Untersuchung der Aerosolcharakteristika ausgewählter Druckluftvernebler für Kinder in Simulationsmodellen mit Verneblung von Salbutamol

Hintergrund: Die Inhalation von Arzneimitteln erfolgt bei Kindern häufig mit Verneblungsgeräten. Die Auswahl eines geeigneten Verneblers ist für den Behandlungserfolg entscheidend. Als Auswahlkriterien eignen sich die Menge und Qualität der erzeugten Aerosole.
Methoden: Die Aerosolperformance von fünf Druckluftverneblern (davon zwei speziell für die Behandlung von Kindern entwickelt) wurde in zwei Simulationsmodellen untersucht. Dazu wurden mit einem Atemzugsimulator das Atemverhalten von Kindern simuliert und unter standardisierten Bedingungen ausgewählte Kennzahlen (u. a. Total Output Rate [TOR] und Drug Delivery Rate [DDR]) zur Verneblung von Salbutamol über vier Minuten erhoben (n = 6 Verneblungen). Die resultierende Menge Salbutamol auf dem Inspirations- und Exspirationsfilter, im Verbindungsstück und im Verneblergefäß wurde mittels HPLC bestimmt. Die Partikelgrößenverteilung der Aerosole (Feinpartikelfraktion [FPF] ≤ 5 µm, ≤ 3,3 µm und ≤ 2 µm) wurde mittels Kaskadenimpaktion bei jeweils vier Verneblungen gemessen.
Ergebnisse: Die Abgaberaten im Atemzugmodell und die Partikelgrößenverteilungen der produzierten Aerosole im Impaktormodell waren bei den fünf ausgewählten Druckluftverneblern unterschiedlich. Die DDR innerhalb der ersten vier Minuten betrug minimal 28 µg/min und maximal 80 µg/min. Bei den beiden speziell für Kinder vorgesehenen Geräten wurden die feinsten Aerosole gefunden. Die aus der DDR und dem Feinpartikelanteil ≤ 5 µm berechnete voraussichtliche intrapulmonal deponierte Wirkstoffmenge pro Zeit (Respirable Drug Delivery Rate [RDDR]) variierte abhängig vom Gerätetyp zwischen 15 µg/min und 54 µg/min. Dies entspricht einer potenziell intrapulmonal deponierten Wirkstoffmenge von minimal 60 µg und maximal 216 µg Salbutamol.
Schlussfolgerungen: Die auf dem Markt befindlichen Druckluftvernebler liefern bei simulierter Verneblung von Salbutamol mit kindertypischem Atemmanöver unterschiedlich hohe Abgaberaten der Aerosole und unterschiedliche Partikelgrößenverteilungen. Generell führt die Verwendung der TOR zur Dosisabschätzung zu einer Überschätzung der für den Patienten verfügbaren Dosis. Eine belastbare Entscheidungsbasis für die Geräteauswahl zur Anwendung bei Kindern resultiert aus der Kombination der DDR und der FPF in Form der RDDR. Dabei erwiesen sich die als spezifisch für Kinder deklarierten Druckluftvernebler als am geeignetsten. Die Untersuchungsergebnisse können zur Optimierung der Behandlungseffektivität genutzt werden, indem ein Vernebler mit einer hohen RDDR und damit einer hohen intrapulmonalen Deposition gewählt wird.
Schlüsselwörter: Verneblervergleich, Aerosoloutput, Aerosolcharakteristik, Kinder

Krankenhauspharmazie 2018;39:379–89.