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液滴微流控(五):新型PLGA微粒制备系统
发布:北京燕京电子有限公司浏览次数:3044本文介绍了一种基于液滴微流控的新型PLGA微粒制备系统,系统采用乙酸乙酯作为溶剂,所制备PLGA颗粒具有出色的单分散性(CV<2%),重复性高,且微粒直径可控。
什么是PLGA?
PLGA(poly(lactic-co-glycolic acid)),中文名为聚乳酸-羟基乙酸共聚物,是一种由乳酸和羟基乙酸随机聚合而成的高分子有机化合物,无毒,具有良好的生物相容性、成囊和成膜等性能,被广泛应用于制药、医用工程材料和现代化工业领域。此外,PLGA作为YY辅料被收录进美国药典。
在用于药物释放及输送的PLGA微粒制备中,微粒大小直接关系到微粒的降解速率以及药物释放速率,制备不同PLGA微粒大小显得十分重要。目前常见的PLGA微粒生产方法,如溶剂萃取,溶剂蒸发或溶剂交换,存在微粒离散系数高、重复性差、制备条件苛刻等缺点,而基于液滴微流控的PLGA制备方法,提供一个连续液滴制备过程,可以实现微尺度下单分散液滴的大量生成和操作,将液滴收集并对PLGA进行固化,便可获得大量PLGA微粒。
为什么用乙酸乙酯作为溶剂
目前,在PLGA微粒制备的各个微流控系统中,二氯甲烷是使用Z广泛的溶剂,但其存在潜在毒性,不是理想选择。乙酸乙酯是制备PLGA微粒的一种新型分散溶剂,更适合于生物应用。此外,乙酸乙酯由于溶解度高,可缩短PLGA的沉淀时间。
PLGA制备系统
本文中,使用不同浓度(W/V)PLGA的溶剂制备PLGA微粒,以研究PLGA浓度与PLGA微粒直径之间的关系。
PLGA微粒制备系统示意图如上图所示,通过两个不同的Flow EZ压力泵作为流体驱动,将试剂泵入Raydrop以生成包含有PLGA的微滴,并在数字显微镜下观察,Z后通过一个3/2阀门,完成废液和PLGA微滴的收集。
本文所用PLGA微粒制备系统实物图见下图。
检测方法
为了观察液滴形成过程,使用倒置显微镜(尼康,Eclipse Ti 2)和高速相机(尼康,PhotronFastcam)对液滴进行观察及尺寸分析。
下图为所观察到的不同尺寸液滴生成过程。
结果及分析
将含有PLGA的液滴收集,溶剂蒸发后,其尺寸明显变小。
固化后的PLGA微粒单分散性好,CV < 2%。
对使用2%浓度(W/V)PLGA所制备的微滴和PLGA微粒直径做分析,得到以下两图:
分别使用2%浓度、5%浓度和10%浓度(W/V)的PLGA试剂制备PLGA微粒,所制备的微滴尺寸及固化后的PLGA微粒尺寸见下图。
结论
由以上结果表明,此系统成功制备出直径在15-50μm之间的PLGA微粒,微粒直径可控,且所制备微粒具有出色的单分散性(CV < 2%)。另外,此系统基于液滴微流控技术,可保证PLGA微粒的连续制备,且不受长期实验的影响。
2020-04-29相关仪器 -
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