Bioloji parçalana bilən nanosferlərin istehsalı

Bioloji parçalana bilən mikro- və nanosferlər steril şəraitdə asanlıqla həyata keçirilə bilən fasiləsiz, təmassız və çirklənməsiz prosesdə istehsal edilə bilər.

Giriş

poly(lactide-coglycolide) (PLGA) və ya digər materiallardan hazırlanmış bioloji parçalana bilən mikro- və nanosferlər (MS, NS) dərmanların və antigenlərin hədəfə yönəldilməsi üçün özünəməxsus potensiala malik çox güclü dərman və antigen çatdırılma sistemləridir. PLGA NS istehsalı üçün mövcud üsullar tipik partiyalı proseslərdir və steril şəraitdə istehsal miqyasının artırılmasında çətinliklərlə üzləşir. Burada PLGA nanosferlərini steril şəraitdə asanlıqla həyata keçirilə bilən fasiləsiz, təmassız və çirklənməsiz prosesdə istehsal etmək üçün yeni və zərif bir üsul təqdim edirik. Bütün istehsal prosesi ərzində məhsul yalnız steril şüşə və Teflon® borularla birbaşa təmasda olur. Ətraf mühitdən hər hansı çirklənmənin qarşısını almaq üçün proses qapalı sistemdə həyata keçirilə bilər.

Hielscher təmassız ultrasəs emalı üçün Dmini axın hüceyrəsindən istifadə etməklə nanohissəciklərin çirklənməsiz sintezi üçün qurğunun sxemi

Ultrasəslə təmassız nanosfer istehsalı üsulu

PLGA50:50 nanohissəcikləri (Resomer® RG503H, Boehringer Ingelheim) modifikasiya edilmiş həlledici ekstraksiyası/buxarlandırılması prosesi ilə istehsal edilmişdir. Dixlormetanda həll edilmiş PLGA (2 və ya 5%) təmassız Dmini axınlı ultrasəs emalı hüceyrəsini ehtiva edən yeni eksperimental qurğu vasitəsilə sulu 0,5% (w/w) PVA məhlulunda dispersləşdirilmişdir. İri dispers O/W dispersiyası əvvəlcə maqnit qarışdırıcı ilə ilkin olaraq qarışdırılmış, sonra isə təmassız Dmini axınlı ultrasəs hüceyrəsində homogenləşdirilmişdir (O və W fazalarının axın sürətləri 1:8 nisbətində idi). İlkin olaraq yaranan PLGA–həlledici nanodamcıları borulardan keçərkən tədricən bərkiyərək PLGA nanohissəciklərinə çevrilmişdir. Hissəciklərin son bərkiməsi daha böyük həcmdə 0,5% PVA məhlulunda əldə edilmişdir.

Nanohissəciklərin çirklənməsiz sintezi üçün təmassız Dmini ultrasəs axın hüceyrəsi

Nəticələr

Orta diametri 485 nm olan nanohissəciklər DCM-də 2% PLGA məhlulundan 32W ultrasəs emalı gücündə asanlıqla hazırlanmışdır (Cədvəl 1). Ölçü paylanması bir modallı olmuş və cüzi uzanmış quyruq hissəsi göstərmişdir (Şək. 3A). 10 və 90% persentillərinə əsasən nanohissəciklərin ölçüləri 175 ilə 755 nm arasında dəyişmişdir. İstehsal prosesinin təkrarlanma qabiliyyəti daim yaxşı olmuşdur ki, bu da hissəciklərin orta diametrinin yalnız cüzi dəyişkənliyində əks olunmuşdur. Azaldılması Cədvəl 1. Müxtəlif şəraitlərdə hazırlanmış PLGA50:50 nanosferlərinin orta diametri. İki partiyanın orta qiyməti ± mütləq kənarlaşma.[/caption]

Nəhayət, daha hidrofil PLGA hissəciklərin orta ölçüsündə və ölçü paylanmasında nəzərəçarpan dəyişiklik olmadan daha hidrofob və daha aşağı molekulyar kütləli PLA ilə əvəz edilmişdir. 2% polimer məhlullarından hazırlanmış müxtəlif hissəcik partiyalarının morfologiyasında heç bir fərq müşahidə edilməmişdir. Onların hamısı mükəmməl sferik formaya və hamar səthlərə malik olmuşdur (Şək. 3B). Lakin 5% PLGA məhlulundan hazırlanmış hissəciklər daha az sferik olmuş, səthlərində cüzi qırışlar və iki, bəzən isə daha çox hissəciyin birləşməsi müşahidə edilmişdir (Şək. 3C).

Şək. 3: PLGA nanohissəcikləri. (A): Polimer konsentrasiyası/ ultrasəs emalı gücü 2%/ 32W, 5%/ 32W və 2%/ 25W% olduqda hazırlanmış hissəciklərin ölçü paylanması; qalma müddəti = 14 s. (B),(C): Müvafiq olaraq 2 və 5% polimer məhlullarından hazırlanmış hissəciklərin SEM görüntüləri. Qalma müddəti = 14s; ultrasəs emalı gücü = 32W. Miqyas xətləri 1 mikronu göstərir.
(Tədqiqat və şəkillər: © Freitas et al., 2006)

Müzakirə və nəticə

Axınlı ultrasəs hüceyrəsinin emulsiya–həlledici ekstraksiyası/buxarlandırılması əsasında bioloji parçalana bilən polimer nanosferlərin istehsalı üçün çox uyğun olduğu müəyyən edilmişdir. Gələcək tədqiqatlar daha da incə emulsiyalar əldə etmək üçün prosesin miqyasının artırılmasına və daxil edilən gücün yüksəldilməsinə yönəldiləcəkdir. Bundan əlavə, hüceyrənin yağda su emulsiyalarının hazırlanması, məsələn, sonradan dərman yüklənmiş mikrosferlərə çevrilməsi üçün yararlılığı öyrəniləcəkdir.

Ədəbiyyat

• Freitas, S.; Hielscher, G.; Merkle, H. P.; Gander, B.: A Fast and Simple Method for Producing Biodegradable Nanospheres, in: European Cells and Materials Vol. 7. Suppl. 2, 2004 (page 28). This study was presented at the Swiss Society of Biomaterials.