การพัฒนาตารับอนุภาคนาโนไคโตซานที่บรรจุไอโซไนอาซิดผสมกับไพราซินาไมด์ชนิดผงแห้งสาหรับสูดพ่นสู่ทางเดินหายใจเพื่อนาส่งยาต้านวัณโรคสู่ทางเดินหายใจโดยตรงเป็นการเลียนแบบการติดเชื้อวัณโรคปอดโดยธรรมชาติ ทาให้มีความเข้มข้นของยาบริเวณเซลล์เป้าหมายสูงขณะที่ลดการสัมผัสยากับเซลล์อื่นที่ไม่ใช่เป้าหมาย ลดการเมเทบอลิซึมของยาที่ตับ เพิ่มระยะเวลาการออกฤทธิ์ของยา ลดความถี่ในการบริหารยาและเพิ่มความร่วมมือในการใช้ยาของผู้ป่วยได้ งานวิจัยนี้เตรียมตารับอนุภาคนาโนไคโตซานด้วยเทคนิคการเกิดเจลระหว่างประจุ โดยศึกษาการทาปฏิกิริยาการเชื่อมขวางระหว่างสารไตรโพลีฟอสเฟตที่มีประจุลบกับไคโตซานที่มีประจุบวกในอัตราส่วนต่างๆ และปรับความเข้มข้นของสารไตรโพลีฟอสเฟตเป็น 3 ระดับ พบว่าการเกิดอนุภาคนาโนขึ้นกับอัตราส่วนของสารไตรโพลีฟอสเฟตกับไคโตซานโดยไม่ขึ้นกับความเข้มข้นของไตรโพลีฟอสเฟตแต่ โดยตารับที่อัตราส่วนอัตราส่วนของสารไตรโพลีฟอสเฟตกับไคโตซานเท่ากับ 1:3 มีขนาดอนุภาคในช่วงนาโนเมตร และร้อยละการกักเก็บยาในอนุภาคอยู่ในช่วง 25-30% จึงเลือกมาพัฒนาเป็นตารับผงแห้งต่อโดยใช้เทคนิคการทาแห้งแบบเยือกแข็ง ประเมินตารับอนุภาคนาโนไคโตซานผงแห้งที่ได้ด้วยการถ่ายภาพจุลทรรศน์อิเลคตรอนแบบส่องกราด, และใช้เทคนิค DSC, XRD ร่วมกับ FT-IR เพื่อยืนยันการเกิดอันตรกิริยาระหว่างตัวยาสาคัญกับส่วนประกอบอื่นของตารับ เมื่อนาผงแห้งทดสอบการนาส่งสู่ทางเดินหายใจแบบนอกกาย โดยใช้เครื่อง Andersen cascade impactor พบค่ามัธยฐานของขนาดละอองฝอยเท่ากับ 3.3-3.5 ไมโครเมตร, สัดส่วนอนุภาคละเอียด 30-44% และปริมาณยาที่ถูกปล่อยออกจากอุปกรณ์นาส่ง 92–95% สูตรตารับผงแห้งมีความปลอดภัยไม่ก่อให้เกิดพิษต่อเซลล์เพาะเลี้ยงเยื่อบุทางเดินหายใจส่วนบนและส่วนล่าง เซลล์เพาะเลี้ยงแมโครฟาจในถุงลม นอกจากนี้ไม่พบการหลั่งสารไซโตไคน์ที่ก่อให้เกิดการอักเสบคืออินเตอร์ลิวคิน 1 เบตา และทูเมอร์เนโครซิสแฟคเตอร์แอลฟา และไนตริคออกไซด์ที่สร้างจากเซลล์เพาะเลี้ยงแมโครฟาจในถุงลมที่ถูกกระตุ้นด้วยอนุภาคนาโนไคโตซาน ดังนั้นจึงมีความเป็นไปได้ที่จะนาส่งอนุภาคนาโนไคโตซานที่บรรจุยาต้านวัณโรคคือไอโซไนอาซิดผสมกับไพราซินาไมด์สู่ทางเดินหายใจเพื่อใช้รักษาวัณโรคปอด

Co-loaded isoniazid and pyrazinamide chitosan nanoparticles dry powder inhalers were developed. Directly deliver antituberculosis to the alveoli is mimic to the natural route of tuberculosis infection. This strategy repurposes old drugs for direct delivery via an alternative inhalation route, following the route of tuberculosis infection. This approach provides a high concentration of drugs to target cells while minimizing exposure of the drug to non-target cells. It is non-invasive, avoids first-pass metabolism in the liver, and potentially reduces the dose requirement and the accompanying side effects. In this study, TPP was used as a non-toxic multivalent anion that can interact with chitosan by electrostatic interactions to form nanoparticles. The formulations were adjusted to five mass ratios of TPP and chitosan at three TPP concentrations. The results revealed that the ratio of TPP to chitosan had the highest impact in generating chitosan nanoparticles. The selected nanoparticle formulations (TPP: chitosan =1:3) were freeze-dried, and the obtained dry powders were characterized using SEM, DSC, XRD, and FT-IR to confirm the interaction of loaded drug and formulation excipients. The aerosolized performance of dry powders was also evaluated using the Andersen cascade impactor. A mass median aerodynamic diameter (MMAD) of 3.3–3.5 μm, % fine particle fraction (FPF) of 30–44%, and 92–95% emitted dose (ED) were obtained from all formulations. The dry powder formulations were not toxic to the respiratory tract cell lines. Furthermore, they did not provoke alveolar macrophages into producing inflammatory cytokines or nitric oxides, indicating that the formulations are safe and could potentially be used to deliver to respiratory tract for tuberculosis treatment.