Formulation de nanoparticules polymériques dibloc par la technique nanoprécipitation

L’objectif global de cette procédure est de synthétiser des nanoparticules polymères à l’aide d’une méthode de nanoprécipitation. Pour ce faire, il effectue d’abord une réaction E-D-C-N-H-S pour générer le copolymère A-P-L-G-A PEG. Le copolymère PEG PLGA est ensuite utilisé pour générer des nanoparticules, encapsulant le médicament ou la cargaison d’intérêt par nanoprécipitation.

À ce stade, la caractérisation biophysique de base, y compris la taille, la charge de surface et l’efficacité de charge du médicament, peut être effectuée par microscopie électronique à transmission dynamique de diffusion de la lumière ou HPLC. Les implications de cette technique s’étendent au traitement des tumeurs, car les nanoparticules peuvent délivrer des thérapies anticancéreuses peu solubles, qui peuvent être plus efficaces que les traitements actuels. Bien que cette méthode puisse donner un aperçu du traitement du cancer.

Il peut également être utilisé pour étudier d’autres systèmes tels que le trafic cellulaire. Les nanoparticules peuvent être conjuguées avec un ligand de ciblage et visualisées in vivo ou in vi in vitro grâce à l’utilisation d’un agent d’imagerie démontrant la technique. Aujourd’hui, deux techniciens de notre laboratoire, Rohit Sukumar et Natalie Cummings, commenceront la synthèse du copolymère PEG PLGA dissoudre le PLGA, le carboxylate dans l’acétonitrile à une concentration de cinq millimolaires avec une légère agitation.

Ensuite, ajoutez suffisamment de NHS et d’EDC pour obtenir des concentrations de 25 millimolaires, ce qui fournit un excès métrique de cinq fois plus storia par rapport au PLGA, en remuant doucement la solution pendant environ une heure pour permettre au carboxylate de PLGA d’être converti en PGA NHS. Au bout d’une heure, précipiter le produit de réaction PGA NHS en ajoutant la solution de lavage méthanol à environ 10 fois le volume, l’excès de méthanol à la solution, centrifuger la solution à 2000 fois G à granuler, le P-L-G-A-N-H-S après centrifugation, jeter le SUP natin pour éliminer les traces d’EDC et de NHS. Cette procédure de lavage au méthanol est répétée au moins trois fois.

Une fois le lavage terminé. Faites sécher le P-L-G-A-N-H-S sous vide pendant 30 minutes pour éliminer toute trace de solution de lavage. Maintenant, le rouge dissout la pastille P-L-G-A-N-H-S dans l’essai ACETO NI à la même concentration qui a été initialement utilisée pour dissoudre le PLGA.

Une fois dissous. Ajoutez du PEG hétéro bifonctionnel à la solution PLGA. Ajouter une concentration de cinq millimolaires.

Incuber la solution de mélange pendant 24 heures en remuant constamment après 24 heures. Précipitez le produit de réaction du copolymère séquencé PEG PLGA en ajoutant du méthanol en excès. Effectuez le processus de lavage et de centrifugation et trois fois supplémentaires pour éliminer tous les piquets non réactifs en excès.

Comme dernière étape de la synthèse, le copolymère séquencé PEG PLGA sous vide sous une précipitation de nanoparticules sous vide commence par la dissolution du copolymère séquencé PEG PLGA et du médicament à encapsuler dans le solvant A-P-L-G-A. Le choix du solvant est critique car il influence les propriétés de la nanoparticule. Ajoutez ensuite le mélange de polymères médicamenteux, goutte à goutte à trois à 10 volumes d’eau d’agitation pour obtenir une concentration finale de polymère d’environ trois milligrammes par millilitre. Goutte à goutte.

L’ajout de la solution organique à la phase aqueuse est essentiel pour former des nanoparticules de la bonne taille. Poursuivre l’agitation pendant deux heures sous pression réduite pour permettre aux nanoparticules de se former par auto-assemblage et éliminer les traces du solvant organique. Après deux heures d’agitation.

Concentrer les nanoparticules par centrifugation à 2 700 fois G pendant 10 minutes à l’aide d’un filtre Amon. Ensuite, lavez les nanoparticules avec du PBS pour éliminer tout médicament non piégé et poursuivez par centrifugation. Enfin, reconstituez les nanoparticules dans le PBS À ce stade.

Une caractérisation biophysique de base, y compris la taille, la charge de surface et l’efficacité de la charge de médicament, peut être effectuée pour mieux comprendre les propriétés des nanoparticules. Les nanoparticules peuvent être stockées comme décrit dans le protocole écrit pour caractériser le PLGA La microscopie électronique à transmission des nanoparticules PEG a été utilisée pour confirmer la taille, la distribution et la structure des nanoparticules. La taille des particules est généralement de l’ordre du nanomètre.

De grandes tailles de particules avec des distributions de taille inégales pourraient indiquer soit une erreur dans la réaction de conjugaison, soit que la méthode de nanoprécipitation doit être optimisée. Voici une étude cinétique de libération de médicament où l’efficacité de la charge et de la libération de paclitaxel a été quantifiée à l’aide d’une HPLC standard. Des quantités fixes connues de nanoparticules ont été dialysées à des intervalles de temps fixes.

Le contenu de l’unité de dialyse a été recueilli et un volume égal de solvant organique a été ajouté pour dissoudre les nanoparticules. Une HPLC a ensuite été réalisée sur ces échantillons. Pour quantifier la teneur en Paclitaxel, une fois maîtrisée, cette technique de nanoprécipitation peut être correctement réalisée en trois heures.

N’oubliez pas, lors de l’exécution de cette technique, de toujours ajouter lentement la phase organique à la phase aqueuse pour éviter la génération de grosses particules après son développement. Cette technique a ouvert la voie aux chercheurs en cancérologie dans le domaine de la nanomédecine pour explorer l’utilisation de médicaments peu solubles qui étaient autrefois jugés trop toxiques chez les patients cancéreux après cette procédure. D’autres méthodes, telles que des études d’efficacité in vivo ou des études d’imagerie, peuvent être réalisées pour répondre à des questions telles que l’efficacité des médicaments peu solubles, le moment où la toxicité systémique n’est plus un problème, ou le ciblage des ligands cible-t-il correctement les nanoparticules vers leur destination.