Hielscher – Tecnología de Ultrasonidos

Producir biodegradables nanoesferas

micro- Biodegradable y nanoesferas pueden ser producidos en un proceso continuo, contacto- y libre de contaminación que puede ser fácilmente ejecutado en condiciones estériles.

Introducción

micro- Biodegradable y nanoesferas (MS, NS) hecha de poli (lactida-co-glicolida) (PLGA) o de otros materiales son sistemas de administración de antígeno de drogas y muy potentes con potencial inherente para el fármaco y el antígeno de orientación. Los métodos actuales para producir PLGA NS son procesos típicos por lotes y sufren de dificultades de ampliación de la escala en condiciones estériles. A continuación, presentamos un método nuevo y elegante para producir NS PLGA en un continuo, contacto- y proceso libre de contaminación que puede ser fácilmente se realizan en condiciones estériles. Durante todo el proceso de fabricación, el producto está en contacto directo solamente con vidrio estéril y tubos de Teflon®. El proceso se puede ejecutar en un sistema cerrado para evitar cualquier contaminación del medio ambiente.

métodos

PLGA50: 50 nanopartículas (Resomer® RG503H, Boehringer Ingelheim) se produjeron usando un proceso de extracción / evaporación de disolvente modificado [1]. PLGA se disolvió en diclorometano (2 o 5%) se dispersó en una solución acuosa 0,5% (w / w) PVA-solución por medio de la novela set-up experimental que implica un flujo continuo sin contacto ultrasonidos celular. El grueso O / W-dispersión se mezcla previamente primero mediante un agitador magnético y después se homogeneizó en el flujo a través de ultrasonidos de células (Velocidades de flujo de O- y W-fases estaban en 1: 8). Los nanogotas PLGA de disolvente inicialmente formado solidifican gradualmente durante el paso en los tubos para convertirse en nanopartículas de PLGA. endurecimiento final de las partículas se logró en un volumen mayor de solución de PVA al 0,5%.

Fig. 1: Montaje experimental para la producción de nanoesferas PLGA

Fig. 2: Diseño de flujo a través de ultrasonidos de células

resultados

Las nanopartículas con un diámetro medio de 485 nm se prepara fácilmente a partir de una solución de PLGA al 2% en DCM a 32W de potencia de sonicación (. Tab 1). La distribución de tamaño fue mono-modal con un ligero tailing (Fig. 3A). tamaños de nanopartículas extendieron 175-755 nm según los percentiles 10 y 90%. Repetibilidad del proceso de producción era consistentemente bueno, como se refleja por solamente variabilidad menor en el diámetro de partícula medio. la reducción de la emulsión de el tiempo de residencia en el campo sónico de 14 a 7 s tuvo solo un impacto menor en el tamaño de las nanopartículas. Una reducción de la potencia de sonicación de 32 a 25 W, sin embargo, dio como resultado un aumento significativo del tamaño de partícula medio de 485 a 700 nm, causado por un trazo más pronunciado de la curva de distribución de tamaño (figura 3A). Se encontró un aumento menos prominente, aunque significativo, en el tamaño medio de partícula de 485 a 600 nm cuando se usa una solución de PLGA al 5% en lugar de al 2%.

Por último, el más hidrófilo PLGA se intercambió por la PLA más hidrófobo y menor peso molecular sin cambios notables en medio de partícula de tamaño y tamaño de distribución. No se observaron diferencias en la morfología de los diferentes lotes de partículas preparadas a partir de soluciones de polímero al 2%. Todos ellos exhiben formas perfectamente esféricas y superficies lisas (Fig. 3B). Las partículas hechas de la solución de PLGA 5%, sin embargo, eran menos esférica, mostró superficies ligeramente arrugadas, y fusiones de dos o a veces más partículas (Fig. 3C).

Tabla 1. El diámetro medio de PLGA50: 50 nanoesferas preparadas en condiciones diferentes. Media de dos lotes ± desviación absoluta.

Fig. 3: nanopartículas de PLGA. (A): La distribución de tamaño de partículas preparadas a una concentración de polímero / potencia de sonicación de 2% / 32W, 5% / 32W, y 2% / 25W%; tiempo de residencia = 14 s. (B), (C): imágenes SEM de las partículas preparadas a partir de soluciones de 2 y 5% de polímero, respectivamente. El tiempo de residencia = 14s; poder sonicación = 32W. Las barras representan 1 micra.

Discusiones y conclusiones

El flujo a través de ultrasonidos de células se encontró que era muy adecuado para la producción a base de emulsión de disolvente de extracción / evaporación de nanoesferas poliméricas biodegradables. La investigación futura será dirigida hacia a escala el proceso y el aumento de la potencia de entrada para producir emulsiones incluso más finos. Además, la idoneidad de la célula para la preparación de agua-en-aceite Emulsiones, p.ej. para su posterior procesamiento en microesferas cargadas con fármaco, será estudiado.

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Referencias

Freitas, S .; Hielscher, G .; Merkle, H. P .; Gander, B .:Un método rápido y sencillo para producir Biodegradable nanoesferas, en: Células europeos y Materiales Vol. 7. Supl. 2, 2004 (página 28)

Esta información se presentó en la Sociedad Suiza de Biomateriales