बायोडिग्रेडेबल नैनोस्फीयर का निर्माण

बायोडिग्रेडेबल माइक्रो- और नैनोस्फीयर को निरंतर, संपर्क- और संदूषण-मुक्त प्रक्रिया में उत्पादित किया जा सकता है जिसे बाँझ परिस्थितियों में आसानी से चलाया जा सकता है।

परिचय

Biodegradable micro- and nanospheres (MS, NS) made of poly(lactide-coglycolide) (PLGA) or other materials are very potent drug and antigen delivery systems with inherent potential for drug and antigen targeting. Present methods to produce PLGA NS are typical batch processes and suffer from difficulties of upscaling under sterile conditions. Here, we present a novel and elegant method to produce PLGA nano-spheres in a continuous, contact- and contamination-free process that can be readily run under sterile conditions. During the entire manufacturing process, the product is in direct contact only with sterile glass and Teflon® tubes. The process can be run in a closed system to prevent any environmental contamination.

Scheme of setup for a contamination-free synthesis of nanparticles using the Hielscher non-contact sonication flow-cell Dmini

Method of Ultrasonic Contact-Free Nano-Sphere Production

PLGA50:50 nanoparticles (Resomer® RG503H, Boehringer Ingelheim) were produced using a modified solvent extraction/evaporation process. PLGA dissolved in dichloromethane (2 or 5%) was dispersed in aqueous 0.5% (w/w) PVA-solution by means of the novel experimental set-up involving a contact-free flow-through ultrasonication cell Dmini. The coarse O/W-dispersion was first premixed by a magnetic stirrer and then homogenized in the contact-free ultrasonic flow-through cell Dmini (flow rates of O- and W-phases were at 1:8). The initially formed PLGA-solvent nanodroplets gradually solidified during the passage in the tubes to become PLGA nanoparticles. Final hardening of the particles was achieved in a larger volume of 0.5% PVA solution.

अल्ट्रासोनिक नॉन-कॉन्टैक्ट फ्लो सेल Dmini संदूषण-मुक्त नैनोकण संश्लेषण के लिए

परिणाम

485 एनएम के औसत व्यास वाले नैनोकणों को डीसीएम में 2% पीएलजीए समाधान से 32W सोनीशन पावर (टैब 1) पर आसानी से तैयार किया गया था। आकार वितरण एक मामूली पूंछ (छवि 3 ए) के साथ मोनो मोडल था. नैनोपार्टिकल आकार 10 और 90% प्रतिशत के अनुसार 175 से 755 एनएम तक बढ़ाया गया। उत्पादन प्रक्रिया की पुनरावृत्ति लगातार अच्छी थी, जैसा कि औसत कण व्यास में केवल मामूली परिवर्तनशीलता से परिलक्षित होता है। कम गर्दै तालिका 1. विभिन्न परिस्थितियों में तैयार किए गए PLGA50:50 नैनोवृत्तों का औसत व्यास। दो बैचों का औसत ± पूर्ण विचलन।[/कैप्शन]

अंत में, अधिक हाइड्रोफिलिक पीएलजीए का आदान-प्रदान अधिक हाइड्रोफोबिक और कम आणविक भार पीएलए के लिए कण माध्य आकार और आकार वितरण में ध्यान देने योग्य परिवर्तनों के बिना किया गया था। 2% बहुलक समाधान से तैयार कणों के विभिन्न बैचों की आकृति विज्ञान में कोई अंतर नहीं देखा गया था। वे सभी पूरी तरह से गोलाकार आकार और चिकनी सतहों (छवि 3 बी) का प्रदर्शन किया. 5% पीएलजीए समाधान से बने कण, हालांकि, कम गोलाकार थे, थोड़ा झुर्रीदार सतहों को दिखाया, और दो या कभी-कभी अधिक कणों (छवि 3 सी) के संलयन दिखाया।

चित्र 3: पीएलजीए नैनोकणों। (ए): 2%/32W, 5%/32W, और 2%/25W% की बहुलक सांद्रता/सोनिकेशन शक्ति पर तैयार कणों का आकार वितरण; निवास समय = 14 एस (बी), (सी): क्रमशः 2 और 5% बहुलक समाधान से तैयार कणों की एसईएम तस्वीरें। निवास समय = 14s; सोनिकेशन पावर = 32W। बार 1 माइक्रोन का प्रतिनिधित्व करते हैं।
(अध्ययन और चित्र: © फ्रीटास एट अल।

चर्चा और निष्कर्ष

अल्ट्रासोनिक फ्लो-थ्रू सेल को बायोडिग्रेडेबल पॉलिमरिक नैनोवृत्तों के इमल्शन-सॉल्वेंट निष्कर्षण / वाष्पीकरण आधारित उत्पादन के लिए बहुत उपयुक्त पाया गया। भविष्य के अनुसंधान प्रक्रिया को बड़े पैमाने पर करने और और भी सूक्ष्म इमल्शन प्राप्त करने के लिए पावर इनपुट बढ़ाने की दिशा में किया जाएगा। इसके अतिरिक्त, पानी-में-तेल (water-in-oil) इमल्शन तैयार करने के लिए सेल की उपयुक्तता, जैसे कि ड्रग-लोडेड माइक्रोस्फीयर में आगे की प्रक्रिया के लिए, अध्ययन किया जाएगा।

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