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
पॉली (लैक्टाइड-कोग्लाइकोलाइड) (पीएलजीए) या अन्य सामग्रियों से बने बायोडिग्रेडेबल माइक्रो- और नैनोस्फीयर (एमएस, एनएस) दवा और एंटीजन लक्ष्यीकरण के लिए अंतर्निहित क्षमता के साथ बहुत शक्तिशाली दवा और एंटीजन वितरण प्रणाली हैं। पीएलजीए एनएस का उत्पादन करने के लिए वर्तमान तरीके विशिष्ट बैच प्रक्रियाएं हैं और बाँझ परिस्थितियों में अपस्केलिंग की कठिनाइयों से ग्रस्त हैं। यहां, हम पीएलजीए एनएस को निरंतर, संपर्क- और संदूषण मुक्त प्रक्रिया जिसे बाँझ परिस्थितियों में आसानी से चलाया जा सकता है। पूरी विनिर्माण प्रक्रिया के दौरान, उत्पाद केवल बाँझ ग्लास और टेफ्लॉन® ट्यूबों के सीधे संपर्क में है। किसी भी पर्यावरण प्रदूषण को रोकने के लिए प्रक्रिया को एक बंद प्रणाली में चलाया जा सकता है।
विधियाँ
PLGA50:50 नैनोकणों (Resomer® RG503H, Boehringer Ingelheim) का उत्पादन एक संशोधित विलायक निष्कर्षण/वाष्पीकरण प्रक्रिया [1] का उपयोग करके किया गया था। डाइक्लोरोमीथेन (2 या 5%) में घुलित पीएलजीए को संपर्क-मुक्त प्रवाह-थ्रू से जुड़े उपन्यास प्रयोगात्मक सेट-अप के माध्यम से जलीय 0.5% (डब्ल्यू / डब्ल्यू) पीवीए-समाधान में फैलाया गया था अल्ट्रासोनिकेशन सेल. मोटे O/W-फैलाव को पहले एक चुंबकीय स्टिरर द्वारा प्रीमिक्स किया गया था और फिर में समरूप बनाया गया था अल्ट्रासोनिक फ्लो-थ्रू सेल (ओ और डब्ल्यू चरणों की प्रवाह दर 1: 8 पर थे)। शुरू में गठित पीएलजीए-विलायक नैनोड्रॉपलेट्स धीरे-धीरे ट्यूबों में पारित होने के दौरान पीएलजीए नैनोकणों में जम गए। कणों की अंतिम सख्त 0.5% पीवीए समाधान की एक बड़ी मात्रा में हासिल की गई थी।
चित्र 1: पीएलजीए नैनोस्फीयर के उत्पादन के लिए प्रायोगिक सेट-अप
चित्र 2: का डिज़ाइन अल्ट्रासोनिक फ्लो-थ्रू सेल
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 इमल्शन का 14 से 7s तक ध्वनि क्षेत्र में निवास का समय नैनोपार्टिकल आकार पर केवल एक मामूली प्रभाव पड़ा। हालांकि, 32 से 25W तक सोनीशन पावर में कमी, जिसके परिणामस्वरूप आकार वितरण वक्र (चित्र 3A) के अधिक स्पष्ट टेलिंग के कारण 485 से 700nm तक औसत कण आकार में उल्लेखनीय वृद्धि हुई। 2% पीएलजीए समाधान के बजाय 5% का उपयोग करते समय 485 से 600 एनएम तक औसत कण आकार में एक कम प्रमुख, हालांकि महत्वपूर्ण वृद्धि पाई गई।
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।
तालिका 1. पीएलजीए 50 का औसत व्यास: विभिन्न परिस्थितियों में तैयार 50: 50 नैनोस्फीयर। पूर्ण विचलन ± दो बैचों का माध्य।
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।
चर्चा और निष्कर्ष
वही अल्ट्रासोनिक फ्लो-थ्रू सेल (ख) बायोडिगे्रडेबल पॉलीमेरिक नैनोस्फीयर के इमल्शन-विलायक निष्कर्षण/वाष्पीकरण आधारित उत्पादन के लिए लगभग 1000 मिलियन टन मूल्य का 1000 वर्ग मीटर का परीक्षण किया गया है। भविष्य के अनुसंधान को प्रक्रिया को स्केल-अप करने और बेहतर इमल्शन प्राप्त करने के लिए बिजली इनपुट बढ़ाने की दिशा में निर्देशित किया जाएगा। इसके अलावा, पानी में तेल की तैयारी के लिए सेल की उपयुक्तता इमल्शन, उदाहरण के लिए दवा-भारित माइक्रोसेफर्स में आगे की प्रक्रिया के लिए, अध्ययन किया जाएगा।
साहित्य
फ्रीटास, एस।; हिल्स्चर, जी।; मर्कल, एच। गैंडर, बी .:बायोडिग्रेडेबल नैनोस्फीयर के उत्पादन के लिए एक तेज़ और सरल विधि, में: यूरोपीय कोशिकाओं और सामग्री वॉल्यूम। 2, 2004 (पृष्ठ 28)
यह जानकारी स्विस सोसाइटी ऑफ बायोमैटेरियल्स में प्रस्तुत की गई थी
चित्र 2: डिज़ाइन ईनर Ultraschall-Durchflusszelle
Ergebnisse
Nanopartikel mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 485nm konnten vollständig aus einer 2% PLGA-Lösung in DCM bei 32W Beschallungsleistung gewonnen werden (Tab. 1). Die Größenverteilung zeigt sich monomodal mit einem leicht verzögertem Auslaufen der Kurve (Fig. 3A). Entsprechend des Perzentilwertes von 10 und 90% erstreckte sich die Nanopartikelgröße von 175 bis 755nm. Die Wiederholbarkeit des Produktionsprozesses war durchwegs gut, was auf die nuringe Variabilität des durchschnittlichen Partikeldurchmessers zurückzuführen ist. Eine Verringerung der Beschallungszeit, bei der die पायस statt 14 nur noch 7 Sekunden dem Ultraschallfeld ausgesetzt wird, hat nur wenig Auswirkung auf die Größe der Nanopartikel. Ein Herabsetzen der Beschallungsleistung von 32 auf 25W bewirkt hingegen einen beträchtlichen Anstieg des durchnittlichen Partikeldurchmessers von 485 auf 700nm, der durch ein deutlicheres Verschieben der Größenverteilungskurve hervorgerufen wird (चित्र 3A). Ein nicht so markanter, aber trotzdem beachtenswerter Anstieg der durchschnittlichen Partikelgröße von 485 auf 600nm konnte festgestellt werden, wenn anstatt einer 2% eine 5% PLGA-Lösung verwendet wurde. Abschließend wurde das hydrophile PLGA gegen das hydrophobe PLA, welches zudem ein niedrigereres Molekulergewicht aufweist, ausgetauscht, wobei allerdings keine bemerkenswerten Veränderungen bezüglich der durchschnittlichen Partikelgröße und der Größenverteilung beobachtet werden können. In ihrer Morphologie zeigten die verschiedenen Batches, die eine 2% Polymerlösung enthielten, keine Unterschiede. Alle zeigten perfekte Kugelformen und glatte Oberflächen (Fig. 3B). Die Partikel aus einer 5% PLGA-Lösung zeigen hingegen weniger perfekte Kugelformen, wiesen leicht faltige Oberflächen und Fusionen zwei oder mehrerer Partikel auf (Fig. 3C).
तबेल 1. Durchschnittlicher Durchmesse von PLGA50:50 Nanosphären, unter variierenden Bedingungen aufbereitet. Durchschnitt zweier Batches ± der absoluten Abweichung.
चित्र 3: पीएलजीए नैनोपार्टिकेल। (ए): पार्टिकेल के रूप में विकसित करें, 2% / 32W, 5% / 32W और 2% / 25W के साथ पॉलिमरकॉन्ज़ेंट्रेशन/बेस्चलुंगइंटेंसिटेट पर आधारित हैं; Verweilzeit = 14 s. (B),(C): SEM BILDER DER PARTIKEL, DIE AUS 2% bzw. 5% Polymerlösungen vorbereitet wurden. Verweilzeit = 14s; Beschallungsintensität = 32W. Die Balken zeigen jeweils den Maßstab von 1 Mikrometer an.
Diskussion und Schlussfolgerung
मरना Ultraschall-Durchflusszelle इमल्शन-लोसुंगस्मिटेल-एक्सट्रैक्शन / वाष्पीकरण बेसियरे हर्स्टेलंग और बायोलॉजी एब्बाउबेरन पॉलिमर-नैनोस्फेरेन एंटवर्फेन के रूप में जाना जाता है। Die zukünftige Forschung auf diesem Gebiet wird auf ein Scale-up des Prozesses ausgerichtet sein, ebenso wie auf eine Steigerung des Leistungseintrages, um noch feinere Emulsionen zu erhalten. Zudem wird Zelle auf ihre Tauglichkeit bei der Herstellung von Wasser-in-Öl-इमल्सिओनेन अनटर्सुचट, जेड। B. für die weiteren Entwicklungen von mit Wirkstoff angereicherten Mikrosphären (z.B für Depotarzneimittel).
लिटरेचर
फ्रीटास, एस।; हिल्स्चर, जी।; मर्कल, एच। गैंडर, बी .:बायोडिग्रेडेबल नैनोस्फीयर के उत्पादन के लिए एक तेज़ और सरल विधि, में: यूरोपीय कोशिकाओं और सामग्री वॉल्यूम। 2, 2004 (पृष्ठ 28)
Dieser Artikel wurde von der Swiss Society of Biomaterials veröffentlich.