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核酸脂質(zhì)納米粒應(yīng)用指南:淺談儀器參數(shù)對(duì)結(jié)果的影響

瀏覽次數(shù):1207 發(fā)布日期:2021-12-13  來(lái)源:锘海
在前幾期的內(nèi)容當(dāng)中,我們分別介紹了實(shí)驗(yàn)前后相對(duì)重要的背景知識(shí)。本期終于輪到了整個(gè)實(shí)驗(yàn)中最為重要的步驟——合成。合成會(huì)涉及到相應(yīng)的儀器,即納米藥物制備系統(tǒng)。該系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單、制備快速,深受廣大用戶的喜愛(ài)。同時(shí),也得益于相對(duì)較少的參數(shù),使得客戶能夠在培訓(xùn)短短幾個(gè)小時(shí)后,就可以上手進(jìn)行熟練操作。下面將對(duì)較為重要的參數(shù)如流速比、總流速等對(duì)結(jié)果的影響進(jìn)行介紹。需要注意的是結(jié)論以以往實(shí)驗(yàn)結(jié)果作為依據(jù),不一定具有普遍性,在實(shí)際實(shí)驗(yàn)中仍可能得到與結(jié)論不同的結(jié)果。

流速比:
通常水相比例越高,粒徑越小 
合成納米粒子的原料通常根據(jù)溶劑的種類分為有機(jī)相和水相。通常而言,水相比例越高,意味著同時(shí)流經(jīng)的有機(jī)相更少,因而能夠形成納米粒子的“原料”——脂質(zhì)——的數(shù)量就越少,因而圍成球狀后的體積也相應(yīng)更小。但在不斷增加水相比例后,有機(jī)相含量變化變得不那么劇烈,因而對(duì)粒徑的影響也逐漸減弱。
 

圖1:常規(guī)脂質(zhì)體(liposome)在使用納米藥物制備系統(tǒng)時(shí),通過(guò)調(diào)整流速比得到的不同粒徑結(jié)果[1]。
 

總流速:通常流速越高,粒徑越小,但不可無(wú)限制縮小

相對(duì)于總流速,上文提到的流速比的影響相對(duì)明顯且直接,在摸索條件的過(guò)程中會(huì)最先被定下來(lái)。之后如果想要調(diào)整粒徑,可部分依靠總流速的調(diào)節(jié)。在納米藥物制備系統(tǒng)的芯片中,用于合成反應(yīng)的流道長(zhǎng)度是固定的,越高的流速意味著更為短暫的反應(yīng)時(shí)間,兩相形成層流進(jìn)行成分交換、反應(yīng)的時(shí)間也更為短暫,可以理解為用于包裹的脂質(zhì)數(shù)量更少,導(dǎo)致粒徑更小。之所以稱為“部分依靠”,是因?yàn)樵偕俚闹|(zhì),都有自組裝的趨勢(shì),最終都需要形成穩(wěn)定的球狀結(jié)構(gòu),形成穩(wěn)態(tài),因而對(duì)于固定的配方,在流速較小的時(shí)候提升流速,粒徑變化相對(duì)明顯,而流速越快,則粒徑變化越不明顯。
 

圖2:常規(guī)脂質(zhì)體(liposome)在使用納米藥物制備系統(tǒng)時(shí),通過(guò)調(diào)整總流速得到的不同粒徑結(jié)果[1]。
 

前后廢液:過(guò)多則浪費(fèi)原料,過(guò)少則影響粒徑,需不斷摸索

前后廢液的形成,是因?yàn)榧{米藥物制備系統(tǒng)在運(yùn)行初期,會(huì)有一段加速過(guò)程;運(yùn)行終止前則又有一段減速過(guò)程。在速度變化期間,液體的流動(dòng)速度不穩(wěn)定,導(dǎo)致粒徑持續(xù)變化,影響最終結(jié)果。為了保證最終成品的粒徑均一,就需要剔除這兩段液體。更大的廢液體積固然能夠保證粒徑均一,卻也使得原料浪費(fèi)的比例更大。因而對(duì)于一個(gè)首次合成的配方,我們建議根據(jù)儀器說(shuō)明書來(lái)設(shè)置。在說(shuō)明書建議體積下合成后對(duì)廢液也進(jìn)行粒徑測(cè)定,如粒徑也相對(duì)均一,則可以在下次實(shí)驗(yàn)中酌情減少?gòu)U液,提升成品比例。
 

圖3:納米藥物制備系統(tǒng)中的廢液設(shè)置

參考資料:[1] Andrew B., Anitha T., Mina O., et al.[R]Liposomes size tuning with formulation parameters, 2017

納米藥物制備系統(tǒng)

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