OFM开放式微灌注

突破性技术

• 可进行亲脂物质,高分子量物质,免疫细胞等取样同时分别检测PK与PD

• 可以通过OFM直接在目标组织对所要分析化合物进行取样检测时间可长达48小时

突破性技术

工作原理

将OFM探针插入实验动物的目标组织中。泵同时以推和拉的方式不断带动灌注液。灌注液在探针的交换区与组织间质液达到动态稀释平衡。稀释后的组织间质液通过管路由泵输送到收集瓶。

产品类型

• 皮肤开放式微灌注 dOFM

         OFM测量药物在局部或全身应用后在真皮中的PK/PD。

         e.g.抗体、蛋白结合类药物

• 脂肪开放式微灌注 aOFM
  

        OFM 评估脂肪组织中的运输途径、药物分散和药物作用。

        e.g.胰岛素、GLP-1受体激动剂

• 脑部开放式微灌注 COFM
  

        OFM监测血脑屏障功能和药物通过完整血脑屏障(BBB)的转运。

        e.g.纳米制剂、抗体

角质、真皮、皮下药代动力学优化透皮外用产品的比较

• OFM可以探测到药物透过皮肤进入更深层组织在时间与空间上分布

• OFM可以在相同条件下进行直接比较

• OFM结果可以与FDC结果结合分析

使用开放式微灌注(OFM)测试一种含有108mg利多卡因(SP-103，5.4%利多卡因)的TDS和一种含有36mg利多卡因(ZTlido®,1.8%利多卡因)的TDS,连续在真皮、皮下脂肪组织和肌肉取样间质液，以评估药物在所有组织层中的渗透。实验表明，使用SP103制剂后,肌肉组织中的利多卡因浓度显著高于使用ZTlido®制剂(p=0.008)。

参考文献：BirngruberT,VoughtK,SchwingenschuhS,Reisenegger P,Maibach H,Lissin D.TopicalDelivery Systems Effectively Transport Analgesics to Areas of Localized Pain via Direct Diffusion.Pharmaceutics.2023 0ct31,15(11):2563.doi:10.3390/pharmaceutics15112563.PMD:38004542;PMCID:PMC10674869

使用dOFM进行取样后获得的组织间液中药物的浓度更能反映真实的浓度,为临床提供数据支撑。

参考文献:Eirefelt S, Hummer J, Basse LH, Bertelsen M, Johansson F, Birngruber T, Sinner FLarsen J, Nielsen SF, Lambert M. Evaluating Dermal Pharmacokinetics andPharmacodymanic Effect of Soft Topical PDE4 Inhibitors: Open Flow Microperfusion and SkinBiopsies. Pharm Res.2020 Nov 13:37(12):243.doi:10.1007/s11095-020-02962-1.PMID33188482.

人胰岛素和人工胰岛素在皮下脂肪组织间质液中的

药代动力学研究

• 在实验前4周饲养实验动物:雄性Sprague-Dawley大鼠(n=40，500-600 g)在标准的12小时光照:12小时黑暗条件下饲养,并给予充足的食物和水。大鼠喂食高脂肪饮食(45%脂肪含量)。将40只大鼠随机分为4组高剂量人胰岛素(HI高)、低剂量人胰岛素(HI低)、高剂量人工胰岛素(IDet高)和低剂量人工胰岛素(IDet低)。

  
  

• 实验开始前,大鼠禁食12小时。用异氟醚初始麻醉后,大鼠静脉注射0.005 mg/kg芬太尼、2mg/kg咪达唑仑和0.15 mg/kg美托咪定。将OFM探针插入目标区域后,将大鼠置于加热毯(恒温系统)上,并使用直肠体温计监测体温。将定制的Tygon导管置入左颈动脉取血样,置入右颈静脉进行胰岛素和葡萄糖输注。动脉和静脉导管分别灌注100-IU肝素生理盐水。输注系统为安装在WPI注射泵上的一个10毫升(胰岛素)和一个20毫升(葡萄糖)注射器组合,通过v型接头连接到颈静脉导管。

人胰岛素(〇HI低,⚫HI高)和人工胰岛素(◻IDet低，◼IDet高)在6小时高胰岛素正糖钳夹实验中的时间曲线。血浆胰岛素浓度(A和B组)、间质胰岛素浓度(C和D组)、血浆葡萄糖浓度(E和F组)和葡萄糖输注速率(GIR)(G和H组)。数值均为平均值土s.e.m。(标准误差平均值),n=8只大鼠。

参考文献: HOfferer C, Tutkur D, FledeliusC, Brand CL,Alsted T), Damgaard」, Nishimura E, JeppesenCB, Mautner Sl, Pieber TR, Sinner F, Open flow microperfusion: pharmacokinetics of human insulinand insulin detemir in the interstitial fluid of subcutaneous adipose tissue. Diabetes Obes Metab2015 Feb;17(2):121-7.doi:10.1111/dom.12394.pub 2014 0ct 26.PMID:25243522

研究证实COFM可以在脑部对亲脂性化合物进行采样。将该技术用于两种不同配方的阿霉素脂质体可进行药物在大脑分布的比较研究。

与仿制药Caelyx相比2B3-101显著增强了阿霉素对大脑的递送，这为这种化疗药物可以改善脑癌治疗概念提供了证据。

OFM的研究结果显示，2B3-101阿霉素脂质体在脑中阿霉素药物的分布浓度显著的高于Caelyx在脑部阿霉素的药物分布浓度。

参考文献:

Birngruber T, Raml R, Gladdines W, Gatschelhofer C, Gander E, Ghosh A, Kroath T, Gaillard P, PieberTR, Sinner F. Enhanced doxorubicin delivery to the brain administered through glutathionePEGylated liposomal doxorubicin (2B3-101)as compared with generic Caelyx,(®)/Doxil(®)--acerebral open flow microperfusion pilot study.」 Pharm Sci. 2014 Ju;103(7):1945-1948. doi.10.1002/ips.23994.Epub 2014 May6.PMID: 24801480.

(A)选取瘦蛋白(leptin)出现率的小鼠,植入COFM探针分别饲喂正常食物(CHOW)和高脂肪食物(HFD)20天,然后评估瘦蛋白(leptin)进入大脑的转运情况。

(B)在腹腔注射重组瘦蛋白(leptin)之前,收集混合尾血以确定基线血浆瘦蛋白(leptin)水平。

(C)指定时间点测定血浆中的瘦蛋白(leptin)浓度

(E)指定时间点测定脑间质液中的瘦蛋白(leptin)浓度

(D)计算血浆中的瘦蛋白(leptin)曲线下面积(AUC)

(F)计算脑间质液中的瘦蛋白(leptin)曲线下面积(AUC)

B、D和E组的数据采用双尾检验进行分析，B组中HFD与CHOW相比p<0.05C组和E组的数据进行双因素测量方差分析测量方差分析,并对变量“时间”进行多重校正检验。*p<0.05与0min相比p<0.001

参考文献:

Kleinert M,Kotzbeck P, Altendorfer-Kroath T, Birngruber T, TschÖp MHClemmensen C. Time-resolved hypothalamic open flow micro-perfusion reveals normaleptin transport across the blood-brain barrier in leptin resistant mice. Mol Metab. 2018Jul;13:77-82.doi: 10.1016/imolmet.2018.04.008.Epub 2018 Apr 27.Erratum in: Mol Metab2019 Dec;30:265.PMID:29748097;PMCID:PMC6026321.