在優(yōu)納可EvoFluid上使用脂質體制劑參數(shù)在調整粒徑大小中的應用
背景：
脂質體包封是一項用于增強藥物循環(huán)時間并降低親水分子毒性，或提高疏水性分子溶解度的技術。不同類型的藥物分子或靶組織經(jīng)常需要不同的脂質體組分。此外，脂質體群的粒徑大小和均一性可影響體內(nèi)的脂質體行為。在本應用中，我們研究了脂質組分和濃度對使用 優(yōu)納可EvoFluid 儀器生成的脂質體粒徑大小和粒徑分布的影響。優(yōu)納可EvoFluid 提供的制備工藝具有可重復性，因此能夠將觀察到的脂質體粒徑變化歸因于制劑變化。發(fā)現(xiàn)脂質體制劑中膽固醇含量的增加會使脂質體粒徑增大。
通過改變藥物代謝動力學和生物分布特征，脂質體藥物輸送可以大大提高藥物性能。脂質體組分可以定制，從而利用一系列化學性質優(yōu)化藥物分子的包封。此外，某些脂質可顯著影響會對脂質體作為納米藥物的功效產(chǎn)生影響的脂質體性質，如藥物停留時間、粒徑大小和表面電荷等。
脂質體粒徑大小是一個會影響循環(huán)半衰期和組織滲透性的參數(shù)。優(yōu)納可EvoFluid 是一種基于微流控的可擴展制備平臺，能讓研究人員以可重復的方式對脂質體粒徑大小進行微調。優(yōu)納可EvoFluid 技術能夠根據(jù)納米顆粒結構參與分子的堆積密度，形成粒徑最小的熱力學穩(wěn)定脂質體，即所謂的“極限”粒徑脂質體。
該平臺通過可控納米沉淀生成單層脂質體。以層流方式(即:流體不會立即混合)，將溶于有機溶劑(通常為乙醇)的脂質注入 優(yōu)納可EvoFluid 的一個入口，同時將水或緩沖液注入另一個入
口。通道內(nèi)的微觀特征導致可控混合以比分子擴散更快的速度發(fā)生。由混合引起的溶劑極性突變引發(fā)脂質組裝成單層脂質體。脂質體粒徑大小可通過一種或多種策略調整:(i) 軟件控制的工藝參數(shù);(ii) 脂質體組分; 以及 (iii) 總脂質濃度。儀器過程參數(shù)總流速 (TFR) 和流速比 (FRR) 用于通過溶劑置換控制脂質體自組裝的條件。在本文中，我們重點關注脂質體組分，特別是膽固醇含量和總脂質濃度對脂質體“極限”粒徑的影響。我們使用 優(yōu)納可EvoFluid 進一步確定脂質體實現(xiàn)特定粒徑大小所需的參數(shù)。
3.隨著流體持續(xù)通過混合器，混合程度也會提高
4.從混合器流出的液體完全混合�；旌线^程用時不到1毫秒，比分子可組裝成顆粒的速度更快
結論：
首先，我們研究了增加流速比 (FRR) 即在微流控芯片中混合的水(反溶劑)相和有機(溶劑)相之間的比例對于作為總脂質濃度函數(shù)的脂質體粒徑大小的影響。TFR 保持 12 mL/min 不變。測試的脂質體組分包括高轉變溫度脂質 DSPC (Tm = 55°C)、膽固醇和 DSPE-PEG2000。DSPC 含量高的脂質體應在高于脂質轉變溫度的溫度下制備。使脂質處于流體狀態(tài)有助于形成脂質體結構。
總脂質濃度 ≤ 75 mg/mL 的情況下，增加 FRR 導致脂質體粒徑減小，直至 FRR > 2:1 時達到平 穩(wěn)狀態(tài)，此時脂質體達到極限粒徑(約 60 nm)。FRR 為 1:1 時，脂質體粒徑大小具有可比較性，并且不取決于總脂質濃度。但是，在總脂質濃度 ≥ 100 mg/mL 時，增加 FRR 不會導致脂質體粒徑減小。
脂質體形成后，其濃度也可通過離心過濾 (CF) 增加。無論采用何種方法形成脂質體，采用 CF 來去除未包封的藥物、交換緩沖液以及增加脂質體濃度都是制劑研發(fā)中的慣常做法。POPC/Chol/DSPE-PEG2000 脂質體在乙醇中制備，起始濃度為 10 mg/mL。于極限粒徑條件下在 NanoGenerator™ Flex上制備脂質體后，脂質體用 PBS 透析以去除乙醇，而后使用離心過濾濃縮超過 12 倍。使用膽固醇測定試劑盒測定最終脂質濃度 為 25 mg/mL。
接下來，我們研究了在試驗表明可促進極限粒徑的儀器工藝參數(shù)下操作時，脂質組分對質體大小粒徑大小有何影響。膽固醇是生物膜不可或缺的組成部分，在脂質體的物理性質中發(fā)揮著重要作用。此外，已知膽固醇會影響脂質體制劑中的藥物釋放特性。為了研究膽固醇對脂質體極限粒徑的作用，在以 4:1 的 FRR 和 12 mL/min 的 TFR 下制備的一系列 POPC/膽固醇/DSPE-PEG2000 制劑中，系統(tǒng)地改變膽固醇含量。此外，我們還觀察到通過透析去除乙醇不會影響脂質體粒徑大小。
材料和方法：
脂質體由膽固醇和 POPC(1-棕櫚�；�-2-油�；蚜字�)或 DSPC(二硬脂酰基卵磷脂)和 DSPE- PEG(二硬脂�；字Ｒ掖及�-聚乙二醇 2000)構成。脂質溶于無水乙醇中作為有機溶劑相。不含鈣 (Ca2+) 和鎂 (Mg2+) 的 pH 中性 PBS 緩沖液作為水相。使用 優(yōu)納可EvoFluid 微流控系統(tǒng)以各種流速比和 12 mL/min 的總流速快速混合有機相和水相。
制劑隨后在 PBS 中進行透析以去除乙醇。在 1 和 1.5 的流速比下，在混合過程之后和透析之前立即將制劑稀釋至 10% 乙醇，因為乙醇含量高可使脂質體不穩(wěn)定。采用動態(tài)光散射 (Zetasizer, Malvern Instruments, UK) 在透析之前和之后測量顆粒粒徑大小和完整性。
更多問題請電話咨詢優(yōu)納可生物或留言，我們會及時與您聯(lián)系！
脂質體包封是一項用于增強藥物循環(huán)時間并降低親水分子毒性，或提高疏水性分子溶解度的技術。不同類型的藥物分子或靶組織經(jīng)常需要不同的脂質體組分。此外，脂質體群的粒徑大小和均一性可影響體內(nèi)的脂質體行為。在本應用中，我們研究了脂質組分和濃度對使用 優(yōu)納可EvoFluid 儀器生成的脂質體粒徑大小和粒徑分布的影響。優(yōu)納可EvoFluid 提供的制備工藝具有可重復性，因此能夠將觀察到的脂質體粒徑變化歸因于制劑變化。發(fā)現(xiàn)脂質體制劑中膽固醇含量的增加會使脂質體粒徑增大。
通過改變藥物代謝動力學和生物分布特征，脂質體藥物輸送可以大大提高藥物性能。脂質體組分可以定制，從而利用一系列化學性質優(yōu)化藥物分子的包封。此外，某些脂質可顯著影響會對脂質體作為納米藥物的功效產(chǎn)生影響的脂質體性質，如藥物停留時間、粒徑大小和表面電荷等。
脂質體粒徑大小是一個會影響循環(huán)半衰期和組織滲透性的參數(shù)。優(yōu)納可EvoFluid 是一種基于微流控的可擴展制備平臺，能讓研究人員以可重復的方式對脂質體粒徑大小進行微調。優(yōu)納可EvoFluid 技術能夠根據(jù)納米顆粒結構參與分子的堆積密度，形成粒徑最小的熱力學穩(wěn)定脂質體，即所謂的“極限”粒徑脂質體。
該平臺通過可控納米沉淀生成單層脂質體。以層流方式(即:流體不會立即混合)，將溶于有機溶劑(通常為乙醇)的脂質注入 優(yōu)納可EvoFluid 的一個入口，同時將水或緩沖液注入另一個入
口。通道內(nèi)的微觀特征導致可控混合以比分子擴散更快的速度發(fā)生。由混合引起的溶劑極性突變引發(fā)脂質組裝成單層脂質體。脂質體粒徑大小可通過一種或多種策略調整:(i) 軟件控制的工藝參數(shù);(ii) 脂質體組分; 以及 (iii) 總脂質濃度。儀器過程參數(shù)總流速 (TFR) 和流速比 (FRR) 用于通過溶劑置換控制脂質體自組裝的條件。在本文中，我們重點關注脂質體組分，特別是膽固醇含量和總脂質濃度對脂質體“極限”粒徑的影響。我們使用 優(yōu)納可EvoFluid 進一步確定脂質體實現(xiàn)特定粒徑大小所需的參數(shù)。
1.兩種流體(緩沖液和乙醇)以互不混合的層流方式進入通道
2.通道內(nèi)設計的微觀特征以可控、可重復、非湍流的方式使兩股流體混合3.隨著流體持續(xù)通過混合器，混合程度也會提高
4.從混合器流出的液體完全混合�；旌线^程用時不到1毫秒，比分子可組裝成顆粒的速度更快
結論：
首先，我們研究了增加流速比 (FRR) 即在微流控芯片中混合的水(反溶劑)相和有機(溶劑)相之間的比例對于作為總脂質濃度函數(shù)的脂質體粒徑大小的影響。TFR 保持 12 mL/min 不變。測試的脂質體組分包括高轉變溫度脂質 DSPC (Tm = 55°C)、膽固醇和 DSPE-PEG2000。DSPC 含量高的脂質體應在高于脂質轉變溫度的溫度下制備。使脂質處于流體狀態(tài)有助于形成脂質體結構。
總脂質濃度 ≤ 75 mg/mL 的情況下，增加 FRR 導致脂質體粒徑減小，直至 FRR > 2:1 時達到平 穩(wěn)狀態(tài)，此時脂質體達到極限粒徑(約 60 nm)。FRR 為 1:1 時，脂質體粒徑大小具有可比較性，并且不取決于總脂質濃度。但是，在總脂質濃度 ≥ 100 mg/mL 時，增加 FRR 不會導致脂質體粒徑減小。
脂質體形成后，其濃度也可通過離心過濾 (CF) 增加。無論采用何種方法形成脂質體，采用 CF 來去除未包封的藥物、交換緩沖液以及增加脂質體濃度都是制劑研發(fā)中的慣常做法。POPC/Chol/DSPE-PEG2000 脂質體在乙醇中制備，起始濃度為 10 mg/mL。于極限粒徑條件下在 NanoGenerator™ Flex上制備脂質體后，脂質體用 PBS 透析以去除乙醇，而后使用離心過濾濃縮超過 12 倍。使用膽固醇測定試劑盒測定最終脂質濃度 為 25 mg/mL。
接下來，我們研究了在試驗表明可促進極限粒徑的儀器工藝參數(shù)下操作時，脂質組分對質體大小粒徑大小有何影響。膽固醇是生物膜不可或缺的組成部分，在脂質體的物理性質中發(fā)揮著重要作用。此外，已知膽固醇會影響脂質體制劑中的藥物釋放特性。為了研究膽固醇對脂質體極限粒徑的作用，在以 4:1 的 FRR 和 12 mL/min 的 TFR 下制備的一系列 POPC/膽固醇/DSPE-PEG2000 制劑中，系統(tǒng)地改變膽固醇含量。此外，我們還觀察到通過透析去除乙醇不會影響脂質體粒徑大小。
材料和方法：
脂質體由膽固醇和 POPC(1-棕櫚�；�-2-油�；蚜字�)或 DSPC(二硬脂酰基卵磷脂)和 DSPE- PEG(二硬脂�；字Ｒ掖及�-聚乙二醇 2000)構成。脂質溶于無水乙醇中作為有機溶劑相。不含鈣 (Ca2+) 和鎂 (Mg2+) 的 pH 中性 PBS 緩沖液作為水相。使用 優(yōu)納可EvoFluid 微流控系統(tǒng)以各種流速比和 12 mL/min 的總流速快速混合有機相和水相。
制劑隨后在 PBS 中進行透析以去除乙醇。在 1 和 1.5 的流速比下，在混合過程之后和透析之前立即將制劑稀釋至 10% 乙醇，因為乙醇含量高可使脂質體不穩(wěn)定。采用動態(tài)光散射 (Zetasizer, Malvern Instruments, UK) 在透析之前和之后測量顆粒粒徑大小和完整性。
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