Het produceren van biologisch afbreekbare Nanospheres

Biologisch afbreekbare micro- en nanobolletjes kunnen worden geproduceerd in een continue, contact- en contaminatie-vrije werkwijze die gemakkelijk onder steriele omstandigheden kan worden uitgevoerd.

Invoering

Biologisch afbreekbare micro- en nanocapsules (MS, NS) van poly (lactide-co- glycolide) (PLGA) of andere materialen zijn zeer krachtig geneesmiddel en antigeenafleveringssystemen met inherente mogelijkheid van geneesmiddel en antigeen- targeting. Onderhavige werkwijzen voor het produceren PLGA NS zijn typisch batch processen en lijden onder problemen van schaalvergroting onder steriele omstandigheden. Hier presenteren we een nieuwe en elegante methode om PLGA NS produceren in een continue, contact- en verontreinigingvrije werkwijze die gemakkelijk kan worden uitgevoerd onder steriele omstandigheden. Tijdens het gehele productieproces, het product in direct contact alleen steriele glazen buizen en Teflon®. De werkwijze kan worden uitgevoerd in een gesloten systeem één milieuvervuiling te voorkomen.

methoden

PLGA50: 50 nanodeeltjes (Resomer RG503H, Boehringer Ingelheim) geproduceerd onder toepassing van een gemodificeerde oplosmiddelextractie / verdampingsproces [1]. PLGA opgelost in dichloormethaan (2 of 5%) werd gedispergeerd in waterig 0,5% (w / w) PVA-oplossing met behulp van de nieuwe proefopstelling waarbij contactloos doorstroom ultrasone trillingen cel. De grove O / W dispersie werd eerst voorgemengd met een magnetische roerder en vervolgens gehomogeniseerd in de ultrasone doorstroomcel (Stroomsnelheden van O- en W-fase was 1: 8). Het initieel gevormde PLGA-oplosmiddel nanodroplets geleidelijk stolde tijdens het passeren van de buizen PLGA nanodeeltjes worden. Uitharden van de deeltjes werd bereikt bij een groter volume van 0,5% PVA-oplossing.

Fig. 1: Experimentele opstelling voor de productie van PLGA nanobolletjes

Fig. 2: Ontwerp van ultrasone doorstroomcel

resultaten

Nanodeeltjes met een gemiddelde diameter van 485 nm waren gemakkelijk bereid uit een 2% PLGA oplossing in DCM bij 32W sonicatie vermogen (Tab. 1). De grootteverdeling werd monomodale met een lichte tailing (Fig. 3A). Nanodeeltjes afmetingen uitgebreid 175-755 nm volgens de 10 en 90% percentielen. Reproduceerbaarheid van het productieproces was altijd goed, zoals weerspiegeld door slechts geringe variaties in de gemiddelde deeltjesdiameter. het verlagen van de emulsie's verblijftijd in het geluidsbereik van 14 tot 7 seconden had slechts een geringe invloed op de grootte van de nanodeeltjes. Een vermindering van de soniceringskracht van 32 tot 25 W resulteerde echter in een significante toename van de gemiddelde deeltjesgrootte van 485 tot 700 nm, veroorzaakt door een meer uitgesproken nadering van de grootteverdelingskromme (figuur 3A). Een minder prominente, hoewel aanzienlijke toename van de gemiddelde deeltjesgrootte van 485 tot 600 nm werd gevonden bij gebruik van een 5% in plaats van een 2% PLGA-oplossing.

Tenslotte de meer hydrofiele PLGA werd uitgewisseld voor de meer hydrofobe en lager moleculair gewicht PLA zonder merkbare veranderingen in deeltjesgrootte gemiddelde grootte en grootteverdeling. Geen verschillen werden waargenomen in de morfologie van de verschillende batches van deeltjes bereid uit 2% polymeeroplossingen. Ze vertoonden alle perfect bolvormige vormen en gladde oppervlakken (fig. 3B). De deeltjes uit de 5% PLGA oplossing is echter minder bolvormig, bleek iets rimpelige oppervlakken en fusies van twee of soms meer deeltjes (fig. 3C).

Tabel 1. De gemiddelde diameter van PLGA50: 50 nanobolletjes bereid onder verschillende omstandigheden. Gemiddelde van twee partijen ± absolute afwijking.

Fig. 3: PLGA nanodeeltjes. (A): De grootteverdeling van de deeltjes bereid bij polymeerconcentratie / ultrasoonapparaat macht van 2% / 32W, 5% / 32W, en 2% / 25W%; verblijftijd = 14 s. (B), (C): SEM foto deeltjes bereid uit 2 en 5% polymeeroplossingen, respectievelijk. Verblijftijd = 14s; sonicatie macht = 32W. Staven stellen 1 micron.

Discussie en conclusies

De ultrasone doorstroomcel bleek goed geschikt voor emulsie-solventextractie / verdamping gebaseerde productie van bioafbreekbare polymere nanosferen te zijn. Toekomstig onderzoek zal gericht schaalvergroting van het proces en verhogen van het vermogen toegevoerd aan nog fijner emulsies opleveren. Bovendien, de geschiktheid van de cel voor de bereiding van water-in-olie emulsies, B.v. voor verdere verwerking tot met geneesmiddel beladen microsferen, worden onderzocht.

Literatuur

Freitas, S .; Hielscher, G .; Merkle, H. P .; Gander, B .:Een snelle en eenvoudige methode voor het produceren van biologisch afbreekbare Nanospheres, in: Europese Cellen en Materials Vol. 7. Suppl. 2, 2004 (pagina 28)

Deze informatie werd gepresenteerd op de Zwitserse Vereniging van Biomaterialen