Memproduksi Nanosfer Biodegradable

Mikro dan nanosfer yang dapat terurai secara hayati dapat diproduksi dalam proses yang berkelanjutan, bebas kontak dan kontaminasi yang dapat dengan mudah dijalankan dalam kondisi steril.

Pendahuluan

Mikrosfer dan nanosfer (MS, NS) yang dapat terurai secara hayati, yang terbuat dari poli(laktida-koglikolid) (PLGA) atau bahan lain, merupakan sistem pengantaran obat dan antigen yang sangat efektif dengan potensi bawaan untuk penargetan obat dan antigen. Metode yang ada saat ini untuk memproduksi NS PLGA umumnya merupakan proses batch dan menghadapi kesulitan dalam peningkatan skala (upscaling) di bawah kondisi steril. Di sini, kami memperkenalkan metode baru dan elegan untuk memproduksi nano-sfer PLGA melalui proses kontinu, bebas kontak, dan bebas kontaminasi yang dapat dijalankan dengan mudah di bawah kondisi steril. Selama seluruh proses produksi, produk hanya bersentuhan langsung dengan tabung kaca dan Teflon® yang steril. Proses ini dapat dijalankan dalam sistem tertutup untuk mencegah kontaminasi lingkungan apa pun.

Skema pengaturan untuk sintesis nanopartikel bebas kontaminasi menggunakan sel aliran sonikasi tanpa kontak Hielscher Dmini

Metode Produksi Nanobola Tanpa Kontak Menggunakan Gelombang Ultrasonik

Nanopartikel PLGA 50:50 (Resomer® RG503H, Boehringer Ingelheim) diproduksi menggunakan proses ekstraksi/penguapan pelarut yang dimodifikasi. PLGA yang dilarutkan dalam diklorometana (2 atau 5%) didispersikan dalam larutan PVA 0,5% (b/b) dalam air melalui pengaturan eksperimental baru yang melibatkan sel ultrasonikasi aliran melalui tanpa kontak Dmini. Dispersi O/W kasar tersebut terlebih dahulu dicampur dengan pengaduk magnetik, kemudian dihomogenisasi dalam sel aliran ultrasonik tanpa kontak Dmini (laju aliran fase O dan W adalah 1:8). Nanotetesan PLGA-pelarut yang terbentuk pada awalnya secara bertahap mengeras selama melewati tabung hingga menjadi nanopartikel PLGA. Pengerasan akhir partikel dicapai dalam larutan PVA 0,5% dengan volume yang lebih besar.

Sel aliran ultrasonik tanpa kontak Dmini untuk sintesis nanopartikel yang bebas kontaminasi

Hasil

Nanopartikel dengan diameter rata-rata 485 nm mudah disiapkan dari larutan PLGA 2% dalam DCM pada daya sonikasi 32W (Tab. 1). Distribusi ukurannya mono-modal dengan sedikit tailing (Gbr. 3A). Ukuran nanopartikel meluas dari 175 hingga 755 nm menurut persentil 10 dan 90%. Pengulangan proses produksi secara konsisten baik, seperti yang tercermin dari hanya variabilitas kecil dalam diameter partikel rata-rata. Menurunkan Tabel 1. Diameter rata-rata nanopartikel PLGA50:50 yang disintesis dalam kondisi yang berbeda. Rata-rata dari dua batch ± simpangan baku.[/caption]

Akhirnya, PLGA yang lebih hidrofilik ditukar dengan PLA yang lebih hidrofobik dan berat molekul yang lebih rendah tanpa perubahan nyata dalam ukuran rata-rata partikel dan distribusi ukuran. Tidak ada perbedaan yang diamati dalam morfologi berbagai batch partikel yang dibuat dari larutan polimer 2%. Mereka semua menunjukkan bentuk bulat sempurna dan permukaan halus (Gbr. 3B). Partikel yang terbuat dari larutan PLGA 5%, bagaimanapun, kurang bulat, menunjukkan permukaan yang sedikit keriput, dan fusi dua atau terkadang lebih partikel (Gbr. 3C).

Gambar 3: Nanopartikel PLGA. (A): Distribusi ukuran partikel yang disiapkan pada konsentrasi polimer / daya sonikasi 2% / 32W, 5% / 32W, dan 2% / 25W%; Waktu tinggal = 14 detik (B),(C): Gambar SEM partikel yang masing-masing dibuat dari larutan polimer 2 dan 5%. Waktu tinggal = 14 detik; daya sonikasi = 32W. Batang mewakili 1 mikron.
(Studi dan gambar: © Freitas et al., 2006)

Pembahasan dan Kesimpulan

Sel aliran ultrasonik terbukti sangat cocok untuk produksi nanopartikel polimer yang dapat terurai secara hayati melalui proses ekstraksi/penguapan emulsi-pelarut. Penelitian selanjutnya akan difokuskan pada peningkatan skala proses dan peningkatan daya masukan untuk menghasilkan emulsi yang lebih halus. Selain itu, kesesuaian sel tersebut untuk persiapan emulsi air-dalam-minyak, misalnya untuk diproses lebih lanjut menjadi mikrosfer yang mengandung obat, akan diteliti.

Literatur