Microencapsulation Techniques
Over the past decade, there has been increasing interest in using polymer based NPs for cancer therapy. The techniques for the preparation of PLGA and chitosan NPs are summarized in the following sections.
2.1. Microencapsulation of PLGA Nanoparticles
2.1.1. Emulsion Diffusion Method
There are single emulsion and double emulsion systems in this fabrication method. Single emulsion encapsulation method is conducted for the formulation of oil soluble (hydrophobic) substances [6], while double emulsion is adopted by entrapment of hydrophilic chemicals [7,8]. The schematic of the emulsion diffusion fabrication processes is presented in Figure 1.
Nanomaterials 06 00026 g001 1024
Figure 1. Preparation of nanocapsules by emulsion diffusion method.
One of the key requirements of the emulsion diffusion method is the selection of an organic phase (oil phase) containing PLGA solution which must be partially miscible in aqueous phase. The most important fabrication step is solvent diffusion, in which the organic phase diffuses from the oil phase to outer water phase and the formed particles become hardened. The selection of the surfactants in the outer water phase is also crucial to the successful fabrication. Different kinds of surfactants, such as non-ionic surfactant polyvinyl alcohol (PVA) [9], anionic surfactant sodium dodecyl sulphate (SDS) [5] and cationic surfactant didodecyl dimethyl ammonium bromide (DMAB) [10], are commonly applied based on emulsion systems. Different surfactants can induce particles in different sizes [11]. Budhian et al. [12] reported that when DMAB was used as surfactant for the fabrication of PLGA NPs, smaller particles were fabricated than the ones prepared by using PVA as the surfactant. Another popular stabilizer for the fabrication of PLGA NPs is amphiphilic d-α-tocopheryl polyethylene glycol 100 succinate Vitamin E (TPGS) [13,14] as TPGS has very high emulsion efficiency and can enhance the cellular adhesion. The amount of TPGS used as surfactant usually can be as low as 0.015% (w/v).
The amount of surfactant used has an effect on the properties of the NPs. Low concentration of surfactants usually leads to a high polydispersity and particle aggregation [15]. However, if excessive surfactants are used, the drug loading will decrease due to a strong interaction between the drugs and surfactants. Therefore, the suitable concentration of surfactant is the key to successful fabrication. Another method to form the mono-dispersed emulsion is using the probe sonicator to impose high energy in the formed emulsion [16]. The selection of specific sonicator mode, time and power is essential to the formation of emulsions.
2.1.2. Salting out Method
Salting out is another method for the fabrication of PLGA NPs. Firstly, the PLGA is dissolved into the organic solutions (oil phase) which are usually water-miscible. Typical solvents are tetrahydrofuran (THF) and acetone. The aqueous phase consists of the surfactant and saturated solution of electrolyte. The electrolytes should not be soluble in the organic solvent. Typically, the most commonly used salts are magnesium chloride hexahydrate with a concentration of 60% (w/w) [17] or magnesium acetate tetrahydrate which is normally used with a ratio of 1:3 (polymer to salt) [18]. The oil phase is emulsified in an aqueous phase, under strong shearing force by overhead mechanical stirrer. The obvious difference between the emulsion diffusion method and salting out method is that there is no solvent diffusion step for the latter one due to the existence of salts. In order to decrease the ionic strength in the electrolyte, the distilled water is added into the formed O/W emulsion under magnetic stirrer. At the same time, the hydrophilic organic solvents migrate from the oil phase to aqueous phase, which results in the formation of the NPs. Finally, the salting out agent is eliminated by centrifugation and the samples are purified. The schematic of the salting out processes is presented in Figure 2.
Nanomaterials 06 00026 g002 1024
Figure 2. Preparation of nanoparticles (NPs) by salting out method.
2.1.3. Nanoprecipitation Method
Nanoprecipitation is also called solvent displacement or interfacial deposition method, which was first developed and introduced by Fessi’s group [19]. The principle of this fabrication method is known as Marangoni effect [20]. In the nanoprecipitation method, the nanoparticles are obtained in the colloidal suspension when the oil phase is slowly added to aqueous phase under moderate stirring (Figure 3). Formation of the NPs is instantaneous and needs only one step so it has the advantage of rapid and easy operation. The key parameters in the fabrication procedure have great influence on the nanoprecipitation method, such as organic phase injection rate, aqueous phase agitation rate and the oil phase/aqueous phase ratio [8]. Particle sizes of very narrow distribution can be synthesised becau
เทคนิคไมโคร
กว่าทศวรรษที่ผ่านมาได้มีการเพิ่มความสนใจในการใช้ NPS ลิเมอร์ที่ใช้สำหรับการรักษาโรคมะเร็ง เทคนิคในการเตรียมความพร้อมของ PLGA และ NPS ไคโตซานที่มีรายละเอียดในส่วนต่อไป.
2.1 ไมโครแคปซูลของอนุภาคนาโน PLGA
2.1.1 อิมัลชั่วิธีการแพร่กระจาย
มีอิมัลชันเดียวและระบบอิมัลชันคู่ในวิธีการผลิตนี้ วิธีการห่อหุ้มอิมัลชันโสดจะดำเนินการสำหรับการผสมสูตรน้ำมันที่ละลายน้ำได้ (ไม่ชอบน้ำ) สาร [6] ในขณะที่อิมัลชันคู่ถูกนำมาใช้โดยการกักเก็บสารเคมี hydrophilic [7,8] แผนผังของกระบวนการผลิตอิมัลชันแพร่จะนำเสนอในรูปที่ 1
วัสดุนาโน 06 00,026 g001 1024
รูปที่ 1 การเตรียมความพร้อมของนาโนแคปซูลโดยวิธีการแพร่กระจายอิมัลชัน.
หนึ่งในข้อกำหนดที่สำคัญของวิธีการแพร่กระจายอิมัลชันคือการเลือกระยะอินทรีย์ (เฟสน้ำมัน ) ที่มีวิธีการแก้ปัญหา PLGA ซึ่งจะต้องเป็นบางส่วนละลายในเฟสน้ำ ขั้นตอนการผลิตที่สำคัญที่สุดคือการแพร่กระจายตัวทำละลายซึ่งในขั้นตอนการกระจายอินทรีย์จากเฟสน้ำมันเฟสน้ำด้านนอกและอนุภาคที่เกิดขึ้นกลายเป็นแข็งกระด้าง การเลือกลดแรงตึงผิวในช่วงน้ำด้านนอกยังมีความสำคัญต่อการผลิตที่ประสบความสำเร็จ ชนิดที่แตกต่างของผิวเช่นไม่มีประจุลดแรงตึงผิวโพลีไวนิลแอลกอฮอล์ (PVA) [9] ลดแรงตึงผิวประจุลบโซเดียมโดเดซิลซัลเฟต (SDS) [5] และประจุบวกแรงตึงผิว didodecyl ไดเมทิลแอมโมเนียมโบรไมด์ (DMAB) [10], มักจะถูกนำมาใช้ขึ้นอยู่กับ ระบบอิมัลชัน ลดแรงตึงผิวที่แตกต่างกันสามารถทำให้เกิดอนุภาคในขนาดที่แตกต่างกัน [11] Budhian et al, [12] รายงานว่าเมื่อ DMAB ถูกใช้เป็นแรงตึงผิวสำหรับการผลิตของ PLGA NPS อนุภาคที่มีขนาดเล็กได้รับการประดิษฐ์กว่าคนที่จัดทำขึ้นโดยใช้ PVA เป็นลดแรงตึงผิว อีกโคลงที่นิยมสำหรับการผลิตของ PLGA NPS คือ amphiphilic D-α-โทโคเฟอริ polyethylene glycol 100 succinate วิตามินอี (TPGS) [13,14] เป็น TPGS มีประสิทธิภาพอิมัลชันที่สูงมากและสามารถเพิ่มการยึดเกาะมือถือ ปริมาณของ TPGS ใช้เป็นแรงตึงผิวที่สามารถจะเป็นต่ำเป็น 0.015% (w / v).
ปริมาณของการลดแรงตึงผิวที่ใช้มีผลต่อคุณสมบัติของ NPS ความเข้มข้นต่ำของการลดแรงตึงผิวมักจะนำไปสู่การ polydispersity สูงและอนุภาครวม [15] แต่ถ้าลดแรงตึงผิวที่มากเกินไปจะมีการใช้ยาเสพติดในการโหลดจะลดลงเนื่องจากการมีปฏิสัมพันธ์ที่แข็งแกร่งระหว่างยาเสพติดและลดแรงตึงผิว ดังนั้นความเข้มข้นที่เหมาะสมในการลดแรงตึงผิวเป็นกุญแจสำคัญในการผลิตที่ประสบความสำเร็จ วิธีการในรูปแบบอิมัลชันโมโนแยกย้ายกันไปก็คือการใช้ probe คลื่นเสียงที่จะกำหนดพลังงานสูงในรูปแบบอิมัลชัน [16] การเลือกโหมดคลื่นเสียงเฉพาะเวลาและพลังงานเป็นสิ่งจำเป็นในการก่อตัวของอิมัลชัน.
2.1.2 เกลือออกวิธี
การเติมเกลือออกมาเป็นวิธีการผลิตของ PLGA กรมอุทยานฯ อีก ประการแรก PLGA จะละลายลงไปในการแก้อินทรีย์ (เฟสน้ำมัน) ซึ่งมักจะมีน้ำที่ละลาย ตัวทำละลายทั่วไปเป็น tetrahydrofuran (THF) และอะซีโตน เฟสน้ำประกอบด้วยลดแรงตึงผิวและสารละลายอิ่มตัวของอิ อิเล็กโทรไม่ควรจะละลายในตัวทำละลายอินทรีย์ โดยปกติแล้วเกลือที่ใช้กันมากที่สุดคือแมกนีเซียมคลอไรด์ hexahydrate ที่มีความเข้มข้น 60% และ (w / w) [17] หรือ tetrahydrate acetate แมกนีเซียมซึ่งโดยปกติจะใช้ในอัตราส่วน 1: 3 (พอลิเมอเกลือ) [18] เฟสน้ำมัน emulsified ในเฟสน้ำภายใต้แรงตัดที่แข็งแกร่งโดย stirrer กลค่าใช้จ่าย ความแตกต่างที่เห็นได้ชัดระหว่างวิธีการแพร่กระจายและอิมัลชันเกลือออกมาเป็นวิธีการที่ว่าไม่มีขั้นตอนการกระจายตัวทำละลายสำหรับหลังหนึ่งเนื่องจากการดำรงอยู่ของเกลือ เพื่อลดความแรงของอิออนในอิเล็กโทรไลน้ำกลั่นจะถูกเพิ่มเข้าไปใน o / w อิมัลชันเกิดขึ้นภายใต้ stirrer แม่เหล็ก ในเวลาเดียวกัน, ตัวทำละลายอินทรีย์ hydrophilic โยกย้ายจากเฟสน้ำมันเฟสน้ำซึ่งจะส่งผลในการพัฒนาของกรมอุทยานฯ ที่ สุดท้ายตัวแทนเกลือออกจะถูกกำจัดออกโดยการหมุนเหวี่ยงและกลุ่มตัวอย่างจะถูกชำระ วงจรของเกลือจากกระบวนการที่จะนำเสนอในรูปที่ 2
วัสดุนาโน 06 00,026 g002 1024
รูปที่ 2 การเตรียมอนุภาคนาโน (NPS) โดยการเติมเกลือออกวิธี.
2.1.3 Nanoprecipitation วิธี
Nanoprecipitation จะเรียกว่าการกำจัดตัวทำละลายหรือวิธีการสะสม interfacial ซึ่งได้รับการพัฒนาเป็นครั้งแรกและแนะนำโดยกลุ่ม Fessi ของ [19] หลักการของวิธีการผลิตนี้เป็นที่รู้จักกันเป็นผล Marangoni [20] ในวิธีการ nanoprecipitation ที่อนุภาคนาโนจะได้รับในการระงับคอลลอยด์เมื่อเฟสน้ำมันจะเพิ่มช้าไปเฟสน้ำภายใต้กวนปานกลาง (รูปที่ 3) การก่อตัวของกรมอุทยานฯ คือทันทีและความต้องการเพียงขั้นตอนเดียวดังนั้นจึงมีความได้เปรียบในการดำเนินงานได้อย่างรวดเร็วและง่าย พารามิเตอร์ที่สำคัญในขั้นตอนการผลิตมีอิทธิพลอย่างมากต่อวิธี nanoprecipitation เช่นอัตราอินทรีย์ขั้นตอนการฉีดอัตราการกวนเฟสน้ำและเฟสน้ำมัน / อัตราส่วนเฟสน้ำ [8] ขนาดอนุภาคของการกระจายแคบมากสามารถสังเคราะห์ becau
การแปล กรุณารอสักครู่..
เทคนิคไมโครเอนแคปซูเลชันกว่าทศวรรษที่ผ่านมา , ได้มีความสนใจที่เพิ่มขึ้นในการใช้โพลิเมอร์ที่ใช้เชื้อเพลิงสำหรับการรักษาโรคมะเร็ง เทคนิคการเตรียมตัว plga และไคโตซานโดยสรุปในส่วนต่อไปนี้2.1 . ไมโครเอนแคปซูเลชันของอนุภาค plga2.1.1 . วิธีการกระจายอิมัลชันมีชนิดเดียวและระบบสองชนิดนี้ผลิตโดยวิธี วิธีเดียวคือการใช้อิมัลชันสำหรับสูตรของน้ำมันที่ละลายน้ำ ( Hydrophobic ) สาร [ 6 ] , ในขณะที่คู่อิมัลชันคือรับสารเคมีน้ำเล็ก [ 7 , 8 ) วงจรของการกระจายกระบวนการอิมัลชันที่แสดงในรูปที่ 1nanomaterials 06 00026 g001 1024รูปที่ 1 การเตรียมนาโนแคปซูลโดยวิธีกระจายอิมัลชันหนึ่งในความต้องการหลักของอิมัลชันแบบวิธีการของเฟส ( phase plga อินทรีย์น้ำมัน ) ที่มีโซลูชั่นที่ต้องได้บางส่วนในน้ำขั้นตอน ขั้นตอนการผลิตที่สำคัญที่สุด คือ การแพร่ของตัวทำละลายอินทรีย์ ซึ่งระยะแพร่กระจายจากเฟสน้ำมันกับระยะน้ำด้านนอกและมีอนุภาคเป็นแข็งกระด้าง การเลือกของสารลดแรงตึงผิวในเฟสน้ำด้านนอกยังเป็นสำคัญในการประสบความสำเร็จ ชนิดของสารลดแรงตึงผิว เช่น โพลีไวนิลแอลกอฮอล์ ( non-ionic surfactant ( PVA ) [ 9 ] , anionic surfactant โซเดียมโดเดซิลซัลเฟต ( SDS ) [ 5 ] และ cationic surfactant didodecyl ไดเมทิลแอมโมเนียมโบรไมด์ ( dmab ) [ 10 ] มักใช้ตามระบบของอิมัลชัน สารลดแรงตึงผิวที่แตกต่างกันสามารถก่อให้เกิดอนุภาคที่มีขนาดแตกต่างกัน [ 11 ] budhian et al . [ 12 ] รายงานว่า เมื่อ dmab ถูกใช้เป็นสารสำหรับผลิต plga NPS , อนุภาคขนาดเล็กถูกประดิษฐ์มากกว่าที่เตรียมโดยการใช้ PVA เป็นสารลดแรงตึงผิว กันโคลงที่นิยมสำหรับการ plga NPS คือ amphiphilic D - แอลฟา tocopheryl polyethylene glycol ซัคซิเนต วิตามิน E 100 ( tpgs ) [ 13,14 ] เป็น tpgs อิมัลชันที่มีประสิทธิภาพสูงมาก และสามารถเพิ่มประสิทธิภาพการยึดเกาะของเซลล์ จำนวน tpgs มักจะใช้เป็นสารลดแรงตึงผิวที่สามารถเป็นต่ำเป็น 0.015 % ( w / v )ปริมาณการใช้สารลดแรงตึงผิวที่มีผลกระทบต่อคุณสมบัติของเชื้อเพลิง . ที่ความเข้มข้นต่ำของสารลดแรงตึงผิวมักจะนำไปสู่ polydispersity สูงและอนุภาครวม [ 15 ] อย่างไรก็ตาม หากทำมากเกินไปจะใช้ยาโหลดจะลดลงเนื่องจากปฏิสัมพันธ์ที่ดีระหว่างยาเสพติดและสารลดแรงตึงผิว ดังนั้นความเข้มข้นของสารลดแรงตึงผิวที่เหมาะสมเป็นกุญแจสู่ความสำเร็จผลิต อีกวิธีในรูปแบบโมโนกระจายอิมัลชันคือใช้เครื่องตรวจเครื่องเขย่าแบบเสียงเรียกพลังงานสูงในรูปแบบอิมัลชัน [ 16 ] การเลือกโหมดเครื่องเขย่าแบบเสียงเฉพาะเวลาและพลังงานเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อการเกิดอิมัลชัน .2.1.2 . เกลือออก วิธีเกลือออกเป็นอีกวิธีสำหรับการ plga NPS . ประการแรก plga ละลายเข้าไปในโซลูชั่นอินทรีย์ ( เฟสน้ำมัน ) ซึ่งมักจะมีน้ำที่ผสมกันได้ . โดยทั่วไปเป็นตัวทำละลายเตตระไฮโดรฟแรน ( เตตระไฮโดรฟูแรน ) และอะซิโตน ขั้นตอนซึ่งประกอบด้วยสารลดแรงตึงผิว และสารละลายอิ่มตัวของอิเล็กโทรไลต์ ไลท์ไม่ควรละลายในตัวทำละลายอินทรีย์ โดยทั่วไป มักใช้เกลือเป็นแมกนีเซียมคลอไรด์ Hexahydrate ที่มีความเข้มข้น 60 % ( w / w ) [ 17 ] หรือแมกนีเซียมแอซีเทตโมลิบเดตเตตระไฮเดรตซึ่งโดยปกติใช้กับอัตราส่วน 1 : 3 ( พอลิเมอร์และเกลือ ) [ 18 ] เฟสน้ำมันที่มีในเฟสน้ำ ภายใต้แรงแรงเฉือนโดยค่าใช้จ่ายเครื่องจักรกลหมุน . ความแตกต่างที่เห็นได้ชัดระหว่างอิมัลชั่นแพร่วิธีการและเกลือออก เป็นวิธีที่ไม่มีขั้นตอนการแพร่ของตัวทำละลายสำหรับหนึ่งหลัง เนื่องจากการมีอยู่ของเกลือ เพื่อที่จะลดความแรงของไอออนในอิเล็กโทรไลต์ , น้ำกลั่นจะถูกเพิ่มเข้าไปในรูปแบบ O / W emulsion ภายใต้ stirrer แม่เหล็ก ในเวลาเดียวกัน , น้ำตัวทำละลายอินทรีย์โยกย้ายจากเฟสน้ำมันไปเฟสน้ำ , ซึ่งผลในการก่อตัวของปัญหา . ในที่สุด การเจ้าหน้าที่ ตกรอบ โดยการปั่นเหวี่ยงและตัวอย่างจะบริสุทธิ์ วงจรของการออกจากกระบวนการที่แสดงในรูปที่ 2nanomaterials 06 00026 g002 1024รูปที่ 2 การเตรียมอนุภาคนาโน ( NPS ) โดยเกลือออกวิธีการทาง . วิธี nanoprecipitationnanoprecipitation เรียกว่าการสะสมระหว่างตัวทำละลายหรือวิธีการที่ถูกพัฒนาขึ้นโดยกลุ่มแรกและแนะนำ fessi [ 19 ] หลักการของวิธีนี้ผลิตเป็นที่รู้จักกันเป็น marangoni Effect [ 20 ] ใน nanoprecipitation วิธีที่อนุภาคนาโนจะได้รับการระงับคอลลอยด์ เมื่อเฟสน้ำมันเพิ่มอย่างช้าๆ ภายใต้ระยะปานกลางกวนน้ำ ( รูปที่ 3 ) การพัฒนาของเชื้อเพลิงที่เป็นทันทีและต้องการเพียงหนึ่งก้าว แล้วมันมีข้อดีของอย่างรวดเร็วและใช้งานง่าย พารามิเตอร์ที่สำคัญในกระบวนการผลิตที่มีอิทธิพลมากใน nanoprecipitation วิธีการ เช่น อัตราการฉีด ระยะอินทรีย์เฟสน้ำอัตราการกวนและเฟสเฟสน้ำ / น้ำมัน ) [ 8 ] การกระจายของขนาดอนุภาคที่แคบมากเพราะสามารถสังเคราะห์
การแปล กรุณารอสักครู่..