ייצור ננו-ספירות מתכלות

מיקרו-וננו-ספירות מתכלות יכולות להיות מיוצרות בתהליך רציף, ללא מגע וללא זיהום, שניתן להריץ בקלות בתנאים סטריליים.

מבוא

מיקרו-וננו-ספירות מתכלות (MS, NS) העשויות מפולי(לקטיד-קוגליקוליד) (PLGA) או חומרים אחרים הן מערכות העברת תרופות ואנטיגנים חזקות מאוד עם פוטנציאל מובנה למיקוד תרופות ואנטיגן. השיטות הנוכחיות לייצור PLGA NS הן תהליכי אצווה טיפוסיים וסובלות מקשיים של שדרוג בתנאים סטריליים. כאן, אנו מציגים שיטה חדשנית ואלגנטית לייצור PLGA NS באופן רציף, מגע - ו תהליך ללא זיהום שניתן להפעיל בקלות בתנאים סטריליים. במהלך כל תהליך הייצור, המוצר נמצא במגע ישיר רק עם זכוכית סטרילית ושפופרות טפלון®. התהליך יכול להתבצע במערכת סגורה כדי למנוע כל זיהום סביבתי.

שיטות

ננו-חלקיקים PLGA50:50 (Resomer® RG503H, Boehringer Ingelheim) יוצרו באמצעות תהליך מיצוי/אידוי ממס שונה [1]. PLGA מומס בדיכלורומתאן (2 או 5%) פוזר בתמיסת PVA מימית של 0.5% (w/w) באמצעות מערך ניסיוני חדשני הכולל זרימה ללא מגע תא אולטרסוניקציה. פיזור O/W גס עורבב תחילה על ידי מערבל מגנטי ולאחר מכן הומוגני ב תא זרימה קולי (קצבי הזרימה של פאזות O ו-W היו ב-1:8). הננו-טיפות הממסות PLGA שנוצרו בתחילה התמצקו בהדרגה במהלך המעבר בצינורות והפכו לננו-חלקיקי PLGA. התקשות סופית של החלקיקים הושגה בנפח גדול יותר של 0.5% תמיסת PVA.

איור 1: מערך ניסיוני לייצור ננו-ספירות PLGA

איור 2: תכנון של תא זרימה קולי

תוצאות

ננו-חלקיקים בקוטר ממוצע של 485 ננומטר הוכנו בקלות מתמיסת PLGA של 2% ב-DCM בהספק סוניקציה של 32W (Tab. 1). התפלגות הגודל הייתה חד-מודאלית עם זנב קל (איור 3A). גודלי ננו-חלקיקים התרחבו מ-175 ננומטר ל-755 ננומטר לפי אחוזונים 10% ו-90%. יכולת החזרה של תהליך הייצור הייתה טובה באופן עקבי, כפי שמשתקף על ידי שונות קלה בלבד בקוטר החלקיקים הממוצע. הורדת תחליב לזמן השהייה בשדה הקולי מ-14 עד 7 שניות הייתה השפעה מינורית בלבד על גודל הננו-חלקיקים. עם זאת, הפחתה של עוצמת הסוניקציה מ-32 ל-25 ואט הביאה להגדלה משמעותית של גודל החלקיקים הממוצע מ-485 ל-700 ננומטר, כתוצאה מזנב בולט יותר של עקומת התפלגות הגודל (איור 3A). עלייה פחות בולטת, אם כי משמעותית, בגודל החלקיקים הממוצע מ-485 ל-600 ננומטר נמצאה בעת שימוש בתמיסת PLGA של 5% במקום 2%.

לבסוף, ה-PLGA ההידרופילי יותר הוחלף ב-PLA הידרופובי יותר ובמשקל מולקולרי נמוך יותר ללא שינויים ניכרים בגודל הממוצע של החלקיקים ובהתפלגות הגודל. לא נצפו הבדלים במורפולוגיה של אצוות שונות של חלקיקים שהוכנו מתמיסות פולימריות 2%. כולם הציגו צורות כדוריות מושלמות ומשטחים חלקים (איור 3B). החלקיקים העשויים מתמיסת PLGA 5%, לעומת זאת, היו פחות כדוריים, הראו משטחים מקומטים מעט, ואיחוי של שני חלקיקים ולעיתים יותר (איור 3C).

טבלה 1. קוטר ממוצע של ננוספירות PLGA50:50 שהוכנו בתנאים שונים. ממוצע של שתי קבוצות ± סטייה מוחלטת.

איור 3: ננו-חלקיקי PLGA. (A): התפלגות גודל של חלקיקים שהוכנו בעוצמת פולימר / סוניקציה של 2%/ 32W, 5%/ 32W ו- 2%/ 25W%; זמן מגורים = 14 S. (B),(C): תמונות SEM של חלקיקים שהוכנו מתמיסות פולימר 2 ו-5%, בהתאמה. זמן מגורים = 14 שניות; עוצמת סוניקציה = 32W. העמודות מייצגות 1 מיקרון.

דיון ומסקנות

ה תא זרימה קולי נמצא מתאים היטב לייצור מבוסס מיצוי / אידוי של תחליב-ממס של ננו-ספירות פולימריות מתכלות. מחקר עתידי יכוון להרחבת התהליך והגדלת קלט החשמל כדי להניב תחליבים עדינים עוד יותר. בנוסף, התאמת התא להכנת מים בשמן אמולסיותלמשל, לעיבוד נוסף למיקרוספרות עמוסות תרופות, יילמד.,

ספרות

פרייטס, ש'; היילשר, ג'; מרקל, ה 'פ'; גנדר, ב.:שיטה מהירה ופשוטה לייצור ננו-ספירות מתכלות, בתוך: European Cells and Materials Vol. 7. נספח 2, 2004 (עמוד 28)

מידע זה הוצג באגודה השווייצרית לביו-חומרים