Hielscher ultralydteknologi

Produserer Biologisk nedbrytbart Nanospheres

Biologisk nedbrytbar mikro- og nanosfærer kan fremstilles i en kontinuerlig, kontakt- og kontaminering-fri prosess som lett kan kjøres under sterile betingelser.

Introduksjon

Biologisk nedbrytbar mikro- og nanosfærer (MS, NS) laget av poly (laktid-ko-glykolid) (PLGA) eller andre materialer som er svært virkningsfullt medikament og antigen-leveringssystemer med iboende potensial for medikament og antigen målretting. Foreliggende fremgangsmåter for å fremstille PLGA NS er typiske satsvise prosesser og lider av vanskeligheter med oppskalering under sterile betingelser. Her presenterer vi en ny og elegant metode for å produsere PLGA NS i en kontinuerlig, kontakt- og kontaminering-fri prosess som lett kan kjøres under sterile betingelser. Under hele produksjonsprosessen, er produktet i direkte kontakt bare med steril glass og Teflon-rør. Fremgangsmåten kan utføres i et lukket system for å hindre miljøforurensning.

metoder

PLGA50: 50 nanopartikler (Resomer RG503H, Boehringer Ingelheim) ble fremstilt ved bruk av en modifisert løsemiddelekstraksjon / fordampning prosessen [1]. PLGA ble oppløst i diklormetan (2 eller 5%) ble dispergert i vandig 0,5% (vekt / vekt) PVA-løsning ved anvendelse av den nye eksperimentelle oppsettet som omfatter en kontakt-fri gjennomstrømning ultrasonication celle. Den grove O / W-dispersjonen ble først forhåndsblandes med en magnetisk rører, og deretter homogenisert i ultralydgjennomstrømningscelle (Strømningshastigheter på O og W-faser var på 1: 8). Den innledningsvis dannede PLGA-solvent nanodroplets størknet gradvis i løpet av passasjen i rørene for å bli PLGA nanopartikler. Endelig herding av partiklene ble oppnådd i et større volum av 0,5% PVA-løsningen.

Eksperimentelt oppsett for produksjon av PLGA nanosfærer

Fig. 1: Eksperimentelt oppsett for produksjon av PLGA nanosfærer

Design av ultralyd gjennomstrømningscelle

Fig. 2: Prosjektering av ultralydgjennomstrømningscelle

resultater

Nanopartikler med en midlere diameter på 485 nm ble lett fremstilles fra en 2% PLGA-løsning i DCM ved 32W sonikering kraft (Tab. 1). Størrelsesfordelingen ble mono-modal med en svak tailing (fig. 3A). Nanopartikkel størrelser utvidet 175-755 nm i henhold til 10 og 90% persentiler. Repeterbarhet av produksjonsprosessen var gjennomgående god, noe som reflekteres ved bare liten variasjon i den midlere partikkeldiameter. senke emulsjon er Oppholdstid i sonisk felt fra 14 til 7 s hadde bare en liten innvirkning på nanopartikkelstørrelsen. En reduksjon av sonikeringskraften fra 32 til 25W resulterte imidlertid i en signifikant økning av gjennomsnittlig partikkelstørrelse fra 485 til 700 nm, forårsaket av en mer uttalt avling av størrelsesfordelingskurven (figur 3A). En mindre fremtredende, men betydelig økning i gjennomsnittlig partikkelstørrelse fra 485 til 600 nm ble funnet ved bruk av en 5% i stedet for en 2% PLGA-løsning.

Til slutt ble den mer hydrofile PLGA byttes ut mot den mer hydrofobe og lavere molekylvekt PLA uten merkbare endringer i partikkel midlere størrelse og størrelsesfordeling. Ingen forskjeller ble observert i morfologien til de forskjellige grupper av partikler fremstilt fra 2% polymeroppløsninger. De viste helt sfæriske former og glatte overflater (fig. 3B). Partiklene fremstilt fra den 5% PLGA oppløsning, var imidlertid mindre kuleformet, viste litt rynkete overflater, og fusjoner av to eller noen ganger flere partikler (Fig. 3C).

Gjennomsnittlig diameter på PLGA50:50 nanosfærer utarbeidet under forskjellige forhold

Tabell 1. Gjennomsnittlig diameter av PLGA50: 50 nanosfærer fremstilt under forskjellige betingelser. Gjennomsnitt av to satser ± absoluttavvik.

PLGA nanopartikkel

Fig. 3: PLGA nanopartikler. (A): størrelsesfordelingen av partikler fremstilt ved polymerkonsentrasjon / sonikering potens av 2% / 32 W, 5% / 32 W, 2% og / 25W%; oppholdstid = 14 s. (B), (C): SEM-bilder av partiklene fremstilt fra 2 og 5% polymeroppløsninger, henholdsvis. Oppholdstid = 14s; sonikering effekt = 32W. Søylene representerer en mikron.

Diskusjon og konklusjoner

De ultralydgjennomstrømningscelle ble funnet å være godt egnet for emulsjon-løsemiddelekstraksjon / fordampning basert produksjon av biologisk nedbrytbare polymere nanosfærer. Videre forskning vil kunne være rettet mot oppskalering av prosessen og å øke krafttilførselen til dannelse av enda finere emulsjoner. I tillegg, egnetheten av cellen for fremstilling av vann-i-olje- emulsjonerF.eks for videre bearbeiding til medikament-ladede mikrokuler, vil bli studert.

Be om mer informasjon!

Vennligst bruk skjemaet nedenfor hvis du ønsker å be om ytterligere informasjon om denne anvendelsen av ultralyd.









Vær oppmerksom på at Personvernregler.


Litteratur

Freitas, S .; Hielscher, G .; Merkle, H. P .; Gander, B .:En rask og enkel metode for å produsere Biodegradable Nanospheres, i: European celler og materialer vol. 7. Suppl. 2, 2004 (side 28)

Denne informasjonen ble presentert på den sveitsiske Society of biomaterialer