DOI: https://doi.org/10.7759/cureus.103916
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41869139
تاريخ النشر: 2026-02-19
المؤلف: Sajani Ramachandran وآخرون
الموضوع الرئيسي: الميكروبيولوجيا الفموية وبحوث التهاب اللثة
نظرة عامة
تبحث هذه التجربة العشوائية المضبوطة (RCT) في منصة جديدة لتوصيل الأدوية في جراحة الوجه والفكين مصممة للإدارة النظامية الآمنة والسريعة والمتحكم بها للميترونيدازول، متجاوزة الامتصاص المعوي والأيض الكبدي الأول. في هذه الدراسة التجريبية التي شملت 20 مريضًا يخضعون لعلاج قناة الجذر للضرس الأول العلوي، تم تعيين المشاركين لتلقي إما 400 ملغ من الميترونيدازول عن طريق الفم (مجموعة التحكم، ن = 10) أو 5 ملغ عبر المنصة الخاصة بالوجه والفكين (مجموعة الدراسة، ن = 10). تم جمع عينات الدم في البداية، و15 دقيقة، و30 دقيقة لتقييم التعرض النظامي، مع استخدام الكروماتوغرافيا السائلة عالية الأداء (HPLC) لتحديد تركيزات الميترونيدازول في البلازما وحساب المساحة تحت منحنى تركيز البلازما-الوقت (AUC). تم استخدام تحليلات إحصائية غير معلمية بسبب توزيع البيانات غير الطبيعي، ولم يتم الإبلاغ عن أي أحداث سلبية في أي من المجموعتين.
أشارت التحليلات الأولية إلى تعرض نظامي مبكر كبير من الإدارة عبر الوجه والفكين، على الرغم من الجرعة الأقل، مع تأكيد تحليلات الحساسية على تعرض نظامي قابل للمقارنة بين المجموعتين. تشير النتائج إلى أن هذه المنصة لتوصيل الأدوية في جراحة الوجه والفكين هي طريقة واعدة لتوصيل الأدوية النظامية بشكل فعال عند جرعات منخفضة. تستنتج الدراسة أن هذه التقنية قابلة للتطبيق وتستحق مزيدًا من التحقيق السريري، خاصة للمرضى الذين يعانون من صعوبات في البلع، في حالات الطوارئ، أو أولئك الذين يحتاجون إلى إدارة الأدوية بشكل متكرر وبدون ألم. بالإضافة إلى ذلك، قد تكون المنصة مفيدة لتوصيل العلاجات التي يتم امتصاصها بشكل سيء في الجهاز الهضمي، بما في ذلك الببتيدات، البروتينات، الأجسام المضادة، والأدوية المعتمدة على الأحماض النووية، وقد تكون مفيدة بشكل خاص للمرضى الذين يعانون من حالات تنكس عصبي والذين يواجهون تحديات في الحفاظ على نظافة الفم.
مقدمة
تسلط المقدمة الضوء على الحاجة الملحة لتقنيات توصيل الأدوية الفعالة والآمنة والمستهدفة لتعزيز الفعالية العلاجية مع تقليل الآثار الجانبية. تواجه طرق إدارة الأدوية التقليدية – مثل المعوية، والوريدية، والعبر الجلدية، والأنفية، والرئوية، والعينية، والمهبلية – قيودًا كبيرة، بما في ذلك التحلل الإنزيمي في الجهاز الهضمي والتحديات في عبور الحواجز البيولوجية. مع زيادة التطبيق السريري للأحماض النووية، البروتينات، والأجسام المضادة، هناك طلب عاجل على استراتيجيات توصيل الأدوية المبتكرة القادرة على التغلب على هذه العقبات.
طرق
في هذه الدراسة، تم إجراء تحليلات إحصائية لتقييم الفروق بين طرق الإدارة عن طريق الفم والوجه والفكين. تم تلخيص المتغيرات المستمرة باستخدام الوسيطات والمدى بين الربعي (IQRs)، بينما تم التعبير عن المتغيرات الفئوية كتواتر ونسب مئوية. نظرًا لصغر حجم العينة وعدم توزيع البيانات بشكل طبيعي، تم استخدام طرق غير معلمية. تم تحليل النتائج الثنائية باستخدام اختبار فيشر الدقيق للمقارنات بين المجموعات واختبار مك نمار للمقارنات داخل المجموعة على مر الزمن. تم تقييم النتائج المستمرة باستخدام اختبار مان-ويتني U.
لتقييم التعرض النظامي المبكر، تم حساب المساحة تحت المنحنى (AUC) عند 15 و30 دقيقة. نظرًا للاختلافات الكبيرة في الجرعات المعطاة بين الطرق، تم استخدام AUC المعدل حسب الجرعة (DN-AUC) للتحليل الأساسي. تم تعيين القيم التي تقل عن حد الكشف (LOD) كـ LOD/2 لتقليل التحيز والحفاظ على جميع الموضوعات في التحليل. تم أيضًا إجراء تحليل حساسية باستخدام قيم AUC الخام، مستبعدة العينات التي تقل عن LOD، لاختبار قوة النتائج الأساسية. تم الإبلاغ عن أحجام التأثير باستخدام δ من كليف مع فترات ثقة 95%، وتم إجراء جميع التحليلات الإحصائية باستخدام IBM SPSS Statistics (الإصدار 29.0)، مع تعيين مستوى الدلالة عند α = 0.050.
النتائج
في هذه الدراسة، تم تحليل 57 عينة بلازما للكشف عن الميترونيدازول بعد طريقتين مختلفتين للإدارة: عن طريق الفم (400 ملغ) والوجه والفكين (5 ملغ). كانت العينات قبل الإدارة سلبية للميترونيدازول في كلا المجموعتين. بعد الإدارة، تم الكشف عن الميترونيدازول في 50% من مجموعة التحكم و100% من مجموعة الدراسة، مع فرق ذو دلالة إحصائية (p = 0.033). بعد 15 دقيقة من الإدارة، كانت 40% من العينات الفموية و55.6% من عينات الوجه والفكين إيجابية، مما زاد إلى 50% و77.8%، على التوالي، عند 30 دقيقة؛ ومع ذلك، لم تكن هذه الفروق ذات دلالة إحصائية (p = 1.0 للفموية وp = 0.687 للوجه والفكين).
استخدم التحليل الأساسي المساحة المعدلة حسب الجرعة تحت منحنى التركيز-الوقت (DN-AUC) لمقارنة الديناميكا الدوائية بين الطريقتين. كانت الوسيطة DN-AUC عند 15 دقيقة أعلى بشكل كبير لطريقة الوجه والفكين (2,274.20 AU*min) مقارنة بالطريقة الفموية (1.25 AU*min)، مع حجم تأثير قوي (δ من كليف = 0.91، p = 0.00074). عند 30 دقيقة، كانت الوسيطة DN-AUC لطريقة الوجه والفكين أيضًا أكبر (7,772.6 AU*min) مقارنة بالطريقة الفموية (3.63 AU*min)، مع حجم تأثير معتدل (δ من كليف = 0.87، p = 0.00151). أكدت تحليلات الحساسية هذه النتائج، مما يدل على وجود اختلافات قوية في تعرض الميترونيدازول بين طريقتي الإدارة.
المناقشة
في هذه الدراسة التجريبية، تم تقييم منصة جديدة لتوصيل الأدوية في جراحة الوجه والفكين لقدرتها على تحقيق تعرض نظامي للميترونيدازول بجرعة أقل بكثير مقارنة بالإدارة الفموية التقليدية. تم إعطاء المرضى الذين يحتاجون إلى علاج قناة الجذر الميترونيدازول عبر المنصة الخاصة بالوجه والفكين (5 ملغ) وعن طريق الفم (400 ملغ). أظهرت النتائج أن الميترونيدازول كان قابلاً للكشف في بلازما جميع المرضى الذين تلقوا التوصيل عبر الوجه والفكين، بينما أظهر 50% فقط من أولئك الذين تلقوا الإدارة عن طريق الفم مستويات قابلة للكشف. وجدت الدراسة فرقًا ذا دلالة إحصائية في قابلية كشف الدواء النظامي بين الطريقتين (p = 0.033)، مما يشير إلى أن طريقة الوجه والفكين تسمح بامتصاص نظامي أسرع من خلال تجاوز الامتصاص المعوي والأيض الأول.
أظهر التحليل أن طريقة الوجه والفكين قدمت تعرضًا نسبيًا وسطيًا كان أكبر بـ 1,819 مرة عند 15 دقيقة و2,141 مرة عند 30 دقيقة مقارنة بالإدارة عن طريق الفم، على الرغم من الجرعة الأقل. تؤكد هذه النتيجة على إمكانيات منصة الوجه والفكين لتوصيل الأدوية بشكل فعال في البيئات السريرية، خاصة لتحقيق توفر نظامي سريع عند جرعات منخفضة. تدعم غياب الأحداث السلبية خلال الدراسة السلامة الأولية لهذه الطريقة في التوصيل، مما يستدعي مزيدًا من التحقيق في تجارب سريرية أكبر للتحقق من هذه النتائج واستكشاف تطبيقاتها الأوسع في توصيل الأدوية.
DOI: https://doi.org/10.7759/cureus.103916
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41869139
Publication Date: 2026-02-19
Author(s): Sajani Ramachandran et al.
Primary Topic: Oral microbiology and periodontitis research
Overview
This randomized controlled trial (RCT) investigated a novel maxillofacial drug delivery platform designed for the safe, rapid, and controlled systemic administration of metronidazole, bypassing gastrointestinal absorption and first-pass hepatic metabolism. In this pilot study involving 20 patients undergoing maxillary first molar endodontic therapy, participants were assigned to receive either 400 mg of oral metronidazole (control group, n = 10) or 5 mg via the maxillofacial platform (study group, n = 10). Blood samples were collected at baseline, 15 minutes, and 30 minutes to evaluate systemic exposure, with high-performance liquid chromatography (HPLC) used to quantify plasma metronidazole concentrations and calculate the area under the plasma concentration-time curve (AUC). Non-parametric statistical analyses were employed due to non-normal data distribution, and no adverse events were reported in either group.
The primary analysis indicated significant early systemic exposure from the maxillofacial administration, despite the lower dose, with sensitivity analyses confirming comparable systemic exposure between groups. The findings suggest that this maxillofacial drug delivery platform is a promising method for effective systemic drug delivery at low doses. The study concludes that this technique is feasible and warrants further clinical investigation, particularly for patients with swallowing difficulties, in emergency situations, or those requiring frequent, painless drug administration. Additionally, the platform may be advantageous for delivering therapeutics that are poorly absorbed in the gastrointestinal tract, including peptides, proteins, antibodies, and nucleic acid-based drugs, and could be particularly beneficial for patients with neurodegenerative conditions who face challenges in maintaining oral hygiene.
Introduction
The introduction highlights the critical need for efficient, safe, and targeted drug delivery technologies to enhance therapeutic efficacy while reducing adverse effects. Traditional drug administration routes—such as enteral, parenteral, transdermal, nasal, pulmonary, ocular, and vaginal—face significant limitations, including enzymatic degradation in the gastrointestinal tract and challenges in crossing biological barriers. As the clinical application of nucleic acids, proteins, and antibodies rises, there is an urgent demand for innovative drug delivery strategies capable of overcoming these obstacles.
Methods
In this study, statistical analyses were conducted to evaluate the differences between oral and maxillofacial routes of administration. Continuous variables were summarized using medians and interquartile ranges (IQRs), while categorical variables were expressed as frequencies and percentages. Given the small sample size and non-normal distributions, non-parametric methods were employed. Binary outcomes were analyzed using Fisher’s exact test for comparisons between groups and McNemar’s test for within-group comparisons over time. Continuous outcomes were assessed with the Mann-Whitney U test.
To evaluate early systemic exposure, the area under the curve (AUC) was calculated at 15 and 30 minutes. Due to significant differences in administered doses between the routes, dose-normalized AUC (DN-AUC) was utilized for the primary analysis. Values below the limit of detection (LOD) were imputed as LOD/2 to minimize bias and retain all subjects in the analysis. A sensitivity analysis was also performed using raw AUC values, excluding samples below the LOD, to test the robustness of the primary findings. Effect sizes were reported using Cliff’s δ with 95% confidence intervals, and all statistical analyses were conducted using IBM SPSS Statistics (Version 29.0), with a significance level set at α = 0.050.
Results
In this study, 57 plasma samples were analyzed for metronidazole detection following two different administration routes: oral (400 mg) and maxillofacial (5 mg). Pre-administration samples were negative for metronidazole in both groups. Post-administration, metronidazole was detected in 50% of the control group and 100% of the study group, with a statistically significant difference (p = 0.033). At 15 minutes post-administration, 40% of oral samples and 55.6% of maxillofacial samples were positive, increasing to 50% and 77.8%, respectively, at 30 minutes; however, these differences were not statistically significant (p = 1.0 for oral and p = 0.687 for maxillofacial).
The primary analysis utilized the dose-normalized area under the concentration-time curve (DN-AUC) to compare pharmacokinetics between the two routes. The median DN-AUC at 15 minutes was significantly higher for the maxillofacial route (2,274.20 AU*min) compared to the oral route (1.25 AU*min), with a strong effect size (Cliff’s δ = 0.91, p = 0.00074). At 30 minutes, the median DN-AUC for the maxillofacial route was also greater (7,772.6 AU*min) than for the oral route (3.63 AU*min), with a moderate effect size (Cliff’s δ = 0.87, p = 0.00151). Sensitivity analyses confirmed these findings, indicating robust differences in metronidazole exposure between the two administration routes.
Discussion
In this pilot study, a novel maxillofacial drug delivery platform was evaluated for its ability to achieve systemic exposure of metronidazole at a significantly lower dose compared to conventional oral administration. Patients requiring root canal treatment had metronidazole administered via the maxillofacial platform (5 mg) and orally (400 mg). Results indicated that metronidazole was detectable in the plasma of all patients receiving the maxillofacial delivery, while only 50% of those receiving oral administration showed detectable levels. The study found a statistically significant difference in systemic drug detectability between the two routes (p = 0.033), suggesting that the maxillofacial route allows for more rapid systemic uptake by bypassing gastrointestinal absorption and first-pass metabolism.
The analysis revealed that the maxillofacial route provided a median relative exposure that was 1,819-fold greater at 15 minutes and 2,141-fold greater at 30 minutes compared to oral administration, despite the lower dose. This finding underscores the potential of the maxillofacial platform for effective drug delivery in clinical settings, particularly for achieving rapid systemic availability at low doses. The absence of adverse events during the study supports the preliminary safety of this delivery method, warranting further investigation in larger clinical trials to validate these findings and explore its broader applications in drug delivery.