Výroba biologicky odbúrateľných nanoguľôčok
Biologicky odbúrateľné mikro- a nanoguľôčky sa môžu vyrábať nepretržitým procesom bez kontaktov a kontaminácie, ktorý je možné ľahko spustiť za sterilných podmienok.
Zavedenie
Biologicky odbúrateľné mikro- a nanoguľôčky (MS, NS) vyrobené z poly(laktid-koglykolidu) (PLGA) alebo iných materiálov sú veľmi silné systémy dodávania liečiv a antigénov s inherentným potenciálom na cielenie liekov a antigénov. Súčasné metódy výroby PLGA NS sú typické dávkové procesy a trpia ťažkosťami pri zvyšovaní rozlíšenia v sterilných podmienkach. Tu predstavujeme novú a elegantnú metódu výroby PLGA NS v kontinuálnom, kontaktnom a Proces bez kontaminácie ktoré sa dajú ľahko spustiť za sterilných podmienok. Počas celého výrobného procesu je výrobok v priamom kontakte iba so sterilným sklom a teflónovými® trubicami. Proces môže prebiehať v uzavretom systéme, aby sa zabránilo akejkoľvek kontaminácii životného prostredia.
metódy
Nanočastice PLGA50:50 (Resomer® RG503H, Boehringer Ingelheim) boli vyrobené pomocou modifikovaného procesu extrakcie/odparovania rozpúšťadlom [1]. PLGA rozpustený v dichlórmetáne (2 alebo 5 %) bol rozptýlený vo vodnom 0,5% (w/w) roztoku PVA pomocou nového experimentálneho usporiadania zahŕňajúceho bezkontaktný prietok ultrazvuková bunka. Hrubá O/W-disperzia bola najprv vopred zmiešaná magnetickým miešadlom a potom homogenizovaná v Ultrazvuková prietoková bunka (prietoky O- a W-fázy boli 1:8). Pôvodne vytvorené nanokvapôčky rozpúšťadiel PLGA postupne tuhli počas prechodu v skúmavkách a stali sa nanočasticami PLGA. Konečné vytvrdnutie častíc sa dosiahlo vo väčšom objeme 0,5% roztoku PVA.
Obr. 1: Experimentálne nastavenie na výrobu nanosfér PLGA
Obr. 2: Dizajn Ultrazvuková prietoková bunka
Výsledky
Nanočastice so stredným priemerom 485 nm boli ľahko pripravené z 2% roztoku PLGA v DCM pri sonikácii 32 W (tab. 1). Distribúcia veľkosti bola monomodálna s miernym chvostom (obr. 3A). Veľkosti nanočastíc sa rozšírili od 175 do 755 nm podľa 10 a 90 % percentilov. Opakovateľnosť výrobného procesu bola trvalo dobrá, čo sa odrážalo len v malej variabilite priemerného priemeru častíc. Zníženie emulzia Doba zotrvania v zvukovom poli od 14 do 7 sekúnd mala len malý vplyv na veľkosť nanočastíc. Zníženie sonikácie z 32 na 25 W však viedlo k výraznému zvýšeniu priemernej veľkosti častíc zo 485 na 700 nm, čo bolo spôsobené výraznejším chvostom krivky distribúcie veľkosti (obr. 3A). Menej výrazné, aj keď významné zvýšenie priemernej veľkosti častíc zo 485 na 600 nm bolo zistené pri použití 5% namiesto 2% roztoku PLGA.
Nakoniec bola hydrofilnejšia PLGA vymenená za hydrofóbnejšiu PLA s nižšou molekulovou hmotnosťou bez viditeľných zmien v priemernej veľkosti častíc a distribúcii veľkosti. Neboli pozorované žiadne rozdiely v morfológii rôznych šarží častíc pripravených z 2% polymérnych roztokov. Všetky vykazovali dokonale guľovité tvary a hladké povrchy (obr. 3B). Častice vyrobené z 5% roztoku PLGA však boli menej guľovité, vykazovali mierne zvrásnené povrchy a fúzie dvoch alebo niekedy viacerých častíc (obr. 3C).
Tabuľka 1. Stredný priemer nanoguľôčok PLGA50:50 pripravených za rôznych podmienok. Priemer dvoch šarží ± absolútnu odchýlku.
Obr. 3: Nanočastice PLGA. (A): Distribúcia veľkosti častíc pripravených pri koncentrácii polyméru / sonikovacom výkone 2 % / 32 W, 5 % / 32 W a 2 % / 25 W%; čas zotrvania = 14 s. (B),(C): SEM obrázky častíc pripravených z 2 a 5% polymérnych roztokov. Čas zotrvania = 14 s; Ultrazvukový výkon = 32 W. Pruhy predstavujú 1 mikrón.
Diskusia a závery
Tá Ultrazvuková prietoková bunka Zistilo sa, že je vhodný na extrakciu/odparovanie biologicky odbúrateľných polymérnych nanosfér na báze extrakcie a rozpúšťadla. Budúci výskum bude zameraný na rozšírenie procesu a zvýšenie príkonu, aby sa získali ešte jemnejšie emulzie. Okrem toho je vhodnosť bunky na prípravu vody v oleji Emulzie, napr. pre ďalšie spracovanie na mikroguľôčky nabité liečivami.
Literatúra
Freitas, S.; Hielscher, G.; Merkle, H. P.; Gander, B.:Rýchla a jednoduchá metóda výroby biologicky odbúrateľných nanosfér, v: Európske bunky a materiály, zv. 7. Dodatok 2, 2004 (strana 28)
Tieto informácie boli prezentované vo Švajčiarskej spoločnosti pre biomateriály