Производство на биоразградими наносфери
Биоразградимите микро- и наносфери могат да бъдат произведени в непрекъснат, безконтактен и замърсяващ процес, който може лесно да се изпълнява при стерилни условия.
Въвеждането
Биоразградимите микро- и наносфери (MS, NS), направени от поли(лактид-когликолид) (PLGA) или други материали, са много мощни системи за доставяне на лекарства и антигени с присъщ потенциал за насочване на лекарства и антигени. Настоящите методи за производство на PLGA NS са типични партидни процеси и страдат от трудности при увеличаване на мащаба при стерилни условия. Тук представяме нов и елегантен метод за производство на PLGA NS в непрекъснат, контактен и Процес без замърсяване които могат лесно да се използват при стерилни условия. По време на целия производствен процес продуктът е в пряк контакт само със стерилно стъкло и тефлонови® тръби. Процесът може да се изпълнява в затворена система, за да се предотврати замърсяване на околната среда.
Методи
Наночастиците PLGA50:50 (Resomer® RG503H, Boehringer Ingelheim) са произведени с помощта на модифициран процес на екстракция/изпаряване с разтворител [1]. PLGA, разтворен в дихлорметан (2 или 5%), се диспергира във воден 0,5% (w/w) PVA-разтвор с помощта на новата експериментална инсталация, включваща безконтактен поток ултразвукова клетка. Грубата O/W-дисперсия първо се смесва предварително от магнитна бъркалка и след това се хомогенизира в Ултразвукова проточна клетка (дебитите на O- и W-фазите бяха 1:8). Първоначално образуваните PLGA-разтворителни нанокапчици постепенно се втвърдяват по време на преминаването в епруветките, за да се превърнат в PLGA наночастици. Окончателното втвърдяване на частиците се постига в по-голям обем от 0,5% PVA разтвор.
1: Експериментална инсталация за производство на PLGA наносфери
Фиг.2: Проектиране на Ултразвукова проточна клетка
Резултати
Наночастици със среден диаметър 485 nm са лесно получени от 2% PLGA разтвор в DCM при 32W ултразвукова мощност (таб. 1). Разпределението по размер е мономодално с лека опашка (фиг. 3А). Размерите на наночастиците се разширяват от 175 до 755 nm според 10 и 90% персентили. Повторяемостта на производствения процес е постоянно добра, което се отразява само от незначителна променливост в средния диаметър на частиците. Понижаване на Емулсия Времето за престой в звуковото поле от 14 до 7 секунди имаше само незначително влияние върху размера на наночастиците. Намаляването на ултразвуковата мощност от 32 на 25 W обаче води до значително увеличаване на средния размер на частиците от 485 на 700 nm, причинено от по-изразена опашка на кривата на разпределение на размера (фиг. 3A). По-малко забележимо, но значително увеличение на средния размер на частиците от 485 на 600 nm е установено при използване на 5% вместо 2% PLGA разтвор.
И накрая, по-хидрофилният PLGA е заменен с по-хидрофобния PLA с по-ниско молекулно тегло без забележими промени в средния размер на частиците и разпределението на размерите. Не са наблюдавани разлики в морфологията на различните партиди частици, приготвени от 2% полимерни разтвори. Всички те показват перфектно сферични форми и гладки повърхности (фиг. 3B). Частиците, направени от 5% PLGA разтвор, обаче са по-малко сферични, показват леко набръчкани повърхности и сливане на две или понякога повече частици (фиг. 3C).
Таблица 1. Среден диаметър на наносферите PLGA50:50, приготвени при различни условия. Средна стойност на две партиди ± абсолютно отклонение.
3: PLGA наночастици. (A): Разпределение по размер на частици, приготвени при полимерна концентрация/ултразвукова мощност от 2%/32W, 5%/32W и 2%/25W%; време на престой = 14 s. (B),(C): SEM снимки на частици, приготвени съответно от 2 и 5% полимерни разтвори. Време на престой = 14 секунди; мощност на ултразвука = 32W. Лентите представляват 1 микрон.
Обсъждане и заключения
Проектът Ултразвукова проточна клетка беше установено, че е много подходящ за производство на биоразградими полимерни наносфери с екстракция/изпаряване с емулсия-разтворител. Бъдещите изследвания ще бъдат насочени към разширяване на процеса и увеличаване на вложената мощност, за да се получат още по-фини емулсии. В допълнение, годността на клетката за приготвяне на вода в масло Емулсии, например за по-нататъшна преработка в микросфери, заредени с лекарства, ще бъдат проучени.
Литература
Фрейтас, С.; Хилшер, Г.; Меркъл, Х. П.; Гандър, Б.:Бърз и прост метод за производство на биоразградими наносфери, в: Европейски клетки и материали, том 7. Допълнение 2, 2004 (страница 28)
Тази информация беше представена в Швейцарското дружество по биоматериали