ბიოდეგრადირებადი ნანოსფეროების წარმოება
ბიოდეგრადირებადი მიკრო და ნანოსფეროები შეიძლება წარმოიქმნას უწყვეტი, კონტაქტური და დაბინძურებისგან თავისუფალი პროცესით, რომელიც ადვილად შეიძლება გატარდეს სტერილურ პირობებში.
შესავალი
პოლი(ლაქტიდ-კოგლიკოლიდის) (PLGA) ან სხვა მასალებისგან დამზადებული ბიოდეგრადირებადი მიკრო და ნანოსფეროები (MS, NS) არის წამლისა და ანტიგენის მიწოდების ძალიან ძლიერი სისტემები, რომლებსაც აქვთ წამლისა და ანტიგენის მიზნობრივი პოტენციალი. PLGA NS-ის წარმოების დღევანდელი მეთოდები ტიპიური სერიული პროცესებია და სტერილურ პირობებში გაზრდის სირთულეებს განიცდის. აქ წარმოგიდგენთ ახალ და ელეგანტურ მეთოდს PLGA NS-ის წარმოებისთვის უწყვეტი, კონტაქტური და დაბინძურების გარეშე პროცესი რომელიც ადვილად შეიძლება გატარდეს სტერილურ პირობებში. მთელი წარმოების პროცესის განმავლობაში პროდუქტი პირდაპირ კონტაქტშია მხოლოდ სტერილურ მინასთან და ტეფლონის® მილებთან. პროცესი შეიძლება ჩატარდეს დახურულ სისტემაში გარემოს ნებისმიერი დაბინძურების თავიდან ასაცილებლად.
მეთოდები
PLGA50:50 ნანონაწილაკები (Resomer® RG503H, Boehringer Ingelheim) დამზადდა მოდიფიცირებული გამხსნელის ექსტრაქციის/აორთქლების პროცესის გამოყენებით [1]. დიქლორმეთანში გახსნილი PLGA (2 ან 5%) დაფანტეს 0.5% (w/w) PVA ხსნარში ახალი ექსპერიმენტული დაყენების საშუალებით, რომელიც მოიცავს უკონტაქტო ნაკადს. ულტრაბგერითი უჯრედი. უხეში O/W-დისპერსია ჯერ წინასწარ იყო შერეული მაგნიტური შემრევით და შემდეგ ჰომოგენიზირებული იყო ულტრაბგერითი ნაკადის უჯრედი (O- და W- ფაზების ნაკადის სიჩქარე იყო 1:8). თავდაპირველად წარმოქმნილი PLGA-გამხსნელი ნანოწვეთები თანდათან გამაგრდა მილებში გავლისას და იქცეს PLGA ნანონაწილაკებად. ნაწილაკების საბოლოო გამკვრივება მიღწეული იქნა 0,5% PVA ხსნარის უფრო დიდ მოცულობაში.
სურ. 1: ექსპერიმენტული წყობა PLGA ნანოსფეროების წარმოებისთვის
ნახ. 2: დიზაინი ულტრაბგერითი ნაკადის უჯრედი
შედეგები
ნანონაწილაკები საშუალო დიამეტრით 485 ნმ ადვილად მომზადდა 2% PLGA ხსნარიდან DCM-ში 32 ვტ სონიკაციის სიმძლავრეზე (ტაბ. 1). ზომების განაწილება იყო მონომოდალური, მცირე კუდიანით (ნახ. 3A). ნანონაწილაკების ზომები გაგრძელდა 175-დან 755 ნმ-მდე 10 და 90% პროცენტების მიხედვით. წარმოების პროცესის განმეორებადობა სტაბილურად კარგი იყო, რაც აისახება მხოლოდ მცირე ცვალებადობით საშუალო ნაწილაკების დიამეტრში. დაწევა ემულსიის ხმოვან ველში 14-დან 7 წმ-მდე ყოფნის დრომ მხოლოდ მცირე გავლენა მოახდინა ნანონაწილაკების ზომაზე. ხმოვანი გამოსხივების სიმძლავრის შემცირება 32-დან 25 ვტ-მდე, თუმცა, გამოიწვია ნაწილაკების საშუალო ზომის მნიშვნელოვანი ზრდა 485-დან 700 ნმ-მდე, რაც გამოწვეულია ზომის განაწილების მრუდის უფრო გამოხატული უკმარისობით (ნახ. 3A). ნაკლებად თვალსაჩინო, თუმცა მნიშვნელოვანი ზრდა საშუალო ნაწილაკების ზომაში 485-დან 600 ნმ-მდე დაფიქსირდა 5%-იანი PLGA ხსნარის ნაცვლად 2%-ის გამოყენებისას.
დაბოლოს, რაც უფრო ჰიდროფილური PLGA გაცვალეს უფრო ჰიდროფობიურ და დაბალი მოლეკულური წონის PLA-ში ნაწილაკების საშუალო ზომისა და ზომის განაწილების შესამჩნევი ცვლილებების გარეშე. 2% პოლიმერული ხსნარებისგან მომზადებული ნაწილაკების სხვადასხვა პარტიების მორფოლოგიაში განსხვავება არ დაფიქსირებულა. მათ ყველა აჩვენა იდეალურად სფერული ფორმები და გლუვი ზედაპირი (ნახ. 3B). 5% PLGA ხსნარისგან დამზადებული ნაწილაკები, თუმცა, ნაკლებად სფერული იყო, აჩვენებდნენ ოდნავ ნაოჭებს ზედაპირებს და ორი ან ზოგჯერ მეტი ნაწილაკების შერწყმას (ნახ. 3C).
ცხრილი 1. სხვადასხვა პირობებში მომზადებული PLGA50:50 ნანოსფეროს საშუალო დიამეტრი. ორი პარტიის საშუალო ± აბსოლუტური გადახრა.
სურ. 3: PLGA ნანონაწილაკები. (A): პოლიმერის კონცენტრაციით მომზადებული ნაწილაკების ზომის განაწილება/ბგერითი სიმძლავრე 2%/32W, 5%/32W და 2%/25W%; ბინადრობის დრო = 14 წმ. (B), (C): ნაწილაკების SEM სურათები მომზადებული 2 და 5% პოლიმერული ხსნარებისგან, შესაბამისად. ბინადრობის დრო = 14წ; ხმოვანი სიმძლავრე = 32 W. ზოლები წარმოადგენს 1 მიკრონს.
დისკუსია და დასკვნები
The ულტრაბგერითი ნაკადის უჯრედი აღმოჩნდა, რომ კარგად შეეფერება ბიოდეგრადირებადი პოლიმერული ნანოსფეროების ემულსიით-გამხსნელი ექსტრაქციის/აორთქლების საფუძველზე წარმოებისთვის. მომავალი კვლევა მიმართული იქნება პროცესის სკალირებისა და სიმძლავრის გაზრდისკენ, რათა მიიღოთ კიდევ უფრო თხელი ემულსიები. გარდა ამისა, უჯრედის ვარგისიანობა წყლის ზეთში მოსამზადებლად ემულსიებიშესწავლილი იქნება, მაგალითად, წამლით დატვირთულ მიკროსფეროებში შემდგომი გადამუშავებისთვის.
ლიტერატურა
ფრეიტასი, ს. ჰილშერი, გ. Merkle, HP; განდერი, ბ.ბიოდეგრადირებადი ნანოსფეროების წარმოქმნის სწრაფი და მარტივი მეთოდი, in: European Cells and Materials ტ. 7. მიწოდება. 2, 2004 (გვერდი 28)
ეს ინფორმაცია შვეიცარიის ბიომასალათა საზოგადოებამ წარმოადგინა
ნახ. 2: დიზაინი ეინერი Ultraschall-Durchflusszelle
ერგებნისე
Nanopartikel mit einem durchschnittlichen Durchmesser von 485nm konnten vollständig aus einer 2% PLGA-Lösung in DCM bei 32W Beschallungsleistung gewonnen werden (ტაბ. 1). Die Größenverteilung zeigt sich monomodal mit einem leicht verzögertem Auslaufen der Kurve (ნახ. 3A). Entsprechend des Perzentilwertes von 10 und 90% erstreckte sich die Nanopartikelgröße von 175 bis 755nm. Die Wiederholbarkeit des Produktionsprozesses war durchwegs gut, was auf die nur geringe Variabilität des durchschnittlichen Partikeldurchmessers zurückzuführen ist. Eine Verringerung der Beschallungszeit, bei der die ემულსია statt 14 nur noch 7 Sekunden dem Ultraschallfeld ausgesetzt wird, hat nur wenig Auswirkung auf die Größe der Nanopartikel. Ein Herabsetzen der Beschallungsleistung von 32 auf 25W bewirkt hingegen einen beträchtlichen Anstieg des durchschnittlichen Partikeldurchmessers von 485 auf 700nm, der durch ein deutlicheres Verschieben der Größkurvendverte. Ein nicht so markanter, aber trotzdem beachtenswerter Anstieg der durchschnittlichen Partikelgröße von 485 auf 600nm konnte festgestellt werden, wenn anstatt einer 2% eine 5% PLGA-Lösung verwendet wurde. Abschließend wurde das hydrophile PLGA gegen das hydrophobe PLA, welches zudem ein niedrigereres Molekulergewicht aufweist, ausgetauscht, wobei allerdings keine bemerkenswerten Veränderungen bezünderungen bezüßglich der durchschnittlichen beobachtet werden können. In ihrer Morphologie zeigten die verschiedenen Batches, die eine 2% Polymerlösung enthielten, keine Unterschiede. Alle zeigten perfekte Kugelformen und glatte Oberflächen (ნახ. 3B). Die Partikel aus einer 5% PLGA-Lösung zeigen hingegen weniger perfekte Kugelformen, wiesen leicht faltige Oberflächen und Fusionen zwei oder mehrerer Partikel auf (ნახ. 3C).
Tabelle 1. Durchschnittlicher Durchmesse von PLGA50:50 Nanosphären, unter variierenden Bedingungen aufbereitet. Durchschnitt zweier Batches ± der absoluten Abweichung.
სურ. 3: PLGA ნანონაწილაკი. (A): Größenverteilung bei Partikeln, die bei einer Polymerkonzentration/Beschallungsintensität von 2%/ 32W, 5%/ 32W und 2%/ 25W%; Verweilzeit = 14 წმ. (B), (C): SEM Bilder der Partikel, die aus 2% bzw. 5% Polymerlösungen vorbereitet wurden. Verweilzeit = 14s; Beschallungsintensität = 32 W. Die Balken zeigen jeweils den Maßstab von 1 Mikrometer an.
Diskussion und Schlussfolgerung
მოკვდეს Ultraschall-Durchflusszelle wurde speziell für die Emulsion-Lösungsmittel-Extraktion / Evaporation basierte Herstellung von biologisch abbaubaren Polymer-Nanosphären entworfen. Die zukünftige Forschung auf diesem Gebiet wird auf ein Scale-up des Prozesses ausgerichtet sein, ebenso wie auf eine Steigerung des Leistungseintrages, um noch feinere Emulsionen zu erhalten. Zudem wird Zelle auf ihre Tauglichkeit bei der Herstellung von Wasser-in-Öl-ემულსიონი untersucht, ზ. B. für die weiteren Entwicklungen von mit Wirkstoff angereicherten Mikrosphären (zB für Depotarzneimittel).
ლიტერატურა
ფრეიტასი, ს. ჰილშერი, გ. Merkle, HP; განდერი, ბ.ბიოდეგრადირებადი ნანოსფეროების წარმოქმნის სწრაფი და მარტივი მეთოდი, in: European Cells and Materials ტ. 7. მიწოდება. 2, 2004 (გვერდი 28)
Dieser Artikel wurde von der Swiss Society of Biomaterials veröffentlich.