जैव-अवक्रमणीय नैनोगोलकों का उत्पादन

जैव-अवक्रमणीय सूक्ष्मगोलकों और नैनोगोलकों का उत्पादन एक सतत, संपर्क-मुक्त और संदूषण-मुक्त प्रक्रिया में किया जा सकता है, जिसे निर्जीवाणु परिस्थितियों में आसानी से चलाया जा सकता है।

परिचय

poly(lactide-coglycolide) (PLGA) या अन्य सामग्रियों से बने जैव-अवक्रमणीय सूक्ष्मगोलक और नैनोगोलक (MS, NS) अत्यंत प्रभावशाली औषधि और प्रतिजन वितरण प्रणालियाँ हैं, जिनमें औषधियों और प्रतिजनों को लक्षित स्थान तक पहुँचाने की अंतर्निहित क्षमता होती है। PLGA NS के उत्पादन की वर्तमान विधियाँ सामान्य बैच प्रक्रियाएँ हैं और निर्जीवाणु परिस्थितियों में उत्पादन का पैमाना बढ़ाने में कठिनाइयों का सामना करती हैं। यहाँ हम एक सतत, संपर्क-मुक्त और संदूषण-मुक्त प्रक्रिया में PLGA नैनोगोलकों का उत्पादन करने की एक नवीन और सुगठित विधि प्रस्तुत करते हैं, जिसे निर्जीवाणु परिस्थितियों में आसानी से चलाया जा सकता है। संपूर्ण निर्माण प्रक्रिया के दौरान उत्पाद का सीधा संपर्क केवल निर्जीवाणु काँच और Teflon® नलियों से होता है। किसी भी पर्यावरणीय संदूषण को रोकने के लिए इस प्रक्रिया को एक बंद प्रणाली में चलाया जा सकता है।

Hielscher के संपर्क-मुक्त सोनिकेशन प्रवाह सेल Dmini का उपयोग करके नैनोकणों के संदूषण-मुक्त संश्लेषण के लिए उपकरण व्यवस्था का आरेख

अल्ट्रासोनिक संपर्क-मुक्त नैनोगोलक उत्पादन की विधि

PLGA50:50 नैनोकणों (Resomer® RG503H, Boehringer Ingelheim) का उत्पादन एक संशोधित विलायक निष्कर्षण/वाष्पीकरण प्रक्रिया का उपयोग करके किया गया। डाइक्लोरोमीथेन में घुले PLGA (2 या 5%) को एक नवीन प्रायोगिक व्यवस्था की सहायता से जलीय 0.5% (w/w) PVA विलयन में परिक्षेपित किया गया, जिसमें संपर्क-मुक्त प्रवाहशील अल्ट्रासोनिकेशन सेल Dmini शामिल था। स्थूल O/W परिक्षेपण को पहले चुंबकीय विलोडक से पूर्वमिश्रित किया गया और फिर संपर्क-मुक्त अल्ट्रासोनिक प्रवाहशील सेल Dmini में समांगीकृत किया गया (O और W प्रावस्थाओं की प्रवाह दरें 1:8 थीं)। प्रारंभ में बनी PLGA-विलायक नैनोबूँदें नलियों से गुजरते समय धीरे-धीरे ठोस होकर PLGA नैनोकणों में बदल गईं। कणों का अंतिम कठोरीकरण 0.5% PVA विलयन की अधिक मात्रा में किया गया।

संदूषण-मुक्त नैनोकण संश्लेषण के लिए अल्ट्रासोनिक संपर्क-मुक्त प्रवाह सेल Dmini

परिणाम

32W सोनिकेशन शक्ति पर DCM में 2% PLGA विलयन से 485 nm औसत व्यास वाले नैनोकण आसानी से तैयार किए गए (तालिका 1)। आकार वितरण एक बहुलक वाला था और उसमें हल्का पुच्छ विस्तार था (चित्र 3A)। 10 और 90% प्रतिशतकों के अनुसार नैनोकणों का आकार 175 से 755 nm तक था। उत्पादन प्रक्रिया की पुनरावर्तनीयता लगातार अच्छी रही, जैसा कि औसत कण व्यास में केवल मामूली परिवर्तनशीलता से स्पष्ट था। कम करना तालिका 1. विभिन्न परिस्थितियों में तैयार किए गए PLGA50:50 नैनोगोलकों का औसत व्यास। दो बैचों का माध्य ± निरपेक्ष विचलन।[/caption]

अंत में, अधिक जलरागी PLGA के स्थान पर अधिक जलविरागी और कम आणविक भार वाले PLA का उपयोग किया गया, जिससे कणों के औसत आकार और आकार वितरण में कोई ध्यान देने योग्य परिवर्तन नहीं हुआ। 2% बहुलक विलयनों से तैयार कणों के विभिन्न बैचों की आकारिकी में कोई अंतर नहीं देखा गया। उन सभी में पूर्णतः गोलाकार आकृतियाँ और चिकनी सतहें थीं (चित्र 3B)। हालाँकि, 5% PLGA विलयन से बने कण कम गोलाकार थे, उनकी सतहें थोड़ी झुर्रीदार थीं और उनमें दो या कभी-कभी अधिक कण आपस में संलयित थे (चित्र 3C)।

चित्र 3: PLGA नैनोकण। (A): 2%/ 32W, 5%/ 32W और 2%/ 25W% की बहुलक सांद्रता/ सोनिकेशन शक्ति पर तैयार कणों का आकार वितरण; निवास समय = 14 s। (B),(C): क्रमशः 2 और 5% बहुलक विलयनों से तैयार कणों के SEM चित्र। निवास समय = 14s; सोनिकेशन शक्ति = 32W। पैमाना पट्टियाँ 1 माइक्रोन दर्शाती हैं।
(अध्ययन और चित्र: © Freitas et al., 2006)

चर्चा और निष्कर्ष

अल्ट्रासोनिक प्रवाहशील सेल को पायस-विलायक निष्कर्षण/वाष्पीकरण पर आधारित जैव-अवक्रमणीय बहुलकीय नैनोगोलकों के उत्पादन के लिए उपयुक्त पाया गया। भविष्य का अनुसंधान प्रक्रिया का पैमाना बढ़ाने और शक्ति निवेश बढ़ाकर और भी बारीक पायस प्राप्त करने पर केंद्रित होगा। इसके अतिरिक्त, तेल में जल के पायस तैयार करने के लिए इस सेल की उपयुक्तता का अध्ययन किया जाएगा, उदाहरण के लिए, आगे प्रसंस्करण करके औषधि-युक्त सूक्ष्मगोलक बनाने के लिए।

संदर्भ साहित्य

• 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.