Hielscher tecnologia de ultra-som

Produzir biodegradáveis ​​Nanosferas

micro- e nanoesferas biodegradáveis ​​pode ser produzido num processo contínuo, por contacto e livre de contaminação que pode ser facilmente executado sob condições estéreis.

Introdução

micro- e nanoesferas biodegradáveis ​​(MS, NS) feitos de poli (láctido-glicólido) (PLGA) ou outros materiais são sistemas muito potentes drogas e de entrega de antigénio com potencial inerente para drogas e direccionamento antigénio. Os métodos actuais para a produção de PLGA NS são processos descontínuos típicos e sofrem de dificuldades de aumento de escala em condições estéreis. Aqui, apresentamos um processo novo e elegante para produzir NS PLGA em um contínuo, por contacto e processo livre de contaminação que pode ser facilmente executado sob condições estéreis. Durante todo o processo de fabrico, o produto está em contacto directo somente com vidro estéril e tubos de Teflon®. O processo pode ser executado num sistema fechado para evitar qualquer contaminação do meio ambiente.

Métodos

PLGA50: 50 nanopartículas (Resomer RG503H, Boehringer Ingelheim) foram produzidos utilizando um processo de extracção / evaporação de solvente modificado [1]. PLGA dissolvido em diclorometano (2 ou 5%) foi dispersa numa solução aquosa a 0,5% (w / w) de PVA-solução por meio da nova montagem experimental envolvendo um fluxo de passagem sem contacto celular ultra-som. O grosso O / W-dispersão foi em primeiro lugar pré-misturados por um agitador magnético e em seguida, homogeneizado na ultra-sons flui através da pilha (Taxas de fluxo de O- e W-fases foram de 1: 8). Os nanogotículas PLGA-solventes inicialmente formados gradualmente solidificou durante a passagem no interior dos tubos a tornar-se nanopartículas de PLGA. o endurecimento final das partículas foi alcançada em um volume maior de solução de PVA a 0,5%.

Configuração experimental para a produção de nanoesferas PLGA

Fig. 1: Montagem experimental para a produção de nanoesferas de PLGA

Design de célula ultrassônica de fluxo

Fig. 2: Desenho de ultra-sons flui através da pilha

Resultados

As nanopartículas com um diâmetro médio de 485 nm foram prontamente preparado a partir de uma solução de PLGA a 2% em DCM a 32W de potência de ultra-sons (Tab. 1). A distribuição de tamanho foi mono modal com um ligeiro cauda (Fig. 3A). tamanhos de nanopartículas estendido 175-755 nm, de acordo com os percentis 10 e 90%. A repetibilidade do processo de produção foi consistentemente boa, tal como reflectido pela única variabilidade menor no diâmetro médio de partícula. diminuindo o emulsão de O tempo de residência no campo sônico de 14 a 7 teve apenas um menor impacto no tamanho das nanopartículas. Uma redução do poder de sonicação de 32 para 25W, no entanto, resultou em um aumento significativo do tamanho médio de partícula de 485 a 700nm, causado por uma tendência mais pronunciada da curva de distribuição de tamanhos (Fig. 3A). Observou-se um aumento menos proeminente, embora significativo, do tamanho médio de partícula de 485 a 600 nm quando se utilizou uma solução PLGA a 5% em vez de 2%.

Finalmente, o PLGA mais hidrilo foi trocado para o PLA mais hidrofóbico e mais baixo peso molecular, sem alterações visíveis no tamanho médio de partícula de distribuição e tamanho. Não foram observadas diferenças na morfologia dos diferentes lotes de partículas preparadas a partir de soluções de polímero a 2%. Todos eles exibiram formas perfeitamente esféricas e superfícies lisas (Fig. 3B). As partículas feitas a partir da solução de PLGA a 5%, no entanto, eram menos esférica, mostrou superfícies ligeiramente enrugadas, e fusões de dois ou mais, por vezes, as partículas (Fig. 3C).

Diâmetro médio das nanoesferas PLGA50:50 preparadas em diferentes condições

50 nanoesferas preparadas sob diferentes condições: Tabela 1. diâmetro de PLGA50 média. Mia de dois lotes ± desvio absoluto.

Nanopartículas PLGA

Fig. 3: nanopartículas de PLGA. (A): Distribuição de tamanhos de partículas preparadas a uma concentração de polímero de energia / sonicação de 2% / 32W, 5% / 32W, e 2% / 25W%; tempo de residência = 14 s. (B), (C): SEM imagens de partículas preparadas a partir de 2 e 5% de soluções de polímero, respectivamente. tempo de residência = 14s; poder sonicação = 32W. As barras representam 1 mícron.

Discussão e Conclusões

o ultra-sons flui através da pilha verificou-se ser bem adequado para a produção de base de emulsão-extracção de solvente / evaporação de nanoesferas poliméricos biodegradáveis. As pesquisas futuras irá ser dirigida para aumento de escala do processo e o aumento da entrada de energia, para se obter emulsões ainda mais finas. Além disso, a aptidão da célula para a preparação de água-em-óleo emulsões, por exemplo. para processamento adicional de microesferas carregadas com a droga, serão estudados.

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Literatura

Freitas, S .; Hielscher, G .; Merkle, H. P .; Gander, B .:Um método rápido e simples para Produzir biodegradável nanoesferas, em: Células europeus e Materiais Vol. 7. Suppl. 2, 2004 (página 28)

Esta informação foi apresentado na Sociedade Suíça de Biomateriais