Biologisesti hajoavien nanospereiden tuottaminen

Biologisesti hajoavia mikro- ja nanopalloja voidaan tuottaa jatkuvassa kontakti- ja saastumattomassa prosessissa, joita voidaan helposti käyttää steriileissä olosuhteissa.

esittely

Biologisesti hajoavat mikro- ja nanopallot (MS, NS) poly (laktidikoglykolidi) (PLGA) tai muut materiaalit ovat erittäin voimakkaita lääke- ja antigeeninjakelujärjestelmiä, joilla on luontainen potentiaali lääke- ja antigeenikohdistukselle. Nykyiset menetelmät PLGA NS: n tuottamiseksi ovat tyypillisiä eräprosesseja ja kärsivät vaikeuksista skaalautumisen yhteydessä steriileissä olosuhteissa. Tässä esittelemme uudenlaisen ja tyylikkään menetelmän PLGA NS: n tuottamiseksi jatkuvatoimiseen, kosketus- ja saastumattomasta prosessista jotka voidaan helposti käyttää steriileissä olosuhteissa. Koko valmistusprosessin aikana tuote on suorassa kosketuksessa vain steriililasien ja Teflon®-putkien kanssa. Prosessia voidaan käyttää suljetussa järjestelmässä ympäristöön kohdistuvan saastumisen estämiseksi.

menetelmät

PLGA50: 50 nanopartikkelia (Resomer® RG503H, Boehringer Ingelheim) tuotettiin käyttäen modifioitua liuotinuutto- / haihdutusprosessia [1]. PLGA liuotettu dikloorimetaaniin (2 tai 5%) dispergoitiin vesipitoiseen 0,5% (p / p) PVA-liuokseen uuden kokeellisen kokoonpanon avulla, jossa oli kontaktiton virtaus ultrasonication solu. Karkea O / W-dispersio ensin esisekoitettiin magneettisekoittajalla ja homogenisoitiin sitten ultraääniläpiviennin läpi (O- ja W-vaiheiden virtausnopeudet olivat 1: 8). Alun perin muodostetut PLGA-liuotin-nanopropletit vähitellen kiinteytyivät putkien kulkemisen aikana PLGA-nanopartikkeleiksi. Hiukkasten lopullinen kovettuminen saavutettiin suuremmassa tilavuudessa 0,5% PVA-liuosta.

Kuva 1: Kokeellinen kokoonpano PLGA-nanosakeiden tuottamiseksi

Kuva 2: Suunnittelu ultraääniläpiviennin läpi

tulokset

Nanopartikkeleita, joiden keskimääräinen halkaisija oli 485 nm, valmistettiin helposti 2-prosenttisesta PLGA-liuoksesta DCM: ssä 32 W: n sonnointiteholla (taulukko 1). Kokojakauma oli mono-modaalinen ja hieman karhea (kuva 3A). Nanopartikkelikokoja laajennettiin 175: stä 755 nm: iin 10 ja 90%: n prosenttiosuuksien mukaan. Tuotantoprosessin toistettavuus oli jatkuvasti hyvä, mikä näkyy vain pienessä vaihtelevuudessa keskimääräisessä hiukkashalkaisijassa. Laske emulsio n viipymisaika sonikenttään 14: sta 7: een oli vain vähäinen vaikutus nanopartikkelikokoon. Sonication-tehon pienentäminen 32: sta 25 W: seen johti kuitenkin huomattavaan keskimääräisen hiukkaskokoon 485: stä 700 nm: iin, mikä aiheutui kokojakaumakäyrän selkeämmästä repäisystä (kuvio 3A). Vähemmän merkittävää, vaikka huomattavaa keskimääräisen hiukkaskokoa 485: stä 600 nm: iin saatiin, kun käytettiin 5% 2-prosenttisen PLGA-liuoksen sijaan.

Lopuksi, enemmän hydrofiilinen PLGA vaihdettiin hydrofobisempi ja alempi molekyylipaino PLA ilman havaittavia muutoksia hiukkasten keskikokoon ja kokojakaumaan. Eroja eri partikkeleiden morfologiasta ei havaittu eroista, jotka oli valmistettu 2% polymeeriliuoksista. Ne kaikki osoittivat täysin pallomaisia ​​muotoja ja sileitä pintoja (kuva 3B). 5-prosenttisesta PLGA-liuoksesta tehdyt hiukkaset olivat kuitenkin vähemmän pallomaisia, osoittaneet hieman ryppyisiä pintoja ja kahden tai useamman partikkelin fuusioista (kuvio 3C).

Taulukko 1. PLGA50: n keskimääräinen läpimitta: 50 nanosoundia valmistettu eri olosuhteissa. Kahden erän keskiarvo ± absoluuttinen poikkeama.

Kuva 3: PLGA-nanopartikkelit. (A): Hiukkasten kokojakauma, joka on valmistettu polymeerikonsentraatiosta / sonikaatiovoimasta 2% / 32W, 5% / 32W ja 2% / 25W%; viipymäaika = 14 s. (B), (C): SEM-kuvioita hiukkasista, jotka on valmistettu vastaavasti 2 ja 5% polymeeriliuoksista. Oleskeluaika = 14 s; sonication power = 32W. Baarit edustavat 1 mikronia.

Keskustelu ja päätelmät

Nniiden ultraääniläpiviennin läpi todettiin sopivaksi hyvin biohajoavien polymeeristen nanohöyryjen emulsio-liuottimen uuttamiseen / haihdutukseen perustuvalle tuotannolle. Tuleva tutkimus suunnataan prosessin laajentamiseen ja tehonsyötön lisäämiseen entistä hienomman emulsion tuottamiseksi. Lisäksi solujen soveltuvuus veden valmistamiseen öljyssä emulsiot, esim. jatkokäsiteltäessä lääkeaineita sisältäville mikrohelmille, tutkitaan.

Kirjallisuus

Freitas, S .; Hielscher, G .; Merkle, HP; Gander, B .:Nopea ja yksinkertainen menetelmä biologisesti hajoavien nanospereiden valmistamiseksi, julkaisussa: European Cells and Materials Vol. 7. Suppl. 2, 2004 (sivu 28)

Nämä tiedot esitettiin Sveitsin Biomaterials -yhdistyksessä