Estudio in vitro y análisis CFD de la performance de una aerocámara para el tratamiento del asma infantil

DE CHARRAS, YAMILA; CESCHAN, NAZARETH E; BERTÍN, DIEGO; RAMIREZ RIGO, MARÍA VERÓNICA

Buenos Aires

Congreso; Eventos y Tecnología para la Industria Farmacéutica (ETIF); 2022

Etif

Las aerocámaras son dispositivos médicos que facilitan la coordinación de la inspiración del paciente con la emisión del aerosol generado al utilizar inhaladores de dosis medida presurizados (pMDI). Se las recomienda para minimizar la deposición orofaríngea de las formulaciones. Estos dispositivos proporcionan un espacio, entre el actuador y la boca, necesario para el desarrollo de la pluma, la desaceleración de las partículas, la evaporación del propelente y la deposición de partículas no respirables. En consecuencia, su utilización modifica la distribución del tamaño aerodinámico de partículas del aerosol que inhala el paciente y, por lo tanto, la deposición del ingrediente farmacéutico activo (API) en el tracto respiratorio. Se conoce que parte de la formulación emitida por el pMDI se depositará y perderá en las paredes del dispositivo; solo la fracción respirable, constituida por partículas entre 1 y 5 µm, será responsable de producir el efecto terapéutico deseado. El diseño de la aerocámara, tamaño, forma, válvula y material con que son fabricadas, influyen en la fracción de dosis emitida y en la distribución de tamaño de partícula a la salida del dispositivo. El objetivo del trabajo fue determinar la performance aerodinámica in vitro e in silico de una aerocámara cilíndrica, disponible en el mercado nacional. La fracción de partículas de aerosol que abandona la aerocámara y su distribución de tamaño aerodinámico se determinaron en un impactador de cascada multietapa (NGI, Copley-Scientific) operado a un caudal inspiratorio de 28,3 L/min. Se utilizó un pMDI conteniendo salbutamol, el cual se recuperó de las etapas del impactador y de los dispositivos con agua. Cada fracción recuperada se cuantificó mediante espectrofotometría UV-Visible a 276 nm. Además, se implementó un modelo de fluidodinámica computacional (CFD, ANSYS-Fluent-19.0) que simula el movimiento de las partículas y el fluido, y predice el transporte y la deposición superficial del API. Experimentalmente, se determinó una fracción emitida de 40,8% y una deposición en la aerocámara de 53,8%, permaneciendo el 5,4% restante en actuador y adaptador. La distribución de partículas recuperadas dentro del NGI presenta un MMAD de 1,7 µm con GSD de 2,3, fracción de partículas finas (