Inhalatietechnologie en Medicatie

Transcriptie

1 Groningen, 23 januari Inhalatietechnologie en Medicatie Symposium Groningen, 23 januari 2015 Het belang van inhalatietechnologie voor een optimale luchtwegbehandeling Paul Hagedoorn H.W. Frijlink & A.H.de Boer Farmaceutische Technologie en Biofarmacie

2 Groningen, 23 januari Disclosure form Disclosure belangen spreker Geen (potentiële) belangenverstrengeling Onafhankelijk onderzoeksinstituut Rijksuniversiteit Groningen Betrokken bij de ontwikkeling van de volgende inhalatoren: Novolizer Genuair Twincer Cyclops Diverse presentaties (nascholingen): Teva Novartis Chiessi Takeda Almirall Astra Zeneca

3 Groningen, 23 januari Wat krijgen jullie te horen De longen als doelgebied Depositiemechanismen Effect deeltjesgrootte en snelheid op de depositie Het belang van de juiste instructie Diversiteit inhalatiemedicatie en inhalatoren Het belang van de inhalator weerstand

4 De longen als doelgebied Groningen, 23 januari % De mond als ingang voor inhalatie Pharynx Larynx ADV: anatomisch dood volume (ca. 150 ml) Tracheabronchiaal boom 5% Conducting airways Generaties 0-11 (hogere luchtwegen) Transitional airways Generaties (centrale luchtwegen) 95% Respiratory airways Generaties (perifere luchtwegen)

5 Depositiemechanismen Bovenste luchtwegen - hoge snelheid - alle deeltjesdiameters dus inertiële impactie Groningen, 23 januari Centrale luchtwegen - geringe snelheid uitademen - grootste deeltjes verwijderd voornamelijk sedimentatie Perifere luchtwegen - snelheid is bijna nul - kleinste deeltjes over sedimentatie en diffusie

6 percent of real dose (%) Groningen, 23 januari Effect deeltjesgrootte en snelheid op de depositie micron 3.0 micron 6.0 micron exhaled uitgeademd oropharynx Mond/keelholte central Centrale + intermediate long peripheral Perifere long flow rate (l/min) Usmani study (AJRCCM, 2005) with monodisperse particles

7 Depositie animatie Groningen, 23 januari Effect van de deeltjesgrootte op de depositie Gebaseerd op diverse referenties, Hagedoorn et al. PW 2011: 32-5

8 Sedimentatie 5 µm Stationaire val snelheid van aerosoldeeltjes 4 µm 3 µm 2 µm 1 µm Groningen, 23 januari kost tijd! mm/s mm/s mm/s 25x

9 Groningen, 23 januari Sedimentatie: het effect van adem vasthouden Globale luchtwegdiameter in de generaties ( mm) T = 0 Valhoogte na 3 s Valhoogte na 6 s perifere long depositie > verdubbeling deeltjes van 1 µm Uit Byron, Respiratory Drug Delivery, 1990

10 Groningen, 23 januari Effect van maximaal ex- en inhaleren voorbeeld: jonge man; (20 j) met 6 l long volume, 2.1 l alveolar volume rustige ademhaling Volume after inhalation is 2.9 l ADV: anatomisch dood volume (gen 0-16), ca. 150 ml maximale exen inhalatie Volume after inhalation is 2.9 l Volume after exhalation is 2.4 l Volume after inhalation is 2.9 l Perifere luchtwegen: = 350 ml (13%) Out: 0.5 l In: 0.5 l Out: 1.7 l Volume after exhalation is 1.2 l In: 4.8 l Volume after inhalation is 6.0 l Perifere luchtwegen: = 4650 ml (79%)

11 Groningen, 23 januari Inhalatiemedicatie bij astma en COPD Lang en kort werkende beta-agonisten (LABA & SABA): Formoterol Salmeterol Indacaterol Ipratropium Salbutamol Terbutaline Corticosteroiden (ICS): Budesonide Ciclesonide Beclomethason Fluticason Lang werkende muscarine antagonisten (LAMA): Tiotropium Aclidinium Glycopyrronium Combinaties: Fluticason/Salmeterol Fluticason/Vilanterol Budesonide/Formoterol BDP/Formoterol Fluticason/Formoterol LABA/LAMA combinaties (nieuw) Triple therapie (in ontwikkeling)

12 Groningen, 23 januari Verschillende typen inhalatiesystemen Vernevelaars Dosisaërosolen (met voorzetkamers) (Droog) poeder inhalatoren: dpi s Soft mist inhalers b.v. Pari LC Sprint b.v. pmdi GSK AstraZeneca b.v. Turbuhaler Novolizer b.v. Respimat

13 Groningen, 23 januari Droog poeder inhalatoren (DPI) & aandachtspunten Diskus Handihaler Cyclohaler Breezhaler Novolizer Turbuhaler Easyhaler schudden Clickhaler

14 Groningen, 23 januari Poeder inhalatoren (dpi s) Primaire functionele onderdelen van een dpi De-agglomeratie principe Poeder formulering

15 Groningen, 23 januari De grootte van een enkelvoudige dosis 2 miljoen deeltjes De meeste doses zijn 10 tot 400 µg groot Gemicroniseerde poeders zijn plakkerig (cohesief/adhesief) en moeten daarom worden verwerkt tot goed stromende formuleringen

16 Groningen, 23 januari Twee formuleringstypen voor dpi s Adhesief mengsel maximaal 10% geneesmiddel mechanisch stabiel Sferische pellets tot 100% geneesmiddel lage mechanische stabiliteit

17 Groningen, 23 januari Poederformulering en dosis voor dpi s Adhesief mengsel of capsule container

18 Groningen, 23 januari Poederformulering voor dpi s Patiënt afgegeven dosis + De afgegeven dosis zegt niets over de longdosis!!!

19 Groningen, 23 januari Verschillende type de-agglomeratie krachten wrijvingskrachten trek en liftkrachten Inertiële krachten (botsingen) primair (enkelvoudige) deeltje Agglomeraat Inertiële krachten zijn het meest effectief (spons met water)

20 Air Classifier Technologie in de Novolizer & Genuair, ontwikkeld door de Rijksuniversiteit Groningen Groningen, 23 januari F c F d

21 Fijne deeltjes fraktie (% < 5µm) Geneesmiddel formulering DPI Groningen, 23 januari Verschillen in effectiviteit Fijne deeltjes fraktie (< 5µm) afgegeven dosis Genuair Novolizer Turbuhaler Breezhaler Cyclohaler Easyhaler Diskus Handihaler Elpenhaler Clickhaler Drukverschil (kpa)

22 Groningen, 23 januari Dosis aerosolen & soft mist inhaler GSK MDI Takeda MDI Teva MDI Chiesi MDI Autohaler (ademgestuurd) Redihaler (ademgestuurd) Respimat (soft mist inhaler)

23 Groningen, 23 januari Dosis aerosolen (mdi s) Een goede hand-long coördinatie is vereist Aërosoldeeltjes hebben een hoge uittreesnelheid (voor CFK hoger dan voor HFA) Verliezen door hoge mond/keel-depositie Suspensies zijn instabiel en maken schudden voor gebruik noodzakelijk Sommige patiënten hebben last van een koud-freon effect en onderbreken de inhalatie

24 Groningen, 23 januari CFK- versus HFA-pluim CFK HFA Het grootste voordeel is de reductie in keeldepositie Leach CL et al., ATS, 2000

25 Mdi s en voorzetkamers Groningen, 23 januari Met behulp van voorzetkamers (spacers): kan het hand-long coördinatieprobleem worden weggenomen kan hoge keeldepositie als gevolg van een hoge pluimsnelheid worden gereduceerd kunnen (te) grote druppeltjes uit de aërosol worden verwijderd via sedimentatie

26 Groningen, 23 januari Verliezen in een voorzetkamer Mechanismen van de verliezen

27 Groningen, 23 januari Voorzetkamers Volumatic Space Chamber plus LiteAire Nebuhaler Vortex AeroChamber

28 beschikbare dosis (% v labelclaim) Groningen, 23 januari Effect van voorbehandeling op de beschikbare dosis 50 2 voorbeelden van niet-antistatische voorzetkamers dip & dry (behandeld) dip & dry (behandeld) Nieuw (onbehandeld) 5 0 Nieuw (onbehandeld) Voorzetkamer 1 Voorzetkamer 2 B.L. Rottier et al., thesis UMCG/RUG 2012

29 Groningen, 23 januari Effect van de luchtvochtigheid op de beschikbare dosis Winterperiode: Output dosisaerosolen met voorzetkamers (geldt ook voor anti-statische voorzetkamers) lage luchtvochtigheid hoge electrostatische lading extra verliezen in de voorzetkamer B.L. Rottier et al., thesis UMCG/RUG 2012

30 Groningen, 23 januari Wat gebeurt er als we inhaleren door een inhalator Antwoord: en.. wat zijn de consequenties? Een luchtstroom door een inhalator komt tot stand doordat we het volume (V) van onze longen vergroten. De volumevergroting heeft een daling van de druk (P) in de longen tot gevolg P.V = constant Door het drukverschil tussen de longen en de omgevingslucht (dp in kpa) stroomt er lucht naar binnen (b.v. door de inhalator) De stroomsnelheid (debiet, in l/min) hangt af van de weerstand (R) van de inhalator, relatie: dp = R.

31 Groningen, 23 januari Effect van de inhalator weerstand aktie variabel resultaat Patiënt Inspiratoire kracht (drukverschil) drukverschil van 4 kpa: Turbuhaler: 49 l/min Inhalator weerstand juiste Cyclohaler: instructie 105 l/min lage weerstand hoge inhalatieflow Flow (l/min) Keel depositie hoge weerstand lage inhalatieflow rustig inhaleren kans op hoge keeldepositie krachtig lage Keeldepositie/ inhaleren kans op beperkte werking

32 Groningen, 23 januari Inhalatie Medicatie Instructie School (IMIS) Kwaliteit van zorg verbeteren voor volwassenen en kinderen met astma en COPD in Nederland Streeft naar eenduidigheid, kwaliteit en uniformiteit door het: Samenwerking met o.a. Coördineren van de activiteiten rondom de instructie van inhalatiemedicatie Organiseren van scholingsactiviteiten onder leiding van ervaren longverpleegkundigen Kennisinstituut (wetenschappelijk onderbouwd) Verzorgen van actueel lesmateriaal en protocollen rond de diverse soorten inhalatiemedicatie

33 Nieuw!!! Groningen, 23 januari Boekje: Inhalatie Instructie en Technologie Zorgatlas: Inhalatie Instructie Zorgatlas Verkrijgbaar via of

34 Groningen, 23 januari Praktijkvoorbeeld Verschil inhaleren tussen de Handihaler en de Respimat Beiden met dezelfde merknaam, van dezelfde fabrikant en met hetzelfde geneesmiddel maar met een totaal verschillende noodzakelijke instructie Handihaler Respimat

35 Hartelijk dank voor jullie aandacht. Groningen, 23 januari