Կենսաքայքայվող նանոսֆերների արտադրություն

Կենսաքայքայվող միկրո և նանոսֆերաները կարող են արտադրվել շարունակական, կոնտակտային և աղտոտվածությունից զերծ գործընթացում, որը կարող է հեշտությամբ գործարկվել ստերիլ պայմաններում:

Ներածություն

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.

Ultrasonic non-contact flow cell Dmini for contamination-free nanoparticle synthesis

Արդյունքներ

485 նմ միջին տրամագծով նանոմասնիկներ պատրաստվել են 2% PLGA լուծույթից DCM-ում 32 Վտ ձայնային հզորությամբ (Tab. 1): Չափերի բաշխումը մոնոմոդալ էր՝ թեթև պոչով (նկ. 3Ա): Նանոմասնիկների չափերը ընդլայնվել են 175-ից մինչև 755 նմ՝ ըստ 10 և 90% տոկոսների: Արտադրության գործընթացի կրկնելիությունը հետևողականորեն լավ էր, ինչը արտացոլվում է մասնիկների միջին տրամագծի միայն աննշան փոփոխականությամբ: Իջեցնելով Սեղան 1. PLGA50:50 նանոագնդիկների միջին տրամագիծը, որոնք պատրաստվել են տարբեր պայմաններում: Միջինը երկու խմբաքանակների համար ± լրիվ շեղում.[/caption]

Վերջապես, ավելի հիդրոֆիլ PLGA-ն փոխանակվեց ավելի հիդրոֆոբ և ավելի ցածր մոլեկուլային քաշով PLA-ի հետ՝ առանց մասնիկների միջին չափի և չափերի բաշխման նկատելի փոփոխությունների: 2% պոլիմերային լուծույթներից պատրաստված մասնիկների տարբեր խմբաքանակների մորֆոլոգիայում տարբերություններ չեն նկատվել: Նրանք բոլորն էլ կատարյալ գնդաձև ձևեր և հարթ մակերեսներ էին ցուցադրում (նկ. 3Բ): 5% PLGA լուծույթից պատրաստված մասնիկները, սակայն, ավելի քիչ գնդաձև էին, ցույց տվեցին թեթևակի կնճռոտ մակերեսներ և երկու կամ երբեմն ավելի մասնիկների միաձուլում (նկ. 3C):

Նկար 3. PLGA նանոմասնիկներ: (A). մասնիկների չափի բաշխումը պատրաստված պոլիմերային կոնցենտրացիայի/ձայնային հզորությամբ 2%/32W, 5%/32W և 2%/25W%; բնակության ժամանակը = 14 վ. (B), (C). մասնիկների SEM նկարներ, որոնք պատրաստված են համապատասխանաբար 2 և 5% պոլիմերային լուծույթներից: Բնակության ժամանակը = 14 վրկ; sonication հզորություն = 32W: Ձողերը ներկայացնում են 1 միկրոն:
(Ուսումնասիրություն և նկարներ. © Freitas et al., 2006)

Քննարկում և եզրակացություն

Հետազոտության ընթացքում պարզվել է, որ հնչյունային հոսքով բջիջը լավ հարմարեցված է կենսաքայքայվող պոլիմերային նանոագնդիկների արտադրության համար՝ ելուզում-լուծիչի արտազատման/ոչնչացման հիման վրա: Ապագա հետազոտությունները կկենտրոնանան գործընթացի մասշտաբավորման և էներգիայի ներմուծման բարձրացման վրա՝ ավելի նուրբ ելուզումների ստացման համար: Բացի այդ, ուսումնասիրվելու է բջիջի հարմարավետությունը ջուր-անուղղված ելուզումների պատրաստման համար, օրինակ՝ դրանց հետագա փոխակերպման դեղերով լեցուն միկրագնդիկների մեջ:

գրականություն