Производство биоразлагаемых наносфер

Биоразлагаемые микро- и наносферы могут быть получены в непрерывном, бесконтактном и экологически чистом процессе, который может быть легко запущен в стерильных условиях.

Знакомство

Биоразлагаемые микро- и наносферы (MS, NS), изготовленные из поли(лактид-когликолида) (PLGA) или других материалов, являются очень мощными системами доставки лекарств и антигенов с присущим им потенциалом для таргетирования лекарств и антигенов. Современные методы получения PLGA NS являются типичными периодическими процессами и испытывают трудности масштабирования в стерильных условиях. Здесь мы представляем новый и элегантный метод получения PLGA NS в непрерывном, контактном и Процесс без загрязнения которые можно легко запустить в стерильных условиях. На протяжении всего производственного процесса изделие находится в непосредственном контакте только со стерильным стеклом и тефлоновыми® трубками. Процесс может быть запущен в закрытой системе, чтобы предотвратить загрязнение окружающей среды.

методика

Наночастицы PLGA50:50 (Resomer® RG503H, Boehringer Ingelheim) были получены с использованием модифицированного процесса экстракции/выпаривания растворителем [1]. ПЛГА, растворенный в дихлорметане (2 или 5%), диспергировали в водном 0,5% (масс./масса) растворе ПВС с помощью новой экспериментальной установки, включающей бесконтактное проточное прохождение Ультразвуковая ячейка. Грубую O/W-дисперсию сначала смешивали с помощью магнитной мешалки, а затем гомогенизировали в ультразвуковая проточная ячейка (расход O- и W-фаз был на уровне 1:8). Первоначально образовавшиеся нанокапли PLGA-растворителя постепенно затвердевали во время прохождения в пробирках и превращались в наночастицы PLGA. Окончательное затвердевание частиц достигалось в большем объеме 0,5% раствора ПВА.

Рис.1: Экспериментальная установка для производства наносфер PLGA

Рис.2: Конструкция ультразвуковая проточная ячейка

Результаты

Наночастицы со средним диаметром 485 нм были легко получены из 2% раствора PLGA в DCM при мощности ультразвука 32 Вт (табл. 1). Распределение по размерам было мономодальным с небольшим хвостообразованием (рис. 3А). Размеры наночастиц увеличены от 175 до 755 нм в соответствии с 10 и 90% процентилями. Повторяемость производственного процесса была неизменно хорошей, что отражалось лишь в незначительной изменчивости среднего диаметра частиц. Опускание Эмульсия Время пребывания в звуковом поле от 14 до 7 секунд оказывало лишь незначительное влияние на размер наночастиц. Однако снижение мощности ультразвука с 32 до 25 Вт привело к значительному увеличению среднего размера частиц с 485 до 700 нм, что было вызвано более выраженным отклонением кривой распределения по размерам (рис. 3A). Менее заметное, хотя и значительное увеличение среднего размера частиц с 485 до 600 нм было обнаружено при использовании 5% раствора вместо 2% PLGA.

Наконец, более гидрофильный PLGA был заменен на более гидрофобный и менее молекулярный PLA без заметных изменений в среднем размере частиц и распределении по размерам. Различий в морфологии различных партий частиц, приготовленных из 2% полимерных растворов, не наблюдалось. Все они имели идеально сферические формы и гладкие поверхности (рис. 3B). Частицы, изготовленные из 5% раствора PLGA, однако, были менее сферическими, имели слегка морщинистые поверхности и слияния двух или иногда более частиц (рис. 3C).

Таблица 1. Средний диаметр наносфер PLGA50:50, полученных в различных условиях. Среднее значение двух партий ± абсолютным отклонением.

Рис.3: Наночастицы PLGA. (A): Распределение частиц по размерам при концентрации полимера/мощности ультразвука 2%/32W, 5%/32Wt и 2%/25W%; Время пребывания = 14 с. (B),(C): SEM изображения частиц, приготовленных из 2 и 5% полимерных растворов соответственно. Время пребывания = 14 секунд; Мощность ультразвука = 32 Вт. Столбцы представляют собой 1 микрон.

Обсуждение и выводы

Тем ультразвуковая проточная ячейка Было установлено, что он хорошо подходит для производства биоразлагаемых полимерных наносфер на основе эмульсии-сольвентной экстракции/выпаривания. Будущие исследования будут направлены на масштабирование процесса и увеличение потребляемой мощности для получения еще более тонких эмульсий. Кроме того, пригодность ячейки для приготовления воды в масле Эмульсии, например, для дальнейшей переработки в микросферы, наполненные лекарствами.

Литература

Фрейтас, С.; Хильшер, Г.; Меркл, Х..; Гандер, Б.:Быстрый и простой метод получения биоразлагаемых наносфер, в: European Cells and Materials Vol. 7. Дополнение 2, 2004 (стр. 28)

Об этом рассказали в Швейцарском обществе биоматериалов