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如何選擇最適合您的Alzet滲透壓給藥膠囊

DEC 08 ,2022

ALZET 植入式給藥膠囊擁有許多不同的尺寸與規格,滿足您的不同研究所需

雖然每個型號的給藥膠囊的給藥速率在製造時是固定的,但我們可以通過改變每個給藥膠囊填充的藥劑濃度來調整輸送的藥劑劑量。 如果動物足夠大,可以同時植入多個給藥膠囊,以實現比單個給藥膠囊更高的輸送率。 對於更長時間的輸送,可以連續植入膠囊而沒有不良影響。

3 ALZET Osmotic Pump sizes

 

選擇適合您的膠囊型號,您需要考量以下幾點:

  • 動物大小:請參考我們根據動物大小進行膠囊植入的指南
  • 針對所需靶組織和反應的化合物給藥途徑 
  • 期望的給藥速率
  • 預期給藥持續時間
  • 化合物特性*(溶解度、成本
  • 劑量
  • 環境溫度和滲透壓(僅與異溫或體外使用相關)

*注意:化合物的分子量與 ALZET 膠囊的使用或選擇無關,因為它對膠囊的釋放速率或功能沒有影響。

 

動物種類與適用膠囊

ALZET 膠囊可按照以下動物尺寸指南植入皮下或腹膜內。 ALZET 膠囊還可以連接到導管,將膠囊中的內容物直接輸送到靜脈或動脈系統、大腦或任何器官或組織中。 我們建議使用允許試劑溶解度和實驗持續時間的最小尺寸的膠囊。

注意:最小動物體型估計是基於雄性 Sprague Dawley 大鼠和 Swiss Webster 小鼠的經驗。 當將膠囊用於其他類型或性別的大鼠和小鼠,或用於大鼠和小鼠以外的動物時,應相應修改這些指南。 (N/A = 不適用)

 

這些膠囊已用於各個年齡段的動物和許多不同的物種。 以下是在一些特定動物模型中使用 ALZET 膠囊的指南:

ALZET 給藥幫浦在小鼠和大鼠中的應用最為廣泛。 但是,以下動物皆曾使用 ALZET 給藥膠囊並發表研究:

  • 鳥類
  • 乳牛
  • 絨鼠
  • 花栗鼠
  • 鹿
  • 雪貂
  • 沙鼠
  • 山羊
  • 天竺鼠
  • 倉鼠
  • 蜥蝪
  • 袋鼠
  • 乳鼠
  • 小鼠
  • 靈長目
  • 大鼠
  • 綿羊
  • 臭鼬
  • 松鼠
  • 蟾蜍
  • 田鼠

 

給藥途徑

ALZET 膠囊可以植入皮下或腹腔內,這些是最常見的輸液部位。 它們之間的選擇通常基於之前對測試化合物的研究、化合物吸收和清除以及動物大小。 如果化合物是腹膜內給藥,則進入門靜脈循環的吸收可能更顯著,因此對於被肝臟快速清除的化合物,避免這種途徑可能是謹慎的。

此外,所有型號的膠囊都可以很容易地連接到導管,因此皮下或腹膜內植入的膠囊可用於注入血管、器官或組織。 以下是文獻中報導的通過 ALZET 膠囊的主要給藥途徑:

  • Subcutaneous皮下給藥
  • Intraperitoneal腹腔給藥
  • Intracavitary其他體腔給藥
    • Articular Cavity關節腔
    • Bladder膀胱
    • Cerebral Ventricles腦室
    • Intestine小腸
    • Stomach胃
  • Uterus子宮給藥
  • Intravenous靜脈給藥
  • Intra-Arterial動脈給藥
  • Intraluminal其他管腔給藥 
  • Local Tissue Microperfusion局部組織灌流

 

給藥時間長度

ALZET 膠囊的持續時間從 1 天到 6 週不等,具體取決於膠囊型號。(請參照膠囊持續時間對照表)所有膠囊的輸送時間都將超過持續時間,以確保它們持續整個標稱持續時間並允許啟動。 (什麼是啟動?)特定批次的實際持續時間可以根據每個盒子中包含的說明書上提供的平均泵送率和填充量以及統計參數進行估算。 (參見示例)將 95% 的平均儲液器填充體積 (µl) 除以平均泵送速率 (µl/hr),以允許 5% 的殘留物無法從泵中排出。 (各型號膠囊平均輸送速率和平均填充體積由 DURECT 執行的體外測試確定) 

事實上,根據每個製造批次的實際規格,一些膠囊能夠穩定輸出藥物持續更長的時間。 如果您的研究需要的時間區間並沒有含蓋在我們既定規格的膠囊內,您可以與我們聯繫以討論實驗設計或是膠囊使用區間。

通過連續植入可以實現更長的持續時間。 例如,通過植入一個效期4週的膠囊、一個月後將其取出並換上一個新的 4 週膠囊,這樣就可以實現 2 個月的連續給藥。以此類推,您也可以選擇可以植入效期 6 週的膠囊,然後植入 2 週的膠囊。 我們可以提供您有關使用 ALZET 膠囊進行長期給藥的參考列表。 該參考列表包括已發表的研究中,其中最長的已經完成長達 18 個月的給藥,並且在單個動物身上進行了多達 36 次連續植入。 (點我觀看這些參考文獻)

 

給藥速率

選擇具有最佳流速的膠囊對於某些應用可能很重要,例如在給入腦部薄壁組織 (parenchyma) 時。 較低的流速(例如,< 5 µl/hr)通常更適合將化合物注入腦部。 您可以前往 ALZET網站查詢參考書目或與我們聯繫討論最適合您的型號。

 

藥物種類影響

由於其操作機制,ALZET 膠囊非常適用於給予不同種類的化合物,無論其分子量如何皆可使用。 分子量對膠囊的輸送或功能完全沒有影響。 關於膠囊是如何運作的, 以及使用ALZET膠囊輸送各種化合物的相關參考文獻,您都可以在ALZET的網站上找到詳細說明。(

 

藥物溶解度

對於難溶性化合物,您可能需要更大的膠囊和更快的流速(允許較低的藥物濃度)來在實驗中達到您所需的劑量。 您可上我們的網站查詢不同型號的容量與流速,以及不同溶劑在ALZET膠囊之中的表現。

 

藥物價格

當您使用價格昂貴或供應有限的化合物時,您可能會想要選擇容量較小的膠囊尺寸。 如果您的藥物量少到無法填滿最小型號的膠囊,您仍然可以使用給藥導管(選配)進行微量給藥。,詳細操作方式請參照ALZET網站的說明。

 

劑量

根據化合物的溶解度,若您需要短時間內給予動物較大劑量的藥物,您可能需要選擇具有相對較高流速的膠囊。 一些研究以每日劑量為目標。 您可以使用以下公式或是位於ALZET網站上的計算器來確定特定膠囊輸送的每日劑量。

K = C x Q

K = 藥物每小時輸送量,單位 µg
C = 藥物濃度,單位 µg/µl
Q = 膠囊的輸送速度,單位 µl/hr

若您使用的動物體型較大(例如,成年大鼠或更大的動物),您可以同時植入多個膠囊以輸送比單個膠囊更大的劑量。

 

環境溫度與濕度

除非另有說明,否則列出的 ALZET 膠囊的速率和持續時間是以在哺乳動物體內使用為基準。 在其他用途中,例如體外使用或其他非哺乳類物種,膠囊給藥速率和持續時間可能會有所不同,因為它們會受到不同溫度和滲透壓的影響。 溫度和重量克分子滲透壓濃度都會影響水穿過半透膜並進入滲透套管的速率。

ALZET 滲透膠囊的輸送速率與溫度成正比變化。 下圖顯示了兩種膠囊型號在 0.9% 鹽水中從 4 度到 40 多度的輸送速率變化。

使用以下方程式來預測變溫動物或體液相對於哺乳動物高滲的動物的膠囊輸送率。

Models 2001, 2002, 2004, 2006, 2001D, 1004, 1003D, 1007D, 1002, and 1004
QT = Q0 [0.135 e(0.054T) – 0.004π + 0.03]

Models 2ML1, 2ML2, and 2ML4
QT = Q0 [0.141 e(0.051T) – 0.007π + 0.12]

• QT = 在溫度等於T時的膠囊輸送速率
• Q0 = 在攝式37度時的膠囊輸送率,單位 µl/hr
• T = 溫度 (攝氏)
• π = 液體在膠囊外的滲透壓 (atm) 

這些公式在 π = 0 到 25 atm 和 T = 4°C 到 42°C 的範圍內很有用。 該方程式的預測誤差在 +/- 10% 以內。 在 310 毫滲摩爾/升的正常哺乳動物滲透壓下,滲透壓為 7.5 個大氣壓。 高於 42°C 的環境溫度會導致誤差變大,無法被此公式滿足,因此不推薦使用。