Fluticasone/formoterol dry powder versus budesonide/formoterol in adults and adolescents with uncontrolled or partly controlled asthma

This 12-week study compared the efficacy and safety of a fixed combination of fluticasone propionate plus formoterol (FL/F) 250/12 mu g b.i.d. administered via a dry powder inhaler (DPI) (Libbs Farmaceutica, Brazil) to a combination of budesonide plus formoterol (BD/F) 400/12 mu g b.i.d. After a 2-week run-in period (in which all patients were treated exclusively with budesonide plus formoterol), patients aged 12-65 years of age (N = 196) with uncontrolled asthma were randomized into an actively-controlled, open-labeled, parallel-group, multicentre, phase III study. The primary objective was to demonstrate non-inferiority, measured by morning peak expiratory flow (mPEF).The non-inferiority was demonstrated. A statistically significant improvement from baseline was observed in both groups in terms of lung function, asthma control, and the use of rescue medication. FL/F demonstrated a statistical superiority to BD/F in terms of lung function (FEV1) (p = 0.01) and for asthma control (p = 0.02). Non-significant between-group differences were observed with regards to exacerbation rates and adverse events.In uncontrolled or partly controlled asthma patients, the use of a combination of fluticasone propionate plus formoterol via DPI for 12-weeks was non-inferior and showed improvements in FEV1 and asthma control when compared to a combination of budesonide plus formoterol. (Clinical Trial number: ISRCTN60408425). (C) 2013 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Neue Aspekte zur effektiven bronchialen Applikation inhalativer Medikamente im Kindesalter

Zur bronchialen Deposition von Arzneimitteln stehen im Wesentlichen drei Inhalationssysteme zur Verfügung: (1) Dosier-Aerosole (pressurized Metered Dose Inhaler, pMDI), (2) Trockenpulver-Inhalatoren (Dry Powder Inhaler, DPI) und (3) Druckluftvernebler zur Feuchtinhalation. Der Erfolg einer Inhalationstherapie hängt neben anderen Faktoren (s.u.) wesentlich vom Depositionsverhalten des als Aerosol inhalierten Medikamentes ab. Wie viel wirksame Substanz lagert sich an welchen Stellen der Atemwege ab und welche Dosis erreicht letztlich die kleinen Atemwege? Einflussfaktoren sind hier vor allem die Partikelgröße und die Inhalationstechnik. So verlangen beispielsweise DPI’s einen respiratorischen Spitzenfluss (PIF) von mindestens 30 l/min, wohingegen bei der Verwendung von pMDI’s ein gleich bleibender PIF von 40 bis 90 l/min erwünscht ist. Die für das jeweilige Inhalationssystem optimale Atemtechnik muss also vom Patienten erlernt werden. Mit den eigenen Arbeiten soll das Verständnis inhalativer Vorgänge sowie die bronchiale Deposition von inhalativen Medikamenten bei pädiatrischen Patienten verbessert werden. Aus der Vielzahl der Inhalatoren wählten wir für unsere Versuche fünf Systeme aus, deren unterschied-liche Anforderungen an den Patienten repräsentativ überprüft wurden: (1) DPI mit mittlerem Widerstand: Diskus®, (2) DPI mit hohem Widerstand: Turbohaler®, (3) pMDI: Autohaler®, (4) pMDI für Säuglinge: Budiair® mit verschiedenen Vorsatzkammern (Babyhaler®, AeroChamber® Plus small und medium) und (5) nachfüllbarer DPI mit niedrigem Widerstand: MAGhaler®. Für unsere Studien unverzichtbar war außerdem ein Testsystem, mit dem die Fähigkeit der Patienten überprüft und verbessert werden kann, einen bestimmten Inhalator effektiv zu benutzen, d.h. das gewünschte Atemmanöver durchzuführen und damit eine optimale Medikamenten-Deposition zu erreichen. Erste Untersuchungen ergaben, dass die kommerziell auf dem Markt verfügbaren Testsysteme suboptimal sind, weil sie sich nur auf die Messung des PIF’s konzentrieren und andere für die Deposition wichtige Parameter (Beschleunigung, Inhaltionsdauer etc.) außer Acht lassen. Wir entwickelten daher den Inhalation-Manager, der die Dokumentation des gesamten Atemmanövers ermöglicht. Es handelt sich dabei um ein computerbasiertes Mess- und Kontrollsystem, das unmittelbar nach der Inhalation ein optisches feedback des gesamten Manövers inklusive des generierten Partikelspektrums liefert. Die daraus weiterentwickelte Schulungssoftware ermöglicht die individuelle Schulung verschiedener Inhalationsmanöver auch mit neuen Inhalatoren. Patient und Arzt erhalten eine optische Rückmeldung, die den Erfolg oder Misserfolg der Inhalation erkennen lässt. Erste Schulungen mit dem neuen System von pädiatrischen Patienten mit Asthma bronchiale verliefen positiv: der Anteil der optimalen Inhalationsmanöver und damit auch der Therapieerfolg stiegen an. Allerdings zeigte sich auch, dass verschiedene Systeme nicht gleichzeitig geschult werden sollten. Generelle Schwierigkeiten bereitet die Inhalationstherapie von Kindern bis etwa zum 4. Geburtstag, da diese meist gar kein Inhalationsmanöver erlernen können. Die Medikamente müssen somit durch den Ruheatemfluss ins Bronchialsystem transportiert werden, wobei Dosieraerosole mit Vorsatzkammern (Spacer) oder Vernebler mit Masken zum Einsatz kommen sollten. Bei der Inhalation mit Spacer war bislang unklar, wie viel Prozent der Nominaldosis letztlich in die Lunge gelangen und therapeutisch wirksam werden. Unsere in-vitro Studien mit einem Dosieraerosol und verschiedenen Spacern zeigten, dass nach fünf Atemzügen maximal 20% der Nominaldosis das Gerät bzw. den Spacer verlassen. Nach nur einem Atemzug und bei Verwendung bestimmter Spacer (großes Totraumvolumen) beträgt dieser Wert sogar nur 5%. Dieses Ergebnis belegt, dass man vom Säuglings- bis zum Erwachsenenalter nahezu die gleiche Nominaldosis verabreichen kann, da durch unterschiedliche Inhalationsmanöver und –systeme die wirksame Dosis extrakorporal auf die altersentsprechende Dosis reduziert wird. Ein besonderes Problem ergibt sich schließlich bei der Feuchtinhalation mit Druckluftverneblern. Hier darf die Kompatibilität von unterschiedlichen Inhalationslösungen nicht außer Acht gelassen werden. So gaben in unserer Mukoviszidose-Ambulanz viele Betroffene an, aus Zeitgründen unterschiedliche Inhalationslösungen bei der Feuchtinhalation zu mischen. Physikalisch-chemische Inkompatibilitäten können dann die Wirksamkeit der Therapie beeinträchtigen und auch zu unerwünschten Nebenwirkungen führen. In einer interdisziplinären Arbeitsgruppe mit Chemikern und Pharmazeuten untersuchten wir daher die Mischbarkeit von häufig genutzten Inhalationslösungen (Salbutamol, Ipratropium, Cromoglicinsäure, Budenosid, Tobramycin und Dornase Alpha) und stellten die Ergebnisse (mögliche Inhaltionskombinationen) tabellarisch zusammen.

Generierung leicht dispergierbarer Inhalationspulver mittels Sprühtrocknung

Das Ziel dieser Arbeit besteht darin, die Möglichkeiten der Sprühtrocknung für die Generierung von Inhalationspulvern zur Therapie von Lungenkrankheiten zu nutzen. Die Erzeugung von physikalisch stabilen und leicht dispergierbaren Partikeln steht hierbei im Vordergrund. Aufgrund von physiko-chemischen Untersuchungen (Glasübergangstemperatur, Fragilität, Relaxationsverhalten, Hygroskopizität) unterschiedlicher amorpher Hilfsstoffe (Lactose, Raffinose, Dextrane, Cyclodextrine) ist für Hydroxypropyl-β-Cyclodextrin das größte Potential für die Stabilisierung eines Wirkstoffes innerhalb einer amorphen Matrix erkennbar. Sprühgetrocknete Partikel weisen im Vergleich zu strahlgemahlenen Partikeln günstigere Dispergier- und Depositionseigenschaften auf. Dies ist vorrangig auf größere Berührungsflächen zwischen strahlgemahlenen Partikeln zurückzuführen. Kugelförmige sprühgetrocknete Partikel besitzen dagegen aufgrund einer punktförmigen Berührung geringere Haftkräfte. Versuche mit unterschiedlich stark gefalteten Partikeloberflächen weisen auf geringere Haftkräfte hin, wenn sich die Partikel an Stellen geringerer Krümmungsradien berühren. Dispergierversuche in einer definierten Rohrströmung (Deagglomerator) lassen auf einen kaskadenartigen Agglomeratzerfall schließen. Durch Sprüheinbettung unterschiedlicher Modellwirkstoffe (Salbutamolsulfat, Ipratropiumbromid, Budesonid) in Hydroxypropyl-β-Cyclodextrin konnten sowohl Einzelformulierungen als auch eine Kombinationsformulierung mit allen drei Wirkstoffen erzeugt werden. Diese weisen bei einem Wirkstoffgehalt bis max. 14% selbst nach vierwöchiger Offenlagerung bei 40°C und 75% r.F. keine bzw. nur geringfügige Veränderungen in der „Fine Particle Dose“ (FPD) auf. Die „Fine Particle Fraction“ (FPF) liegt bei diesen Formulierungen im Bereich von 40% bis 75%. In Verbindung mit einem geeigneten Pack- bzw. Trockenmittel, ist hierbei mit einer physikalischen Stabilität zu rechnen, die eine sinnvolle Produktlaufzeit eines Inhalationspulvers ermöglicht. Formulierungen mit höheren Wirkstoffkonzentrationen zeigen dagegen stärkere Veränderungen nach Stresslagerung. Als Beispiel einer kristallinen Sprühtrocknungsformulierung konnte ein Pulver bestehend aus Mannitol und Budesonid erzeugt werden.

Optimierung der Inhalationstherapie bei Kindern und Mukoviszidose-Patienten

Die pulmonale Applikation von Arzneimitteln hat in den vergangenen Jahren zu- rnnehmend an Bedeutung gewonnen und wird vor allem in der lokalen Therapie bei Asthma, COPD und Mukoviszidose genutzt. Als neues innovatives Inhalationsgerät befindet sich der Respimat® seit 2004 auf dem Arzneimittelmarkt und ist bisher nur für Erwachsene zugelassen. Daher wurden im Rahmen dieser Arbeit die Anwendbarkeit und die Modifikation des Respimats® bei Kindern untersucht. Zusammenfassend zeigen die Ergebnisse, dass Kinder ab einem Alter von fünf Jahren fähig sind suffizient mit dem Respimat® zu inhalieren und gute Werte für die estimierte Intrathorakaldosis zu erreichen. Besonders Kinder von 9-12 Jahren und Patienten mit DPI- oder Autohaler®-Inhalationserfahrung erreichten aufgrund eines hohen Atemflusses eine niedrigere estimierte Intrathorakaldosis als es das Potenzial des Respimats® erlaubt hätte. Durch den Einbau eines höheren internen Widerstands in den Orginalrespimat® wurde der Atemfluss signifikant verlangsamt und die Intrathorakaldosis erhöht. Des Weiteren wurden in der vorliegenden Arbeit die physikalisch-chemische Kompatibilität und die aerodynamischen Eigenschaften von Mischinhalationslösung/-suspensionen untersucht. In der Praxis mischen Muko-viszidose-Patienten oftmals mehrere Fertigarzneimittel und inhalieren diese simultan. Dadurch wird der Zeitaufwand der täglichen Inhalation reduziert und die Compliance sowie die Lebensqualität verbessert. Die 4er Kombination aus Colistimethat mit konservierungsmittelfreier Salbutamolsulfat, Ipratropiumbromidinhalationslösungen und Fluticason-17-propionatinhalationssuspension erwies sich als physikalisch-chemisch kompatibel. Die entwickelte mikrobiologische Wertbestimmungsmethode erwies sich als robust, präzise, gut reproduzierbar und erfüllte alle Anforderungen des statistischen Modells. Weiterhin wurden die aerodynamischen Eigenschaften einer praxisrelevanten 3er Mischinhalationssuspension aus Salbutamolsulfat, Ipratropiumbromid und Fluticason-17-propionat im Vergleich zu deren konsekutiven Vernebelung mittels Kaskadenimpaktion betrachtet. Die Charakteristik des erzeugten Aerosols änderte sich für simultan vernebeltes Salbutamolsulfat und Ipratropiumbromid nicht, wohingegen Fluticason-17-propionat bei simultaner Vernebelung eine Reduktion des MMADs, der delivered dose und der recovery aufwies. Dennoch ist die inhalative Glukokortikoiddosis ausreichend hoch um eine effektive antiinflammatorische Wirkung zu gewährleisten. Daher kann die simultane Inhalation der 3er Kombination empfohlen werden und somit die Compliance und die Lebensqualität von Mukoviszidosepatienten erhöht werden.rn

Untersuchung der Adhäsionskräfte in interaktiven Pulvermischungen zur Inhalation und deren Veränderung in Abhängigkeit von der Dichtigkeit der Verpackung

Die Untersuchung der Adhäsionskräfte mit Colloid Probe Technik, einer Weiterentwicklung der Rasterkraftmikroskopie (Atomic Force Microscopy=AFM), an erzeugten Carrier- und Wirkstoffkristallen bei Laborbedingungen und unter Einfluss der Luftfeuchte zeigte, dass die Adhäsion von Tiotropiumbromid Monohydrat an Mannitol deutlich höher ist als an Lactose Monohydrat. Die Kohäsionskräfte des Wirkstoffes sind stärker als die Adhäsionskräfte an Carriermaterialien. Auf dieser Grundlage wurde die Hypothese aufgestellt, dass eine Mischung mit Mannitol als Carrier eine kleinere Feinpartikeldosis liefert als eine Mischung mit Lactose. Diese Theorie wurde an interaktiven Pulvermischungen unter Variation von verschiedenen Einflussfaktoren überprüft. Die binare und ternäre Lactose-basierte Mischung lieferte unabhängig vom Kapselmaterial (Gelatine- und Polyethylenkapsel) eine höhere Feinpartikeldosis als die entsprechenden Mannitol-basierten Formulierungen. Die ternäre Komponente bewirkte nur bei Mannitol-basierten Mischungen eine Verbesserung der Feinpartikeldosis. Die detaillierte Untersuchung der aerodynamischen Verteilung ternärer Mischungen zeigte, dass das Kapselmaterial nur unter dem Einfluss der Luftfeuchte und Permeabilität der Blisterverpackung die interpartikulären Wechselwirkungen beeinflusst. Mischungen mit Mannitol als Carrier lieferten unabhängig vom Kapselmaterial, von Luftfeuchte/Lagerungsbedingungen und Permeabilität der Blisterverpackung eine kleinere Feinpartikeldosis als Mischungen mit Lactose als Carrier. Die Carrierart, die Permeabilität der Blisterverpackung und die Luftfeuchte wurden als Haupteinflussfaktoren auf die aerodynamischen Eigenschaften identifiziert. Es konnte gezeigt werden, dass AFM einen wertvollen Beitrag zum Verständnis der interpartikulären Wechselwirkungen leistet und aufgrund prädiktiver Eigenschaften hilfreich in der Entwicklung inhalativer Darreichungs-formen sein kann.

Optimierung der inhalativen Therapie bei Patienten mit Cystischer Fibrose und bei Kleinkindern

Patienten mit Cystischer Fibrose müssen in der Regel verschiedene Arzneimittel mehrmals täglich inhalieren. Um den hohen Zeitaufwand dafür zu reduzieren werden die Arzneimittel häufig gemischt und simultan inhaliert. Die Kenntnis der physikalisch-chemischen Kompatibilität von Mischinhalationslösungen/ -suspensionen ist deshalb von großer Bedeutung. In der vorliegenden Arbeit wurden die Kompatibilitäten von Mischungen aus Colistimethat-Inhalationslösung (mikrobiologische Wertbestimmung) mit verschiedenen Tobramycin-Inhalationslösungen, Budesonid (HPLC) mit 5,85%-iger Natriumchlorid-Lösung sowie mit Colistimethat-Inhalationslösung und Dornase alfa (SE-HPLC, SDS-PAGE, UV-Spektrometrie, T-SCX-Chromatographie) mit verschiedenen Tobramycin-Inhalationslösungen (Fluoreszenzpolarisations-Immunoassay) nachgewiesen. Durch das Mischen mit Tobramycin-Inhalationslösungen wurden die aerodynamischen Eigenschaften (FPF, MMAD, GSD) von Dornase alfa bei simultaner Verneblung nicht verändert (bestimmt mittels Kaskadenimpaktion).rnDurch die physiologischen und anatomischen Gegebenheiten, sowie die kognitiven Fähigkeiten kleiner Kinder stellt die effektive inhalative Therapie eine große Herausforderung dar. Der Respimat® bietet mit seiner langen Sprühdauer und den kleinen Aerosolpartikeln eine vielversprechende Alternative für die Anwendung bei Kleinkindern. In der vorliegenden Studie wurde untersucht ob bei Kindern unter 5 Jahren der Respimat® als Inhalationsgerät verwendet werden kann und welchen Grad an Hilfestellung sie für ein erfolgreiches Inhalationsmanöver benötigen.rnDie Ergebnisse der Handhabungsuntersuchung, sowie die Bewertung aufgezeichneter Inhalationsprofile zeigten, dass der Respimat® für Kinder < 4 Jahre nur in Kombination mit einer Inhalierhilfe wie dem AeroChamber Plus® verwendet werden sollte. Kinder im Alter von 4 Jahren sind mit entsprechender Schulung in der Lage mit dem Respimat® alleine zu inhalieren.rn

Konzept eines aktiven Pulverinhalators

In dieser Arbeit wird das Konzept eines aktiven Pulverinhalators entwickelt. Im Gegensatz zu einem passiven Pulverinhalator ist bei solch einem Gerät die Abgabe und Dispergierung der Arzneistoffformulierung nicht von einem Inhalationsmanöver abhängig, welches von Patient zu Patient variiert. Solch ein System würde folglich die Zuverlässigkeit und Effizienz der inhalativen Therapie verbessern. Mögliche Anwendungen für einen aktiven Pulverinhalator wären vor allem Indikationen, die die Abgabe hoher Dosen erfordern, wie z.B. in der Therapie mit Antibiotika.rnIn einem Designprozess, der alle aus Kundenwünschen ermittelten Konstruktionsanforderungen sammelt und verschiedene Lösungsansätze vergleicht, wird ein mit Treibgas betriebener atemzugsausgelöster, Mehrfach-Dosis Pulverinhalator als aussichtsreichstes Konzept ermittelt. Dieses Konzept wird in Form von eigens konstruierten Labor-Test-Rigs entwickelt und vor allem hinsichtlich Höhe der Dosierung, Dosiergenauigkeit, und Flussratenabhängigkeit evaluiert. In der Spitze können über 16 mg lungengängiger Dosis erreicht werden, bei im Vergleich zu dem eingesetzten passiven Inhalator mindestens nur halb so großer Streuung. Bei niedrigen Flussraten können immer noch bis zu 80 % der erzielten inhalierbaren Dosis von hohen Flussraten erreicht werden und damit die Ergebnisse des passiven Inhalators deutlich übertreffen.rnTeil der Aufgabe war es, dieses treibgasbetriebene Labor-Test-Rig so zu entwickeln, dass es implementierbar in einen atemzugsausgelösten Mehrfachdosis-Pulverinhalator ist. Dieser treibgasbetriebene, atemzugsausgelöste Mehrfachdosis-Pulverinhalator würde die Kundenwünsche und Konstruktionsanforderungen in sehr hohen Maße erfüllen, so dass hier die Möglichkeit besteht einen Inhalator mit sehr hohem Grad an Patienten-Compliance zu verwirklichen. Durch die Verwendung und Neukombination bereits etablierter Technologien und einen akzeptablen Stückkostenpreis besteht die Möglichkeit den Inhalator tatsächlich zu realisieren und zu vermarkten.

Vibrating Membrane Devices Deliver Aerosols More Efficient than Standard Devices: A Study in a Neonatal Upper Airway Model

Abstract Background: Aerosol therapy in preterm infants is challenging, as a very small proportion of the drug deposits in the lungs. Aim: Our aim was to compare efficiency of standard devices with newer, more efficient aerosol delivery devices. Methods: Using salbutamol as a drug marker, we studied two prototypes of the investigational eFlow(®) nebulizer for babies (PARI Pharma GmbH), a jet nebulizer (Intersurgical(®) Cirrus(®)), and a pressurized metered dose inhaler (pMDI; GSK) with a detergent-coated holding chamber (AeroChamber(®) MV) in the premature infant nose throat-model (PrINT-model) of a 32-week preterm infant (1,750 g). A filter or an impactor was placed below the infant model's "trachea" to capture the drug dose or particle size, respectively, that would have been deposited in the lung. Results: Lung dose (percentage of nominal dose) was 1.5%, 6.8%, and 18.0-20.6% for the jet nebulizer, pMDI-holding chamber, and investigational eFlow nebulizers, respectively (p<0.001). Jet nebulizer residue was 69.4% and 10.7-13.9% for the investigational eFlow nebulizers (p<0.001). Adding an elbow extension between the eFlow and the model significantly lowered lung dose (p<0.001). A breathing pattern with lower tidal volume decreased deposition in the PrINT-model and device residue (p<0.05), but did not decrease lung dose. Conclusions: In a model for infant aerosol inhalation, we confirmed low lung dose using jet nebulizers and pMDI-holding chambers, whereas newer, more specialized vibrating membrane devices, designed specifically for use in preterm infants, deliver up to 20 times more drug to the infant's lung.

Definition, assessment and treatment of wheezing disorders in preschool children: an evidence-based approach

There is poor agreement on definitions of different phenotypes of preschool wheezing disorders. The present Task Force proposes to use the terms episodic (viral) wheeze to describe children who wheeze intermittently and are well between episodes, and multiple-trigger wheeze for children who wheeze both during and outside discrete episodes. Investigations are only needed when in doubt about the diagnosis. Based on the limited evidence available, inhaled short-acting beta(2)-agonists by metered-dose inhaler/spacer combination are recommended for symptomatic relief. Educating parents regarding causative factors and treatment is useful. Exposure to tobacco smoke should be avoided; allergen avoidance may be considered when sensitisation has been established. Maintenance treatment with inhaled corticosteroids is recommended for multiple-trigger wheeze; benefits are often small. Montelukast is recommended for the treatment of episodic (viral) wheeze and can be started when symptoms of a viral cold develop. Given the large overlap in phenotypes, and the fact that patients can move from one phenotype to another, inhaled corticosteroids and montelukast may be considered on a trial basis in almost any preschool child with recurrent wheeze, but should be discontinued if there is no clear clinical benefit. Large well-designed randomised controlled trials with clear descriptions of patients are needed to improve the present recommendations on the treatment of these common syndromes.

Distinguishing phenotypes of childhood wheeze and cough using latent class analysis

Airway disease in childhood comprises a heterogeneous group of disorders. Attempts to distinguish different phenotypes have generally considered few disease dimensions. The present study examines phenotypes of childhood wheeze and chronic cough, by fitting a statistical model to data representing multiple disease dimensions. From a population-based, longitudinal cohort study of 1,650 preschool children, 319 with parent-reported wheeze or chronic cough were included. Phenotypes were identified by latent class analysis using data on symptoms, skin-prick tests, lung function and airway responsiveness from two preschool surveys. These phenotypes were then compared with respect to outcome at school age. The model distinguished three phenotypes of wheeze and two phenotypes of chronic cough. Subsequent wheeze, chronic cough and inhaler use at school age differed clearly between the five phenotypes. The wheeze phenotypes shared features with previously described entities and partly reconciled discrepancies between existing sets of phenotype labels. This novel, multidimensional approach has the potential to identify clinically relevant phenotypes, not only in paediatric disorders but also in adult obstructive airway diseases, where phenotype definition is an equally important issue.

[Acute asthma attacks in childhood]

The diagnosis of an acute asthmatic attack in a child is made on a clinical basis. The severity of the exacerbation can be assessed by physical examination and measurement of the transcutaneous oxygenation saturation. A blood gas analysis can be helpful in this assessment. A child with a severe asthma exacerbation should be promptly referred to an emergency department of a hospital. Oxygen should be given to keep the oxygen saturation above 92% and short-acting, selective beta-2 agonists should be administered. Beta-2 agonists can be delivered by intermittent nebulization, continuous nebulization or by metered dose inhaler (MDI) with a spacer They can also be given intravenously in patients who are unresponsive to escalating therapy. The early administration of systemic corticosteroids is essential for the management of acute asthma in children. When tolerated, systemic corticoseroids can be given orally but inhaled corticosteroids are not recommended. Oxygen delivery, beta-2 agonists and steroid therapy are the mainstay of emergency treatment. Hypovolemia should be corrected either intravenously or orally. Administration of multiple doses of ipratropium bromide has been shown to decrease the hospitalization rate in children and adolescents with severe asthma. Clinical response to initial treatment is the main criterion for hospital admission. Patients with failure to respond to treatment should be transferred to an intensive care unit. A critical aspect of management of the acute asthma attack in a child is the prevention of similar attacks in the future.

Particle engineering for the production of respirable dry powder formulations

Hyaluronan (HA) plays an important role in lung pathophysiology. For this reason it has attracted great attention both as active ingredient and as excipient in treating lung diseases by direct pulmonary HA administration. The aim was the production of highly respirable and flowable HA powders either as a potential carrier for drug delivery or for being delivered directly by inhalation. Engineered sodium hyaluronate powders were produced by spray-drying technique. All the spray-dried powders were characterised in terms of particle size distribution, drug content, morphology and in vitro respirability. HA was successfully formulated with salbutamol sulphate in combination with leucine and highlighted remarkable aerodynamic performance (emitted dose equal to 83 % and FPF % equal to 97.1%). Moreover, HA colloidal solutions were designed and they were spray-dried. In order to improve particle aerodynamic characteristics, different types of excipients were investigated. In particular, stearylamine (5% w/w) allowed to obtain the best performance throughout the experimental set. Finally, in vitro biocompatibility was carried out by MTT assay and High Content Analysis for selected dry powder formulations and starting materials. The assays demonstrated the same outcome by confirming the HA biocompatibility and by producing the same rank of toxicity for the surfactants. The general conclusion of the project is that formulation containing HA and stearyl alcohol represents the best performing formulation.

Prevalence of secondhand smoke exposure in asthmatic children at home and in the car: A cross-sectional study

OBJECTIVE: To compare secondhand smoke exposure (SHSe) prevalence at home and inside the car between asthmatic and non-asthmatic Portuguese children. MATERIALS AND METHODS: This is a cross-sectional study that assessed children's SHSe in a representative sample of nine Portuguese cities. A validated self-reported questionnaire was administered to a random sample of 4th grade students during the school year of 2010/2011. The asthma prevalence was defined by the answers to three questions regarding asthma symptoms, medication and inhaler use. We performed chi-square tests and analysed frequencies, contingency tables, confidence intervals, and odd-ratios. RESULTS: The self-reported questionnaire was administered to 3187 students. Asthma prevalence was 14.8% (472 students). Results showed that 32.3% of non-asthmatic children and 32.4% of asthmatic children were exposed to secondhand smoke as at least one of their household members smoked at home. The prevalence of parental smoking, smoking among fathers and smoking among mothers at home was also similar in both groups (asthmatic and non-asthmatic children). SHSe inside the car was 18.6% among non-asthmatic children and 17.9% among asthmatic children. CONCLUSIONS: Asthmatic and non-asthmatic children were equally exposed to secondhand smoke, because no significant differences were found between the two groups concerning the prevalence of SHSe at home and inside the car. These findings highlight the need to include SHSe brief advice in paediatric asthma management.

Changes in body water distribution during treatment with inhaled steroid in pre-school children

Primary objective: The study aimed to examine the changes in water distribution in the soft tissue during systemic steroid activity. Research design: A three-way cross-over, randomized, placebo-controlled, double-blind trial was used, including 4 weeks of fluticasone propionate pMDI 200 mug b.i.d. delivered via Babyhaler(R), budesonide pressurized metered dose inhaler (pMDI) 200 mug b.i.d. delivered via Nebuchamber(R) and placebo. Spacers were primed before use. In total, 40 children aged 1-3 years, with mild intermittent asthma were included. Twenty-five of the children completed all three treatments. At the end of each treatment period body impedance and skin ultrasonography were measured. Methods and procedures: We measured changes in water content of the soft tissues by two methods. Skin ultrasonography was used to detect small changes in dermal water content, and bioelectrical impedance was used to assess body water content and distribution. Main outcomes and results: We found an increase in skin density of the shin from fluticasone as measured by ultrasonography (p = 0.01). There was a tendency for a consistent elevation of impedance parameters from active treatments compared to placebo although overall this effect was not statistically significant (0.1< p <0.2). However, sub-analyses indicated a significant effect on whole-body and leg impedance from budesonide treatment (p <0.05). Conclusion: Decreased growth during inhaled steroid treatment seems to partly reflect generalized changes in body water.

Modified release of beclometasone dipropionate from chitosan-basedd spray-dried respirable powders

Dry powders for inhalation were prepared by spray drying a 30% v/v aqueous ethanol formulation containing beclometasone dipropionate (BDP), lactose, leucine and chitosan (low, medium or high molecular weight (MW), or combinations thereof). Following physical characterisation of the powders, the aerosolisation and dissolution properties of the powders were investigated using Multi-Stage Liquid Impinger and USP II dissolution apparatus, respectively. The powders were highly dispersible, with emitted doses in excess of 90% of loaded powder aerosolised from a Spinhaler dry powder inhaler. The fine particle fraction (FPF) was observed to decrease, whereas the time for 100% drug release increased, with increasing chitosan MW. For example, the low MW formulation exhibited an FPF of 64% and a 100% dissolution time of 2 h, whereas the high MW formulation demonstrated an FPF of 54% and a dissolution time of 12 h. These powders would be anticipated to deposit predominately in the lower regions of the lung following inhalation, and then undergo delayed rather than instantaneous drug release, offering the potential to reduce dosing frequency and improve patient compliance. (c) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.