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-koglikolid)ból (PLGA) vagy más anyagokból készült, biológiailag lebontható mikro- és nanoszférák (MS, NS) rendkívül hatékony gyógyszer- és antigén-bejuttató rendszerek, amelyek természetüknél fogva alkalmasak a gyógyszerek és antigének célzott eljuttatására. A PLGA NS előállítására jelenleg alkalmazott módszerek jellemzően szakaszos eljárások, amelyeknél nehézségekbe ütközik a steril körülmények közötti méretnövelés. Jelen tanulmányban egy újszerű és elegáns módszert mutatunk be a PLGA nanogömbök előállítására, amely folyamatos, érintésmentes és szennyeződésmentes eljárás, és könnyen végrehajtható steril körülmények között. A teljes gyártási folyamat során a termék kizárólag steril üveg- és Teflon®-csövekkel kerül közvetlen érintkezésbe. A folyamat zárt rendszerben is végrehajtható, így megelőzhető a környezeti szennyeződés.

A Hielscher Dmini érintésmentes ultrahangos áramlási cellájával végzett, szennyeződésmentes nanorészecskék előállításának felépítési vázlat

Ultrahangos, érintésmentes nanogömb-előállítási módszer

A PLGA 50:50 arányú nanorészecskéket (Resomer® RG503H, Boehringer Ingelheim) egy módosított oldószeres extrakciós/elpárologtatási eljárással állítottuk elő. A diklór-metánban (2 vagy 5%) oldott PLGA-t 0,5% (tömegszázalék) PVA-oldatban diszpergáltuk egy újszerű kísérleti berendezés segítségével, amely egy érintésmentes átfolyó ultrahangos cellát (Dmini) tartalmazott. A durva O/W-diszperziót először mágneses keverővel előkeverték, majd az érintésmentes Dmini átfolyó ultrahangos cellában homogenizálták (az O- és W-fázisok áramlási sebességei 1:8 arányban voltak). A kezdetben kialakult PLGA-oldószer nanocseppek a csöveken való áthaladás során fokozatosan megszilárdultak, és PLGA-nanorészecskékké alakultak. A részecskék végleges megszilárdulását nagyobb térfogatú, 0,5%-os PVA-oldatban értük el.

Dmini ultrahangos, érintésmentes áramlási cella szennyeződésmentes nanorészecske-szintézishez

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 1. táblázat. Különböző körülmények között előállított PLGA50:50 nanoszférák átlagos átmérője. Két tétel átlaga ± abszolút eltérés.[/caption]

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).

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.
(Tanulmány és képek: © Freitas et al., 2006)

Megbeszélés és következtetések

Megállapítást nyert, hogy az ultrahangos átfolyásos cella kiválóan alkalmas a biológiailag lebontható polimer nanoszférák emulziós-oldószeres extrakcióval és bepárlással történő előállítására. A jövőbeli kutatások a folyamat méretnövelésére és a teljesítménybevitel növelésére irányulnak majd, hogy még finomabb emulziók állíthatók elő. Ezenkívül megvizsgálják a cella alkalmasságát víz-olaj emulziók előállítására, például gyógyszerrel töltött mikrogömbök további feldolgozása céljából.

Irodalom