Bioloģiski noārdāmu nanosfēru ražošana

Bioloģiski noārdāmas mikrosfēras un nanosfēras var iegūt nepārtrauktā, bezkontakta un piesārņojuma procesā, ko var viegli veikt sterilos apstākļos.

Ievads

Bioloģiski noārdāmās mikro- un nanosfēras (MS, NS), kas izgatavotas no poli(laktīda-koglikolīda) (PLGA) vai citiem materiāliem, ir ļoti efektīvas zāļu un antigēnu piegādes sistēmas ar iedzimtu potenciālu zāļu un antigēnu mērķtiecīgai piegādei. Pašreizējās PLGA NS ražošanas metodes ir tipiski partiju procesi, un to mēroga palielināšana sterilos apstākļos rada grūtības. Šeit mēs iepazīstinām ar jaunu un elegantu metodi PLGA nanosfēru ražošanai nepārtrauktā, bezkontakta un bez piesārņojuma procesā, ko var viegli īstenot sterilos apstākļos. Visā ražošanas procesa laikā produkts nonāk tiešā saskarē tikai ar steriliem stikla un Teflon® cauruļvadiem. Procesu var veikt slēgtā sistēmā, lai novērstu jebkādu vides piesārņojumu.

Nanodaļiņu sintēzes bez piesārņojuma uzstādīšanas shēma, izmantojot Hielscher bezkontakta ultraskaņas plūsmas kameru Dmini

Ultraskaņas bezkontakta nanosfēru ražošanas metode

PLGA 50:50 nanodaļiņas (Resomer® RG503H, Boehringer Ingelheim) tika iegūtas, izmantojot modificētu šķīdinātāja ekstrakcijas/iztvaicēšanas procesu. Dihlorometānā (2 vai 5 %) izšķīdināto PLGA disperģēja 0,5 % (masas %) PVA ūdens šķīdumā, izmantojot jaunu eksperimentālu iekārtu, kurā ietilpa bezkontakta caurplūdes ultraskaņas šūna Dmini. Sākotnēji rupjā O/W dispersija tika iepriekš sajaukta ar magnētisko maisītāju, pēc tam homogenizēta bezkontakta caurplūdes ultraskaņas kamerā Dmini (O- un W-fāžu plūsmas attiecība bija 1:8). Sākotnēji izveidojušies PLGA-šķīdinātāja nanopiliņi pakāpeniski sacietēja, plūstot caur caurulītēm, pārvēršoties par PLGA nanodaļiņām. Daļiņu galīgā sacietēšana tika panākta lielākā 0,5 % PVA šķīduma tilpumā.

Ultraskaņas bezkontakta plūsmas kamera „Dmini“ nanopārtiņu sintēzei bez piesārņojuma

Rezultātus

Nanodaļiņas ar vidējo diametru 485 nm tika viegli sagatavotas no 2% PLGA šķīduma DHM ar 32 W ultraskaņas jaudu (1. cilne). Izmēru sadalījums bija monomodāls ar nelielu atslābumu (3. att. A). Nanodaļiņu izmēri pagarināti no 175 līdz 755 nm saskaņā ar 10 un 90% procentilēm. Ražošanas procesa atkārtojamība bija nemainīgi laba, par ko liecina tikai neliela daļiņu vidējā diametra mainība. Pazeminot 1. tabula. Dažādos apstākļos sagatavoto PLGA50:50 nanosfēru vidējais diametrs. Divu partiju vidējais rādītājs ± absolūtā novirze.[/caption]

Visbeidzot, hidrofilākā PLGA tika apmainīta pret hidrofobāku un mazāku molekulmasu PLA bez ievērojamām daļiņu vidējā izmēra un izmēra sadalījuma izmaiņām. Netika novērotas atšķirības dažādu daļiņu partiju morfoloģijā, kas sagatavotas no 2% polimēru šķīdumiem. Viņiem visiem bija perfekti sfēriskas formas un gludas virsmas (3.B att.). Daļiņas, kas izgatavotas no 5% PLGA šķīduma, tomēr bija mazāk sfēriskas, parādīja nedaudz grumbuļainas virsmas un divu vai dažreiz vairāk daļiņu saplūšanu (3. att. C).

Zīm. 3: PLGA nanodaļiņas. (A): Daļiņu izmēru sadalījums, kas sagatavotas ar polimēru koncentrāciju / ultraskaņas apstrādes jaudu 2% / 32W, 5% / 32W un 2% / 25W%; rezidences laiks = 14 s. (B),(C): SEM attēli ar daļiņām, kas sagatavotas attiecīgi no 2 un 5% polimēru šķīdumiem. Uzturēšanās laiks = 14s; ultraskaņas apstrādes jauda = 32W. Stieņi pārstāv 1 mikronu.
(Pētījums un attēli: © Freitas et al., 2006)

Apspriede un secinājumi

Tika konstatēts, ka ultraskaņas caurplūdes kamera ir labi piemērota bioloģiski noārdāmu polimēru nanosfēru ražošanai, izmantojot emulsijas-šķīdinātāja ekstrakciju un iztvaicēšanu. Turpmākie pētījumi tiks vērsti uz procesa mēroga palielināšanu un jaudas palielināšanu, lai iegūtu vēl smalkākas emulsijas. Turklāt tiks pētīta šīs kameras piemērotība ūdens-eļļas emulsiju sagatavošanai, piemēram, turpmākai pārstrādei zāļu piepildītās mikrosfērās.

Literatūra