생분해성 나노구 생산
생분해성 마이크로 및 나노 구체는 멸균 조건에서 쉽게 실행할 수 있는 연속적이고 접촉 및 오염이 없는 공정으로 생산할 수 있습니다.
소개
폴리(락타이드-코글리콜라이드)(PLGA) 또는 기타 물질로 만들어진 생분해성 마이크로 및 나노 구체(MS, NS)는 약물 및 항원 표적화에 대한 고유한 잠재력을 가진 매우 강력한 약물 및 항원 전달 시스템입니다. PLGA NS를 생산하는 현재의 방법은 일반적인 배치 공정이며 멸균 조건에서 업스케일링에 어려움을 겪습니다. 여기에서는 PLGA NS를 연속적이고 접촉적이며 생산하는 새롭고 우아한 방법을 제시합니다. 오염 없는 공정 멸균 조건에서 쉽게 실행할 수 있습니다. 전체 제조 공정에서 제품은 멸균 유리와 테프론® 튜브로만 직접 접촉됩니다. 이 공정은 환경 오염을 방지하기 위해 폐쇄 시스템에서 실행할 수 있습니다.
방법
PLGA50:50 나노입자(Resomer® RG503H, Boehringer Ingelheim)는 수정된 용매 추출/증발 공정을 사용하여 생산되었습니다[1]. 디클로로메탄(2 또는 5%)에 용해된 PLGA를 비접촉 플로우 스루를 포함하는 새로운 실험 설정을 통해 0.5%(w/w) PVA 용액에 분산시켰습니다. 초음파 세포. 굵은 O/W-분산액은 먼저 자기 교반기에 의해 사전 혼합된 다음 에서 균질화되었습니다. 초음파 플로우 스루 셀 (O상 및 W상의 유속은 1:8이었습니다). 초기에 형성된 PLGA-용매 나노방울은 튜브를 통과하는 동안 점차적으로 응고되어 PLGA 나노입자가 되었습니다. 입자의 최종 경화는 더 큰 부피의 0.5% PVA 용액에서 달성되었습니다.
그림 1: PLGA 나노구 생산을 위한 실험 설정
그림 2 : 디자인 초음파 플로우 스루 셀
결과
평균 직경이 485nm 인 나노 입자는 32W 초음파 처리 전력 (Tab. 1)에서 DCM의 2 % PLGA 용액으로부터 쉽게 제조 할 수 있었다. 크기 분포는 약간의 테일링이 있는 모노 모달이었습니다(그림 3A). 나노 입자 크기는 10 및 90 % 백분위수에 따라 175nm에서 755nm로 확장되었습니다. 생산 공정의 반복성은 평균 입자 직경의 약간의 변동만으로도 반영된 것처럼 일관되게 양호했습니다. 낮추기 에멀젼의 14초에서 7초까지의 음파장에서의 체류 시간은 나노 입자 크기에 미미한 영향을 미쳤습니다. 그러나 초음파 처리 전력을 32W에서 25W로 줄이면 평균 입자 크기가 485에서 700nm로 크게 증가하여 크기 분포 곡선의 꼬리가 더 뚜렷해집니다 (그림 3A). 2% PLGA 용액 대신 5%를 사용할 때 평균 입자 크기가 485nm에서 600nm로 크게 증가했지만 덜 두드러졌습니다.
마지막으로, 입자 평균 크기 및 크기 분포에서 눈에 띄는 변화 없이 친수성이 더 높고 분자량이 적은 PLGA를 더 친수성이 높은 PLA로 교환했습니다. 2% 폴리머 용액으로부터 제조된 입자의 상이한 배치의 형태에서는 차이가 관찰되지 않았다. 그들은 모두 완벽하게 구형과 매끄러운 표면을 보여주었습니다(그림 3B). 그러나 5% PLGA 용액으로 만든 입자는 구형이 적고 표면이 약간 주름이 있으며 두 개 이상의 입자가 융합되어 있습니다(그림 3C).
표 1. 다양한 조건에서 제조된 PLGA50:50 나노구체의 평균 직경. 절대 편차가 ± 두 배치의 평균입니다.
그림 3: PLGA 나노 입자. (A) : 2 % / 32W, 5 % / 32W 및 2 % / 25W %의 고분자 농도 / 초음파 화력에서 제조 된 입자의 크기 분포; 체류 시간 = 14 s. (B),(C): 각각 2% 및 5% 폴리머 용액으로 제조된 입자의 SEM 사진. 체류 시간 = 14초; 초음파 처리 전력 = 32W. 막대는 1미크론을 나타냅니다.
논의 및 결론
이 초음파 플로우 스루 셀 생분해성 고분자 나노구체의 에멀젼-용매 추출/증발 기반 생산에 매우 적합한 것으로 밝혀졌습니다. 향후 연구는 공정을 확장하고 전력 입력을 증가시켜 훨씬 더 미세한 에멀젼을 생산하는 데 중점을 둘 것입니다. 또한, 수중유(water-in-oil)의 제조에 대한 셀의 적합성 유화 액예를 들어, 약물이 적재된 미세구로의 추가 처리를 위해 연구될 것입니다.
문학
프레이타스, S.; 힐셔, G.; 머클, H. P.; 갠더, B.:생분해성 나노구를 생산하는 빠르고 간단한 방법: European Cells and Materials Vol. 7. Suppl. 2, 2004 (28 페이지)
이 정보는 스위스 생체 재료 학회(Swiss Society of Biomaterials)에서 발표되었습니다.