治療薬の肺標的送達のためのエアロゲル製剤の進歩：安全性、有効性、規制の側面

エアロゲルは、クラス1（低溶解度と透過性の低い）およびクラス4（溶解度が低い）の溶解度を高めるために使用される有機、無機、複合、層状、またはハイブリッド型材料の3Dネットワークです。このアプローチは、肺胞の広い表面積、薄い上皮層、および高い血管新生により、全身薬吸収を改善します。吸入治療は特定の位置を標的にし、肺の薬物濃度を上げるため、局所治療はより効果的で、全身分布よりも副作用が少ない。現在の原稿は、アクティブな医薬品の肺標的送達のためのエアロゲル製剤のさまざまな側面を探求することを目指しています。原稿は、エアロゲル製剤の安全性、有効性、規制の側面についても議論しています。予測によると、世界の呼吸器麻薬市場は年間4〜6％増加しており、短期的な開発の可能性があります。特に近年の肺医学の送達に関する文献の急増は、関心の高まりを示しています。エアロゲルにはさまざまな技術と組成がありますが、生物学的系で使用されるエアロゲルは、生体適合性があり、理想的には生分解性の材料で構成されている必要があります。エアロゲルは「超臨界処理」を介して作成されます。有機溶媒を使用した多くの液相反復後、超臨界抽出、および乾燥が行われます。さらに、ゾルゲル重合プロセスにより、TMOまたはTEOの無機エアロゲルは、あまり危険なシランです。得られたエアロゲルには、フロセミドソジウム、ペンブトロールヘミズルファ酸、メチルプレドニゾロンなどの薬学的に活性な化学物質が主に搭載されていることが示されました。バイオテクノロジー、医薬品科学、バイオセンサー、診断のために、これらのエアロゲルはほとんど研究されています。エアロゲルはさまざまな材料と方法で作られていますが、生物学的系で利用されるエアロゲルは、生体適合性があり、できれば生分解性の両方の物質で作られる必要があります。結論として、持続可能性、機械的特性、生分解性、および生体適合性の改善のために、エアロゲルベースの肺薬物送達システムは、生物医学および非生物医療用途で使用できます。これは、足場、エアロゲル、ナノ粒子をカバーします。さらに、セルロースナノクリスタル（CNC）やMxenesなど、生体高分子が報告されています。Aerogelbased製剤の商業化の可能性に関する方向性を提供するには、安全規制データベースが必要です。その後、効果的なエアロゲルを合成するために、特に乾燥期間を短縮するために膨大な努力が行われることが発見され、最終的には有効性が修正されます。その結果、今後のパフォーマンスを向上させる緊急の必要性があります。

Aerogels are the 3D network of organic, inorganic, composite, layered, or hybrid-type materials that are used to increase the solubility of Class 1 (low solubility and high permeability) and Class 4 (poor solubility and low permeability) molecules. This approach improves systemic drug absorption due to the alveoli's broad surface area, thin epithelial layer, and high vascularization. Local therapies are more effective and have fewer side effects than systemic distribution because inhalation treatment targets the specific location and raises drug concentration in the lungs. The present manuscript aims to explore various aspects of aerogel formulations for pulmonary targeted delivery of active pharmaceutical agents. The manuscript also discusses the safety, efficacy, and regulatory aspects of aerogel formulations. According to projections, the global respiratory drug market is growing 4-6% annually, with short-term development potential. The proliferation of literature on pulmonary medicine delivery, especially in recent years, shows increased interest. Aerogels come in various technologies and compositions, but any aerogel used in a biological system must be constructed of a material that is biocompatible and, ideally, biodegradable. Aerogels are made via "supercritical processing". After many liquid phase iterations using organic solvents, supercritical extraction, and drying are performed. Moreover, the sol-gel polymerization process makes inorganic aerogels from TMOS or TEOS, the less hazardous silane. The resulting aerogels were shown to be mostly loaded with pharmaceutically active chemicals, such as furosemide-sodium, penbutolol-hemisulfate, and methylprednisolone. For biotechnology, pharmaceutical sciences, biosensors, and diagnostics, these aerogels have mostly been researched. Although aerogels are made of many different materials and methods, any aerogel utilized in a biological system needs to be made of a substance that is both biocompatible and, preferably, biodegradable. In conclusion, aerogel-based pulmonary drug delivery systems can be used in biomedicine and non-biomedicine applications for improved sustainability, mechanical properties, biodegradability, and biocompatibility. This covers scaffolds, aerogels, and nanoparticles. Furthermore, biopolymers have been described, including cellulose nanocrystals (CNC) and MXenes. A safety regulatory database is necessary to offer direction on the commercialization potential of aerogelbased formulations. After that, enormous efforts are discovered to be performed to synthesize an effective aerogel, particularly to shorten the drying period, which ultimately modifies the efficacy. As a result, there is an urgent need to enhance the performance going forward.