Technologie des ultrasons Hielscher

La production Biodégradable nanosphères

micro et nanosphères Biodégradable peuvent être produits dans un processus continu, contact- et sans contamination qui peut être exécuté facilement dans des conditions stériles.

introduction

micro- et nanosphères Biodégradable (MS, NS) en poly (lactide-glycolide) (PLGA) ou d'autres matériaux sont très puissants systèmes de médicaments et de distribution de l'antigène ayant un potentiel inhérent pour le ciblage de médicament et de l'antigène. Les méthodes actuelles pour produire PLGA NS sont des processus de traitement par lots typiques et souffrent de difficultés d'upscaling dans des conditions stériles. Nous présentons ici une méthode nouvelle et élégante pour produire PLGA NS dans un processus continu, et contact- processus sans contamination qui peut être exécuté facilement dans des conditions stériles. Au cours du processus de fabrication, le produit est en contact direct avec le verre que stérile et tubes Teflon®. Le processus peut être exécuté dans un système fermé pour éviter toute contamination de l'environnement.

méthodes

PLGA50: 50 nanoparticules (Resomer® RG503H, Boehringer Ingelheim) ont été produites en utilisant un procédé d'extraction / d'évaporation de solvant modifié [1]. PLGA dissous dans du dichlorométhane (2 ou 5%) a été dispersé dans aqueuse à 0,5% (p / p) de solution de PVA à l'aide du nouveau dispositif expérimental impliquant un écoulement sans contact cellule ultrasonication. Le O grossier / W-dispersion a d'abord été mélangé au préalable par un agitateur magnétique, puis homogénéisé dans le écoulement ultrasonique cellule (Débits de O- et W-phases étaient à 1: 8). Les nanogouttes PLGA-solvant initialement formé progressivement solidifié lors du passage dans les tubes pour devenir des nanoparticules de PLGA. le durcissement final des particules a été réalisée dans un volume plus important d'une solution de PVA à 0,5%.

Fig. 1: Dispositif expérimental pour la production de PLGA nanosphères

Figure 2:. Conception écoulement ultrasonique cellule

Résultats

Nanoparticules ayant un diamètre moyen de 485 nm ont été aisément préparés à partir d'une solution de PLGA à 2% dans du DCM à 32W puissance de sonication (Tab. 1). La distribution de taille est mono-modale avec un léger queue (Fig. 3A). la taille des nanoparticules étendues 175-755 nm en fonction des 10 et 90% percentiles. Répétabilité du processus de production était toujours de bonne qualité, comme en témoigne la variabilité seulement mineur dans le diamètre de particule moyen. l'abaissement de la émulsion de le temps de résidence dans le champ sonore de 14 à 7s n'a eu qu'un impact mineur sur la taille des nanoparticules. Cependant, une réduction de la puissance de sonication de 32 à 25 W a entraîné une augmentation significative de la taille moyenne des particules de 485 à 700 nm, causée par un allongement plus marqué de la courbe de distribution des tailles (figure 3A). Une augmentation moins importante, quoique significative, de la taille moyenne des particules de 485 à 600 nm a été observée lors de l'utilisation d'une solution de PLGA à 5% au lieu de 2%.

Enfin, le PLGA a été échangé pour le PLA de masse moléculaire plus hydrophobe et inférieure plus hydrophile sans changements notables dans la particule moyenne distribution de taille et la taille. Aucune différence n'a été observée dans la morphologie des différents lots de particules préparées à partir de solutions à 2% de polymère. Ils ont tous montré des formes parfaitement sphériques et des surfaces lisses (Fig. 3B). Les particules à base de la solution de PLGA à 5%, cependant, étaient moins sphérique, a montré des surfaces légèrement ridée, et des fusions de deux ou parfois plus de particules (Fig. 3C).

Tableau 1. Diamètre moyen de PLGA50: 50 nanosphères préparées dans des conditions différentes. Moyenne de deux lots ± écart absolu.

La figure 3:. Nanoparticules de PLGA. (A): distribution des tailles des particules préparées à puissance concentration de polymère / sonication de 2% / 32W, 5% / 32W, et 2% / 25W%; temps de séjour = 14 s. (B), (C): des images SEM de particules préparées à partir de 2 et 5% des solutions de polymères, respectivement. Le temps de séjour = 14s; sonication power = 32W. Les barres représentent 1 micron.

Discussion et conclusions

Le écoulement ultrasonique cellule a été trouvé à être bien adapté pour la production à base de solvant d'extraction-émulsion / évaporation de nanosphères polymériques biodégradables. Les recherches futures sera dirigé vers mise à l'échelle le processus et l'augmentation de l'apport d'énergie pour produire des émulsions encore plus fines. En outre, l'aptitude de la cellule pour la préparation d'eau-dans-huile émulsions, par exemple. pour un traitement ultérieur dans des microsphères chargées de médicament, seront étudiés.

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Littérature

Freitas, S .; Hielscher, G .; Merkle, H. P .; Gander, B .:Une méthode rapide et simple pour la production Biodégradable nanosphères, dans: cellules européennes et matières Vol. 7. Suppl. 2, 2004 (page 28)

Cette information a été présentée à la Société suisse de Biomatériaux