生分解性ナノスフェアの製造

生分解性マイクロ・ナノスフェアは、無菌条件下で容易に運転できる、連続的で接触や汚染のないプロセスで製造することができる。

はじめに

ポリ（ラクチド-コグリコリド）（PLGA）または他の材料から作られた生分解性マイクロおよびナノスフェア（MS、NS）は、薬物および抗原のターゲティングのための固有の可能性を持つ非常に強力な薬物および抗原デリバリーシステムである。現在のPLGA NSの製造方法は典型的なバッチプロセスであり、無菌条件下でのスケールアップが困難であるという問題を抱えている。本論文では、PLGA NSを連続的、接触的、かつ、無菌条件下で製造する新規でエレガントな方法を紹介する。 コンタミネーション・フリー・プロセス 無菌条件下で容易に使用できる。製造工程全体において、製品は滅菌ガラスとテフロン®チューブのみに直接接触する。工程は閉鎖系で行うことができ、環境汚染を防ぐことができる。

方法

PLGA50:50ナノ粒子（Resomer® RG503H、Boehringer Ingelheim）は、改良溶媒抽出/蒸発プロセスを用いて製造された[1]。ジクロロメタン（2または5%）に溶解したPLGAを、0.5%（w/w）PVA水溶液に分散させた。 超音波セル.粗いO/W分散液は、まずマグネチックスターラーで予備混合され、次いでホモジナイズされた。 超音波フロースルー・セル (O相とW相の流量は1：8であった）。最初に形成されたPLGA-溶媒ナノ液滴は、チューブ内を通過する間に徐々に固化し、PLGAナノ粒子となった。粒子の最終的な硬化は、より大量の0.5%PVA溶液中で達成された。

図1：PLGAナノスフェア製造のための実験セットアップ

図2：設計 超音波フロースルー・セル

結果

平均直径485 nmのナノ粒子は、DCM中の2％PLGA溶液から32Wの超音波処理パワーで容易に調製できた（表1）。粒径分布はわずかに尾を引く単峰性であった（図3A）。ナノ粒子サイズは、10%および90%パーセンタイルによると175～755 nmであった。平均粒子径のわずかな変動に反映されるように、製造プロセスの再現性は一貫して良好であった。平均粒子径を エマルジョンの 超音波場での滞留時間を14秒から7秒に変更しても、ナノ粒子径への影響はわずかであった。しかし、超音波処理電力を32Wから25Wに下げると、粒度分布曲線がより顕著に尾を引くようになり、平均粒径が485nmから700nmへと大幅に増大した（図3A）。2%PLGA溶液の代わりに5%PLGA溶液を使用した場合、485nmから600nmへの平均粒子径の有意な増大は見られたが、それほど顕著ではなかった。

最後に、より親水性のPLGAを、より疎水性で低分子量のPLAと交換したが、粒子の平均粒子径と粒度分布に顕著な変化は見られなかった。2%ポリマー溶液から調製した異なるバッチの粒子の形態に違いは見られなかった。いずれも完全な球形で、表面は滑らかであった（図3B）。しかし、5%PLGA溶液から調製した粒子は、球形度が低く、わずかにしわの寄った表面を示し、2つまたは時にはそれ以上の粒子の融合が見られた（図3C）。

表1.異なる条件で調製したPLGA50:50ナノスフェアの平均直径。2バッチの平均値±絶対偏差。

図3：PLGAナノ粒子。(A):(B),(C)：それぞれ2%および5%ポリマー溶液から調製した粒子のSEM写真。滞留時間＝14秒；超音波処理パワー＝32W。バーは1ミクロン。

考察と結論

について 超音波フロースルー・セル は、生分解性ポリマー・ナノスフェアの乳化-溶媒抽出/蒸発法による製造に適していることがわかった。今後の研究は、プロセスをスケールアップし、さらに微細なエマルションを得るために投入電力を増加させることに向けられる。さらに、油中水型エマルジョンの調製にこのセルが適しているかどうかも、今後の研究課題である。 エマルジョン例えば、薬剤を充填したミクロスフェアにさらに加工するための研究を行う。

文学

Freitas, S.; Hielscher, G.; Merkle, H. P.; Gander, B：A Fast and Simple Method for Producing Biodegradable Nanospheres, in：European Cells and Materials Vol.2, 2004 (28ページ)

この情報はスイス生体材料学会で発表された。