Inhalator

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Inhalatoren erzeugen ein Aerosol oder Dampf, welches von Patienten eingeatmet werden kann.[1] Neben den Verneblern teilt das Europäische Arzneibuch Inhalatoren in Druckgas-Dosierinhalatoren, Normaldruck-Dosierinhalatoren und Pulverinhalatoren auf, die jeweils zur Herstellung eines Aerosols dienen.[2] Insbesondere bei der Behandlung von obstruktiven Atemwegserkrankungen, wie Asthma oder COPD werden Inhalatoren bevorzugt eingesetzt.

Anwendung[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Mittels Inhalatoren können Patienten Wirkstoffe in die Lunge aufnehmen. Der Wirkstoff kann dadurch lokal begrenzt in der Lunge wirken oder rasch über die Alveolen in den Blutkreislauf aufgenommen werden und systemisch wirken. Bei der lokalen Therapie können somit Nebenwirkungen im restlichen Organismus verringert werden. Zusätzlich ist eine geringere Dosis notwendig, da ein wesentlich größerer Dosisanteil den Wirkort erreicht, als durch die perorale Applikation. Aber auch wenn der Wirkstoff zur systemischen Wirkung in den Blutkreislauf gelangen soll, ist meist eine geringere Dosis notwendig, da der First-Pass-Effekt in der Leber umgangen wird. Aufgrund der großen Resorptionsfläche der Lunge (ca. 70-100 Quadratmeter) und der dünnen Epithelschicht, gelangen Wirkstoffe schnell in den Körper und können früher wirken, als bei der peroralen Verabreichung.

Für die lokale Therapie von Atemwegserkrankungen werden eine Vielzahl an Inhalatoren vermarktet. 2006 wurde von Pfizer Exubera, ein Insulininhalator für die systemische Therapie des insulinpflichtigen Diabetes veröffentlicht. Kurze Zeit später nahm Pfizer das Produkt wegen fehlendem Interesse vom Markt. Seit 2014 ist mit Afrezza von MannKind ein neuer Insulininhalator zumindest in den USA erhältlich.

Druckgas-Dosierinhalator

Typen[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Druckgas-Dosierinhalatoren[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Druckgas-Dosierinhalatoren sind Applikatoren, in denen die Arzneiform in flüssiger Form, als Lösung, Suspension oder Emulsion vorliegt. Durch meist druckverflüssigte Treibgase, wie fluorierte Kohlenwasserstoffe, steht das Arzneiformreservoir unter Druck. Bei Betätigung wird durch eine Dosierkammer und ein geeignetes Ventil eine definierte Menge Wirkstoff als Aerosol freigesetzt. Abhängig von der entstehenden Tröpfchengröße gelangen die entstandenen Partikel unterschiedlich tief in die Lunge. Meist wird eine Teilchengröße mit einem mittleren aerodynamischen Durchmesser (MMAD) von 1 bis 5 µm angestrebt. Größere Partikel würden sich durch Impaktion am Rachen abscheiden. Kleinere Partikel zwischen 0,1 und 1 µm sedimentieren zu langsam und werden wieder ausgeatmet. Noch kleinere Teilchen (< 0,1 µm) scheiden sich zwar durch Diffusion gut ab, sind aber wesentlich schwieriger herzustellen.[3] Die gewünschte Partikelgröße kann nicht nur durch die Ventilgröße eingestellt werden, auch durch die Oberflächenspannung der Rezeptur kann Einfluss auf die Tröpfchengröße genommen werden.[1]

Voraussetzung für eine erfolgreiche Inhalation ist eine koordinierte Atmung und Betätigung des Inhalators. Patienten sollen tief, aber langsam einatmen, um eine hohe Lungenabscheidung zu erreichen.[4] Für Kinder und Patienten, die Probleme mit der koordinierten Einatmung haben, hilft ein Spacer – dies ist eine Inhalierhilfe in Form einer Kunststoffkammer, die dem Dosierinhalator vorgeschaltet wird. Moderne Druckgas-Dosierinhalatoren, wie der Autohaler oder Easi-Breathe applizieren die Dosis automatisch, sobald der Patient einatmet und erhöhen dadurch den Erfolg der Therapie.

Normaldruck-Dosierinhalatoren[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

In Normaldruck-Dosierinhalatoren steht die Zubereitung nicht unter Druck, sondern wird durch mechanische Energie und Düsen oder Ultraschall zerstäubt. 

Pulverinhalatoren[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Eine Vielzahl an Pulverinhalatoren befindet sich auf dem Markt, die sich in ihrem Aufbau und in ihrer Anwendung unterscheiden. Das zu inhalierende Pulver liegt entweder in Einzeldosenbehätnissen, wie zum Beispiel Kapsel vordosiert vor oder wird durch ein geeignetes Dosiermechanismus bei jeder Applikation abgemessen. Anders als bei Druckgas-Dosierinhalatoren, wird die Zubereitung nicht aktiv durch den Applikator zerstäubt, sondern durch die Atmung des Patienten fein verteilt und aufgenommen. Dadurch eignen sich diese Inhaltoren nicht für Patienten, die nicht kräftig einatmen können.

Hauptartikel: Pulverinhalator

Vernebler[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Vernebler trennen feine Flüssigkeitströpfchen von einem flüssigen Arzneistoffreservoir ab. Dadurch entsteht ein Aerosol, welches durch Mundstücke vom Patienten eingeatmet werden kann. Es sind drei Funktionsprinzipien bekannt, nach denen die Vernebler eingeteilt werden. Bei Düsenvernebler erzeugt ein starker Luftstrom an einer Düse einen Unterdruck und zieht so Tröpfchen aus einem kapillaren System. Da die Tröpfchen unterschiedliche Größen aufweisen hält eine Prallplatte zu große Tröpfchen zurück. Bei Ultraschallverneblern wird mittels eines vibrierenden Piezokristalls Ultraschall generiert, der für die Entstehung der Tropfen verantwortlich ist. Je höher die Frequenz gewählt wird, desto feiner werden die Tröpfchen (normalerweise 1-3 MHz). Membranvernebler zeichnen sich durch eine sehr dünne, aus tausenden Mikrobohrungen bestehende Membran aus, die im kHz-Bereich schwingt. Durch diese Schwingungen fungiert jede Mikrobohrung als kleine Pumpe und produziert feinste Tröpfchen mit einem definierten MMAD.

Der zeitliche Aufwand für eine inhalative Therapie mit Verneblern ist größer, als mit Pulver- oder Druckgasdosierinhalatoren. Jedoch ist keine besondere Atmungskoordination notwendig, sodass diese Therapie besonders für Kinder gerne verwendet wird.

Einzelnachweise[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

  1. a b N. R. Labiris, M. B. Dolovich: Pulmonary drug delivery. Part II: The role of inhalant delivery devices and drug formulations in therapeutic effectiveness of aerosolized medications. In: British Journal of Clinical Pharmacology. Band 56, Nr. 6, 1. Dezember 2003, ISSN 1365-2125, S. 600–612, doi:10.1046/j.1365-2125.2003.01893.x, PMID 14616419, PMC 1884297 (freier Volltext) – (wiley.com [abgerufen am 21. Dezember 2016]).
  2. European Directorate for the Quality of Medicines & HealthCare (Hrsg.): European Pharmacopoeia 8th Edition. Supplemet 4, 2014.
  3. Gerhard Scheuch, Martin J. Kohlhaeufl, Peter Brand, Ruediger Siekmeier: Clinical perspectives on pulmonary systemic and macromolecular delivery. In: Advanced Drug Delivery Reviews (= Challenges and Innovations in Effective Pulmonary Systemic and Macromolecular Drug Delivery). Band 58, Nr. 9–10, 31. Oktober 2006, S. 996–1008, doi:10.1016/j.addr.2006.07.009 (sciencedirect.com [abgerufen am 21. Dezember 2016]).
  4. N. R. Labiris, M. B. Dolovich: Pulmonary drug delivery. Part I: Physiological factors affecting therapeutic effectiveness of aerosolized medications. In: British Journal of Clinical Pharmacology. Band 56, Nr. 6, 1. Dezember 2003, ISSN 1365-2125, S. 588–599, doi:10.1046/j.1365-2125.2003.01892.x, PMID 14616418, PMC 1884307 (freier Volltext) – (wiley.com [abgerufen am 21. Dezember 2016]).

Siehe auch[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

Weblinks[Bearbeiten | Quelltext bearbeiten]

 Commons: Inhalator – Sammlung von Bildern, Videos und Audiodateien