Biohajoavien nanopallojen tuottaminen
Biohajoavia mikro- ja nanopalloja voidaan tuottaa jatkuvassa, kosketuksettomassa ja kontaminaatiottomassa prosessissa, jota voidaan helposti käyttää steriileissä olosuhteissa.
Johdanto
Biohajoavat mikro- ja nanopallot (MS, NS), jotka on valmistettu poly(laktidi-koglykolidista) (PLGA) tai muista materiaaleista, ovat erittäin tehokkaita lääkkeiden ja antigeenien annostelujärjestelmiä, joilla on luontainen potentiaali lääkkeiden ja antigeenien kohdentamiseen. Nykyiset menetelmät PLGA NS:n tuottamiseksi ovat tyypillisiä panosprosesseja, ja niitä on vaikea skaalata steriileissä olosuhteissa. Tässä esittelemme uuden ja tyylikkään menetelmän PLGA NS:n tuottamiseksi jatkuvassa, kontakti- ja Kontaminaatiovapaa prosessi jota voidaan helposti käyttää steriileissä olosuhteissa. Koko valmistusprosessin ajan tuote on suorassa kosketuksessa vain steriilien lasi- ja teflonputkien® kanssa. Prosessi voidaan suorittaa suljetussa järjestelmässä ympäristön saastumisen estämiseksi.
Menetelmät
PLGA50:50-nanohiukkaset (Resomer® RG503H, Boehringer Ingelheim) valmistettiin modifioidulla liuotinuutto-/haihdutusprosessilla [1]. Dikloorimetaaniin liuotettu PLGA (2 tai 5 %) dispergoitiin 0,5-prosenttiseen (w/w) PVA-vesiliuokseen uudella koejärjestelyllä, johon sisältyy kosketukseton läpivirtaus ultrasonication-solu. Karkea O/W-dispersio esisekoitetaan ensin magneettisekoittimella ja homogenoidaan sitten Ultraääni läpivirtaussolu (O- ja W-vaiheiden virtausnopeudet olivat 1:8). Alun perin muodostuneet PLGA-liuottimen nanopisarat jähmettyivät vähitellen putkien läpikulun aikana PLGA-nanohiukkasiksi. Hiukkasten lopullinen kovettuminen saavutettiin suuremmassa tilavuudessa 0,5% PVA-liuosta.
Kuva 1: Kokeellinen järjestely PLGA-nanopallojen tuotantoon
Kuva 2: Suunnittelu Ultraääni läpivirtaussolu
Tulokset
Nanohiukkaset, joiden keskimääräinen halkaisija oli 485 nm, valmistettiin helposti 2% PLGA-liuoksesta DCM: ssä 32 W: n sonikaatioteholla (välilehti 1). Kokojakauma oli monomodaalinen, ja siinä oli hieman pyrstöä (kuva 3A). Nanohiukkaskoot ulottuivat 175: stä 755 nm: iin 10 ja 90%: n persentiilien mukaan. Tuotantoprosessin toistettavuus oli jatkuvasti hyvä, mikä näkyi vain vähäisenä vaihteluna hiukkasten keskimääräisessä halkaisijassa. Laske emulsion Viipymäaika äänikentässä 14–7 sekuntia vaikutti vain vähän nanohiukkaskokoon. Sonikaatiotehon pienentäminen 32: sta 25 W: iin johti kuitenkin keskimääräisen hiukkaskoon merkittävään kasvuun 485: stä 700 nm: iin, mikä johtui kokojakaumakäyrän selvemmästä hännästä (kuva 3A). Vähemmän näkyvä, vaikkakin merkittävä kasvu keskimääräisessä hiukkaskoossa 485: stä 600 nm: iin havaittiin, kun käytettiin 5%: n PLGA-liuosta 2%: n sijasta.
Lopuksi hydrofiilisempi PLGA vaihdettiin hydrofobisempaan ja pienimolekyylipainoisempaan PLA:han ilman huomattavia muutoksia hiukkasten keskimääräisessä koossa ja kokojakaumassa. 2-prosenttisista polymeeriliuoksista valmistettujen eri hiukkaserien morfologiassa ei havaittu eroja. Niillä kaikilla oli täydellisen pallomainen muoto ja sileät pinnat (kuva 3B). 5-prosenttisesta PLGA-liuoksesta valmistetut hiukkaset olivat kuitenkin vähemmän pallomaisia, niissä oli hieman ryppyisiä pintoja ja kahden tai joskus useamman hiukkasen fuusioita (kuva 3C).
Taulukko 1. PLGA50:50-nanopallojen keskimääräinen halkaisija, joka on valmistettu eri olosuhteissa. Kahden erän ± absoluuttisen poikkeaman keskiarvo.
Kuva 3: PLGA-nanohiukkaset. (A): Polymeeripitoisuudella / sonikaatioteholla valmistettujen hiukkasten kokojakauma 2% / 32W, 5% / 32W ja 2% / 25W%; viipymäaika = 14 s. (B),(C): SEM-kuvat hiukkasista, jotka on valmistettu vastaavasti 2 ja 5% polymeeriliuoksista. Viipymäaika = 14 s; Sonikaatioteho = 32W. Palkit edustavat 1 mikronia.
Keskustelu ja johtopäätökset
Sitä Ultraääni läpivirtaussolu todettiin soveltuvan hyvin biohajoavien polymeeristen nanopallojen emulsio-liuotinuutto-/haihdutuspohjaiseen tuotantoon. Tuleva tutkimus suunnataan prosessin skaalaamiseen ja tehonsyötön lisäämiseen entistä hienompien emulsioiden tuottamiseksi. Lisäksi kennon soveltuvuus veden valmistukseen öljyssä Emulsiot, esimerkiksi jatkojalostusta lääkeainekuormitteisiksi mikropalloiksi, tutkitaan.
Kirjallisuus
Freitas, S.; Hielscher, G.; Merkle, H. P.; Gander, B.:Nopea ja yksinkertainen menetelmä biohajoavien nanopallojen tuottamiseksi, julkaisussa: European Cells and Materials Vol. 7. Liite 2, 2004 (sivu 28)
Nämä tiedot esiteltiin Sveitsin biomateriaaliyhdistyksessä