হাঁপানি এবং ক্রনিক অবস্ট্রাকটিভ পালমোনারি ডিজিজ (সিওপিডি) এর মতো শ্বাস-প্রশ্বাসজনিত রোগের প্রশাসনের প্রাথমিক রুট হল ইনহেলেশন, কারণ এটি সিস্টেমিক এক্সপোজার হ্রাস করার সময় সরাসরি ফুসফুসে ওষুধ সরবরাহ করে। মৌখিক বা ইনজেকশনযোগ্য ওষুধের বিপরীতে, ইনহেলড থেরাপিগুলি মূলত স্থানীয় পালমোনারি অ্যাকশনের জন্য ডিজাইন করা হয়েছে, তাই ফার্মাকোকিনেটিক মূল্যায়ন শুধুমাত্র প্লাজমা ঘনত্বের পরিবর্তে ফুসফুসের এক্সপোজারের উপর ফোকাস করা উচিত। প্রাথমিকভাবে পদ্ধতিগত ওষুধের মাত্রার উপর ভিত্তি করে প্রচলিত পিকে অধ্যয়ন স্থানীয় কার্যকারিতাকে অবমূল্যায়ন করতে পারে এবং ফুসফুসের বিষাক্ততার ঝুঁকি উপেক্ষা করতে পারে। তাই, ইনহেলড ড্রাগ ডেভেলপমেন্টের জন্য একটি পালমোনারি-কেন্দ্রিক PK ফ্রেমওয়ার্ক প্রয়োজন যা সরাসরি শ্বাসযন্ত্রের ট্র্যাক্টের মধ্যে ওষুধ জমা, বসবাসের সময়, বিতরণ, শোষণ এবং ক্লিয়ারেন্স মূল্যায়ন করে।
পালমোনারি ডেলিভারি একাধিক ফর্মুলেশন, ফিজিওলজিক্যাল এবং ফিজিকোকেমিক্যাল কারণের উপর নির্ভর করে। ইনহেলড ওষুধগুলি সাধারণত অ্যারোসল বা শুকনো পাউডার হিসাবে সরবরাহ করা হয় যা শ্বাসনালী, ব্রঙ্কিওল বা অ্যালভিওলিতে জমা হয় কণার আকার, শ্বাস প্রবাহ এবং শ্বাসনালী শারীরস্থানের উপর নির্ভর করে। 5 μm এর নিচে একটি এরোডাইনামিক ব্যাস সহ কণাগুলি সাধারণত নিম্ন শ্বাসনালী এবং অ্যালভিওলিতে পৌঁছানোর জন্য আরও উপযুক্ত। ওষুধের দ্রবণীয়তা, লাইপোফিলিসিটি, অ্যারোসোলাইজেশন বৈশিষ্ট্য এবং এপিথেলিয়াল ব্যাপ্তিযোগ্যতা ওষুধটি লক্ষ্য কোষে কতটা দক্ষতার সাথে পৌঁছায় তাও প্রভাবিত করে। জমা করার পরে, শ্বাস নেওয়া ওষুধগুলিকে ফুসফুসের আস্তরণের তরলে দ্রবীভূত করতে হবে, এপিথেলিয়াল বাধা অতিক্রম করতে হবে এবং ম্যাক্রোফেজ ফ্যাগোসাইটোসিস, মিউকোসিলিয়ারি পরিবহন, লিম্ফ্যাটিক নিষ্কাশন এবং পালমোনারি কৈশিকগুলিতে শোষণের মতো স্থানীয় ক্লিয়ারেন্স প্রক্রিয়াগুলি এড়াতে হবে বা সহ্য করতে হবে। এই প্রক্রিয়াগুলি স্থানীয় ড্রাগ এক্সপোজার নির্ধারণ করে এবং প্লাজমা পিকে ডেটা দ্বারা সঠিকভাবে প্রতিফলিত নাও হতে পারে।
যেহেতু রক্তরস ঘনত্ব শুধুমাত্র ইনহেলড ড্রাগের ভগ্নাংশকে প্রতিনিধিত্ব করে যা সিস্টেমিক সঞ্চালনে প্রবেশ করে, তারা ফুসফুসের ওষুধের স্বভাব সম্পর্কে সীমিত তথ্য প্রদান করে। ফুসফুসের টিস্যু এবং এপিথেলিয়াল আস্তরণের তরল ঘনত্ব প্লাজমা স্তরের তুলনায় অনেক বেশি হতে পারে, বিশেষ করে ডোজ করার কিছুক্ষণ পরে, এবং স্থানীয় ফুসফুসের বিপাক বা দ্রুত পালমোনারি ক্লিয়ারেন্স সিস্টেমিক এক্সপোজার এবং স্থানীয় প্রভাবের মধ্যে সম্পর্ককে আরও দুর্বল করতে পারে। এই সীমাবদ্ধতাগুলি সমাধান করার জন্য, বিকল্প পালমোনারি পিকে পদ্ধতিগুলি ক্রমবর্ধমানভাবে ব্যবহৃত হয়। ফুসফুসের টিস্যু স্যাম্পলিং আঞ্চলিক ওষুধ বিতরণ এবং ধরে রাখার পরিমাণ নির্ধারণ করতে পারে, যখন ব্রঙ্কোয়ালভিওলার ল্যাভেজ ফ্লুইড বিশ্লেষণ ফুসফুসের আস্তরণের পরিবেশ এবং প্রদাহজনক মার্কার সম্পর্কে তথ্য সরবরাহ করে। PET এবং SPECT ইমেজিং ফুসফুস বিতরণের অ-আক্রমণাত্মক ভিজ্যুয়ালাইজেশনের অনুমতি দেয় এবং পালমোনারি মাইক্রোডায়ালাইসিস সময়ের সাথে সাথে ফুসফুসের টিস্যুতে অবাধ ওষুধের ঘনত্ব পরিমাপ করতে পারে। প্রতিটি পদ্ধতির সীমাবদ্ধতা রয়েছে, তাই পালমোনারি পিকে মূল্যায়নের জন্য প্রায়শই একাধিক পদ্ধতির সমন্বয় প্রয়োজন।
প্রাক-ক্লিনিকাল পালমোনারি পিকে অধ্যয়নের জন্য প্রাণীর মডেলগুলি অপরিহার্য, তবে তাদের অনুবাদের মান প্রজাতি অনুসারে পরিবর্তিত হয়। ইঁদুরগুলি প্রাথমিক স্ক্রীনিং, যান্ত্রিক গবেষণা এবং ফর্মুলেশন বিকাশের জন্য দরকারী, তবে শ্বাসনালী গঠন, শ্বাসযন্ত্রের হার এবং জমার ধরণগুলির পার্থক্য মানুষের কাছে সরাসরি অনুবাদকে সীমাবদ্ধ করে। গিনিপিগ, হ্যামস্টার, কুকুর এবং খরগোশ শ্বাসনালীর প্রতিক্রিয়া, প্রদাহ, ফুসফুসের কার্যকারিতা বা ইনহেলেশন টক্সিকোলজি স্টাডিতে সহায়তা করতে পারে, তবে তারা এখনও মানুষের থেকে মূল শারীরবৃত্তীয় এবং শারীরবৃত্তীয় বৈশিষ্ট্যে আলাদা। নন-মানব প্রাইমেট, যেমন সাইনোমলগাস এবং রিসাস ম্যাকাক, সর্বোচ্চ অনুবাদমূলক প্রাসঙ্গিকতা প্রদান করে কারণ তাদের ফুসফুসের শারীরস্থান, শ্বাসনালী শাখা, শ্বাসযন্ত্রের শারীরবৃত্ত, মিউকোসিলিয়ারি ক্লিয়ারেন্স, এবং ইমিউন প্রতিক্রিয়া মানুষের কাছাকাছি। যদিও NHP অধ্যয়নগুলি ব্যয়বহুল এবং বিশেষ নৈতিক এবং অপারেশনাল নিয়ন্ত্রণের প্রয়োজন হয়, তবে এগুলি জটিল ইনহেলড ফর্মুলেশন, দীর্ঘ-মেয়াদী ডেলিভারি অধ্যয়ন, ইনহেলেশন টক্সিকোলজি, পালমোনারি টিস্যু ধারণ, স্থানীয় কার্যকারিতা এবং বিষাক্ততার মূল্যায়নের জন্য বিশেষভাবে মূল্যবান।
ইনহেলড ওষুধের সফল ক্লিনিকাল অনুবাদের জন্য পশুর মডেল থেকে পালমোনারি পিকে ডেটা একত্রিত করা প্রয়োজন, বিশেষ করে এনএইচপি, পিকে/পিডি সম্পর্ক, বিষাক্ততার শেষ পয়েন্ট, পিবিপিকে মডেলিং এবং সীমিত ক্লিনিকাল স্যাম্পলিং বা ইমেজিং যখন সম্ভব হয়। যেহেতু মানুষের ফুসফুসের ওষুধের ঘনত্বের সরাসরি পরিমাপ প্রযুক্তিগতভাবে এবং নৈতিকভাবে কঠিন, তাই পিইটি বা স্পেকটি ইমেজিং, বিএএলএফ বা থুতুর স্যাম্পলিং এবং শারীরবৃত্তীয় ভিত্তিক মডেলিং প্রিক্লিনিকাল এবং ক্লিনিকাল ডেটা সেতুতে সাহায্য করতে পারে। ভবিষ্যত ইনহেলড ড্রাগ ডেভেলপমেন্ট মানসম্মত পালমোনারি পিকে এন্ডপয়েন্ট স্থাপন করা উচিত, যেমন ফুসফুসের টিস্যু AUC, BALF ঘনত্ব এবং ফুসফুসের বসবাসের সময়; অ-আক্রমনাত্মক এবং পরিমাণগত ফুসফুসের এক্সপোজার প্রযুক্তি উন্নত করা; প্রাসঙ্গিক বড় প্রাণী মডেল ব্যবহার করে ফর্মুলেশন এবং ডিভাইস উন্নয়ন অপ্টিমাইজ করুন; এবং পালমোনারি এক্সপোজারকে সরাসরি কার্যকারিতা এবং বিষাক্ততার ফলাফলের সাথে সংযুক্ত করে। সামগ্রিকভাবে, ইনহেলড ড্রাগ ডেভেলপমেন্ট একটি সিস্টেমিক এক্সপোজার-ভিত্তিক দৃষ্টান্ত থেকে পালমোনারি স্থানীয় এক্সপোজার-ভিত্তিক কাঠামোর দিকে সরে যাচ্ছে।
