Le rôle de l’excipient dans les inhalateurs de poudre sèche – The Inhalac Family by Meggle

L’administration de médicaments au moyen de l’inhalothérapie est devenue populaire pour traiter les troubles respiratoires comme l’asthme et la bronchopneumopathie chronique obstructive (BPCO)¹. Grâce à sa méthode d’administration ciblée, l’inhalothérapie présente des avantages uniques, comme l’administration d’un médicament à un site particulier des poumons, l’absorption rapide du médicament et la réduction des effets secondaires possibles en raison d’une exposition systémique minimale. Ces avantages entraînent de meilleurs résultats thérapeutiques et favorisent l’observance du traitement par le patient. Une vaste gamme de dispositifs d’inhalation sont offerts pour l’inhalothérapie. On trouve entre autres les inhalateurs de poudre sèche (IPS), qui se démarquent et qui dominent le marché en raison de leurs avantages particuliers par rapport aux dispositifs conventionnels, comme les nébuliseurs et les inhalateurs-doseurs. Les IPS ne contiennent pas de gaz propulseur et sont ainsi écologiques. Ils renferment des produits de poudre sèche plus stables, sont activés par la respiration et sont faciles à utiliser, ce qui favorise l’observance du traitement par le patient³.

Le succès de ces dispositifs repose toutefois sur leur capacité à administrer et à déposer la quantité requise de médicament à l’endroit approprié du poumon. Cela dépend de divers facteurs, comme les propriétés physicochimiques du produit, la conception du dispositif et la technique d’inhalation du patient⁴.

L’importance des excipients et de l’ingénierie des particules

L’innovation en matière d’ingénierie des particules et des dispositifs a joué un rôle crucial pour optimiser l’inhalothérapie à l’aide d’IPS. La taille des particules, la composition chimique et l’ingénierie des surfaces jouent des rôles essentiels pour déterminer le mode de dépôt du produit de l’IPS dans les voies respiratoires. Le faible dosage et les mauvaises propriétés physiques (taille des particules, densité, charge superficielle et hygroscopicité inconstantes, mauvais goût, etc.) des IPA rendent difficile leur administration efficace par voie d’inhalation.

En général, les particules ayant un diamètre aérodynamique supérieur à 5 µm sont considérées comme étant trop grandes pour être déposées en profondeur dans le poumon, puisqu’elles sont souvent emprisonnées dans les voies respiratoires supérieures à cause de l’inertie. Le dépôt de particules de 0,5 à 5 µm repose sur la sédimentation, et ces particules sont généralement transportées dans des zones plus profondes des poumons, comme les bronches et les alvéoles. Les particules de 3 à 5 µm atteignent la zone trachéobronchique par sédimentation, tandis que les particules de 0,5 à 3 µm atteignent la zone alvéolaire⁵ à l’aide de la sédimentation et de la diffusion. La majorité des particules présentent un diamètre inférieur à 0,5 µm. Pour que l’administration d’un médicament par voie d’inhalation soit efficace sur le plan thérapeutique, la dose requise doit être déposée au-delà de la zone de l’oropharyngé.

Le lactose comme excipient

Les produits contenus dans les IPS sont généralement préparés en mélangeant les particules de médicament micronisées (de 1 à 5 µm) aux particules plus grandes de l’excipient (de 50 à 200 µm), selon la configuration des dépôts souhaitée. Les excipients aident à prévenir l’adhérence des particules d’IPA les unes aux autres et aux parois du dispositif en raison d’une tension superficielle élevée, améliorent le flux dans les voies respiratoires et favorisent l’uniformité de la dose dans le cas des ingrédients actifs à faible dosage. Une particule d’excipient idéale dans l’IPS devrait présenter une stabilité physicochimique, une biocompatibilité et une biodégradabilité, en plus d’être inerte, accessible et économique. Les sucres, les polyols et d’autres matières ont été étudiés pour leur utilisation comme excipients dans les produits d’IPS. À ce jour, le lactose demeure un excipient de choix grâce à son profil de toxicité analysé en profondeur, à sa stabilité physique et chimique, à sa compatibilité avec la substance médicamenteuse, à sa grande accessibilité et à son prix relativement faible. Ainsi, le choix d’un excipient qui possède la taille et la forme de particules, les propriétés physiques et la chimie de surface adéquates est primordial au moment d’élaborer un produit d’IPS. Les propriétés physiques et de surface des particules de lactose peuvent être affinées à l’aide d’un contrôle précis des conditions de traitement durant le processus de fabrication.

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Meggle est l’un des premiers fournisseurs mondiaux de lactose destiné à divers produits pharmaceutiques, comme les produits d’inhalation. Reconnue pour ses produits de qualité supérieure, Meggle offre une gamme de produits d’inhalation à base de lactose sous l’appellation commerciale Inhalac®. Grâce à son portefeuille, Meggle est bien positionnée pour offrir des produits Inhalac® tamisés, broyés et micronisés aux particules de diverses tailles.

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References:

1. Stein, S.W.; Thiel, C.G. The History of Therapeutic Aerosols: A Chronological Review. J. Aerosol Med. Pulm. Drug Deliv. 2017, 30, 20–41. 

2. El-Sherbiny, I.M.; El-Baz, N.M.; Yacoub, M.H. Inhaled nano- and microparticles for drug delivery. Glob. Cardiol. Sci. Pract. 2015, 2015, 2. 

3. Bhuiyan, S.I.; Sayed, M.A.; Mustafiz, M.I.; Kabir, M.J.; Aktar, J. Metered dose inhaler (MDI) versus dry powder inhaler (DPI): Patient’s compliance variation in asthma medication at rural Bangladesh perspective. J. Dent. Med. Sci. 2018, 17, 66–75. 

4. Nelson, H.S. Inhalation devices, delivery systems, and patient technique. Ann. Allergy Asthma Immunol. 2016, 117, 606–612. 

5. Magramane S., Vlahovi´c K., Gordon P., Kállai-Szabó N., Zelko R., Antal I. and Farkas D. Inhalation Dosage Forms: A Focus on Dry Powder Inhalers and Their Advancements. Pharmaceuticals. 2023, 16, 1658-1705. 

6. Peng T., Lin S., Niu B., Wang X., Huang Y., Zhang X., Li D., Wu C. Influence of physical properties of carrier on the performance of dry powder inhalers. Acta Pharm Sin B. 2016, (4):308-18