જૈવવિઘટનીય નેનોગોળકોનું ઉત્પાદન

જૈવવિઘટનીય સૂક્ષ્મગોળકો અને નેનોગોળકોનું ઉત્પાદન સતત, સંપર્કરહિત અને દૂષણરહિત પ્રક્રિયામાં કરી શકાય છે, જેને જંતુરહિત પરિસ્થિતિઓમાં સરળતાથી ચલાવી શકાય છે.

પરિચય

poly(lactide-coglycolide) (PLGA) અથવા અન્ય સામગ્રીમાંથી બનેલા જૈવવિઘટનીય સૂક્ષ્મગોળકો અને નેનોગોળકો (MS, NS) દવા અને પ્રતિજનને લક્ષિત સ્થાને પહોંચાડવાની આંતરિક સંભાવના ધરાવતી અત્યંત અસરકારક દવા અને પ્રતિજન વિતરણ પ્રણાલીઓ છે. PLGA NS બનાવવાની વર્તમાન પદ્ધતિઓ સામાન્ય બેચ પ્રક્રિયાઓ છે અને જંતુરહિત પરિસ્થિતિઓમાં તેમનો ઉત્પાદન વ્યાપ વધારવામાં મુશ્કેલીઓ પડે છે. અહીં અમે સતત, સંપર્કરહિત અને દૂષણરહિત પ્રક્રિયામાં PLGA નેનોગોળકો બનાવવાની એક નવીન અને સુવ્યવસ્થિત પદ્ધતિ રજૂ કરીએ છીએ, જેને જંતુરહિત પરિસ્થિતિઓમાં સરળતાથી ચલાવી શકાય છે. સમગ્ર ઉત્પાદન પ્રક્રિયા દરમિયાન ઉત્પાદન માત્ર જંતુરહિત કાચ અને Teflon® નળીઓના જ સીધા સંપર્કમાં રહે છે. પર્યાવરણમાંથી કોઈપણ દૂષણ અટકાવવા માટે આ પ્રક્રિયા બંધ પ્રણાલીમાં ચલાવી શકાય છે.

Hielscher સંપર્કરહિત સોનિકેશન ફ્લો-સેલ Dmini વડે નેનોકણોના દૂષણરહિત સંશ્લેષણ માટેની ગોઠવણીનું યોજનાચિત્ર

અલ્ટ્રાસોનિક સંપર્કરહિત નેનોગોળક ઉત્પાદનની પદ્ધતિ

સંશોધિત દ્રાવક નિષ્કર્ષણ/બાષ્પીભવન પ્રક્રિયાનો ઉપયોગ કરીને PLGA50:50 નેનોકણો (Resomer® RG503H, Boehringer Ingelheim) બનાવવામાં આવ્યા હતા. ડાઇક્લોરોમિથેનમાં ઓગાળેલા PLGA (2 અથવા 5%)ને સંપર્કરહિત પ્રવાહમાર્ગી અલ્ટ્રાસોનિકેશન સેલ Dmini ધરાવતી નવીન પ્રાયોગિક ગોઠવણી દ્વારા જલીય 0.5% (w/w) PVA દ્રાવણમાં વિક્ષેપિત કરવામાં આવ્યું હતું. સ્થૂળ O/W વિક્ષેપણને પહેલાં ચુંબકીય સ્ટિરર વડે પૂર્વમિશ્રિત કરવામાં આવ્યું હતું અને પછી સંપર્કરહિત અલ્ટ્રાસોનિક પ્રવાહમાર્ગી સેલ Dminiમાં સમાનાંગીકૃત કરવામાં આવ્યું હતું (O- અને W-પ્રાવસ્થાઓના પ્રવાહ દર 1:8 હતા). શરૂઆતમાં બનેલાં PLGA-દ્રાવક નેનો ટીપાં નળીઓમાંથી પસાર થતી વખતે ધીમે ધીમે ઘનીભૂત થઈને PLGA નેનોકણો બન્યાં હતાં. 0.5% PVA દ્રાવણના વધુ મોટા કદમાં કણોનું અંતિમ કઠિનીકરણ પ્રાપ્ત કરવામાં આવ્યું હતું.

દૂષણરહિત નેનોકણ સંશ્લેષણ માટે અલ્ટ્રાસોનિક સંપર્કરહિત ફ્લો સેલ Dmini

પરિણામો

DCMમાંના 2% PLGA દ્રાવણમાંથી 32W સોનિકેશન શક્તિએ 485 nm સરેરાશ વ્યાસ ધરાવતા નેનોકણો સરળતાથી તૈયાર કરવામાં આવ્યા હતા (કોષ્ટક 1). કદનું વિતરણ એકશિખરી હતું અને તેની પૂંછડી સહેજ લંબાયેલી હતી (આકૃતિ 3A). 10 અને 90% પર્સેન્ટાઇલ અનુસાર નેનોકણોનાં કદ 175 થી 755 nm સુધી વિસ્તરેલાં હતાં. ઉત્પાદન પ્રક્રિયાની પુનરાવર્તનીયતા સતત સારી રહી હતી, જે કણોના સરેરાશ વ્યાસમાં માત્ર નજીવા ફેરફારથી પ્રતિબિંબિત થતી હતી. ઘટાડવું કોષ્ટક 1. વિવિધ પરિસ્થિતિઓમાં તૈયાર કરાયેલા PLGA50:50 નેનોગોળકોનો સરેરાશ વ્યાસ. બે બેચની સરેરાશ ± નિરપેક્ષ વિચલન.[/caption]

છેલ્લે, વધુ જલસ્નેહી PLGAને બદલે વધુ જલવિરાગી અને ઓછા અણુભારવાળા PLAનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો હતો, જેમાં કણોના સરેરાશ કદ અને કદ વિતરણમાં કોઈ ધ્યાનપાત્ર ફેરફાર થયો નહોતો. 2% પોલિમર દ્રાવણોમાંથી તૈયાર કરાયેલા કણોના વિવિધ બેચના આકારવિજ્ઞાનમાં કોઈ તફાવત જોવા મળ્યો નહોતો. તે બધાં સંપૂર્ણપણે ગોળાકાર આકાર અને લીસી સપાટીઓ ધરાવતાં હતાં (આકૃતિ 3B). જોકે, 5% PLGA દ્રાવણમાંથી બનાવેલા કણો ઓછા ગોળાકાર હતા, તેમની સપાટીઓ સહેજ કરચલીવાળી હતી અને બે અથવા ક્યારેક વધુ કણોનું સંલયન જોવા મળ્યું હતું (આકૃતિ 3C).

આકૃતિ 3: PLGA નેનોકણો. (A): 2%/ 32W, 5%/ 32W અને 2%/ 25W%ની પોલિમર સાંદ્રતા/ સોનિકેશન શક્તિએ તૈયાર કરાયેલા કણોનું કદ વિતરણ; નિવાસ સમય = 14 s. (B),(C): અનુક્રમે 2 અને 5% પોલિમર દ્રાવણોમાંથી તૈયાર કરાયેલા કણોનાં SEM ચિત્રો. નિવાસ સમય = 14s; સોનિકેશન શક્તિ = 32W. માપપટ્ટીઓ 1 માઇક્રોન દર્શાવે છે.
(અભ્યાસ અને ચિત્રો: © Freitas et al., 2006)

ચર્ચા અને નિષ્કર્ષ

અલ્ટ્રાસોનિક પ્રવાહમાર્ગી સેલ જૈવવિઘટનીય પોલિમરીય નેનોગોળકોના પાયસ-દ્રાવક નિષ્કર્ષણ/બાષ્પીભવન આધારિત ઉત્પાદન માટે ખૂબ જ અનુકૂળ હોવાનું જણાયું હતું. ભવિષ્યનું સંશોધન પ્રક્રિયાનો ઉત્પાદન વ્યાપ વધારવા અને હજી વધુ સૂક્ષ્મ પાયસ મેળવવા માટે શક્તિ ઇનપુટ વધારવા તરફ કેન્દ્રિત કરવામાં આવશે. વધુમાં, તેલમાં પાણીનાં પાયસ તૈયાર કરવા માટે, ઉદાહરણ તરીકે દવાથી ભરેલા સૂક્ષ્મગોળકોમાં આગળની પ્રક્રિયા કરવા માટે, આ સેલની યોગ્યતાનો અભ્યાસ કરવામાં આવશે.

સંદર્ભસાહિત્ય

• Freitas, S.; Hielscher, G.; Merkle, H. P.; Gander, B.: A Fast and Simple Method for Producing Biodegradable Nanospheres, in: European Cells and Materials Vol. 7. Suppl. 2, 2004 (page 28). This study was presented at the Swiss Society of Biomaterials.