killers: human fungal infections // Sci. Trans. Med. 2012. V. 19, N 4. DOI: 10.1126/scitranslmed.3004404.
3. Rayens E., Norris K.A. Prevalence and healthcare burden of fungal infections in the United States, 2018 // Open Forum Infect. Dis. 2022. V. 9, N 1. DOI: 10.1093/ofid/ofab593.
4. McKeny P.T., Nessel T.A., Zito P.M. Antifungal Antibiotics. Treasure Island: StatPearls Publishing, 2023. URL: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK538168/ (last access: 23.01.2024).
5. Еремина Н.В., Дурнев А.Д., Васильева Н.В., Богомолова Т.С. Фармакологические мишени действия противогрибковых лекарственных соединений и практика создания новых антимикотиков (обзор) // Проблемы медицинской микологии. 2018. Т. 20, № 2. С. 9–17.
6. Иванова Л.В., Баринцевич Е.П., Шляхто Е.В. Резистентность грибов-патогенов к антимикотикам (Обзор) // Проблемы медицинской микологии. 2011. Т. 13, № 1. С. 14–17.
7. Gao J., Karp J.M., Langer R., Joshi N. The future of drug delivery // Chem. Mater. 2023. V. 35, N 2. P. 359–363. DOI: 10.1021/acs.chemmater.2c03003.
8. Gao W., Chen Y., Zhang Y., Zhang Q., Zhang L. Nanoparticle-based local antimicrobial drug delivery // Adv. Drug. Deliv. Rev. 2018. V. 127. P. 46–57. DOI: 10.1016/j.addr.2017.09.015.
9. Wassif R.K., Elkayal M., Shamma R.N., Elkheshenb S.A. Recent advances in the local antibiotics delivery systems for management of osteomyelitis // Drug Delivery. 2021. V. 28, N 1. P. 2392–2414. DOI: 10.1080/10717544.2021.1998246.
10. Darquenne C. Aerosol deposition in health and disease // J. Aerosol Med. Pulm. Drug Delivery. 2012. V. 25, N 3. P. 140–147. DOI: 10.1089/jamp.2011.0916.
11. Valiulin S.V., Onischuk A.A., Baklanov A.M., Dubtsov S.N., Dultseva G.G., An’kov S.V., Tolstikova T.G., Belogorodtsev S.N., Schwartz Y.Sh. Studies of the specific activity of aerosolized isoniazid against tuberculosis in a mouse model // Antibiotics. 2022. V. 11, N 1527. P. 1–17. DOI: 10.3390/antibiotics11111527.
12. Dolovich M.B., Dhand R. Aerosol drug delivery: Developments in device design and clinical use // Lancet. 2011. V. 377. P. 1032–1045. DOI: 10.1016/S0140-6736(10)60926-9.
13. Mukherjee B., Paul P., Dutta L., Chakraborty S., Dhara M., Mondal L., Sengupta S. Chapter 14 – Pulmonary Administration of biodegradable drug nanocarriers for more efficacious treatment of fungal infections in lungs: Insights based on recent findings // Multifunctional Systems for Combined Delivery, Biosensing and Diagnostics. Amsterdam: Elsevier, 2017. P. 261–280.
14. Райст П. Аэрозоли. Введение в теорию: пер. с англ. М.: Мир, 1987. 278 с.
15. Полькин В.В. Учет зависимости границ диапазонов размеров частиц от комплексного показателя преломления материала частиц в фотоэлектрических счетчиках // Оптика атмосф. и океана. 2017. Т. 30, № 5. С. 442–446. DOI: 10.15372/AOO20170514.
16. Самойлова С.В. Совместное восстановление комплексного показателя преломления и функции распределения частиц по размерам по лидарным измерениям: тестирование разработанных алгоритмов // Оптика атмосф. и океана. 2019. Т. 32, № 7. С. 525–538; Samoilova S.V. Simultaneous reconstruction of the complex refractive index and the particle size distribution function from lidar measurements: Testing the developed algorithms // Atmos. Ocean. Opt. 2019. V. 32, N 6. P. 628–642. DOI: 10.1134/S1024856019060137.
17. Valiulin S.V., Onischuk A.A., Baklanov A.M., Dubtsov S.N., An'kov S.V., Shkil N.N., Nefedova E.V., Plokhotnichenko M.E., Tolstikova T.G., Dolgov A.M., Dultseva G.G. Aerosol inhalation delivery of cefazolin in mice: Pharmacokinetic measurements and antibacterial effect // Int. J. Pharm. 2021. V. 607. P. 121013. DOI: 10.1016/j.ijpharm.2021.121013.
18. Arms A.D., Travis C.C. Reference Physiological Parameters in Pharmacokinetic Modeling: Technical Report. Washington DC: U.S. Environmental Protection Agency, Office of Health and Environmental Assessment, 1988. 130 p.