Biodegradéierbar Nanosphären produzéieren

Biodegradéierbar Mikro- an Nanosphäre kënnen an engem kontinuéierleche, kontakt- a kontaminéierte Prozess produzéiert ginn, dee liicht ënner sterile Bedéngungen lafen kann.

Aféierung

Biodegradéierbar Mikro- an Nanosphären (MS, NS) aus Poly(Laktid-Coglycolid) (PLGA) oder aner Materialien si ganz mächteg Drogen- an Antigen-Liwwersystemer mat inherent Potenzial fir Drogen- an Antigenzielung. Presentéiert Methoden fir PLGA NS ze produzéieren sinn typesch Batchprozesser a leiden ënner Schwieregkeete vun der Upskaléierung ënner sterile Konditiounen. Hei presentéieren mir e Roman an elegant Method fir eng produzéiere PLGA NS an engem kontinuéierlech, Kontakt- an kontaminéierte Prozess déi einfach ënner sterile Bedéngungen lafen kann. Wärend dem ganze Fabrikatiounsprozess ass d'Produkt nëmmen am direkte Kontakt mat sterilem Glas an Teflon®-Réier. De Prozess kann an engem zouene System lafen fir all Ëmweltkontaminatioun ze vermeiden.

Methoden

PLGA50:50 Nanopartikel (Resomer® RG503H, Boehringer Ingelheim) goufen mat engem modifizéierten Léisungsmëttelextraktioun / Verdampungsprozess produzéiert [1]. PLGA opgeléist am Dichloromethan (2 oder 5%) gouf an wässerlech 0,5% (w/w) PVA-Léisung mat Hëllef vun der neier experimenteller Opstellung mat engem kontaktfräie Flow-Through verspreet. Ultraschallzell. Déi grob O/W-Dispersioun gouf fir d'éischt mat engem Magnéitrührer virgemëscht an duerno an der Ultrasonic Flow-Through Zell (Flow Tariffer vun O- a W-Phasen waren um 1:8). Déi ursprénglech geformt PLGA-Léisungsmëttel Nanodroplets hunn sech graduell wärend dem Passage an de Réier verstäerkt fir PLGA Nanopartikelen ze ginn. D'Finale Härtung vun de Partikelen gouf an engem gréissere Volume vun 0,5% PVA Léisung erreecht.

Fig. 1: Experimentell Opstellung fir d'Produktioun vun PLGA Nanosphären

Fig. 2: Design vun Ultrasonic Flow-Through Zell

Resultater

Nanopartikele mat engem mëttleren Duerchmiesser vu 485 nm goufen einfach aus enger 2% PLGA Léisung an DCM bei 32W Sonikatiounskraaft virbereet (Tab. 1). D'Gréisst Verdeelung war mono-modal mat engem liichte tailing (Fig. 3A). Nanopartikelgréissten verlängert vun 175 op 755 nm laut den 10 an 90% Percentile. Widderhuelbarkeet vum Produktiounsprozess war konsequent gutt, wéi reflektéiert duerch nëmme kleng Variabilitéit am mëttleren Partikelduerchmiesser. Senkung vun der Emulsioun Openthaltszäit am sonic Feld vun 14 bis 7s hat nëmmen e klengen Impakt op d'Nanopartikelgréisst. Eng Reduktioun vun der Sonikatiounskraaft vun 32 op 25W huet awer zu enger erheblecher Erhéijung vun der mëttlerer Partikelgréisst vu 485 op 700nm gefouert, verursaacht duerch e méi ausgeprägte Schwanz vun der Gréisstverdeelungskurve (Fig. 3A). Eng manner prominent, awer bedeitend Erhéijung vun der mëttlerer Partikelgréisst vu 485 op 600 nm gouf fonnt wann Dir eng 5% amplaz vun enger 2% PLGA Léisung benotzt.

Schlussendlech gouf déi méi hydrophil PLGA fir déi méi hydrophobe a méi niddereg Molekulargewiicht PLA ausgetauscht ouni merkbar Ännerungen an der Partikelmëttelgréisst a Gréisstverdeelung. Keng Differenzen goufen an der Morphologie vun de verschiddene Chargen vu Partikelen aus 2% Polymerléisungen virbereet. Si hunn all perfekt sphäresch Formen a glat Flächen ausgestallt (Fig. 3B). D'Partikel aus der 5% PLGA-Léisung waren awer manner kugelfërmeg, hunn liicht wrinkly Flächen gewisen, a Fusioune vun zwee oder heiansdo méi Partikelen (Fig. 3C).

Dësch 1. Moyenne Duerchmiesser vun PLGA50: 50 nanospheres ënner verschiddene Konditiounen virbereet. Mëttel vun zwee Chargen ± absolute deviation.

Fig. 3: PLGA Nanopartikel. (A): Gréisst Verdeelung vun Partikel preparéiert op Polymer Konzentratioun / sonication Muecht vun 2% / 32W, 5% / 32W, an 2% / 25W%; Openthaltszäit = 14 s. (B), (C): SEM Biller vu Partikele virbereet aus 2 a 5% Polymerléisungen, respektiv. Openthaltszäit = 14s; sonication Muecht = 32W. Baren representéieren 1 Mikron.

Diskussioun a Conclusiounen

Déi Ultrasonic Flow-Through Zell gouf fonnt gutt gëeegent fir Emulsioun-Léisungsmëttel Extraktioun / Verdampfung baséiert Produktioun vun biodegradable polymeric Nanosphären. Zukünfteg Fuerschung wäert op d'Skaléierung vum Prozess geriicht ginn an d'Kraaftinput erhéijen fir nach méi fein Emulsiounen z'erreechen. Zousätzlech ass d'Eegeschaft vun der Zell fir d'Virbereedung vu Waasser-an-Ueleg Emulsiounen, zB fir weider Veraarbechtung an Drogenbelaaschte Mikrokugelen, wäerte studéiert ginn.

Literatur

Freitas, S.; Hielscher, G.; Merkle, HP; Gander, B.:Eng séier an einfach Method fir Biodegradéierbar Nanosphären ze produzéieren, an: Europäesch Zellen a Materialien Vol. 7. Suppl. 2, 2004 (Säit 28)

Dës Informatioun gouf an der Swiss Society of Biomaterials presentéiert