Biológiailag lebomló nanogömbök előállítása

A biológiailag lebomló mikro- és nanogömbök folyamatos, érintkezés- és szennyeződésmentes eljárással állíthatók elő, amely steril körülmények között is könnyen futtatható.

Bevezetés

A poli(laktid-koglikolidból) (PLGA) vagy más anyagokból készült biológiailag lebomló mikro- és nanogömbök (MS, NS) nagyon hatékony gyógyszer- és antigénszállító rendszerek, amelyek eredendően képesek a gyógyszerek és antigének célzására. A PLGA NS előállításának jelenlegi módszerei tipikus szakaszos folyamatok, és steril körülmények között nehézségekbe ütköznek a felskálázás során. Itt bemutatunk egy újszerű és elegáns módszert a PLGA NS folyamatos, kontakt- és szennyeződésmentes folyamat amelyek steril körülmények között könnyen futtathatók. A teljes gyártási folyamat során a termék csak steril üveg- és tefloncsövekkel® érintkezik közvetlenül. A folyamat zárt rendszerben futtatható a környezetszennyezés megelőzése érdekében.

Módszerek

A PLGA50:50 nanorészecskéket (Resomer® RG503H, Boehringer Ingelheim) módosított oldószeres extrakciós/párologtatási eljárással állítottuk elő [1]. A diklór-metánban (2 vagy 5%) oldott PLGA-t vizes 0,5% (m/m) PVA-oldatban diszpergáltuk az új kísérleti elrendezés segítségével, amely érintésmentes átfolyást tartalmazott ultrahangos cella. A durva O/W diszperziót először mágneses keverővel előkevertük, majd homogenizáltuk a ultrahangos átfolyó cella (az O- és W-fázis áramlási sebessége 1:8 volt). Az eredetileg képződött PLGA-oldószer nanocseppek fokozatosan megszilárdultak a csövekben való áthaladás során, és PLGA nanorészecskékké váltak. A részecskék végső keményedését nagyobb térfogatú, 0,5% -os PVA-oldatban értük el.

1. ábra: PLGA nanogömbök előállításának kísérleti felépítése

2. ábra: Tervezése ultrahangos átfolyó cella

Eredmények

A 485 nm átlagos átmérőjű nanorészecskéket könnyen előállíthattuk egy 2% -os PLGA oldatból DCM-ben 32W ultrahangos teljesítménnyel (1. lap). A méreteloszlás monomodális volt, enyhe farokkal (3A ábra). A nanorészecskék mérete 175 és 755 nm között terjedt a 10 és 90% percentilis szerint. A gyártási folyamat ismételhetősége következetesen jó volt, amit az átlagos részecskeátmérő csak kis változékonysága tükrözött. A emulzió A hangtérben való tartózkodás ideje 14 és 7 másodperc között csak kis hatással volt a nanorészecskék méretére. Az ultrahangos teljesítmény 32-ről 25W-ra történő csökkentése azonban az átlagos részecskeméret jelentős növekedését eredményezte 485-ről 700nm-re, amit a méreteloszlási görbe kifejezettebb farka okozott (3A ábra). Az átlagos részecskeméret kevésbé feltűnő, bár szignifikáns növekedését 485 nm-ről 600 nm-re találták, amikor 2% helyett 5% PLGA oldatot használtak.

Végül a hidrofilebb PLGA-t hidrofób és alacsonyabb molekulatömegű PLA-ra cserélték anélkül, hogy észrevehető változások történtek volna a részecskék átlagos méretében és méreteloszlásában. A 2% -os polimer oldatokból előállított részecskék különböző tételeinek morfológiájában nem figyeltek meg különbséget. Mindegyik tökéletesen gömb alakú és sima felületet mutatott (3B ábra). Az 5%-os PLGA oldatból készült részecskék azonban kevésbé gömb alakúak, enyhén ráncos felületeket mutattak, és két vagy néha több részecske összeolvadását mutatták (3C ábra).

1. táblázat. PLGA50:50 nanogömbök átlagos átmérője különböző körülmények között előállítva. Két tétel átlaga ± abszolút eltérés.

3. ábra: PLGA nanorészecskék. (A): A 2% / 32W, 5% / 32W és 2% / 25W polimer koncentrációval / ultrahangos teljesítménnyel előállított részecskék méreteloszlása; tartózkodási idő = 14 s. (B),(C): SEM képek 2, illetve 5% polimer oldatból készített részecskékről. Tartózkodási idő = 14s; szonikációs teljesítmény = 32W. A rudak 1 mikront képviselnek.

Vita és következtetések

A ultrahangos átfolyó cella jól alkalmasnak bizonyult biológiailag lebomló polimer nanogömbök emulziós-oldószeres extrakción/párolgáson alapuló előállítására. A jövőbeni kutatások a folyamat fokozására és a teljesítménybevitel növelésére irányulnak, hogy még finomabb emulziókat kapjanak. Ezenkívül a sejt alkalmassága víz az olajban előállítására Emulziók, pl. a gyógyszerrel töltött mikrogömbökké történő további feldolgozásra.

Irodalom

Freitas, S.; Hielscher, G.; Merkle, H. P.; Gander, B.:Gyors és egyszerű módszer biológiailag lebomló nanogömbök előállítására, in: European Cells and Materials Vol. 7. 2004. évi 2. kiegészítés (28. oldal)

Ezt az információt a Svájci Bioanyagok Társaságában mutatták be