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为解决 pMDI 使用时吸入协调难题及提高气溶胶药物递送效率,研究人员开展应急储雾罐与传统储雾罐递送沙丁胺醇气溶胶的对比研究。发现传统抗静电储雾罐(如 Aerochamber Plus Flow Vu)效能更优,应急储雾罐在紧急情况有可行性,为吸入治疗提供参考。
在呼吸系统疾病治疗领域,哮喘和慢性阻塞性肺疾病(COPD)患者常依赖加压定量吸入器(pMDI)进行气溶胶药物递送。然而,pMDI 使用时存在两大核心问题:一是患者(尤其是儿童和老年人)难以同步吸入动作与喷药时机,二是较大的药物颗粒易沉积在口咽部,不仅降低肺部药物有效剂量,还可能引发不良反应。储雾罐(Spacers)作为 pMDI 的辅助装置,虽能延长吸入时间、减少大颗粒沉积,但传统储雾罐多为抗静电设计且成本较高,在紧急场景(如疾病急性发作、户外或资源匮乏地区)中,患者往往难以获取合适的传统储雾罐,因此亟需评估应急储雾罐(如塑料果汁杯、纸制储雾罐等低成本替代品)的递送效能,以填补紧急情况下的治疗空白。
基于上述背景,来自埃及贝尼苏韦夫大学药学院临床药学系等机构的研究人员,在《AAPS PharmSciTech》发表了题为 “Assessment of Emergency Spacers Versus Traditional Spacers, An In Vitro Model for Aerosol Delivery” 的研究。该研究通过体外模型对比了传统抗静电储雾罐与应急储雾罐在递送沙丁胺醇气溶胶时的效率差异,旨在为临床合理选择储雾罐提供科学依据。
主要关键技术方法
研究采用安德森 MKII 级联撞击器(Andersen MKII cascade impactor)测定总发射剂量(TED)和颗粒尺寸分布,模拟成人(4 L 吸入量)和儿童(2 L 吸入量)的吸入场景,流速设定为 28.3 L/min。实验对象包括 pMDI 单独使用、4 种传统抗静电储雾罐(Able、Tips-Haler、Aerochamber Plus Flow Vu、Atomizer Chamber)及 5 种应急储雾罐(塑料果汁杯、MDI PLUS、Lite-Air、DispozABLE 纸制储雾罐、纸制储雾罐)。通过高效液相色谱(HPLC)定量分析滤膜和储雾罐内壁的药物残留,运用 SPSS 25 软件进行单因素方差分析(ANOVA)及 Bonferroni 校正,评估各组间差异的统计学意义。
研究结果
总发射剂量(TED)对比
pMDI 单独使用时 TED 最高(84.6 μg 和 82.9 μg,分别对应成人和儿童吸入量),显著高于所有储雾罐组合(P<0.001-0.033),但在儿童吸入量下,Aerochamber Plus Flow Vu 的 TED(66.9 μg)与 pMDI 无显著差异。传统抗静电储雾罐中,Aerochamber Plus Flow Vu 的 TED 显著高于应急储雾罐(32.7-50.5 μg)和非抗静电的 Atomizer Chamber(39 μg 和 36.8 μg),与 Able、Tips-Haler 无显著差异。应急储雾罐中,MDI PLUS 的 TED 最低(32.7 μg 和 30.9 μg),塑料果汁杯、纸制储雾罐等与 Atomizer Chamber 差异不显著。
颗粒尺寸分布与细颗粒剂量(FPD)
Aerochamber Plus Flow Vu 的细颗粒剂量(FPD≤5 μm)最高(52.6 μg 和 46.2 μg),细颗粒分数(FPF≤5 μm)达 73.2% 和 72.2%,质量中位空气动力学直径(MMAD)最低(3.4 μm),显著优于 pMDI 单独使用(MMAD 4.2 μm)及多数应急储雾罐。应急储雾罐中,Lite-Air、DispozABLE 等的 MMAD(3.87-4.3 μm)低于非抗静电的 Atomizer Chamber(4.4 μm),但塑料果汁杯的 MMAD 最高(4.63 μm),提示其颗粒更易沉积在中央气道。
储雾罐内壁药物沉积
非抗静电储雾罐(Atomizer Chamber、塑料果汁杯)的内壁药物沉积量显著高于抗静电储雾罐(如 Aerochamber Plus Flow Vu),表明静电作用会吸附药物颗粒,降低有效递送剂量。应急储雾罐中的纸制类储雾罐因材质特性,药物残留难以通过溶剂完全提取,可能影响剂量评估准确性。
研究结论与讨论
传统抗静电储雾罐(尤其是 Aerochamber Plus Flow Vu)在 TED、FPD 和 MMAD 等关键指标上表现最优,其抗静电设计有效减少药物颗粒吸附,优化颗粒尺寸分布,提升肺部沉积效率。应急储雾罐虽整体效能低于传统储雾罐,但在紧急情况下仍能提供可接受的递送效率,例如 Lite-Air、DispozABLE 等纸制储雾罐因材质本身的抗静电特性,其 TED 与部分传统储雾罐无显著差异,为资源受限场景提供了实用替代方案。
研究同时指出,应急储雾罐的性能可通过预处理(如塑料杯用洗涤剂清洗以减少静电)或选择固有抗静电材料(如导电纸)进一步提升。尽管本研究为体外模型,未涉及临床疗效评估,但其结果为开发低成本、高效能的紧急吸入装置奠定了基础,尤其对发展中国家及灾害应急场景中的哮喘和 COPD 患者具有重要意义。未来需结合体内研究验证这些应急储雾罐的实际临床效果,以推动其在真实世界中的应用。