吸入と肺送達

吸入は、患者が吸い込む微粒子または液滴のエアロゾルとして薬剤を送達し、気道および肺内に沈着させます。これは、呼吸器疾患の局所治療と、肺が非常に大きく、薄く、血流が豊富な吸収面を提供するため、選択された薬剤の全身送達の両方に役立ちます。エアロゾルがどこに沈着するか、したがって薬剤がどのように作用するかは、粒子のサイズと呼吸パターンに大きく依存します。

Definition

肺送達とは、気道または肺胞内に沈着する吸入エアロゾルとして薬剤を投与することであり、局所的な呼吸器作用のため、または広い肺胞表面を介した全身吸収のために使用されます。

Scope

このトピックでは、気道におけるエアロゾルの沈着、粒子サイズの役割、主要な吸入器デバイスクラス（定量噴霧式吸入器、乾燥粉末吸入器、ネブライザー）、および局所肺送達と全身肺送達の区別について説明します。これは製薬に関する参考文献であり、吸入器の使用方法や治療ガイダンスを提供するものではありません。

Core questions

• エアロゾル粒子サイズは、気道における薬剤の沈着場所をどのように決定しますか？
• 局所的な気道送達と肺を介した全身吸収はどのように区別されますか？
• 定量噴霧式吸入器、乾燥粉末吸入器、ネブライザーは、送達デバイスとしてどのように異なりますか？
• 肺胞表面が高分子の全身送達にとって魅力的なのはなぜですか？

Key concepts

• エアロゾル沈着
• 空気力学的粒子サイズ
• 定量噴霧式吸入器
• 乾燥粉末吸入器
• ネブライザー
• 局所肺送達と全身肺送達
• 肺胞吸収

Mechanisms

吸入される薬剤は、上気道での衝突を避けるのに十分小さく、かつ呼気される前に沈着するのに十分な大きさの粒子または液滴にエアロゾル化される必要があります。空気力学的サイズ（通常は低ミクロン範囲）は、薬剤が気道のどこに到達するかを決定する主要な要因です（Patton & Byron, 2007）。伝導気道に沈着する粒子は局所的に作用しますが、肺胞に到達する粒子は、非常に大きく、薄く、血流が豊富な表面に遭遇し、薬剤を全身循環に迅速に吸収させることができます。これにより、肺は高分子を含む一部の分子の全身送達経路となります。デバイスクラスは送達されるエアロゾルの形状を決定します。定量噴霧式吸入器、乾燥粉末吸入器、ネブライザーはそれぞれ異なる方法でエアロゾルを生成し、異なる製剤要件を課します。脂質ベースの粒子などのキャリアシステムは、肺での放出と保持を調節するために研究されています（Cipolla et al., 2014）。

Clinical relevance

吸入は、気道疾患の作用部位に直接薬剤を配置し、選択された薬剤の非侵襲的な全身経路を提供します。沈着とデバイスの挙動を理解することは、吸入製品がどのように製剤化され、選択されるかを評価するのに役立ちます。この項目は、参照のための送達原理を説明するものであり、個人の吸入器の選択、使用方法、または治療の根拠となるものではありません。

Evidence & guidelines

肺送達に関するレビューでは、エアロゾルの沈着、デバイスクラス、および全身経路としての肺について説明されており（Patton & Byron, 2007）、脂質ベースの肺キャリアに関するレビューでは、吸入製品の製剤アプローチが取り上げられています（Cipolla et al., 2014）。標準的な製薬学の教科書では、エアロゾルと吸入器の設計が体系化されています（Aulton & Taylor, 2018）。

History

吸入薬は、20世紀半ばに単純なネブライザー溶液から定量噴霧式吸入器へと移行し、その後、乾燥粉末吸入器が登場しました。吸入インスリンなどの高分子を含む全身経路としての肺への関心は、20世紀後半から高まり、吸収部位としての肺胞表面と、エアロゾル粒子サイズの中心的な役割に注目が集まりました（Patton & Byron, 2007）。

Key figures

• John Patton
• Peter Byron
• Hak-Kim Chan

Seminal works

• patton-byron-2007
• cipolla-2014

Frequently asked questions

吸入薬にとって粒子サイズがそれほど重要であるのはなぜですか？

エアロゾルの空気力学的サイズは、粒子の沈着場所を決定します。大きな粒子は口や上気道に衝突する傾向があり、適切に小さい粒子のみが、薬剤が作用するか吸収されることを意図しているより深い気道や肺胞に到達します。

薬剤は肺を介して体の他の部分に到達できますか？

はい、肺胞表面は大きく、薄く、血流が豊富であるため、肺の深部に沈着した一部の薬剤は全身循環に吸収されます。これが全身肺送達の基礎となります。