在優納可EvoFluid上使用脂質體制劑參數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 優納可EvoFluid 儀器生成的脂質體粒徑大小和粒徑分布的影響。優納可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。發現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半衰期和組織滲透性的參數。優納可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。優納可EvoFluid 技術能夠根據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。通道內的微觀特征導致可控混合以比分子擴散更快的速度發生。由混合引起的溶劑極性突變引發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;(ii) 脂質體組分; 以及 (iii) 總脂質濃度。儀器過程參數總流速 (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 優納可EvoFluid 進一步確定脂質體實現特定粒徑大小所需的參數。
3.隨著流體持續通過混合器，混合程度也會提高
4.從混合器流出的液體完全混合。混合過程用時不到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 穩狀態，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-棕櫚酰基-2-油酰基卵磷脂)或 DSPC(二硬脂酰基卵磷脂)和 DSPE- PEG(二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺-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 優納可EvoFluid 微流控系統以各種流速比和 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定。采用動態光散射 (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納可生物或留言，我們會及時與您聯系！
脂質體包封是一項用于增強藥物循環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 優納可EvoFluid 儀器生成的脂質體粒徑大小和粒徑分布的影響。優納可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。發現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半衰期和組織滲透性的參數。優納可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。優納可EvoFluid 技術能夠根據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。通道內的微觀特征導致可控混合以比分子擴散更快的速度發生。由混合引起的溶劑極性突變引發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;(ii) 脂質體組分; 以及 (iii) 總脂質濃度。儀器過程參數總流速 (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 優納可EvoFluid 進一步確定脂質體實現特定粒徑大小所需的參數。
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。混合過程用時不到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 穩狀態，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-棕櫚酰基-2-油酰基卵磷脂)或 DSPC(二硬脂酰基卵磷脂)和 DSPE- PEG(二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺-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 優納可EvoFluid 微流控系統以各種流速比和 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定。采用動態光散射 (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納可生物或留言，我們會及時與您聯系！
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