Analisi di Dimensione delle Particelle dei Biopolimeri di Nanoscale da Diffrazione del Laser

Da AZoNano

Indice

Generalità
Introduzione
Prova della Capacità Di Individuare Più Grande Popolazione
Procedura Sperimentale
Risultati e Discussione
Provi a Ripetibilità
Diffrazione del Laser per Controllo dei Processi
Conclusioni
Circa Horiba

Generalità

Un gran numero di ricerca è stata condotta che esplora l'uso delle nanoparticelle composte di biopolimeri come vettore della droga. Poiché lo scopo di progettazione per le nanoparticelle è nell'ordine di 100 nanometro, gran parte dell'analisi di dimensione delle particelle in materia è stata fatta facendo uso dello scattering leggero dinamico (DLS). Tuttavia, determinati materiali caratterizzeranno le più grandi particelle che sono fuori dell'intervallo di grandezza superiore di DLS, ma all'interno della capacità della diffrazione del laser. Qui si trova il valore unico di singolo analizzatore, che può misurare precisamente le particelle entrambe meno di 100 nanometro e maggior di parecchi micron. Questa nota di applicazione descrive due esperimenti dove la diffrazione del laser era capace di determinazione sia le nanoparticelle basse del biopolimero che anche di più grandi particelle fuori dell'intervallo di DLS.

Introduzione

I polimeri Biodegradabili sono studiati il più comunemente come portafili potenziali per le formulazioni della versione controllata degli ingredienti farmaceutici attivi (APIs). Un biopolimero comune usato per la consegna della droga è polylactide. Poli (acido lattico) o polylactide (PLA) è un poliestere alifatico termoplastico secondo le indicazioni di Figura 1 ottenuta dalle risorse rinnovabili, per esempio l'amido di mais. Il PLA usato per la consegna della droga è stato studiato per i parecchi decenni. Il PLA o il PLA affiora modificato con il glycose del polietilene (PARITÀ) può essere prodotto come nanoparticelle nell'ordine di 50 - 500 nanometro facendo uso di un intervallo delle tecniche.

Figura 1. acido Polilattico (PLA)

Prova della Capacità Di Individuare Più Grande Popolazione

Il primo esperimento è stato sviluppato per confermare la capacità della diffrazione del laser di misurare sia le nanoparticelle di PLAPEG nell'intervallo di 100 nanometro che le sfere chiodate di 1 lattice del µm hanno significato modellare la presenza di agglomerati. Le particelle che sono state usate per questo studio sono state fornite da un cliente potenziale che ha fatto le particelle di prova facendo uso di un'emulsione del doppio (W/O/W) metodo in un sonicator. Il Campione 1 comprende soltanto le nanoparticelle di PLA-PEG. Il Campione 2 comprende le nanoparticelle e una seconda popolazione parecchie particelle (nominali) del lattice del polistirolo del µm delle percentuali 1. L'analisi di distribuzione di dimensione delle particelle è stata fatta facendo uso di un sistema non Xerox di DLS e sull'analizzatore della diffrazione del laser di HORIBA LA-950 secondo le indicazioni di Figura 2.

Figura 2. HORIBA LA-950

Procedura Sperimentale

Due campioni di nanoparticella di LPA (1 e 2) sono stati studiati facendo uso sia di DLS che della diffrazione del laser. Le misure di DLS sono state fatte su un sistema non Xerox, in modo dalle procedure specifiche dell'analisi non erano a disposizione per riferire. I campioni sono stati analizzati dalla diffrazione del laser facendo uso del sistema di HORIBA LA-950 facendo uso dell'accessorio delle Cellule della Frazione per minimizzare la quantità di campione richiesta per la misura. La Cella della Frazione è un accessorio distinto LA-950 che minimizza il volume di campione necessario meno di 1 mg.

I campioni sono stati studiati facendo uso della rapida e della procedura facile dettagliate qui sotto:

  1. La Cella della Frazione è riempita di DI l'water
  2. Il mescolatore magnetico è attivato
  3. Il sistema automatico è stato allineato
  4. Una lettura del contesto è catturata
  5. Il campione è pipettato direttamente nella cella della frazione
  6. Concentrazione Desiderata (%T) è misurato
  7. La misura è fatta tre volte e COV è calcolato

Risultati e Discussione

I risultati dallo studio dei campioni 1 e 2 facendo uso di DLS riferito come distribuzioni dell'intensità sono indicati nella Figure 3 e 4.

Figura 3. risultati di DLS per il campione 1

Figura 4. risultati di DLS per il campione 2

Il picco delle nanoparticelle da solo secondo le indicazioni di Figura 3 è concentrato a 143 nanometro. Quando 1 le particelle del µm PSL si aggiungono la distribuzione bimodale riferita veduta nella Figura 4 mostra due picchi concentrati a 160 nanometro e a 465 nanometro. Entrambi picchi non sono nella giusta posizione. Il venditore ed il cliente hanno provato invano ad ottimizzare l'algoritmo per spaccare correttamente le distribuzioni. I risultati per i due simili campioni studiati dalla diffrazione del laser sono indicati nella Figure 5 e 6.

Figura 5. Risultati LA-950 per il campione 1

Figura 6. Risultati LA-950 per il campione 2

I risultati per il campione 1 nella la Figura 5 rapporto che la popolazione principale come essendo concentrando a 92 nanometro ha basato sulla distribuzione di volume, di meno che la dimensione riferita basata su distribuzione di intensità da DLS come anticipato. I risultati per il campione 2 mostra il primo picco spostato leggermente al più grande, ma molto esattamente riferisce le particelle di 1 µm a µm 1,02. Ulteriormente, un terzo picco di più grandi agglomerati a µm 46 è percepito ben oltre l'intervallo di tutto il sistema di DLS.

Provi a Ripetibilità

Il Campione 2 è stato misurato tre volte provare a ripetibilità, che ha fornito i risultati eccellenti secondo le indicazioni di Figura 7 dove il coefficiente di variazione (CV) è 0.44% per la D (v, 0,5).

Figura 7. Ripetibilità del campione 2

Diffrazione del Laser per Controllo dei Processi

Un'Altra nanoparticella costruita PLA basata usata per la consegna della droga è stata studiata regolarmente dal LA-950 ad un sito di cliente come strumento del controllo dei processi e di QA. Questo cliente incapsula gli API in una matrice dei polimeri biocompatibili e biodegradabili costruiti per fornire il profilo desiderato della versione della droga. Le serie Ottimali del prodotto hanno compreso soltanto una singola popolazione concentrata vicino a 80 nanometro secondo le indicazioni di Figura 8.

Figura 8. risultati LA-950 delle nanoparticelle di PLA, buon batch

Molto in poche occasioni, la stessa formulazione ha generato le stesse 80 particelle di nanometro come pure una popolazione minuscola degli agglomerati nell'ordine di dovunque fra µm 10 e 50. Era essenziale affinchè i clienti individui i batch avere questi agglomerati in modo da tutti i batch sono stati provati ordinariamente sul LA-950 per scoprire se fossero presenti. I risultati da una cattiva serie delle nanoparticelle di PLA sono indicati nella Figura 9.

Figura 9. risultati LA-950 delle nanoparticelle di PLA, cattivo batch

L'interpretazione di Dati è cruciale per prestabilire le specifiche per identificare il cattivo batch dalla D (v, 0,1), la D (v, 0,5) e la D (v, 0,9) per entrambi i batch è principalmente identica. Ma la media la D (4,3) del volume riferisce un aumento di nove volte da 0,082 a 0,731 µm. Di Conseguenza, la media del volume è il valore di risultato ottimale da usare per identificare la presenza degli agglomerati.

Conclusioni

Il HORIBA LA-950 può individuare sia le particelle nano-riportate in scala più piccole di 100 nanometro con il più grande modello o le particelle agglomerate. Ciò evidenzia parecchie funzionalità innovarici compreso la gamma dinamica inferiore per misurare giù a 30 nanometro via la diffrazione del laser, la capacità spaccare esattamente le popolazioni multiple e la sensibilità per percepire una piccola percentuale degli agglomerati in presenza di un picco principale nell'intervallo di nanoparticella. Il LA-950 è sia abbastanza sensibile per i requisiti di R & S più provocatori che abbastanza facile da usare che può essere un video quotidiano del controllo dei processi.

Circa Horiba

HORIBA Scientifico è il nuovo gruppo globale creato per incontrare meglio bisogni presenti e futuri dei clienti' integrando la competenza del mercato e le risorse scientifiche di HORIBA. Le offerti Scientifiche di HORIBA comprendono l'analisi elementare, la fluorescenza, la dialettica, GDS, l'ICP, la caratterizzazione della particella, Raman, ellipsometry spettrale, il zolfo-in-petrolio, la qualità dell'acqua e XRF. Le marche assorbenti Prominenti includono Jobin Yvon, gli Spettri della Valletta, IBH, SPEX, Strumenti S.A, AIZ, Dilor, Sofie, SLM e Beta Scientifico. Combinando le concentrazioni della ricerca, dello sviluppo, delle applicazioni, delle vendite, del servizio e delle organizzazioni di sostegno dei ricercatori Scientifici di offerte di HORIBA, tutti i migliori prodotti e delle soluzioni mentre ampliando il nostri servizio e supporto superiori con vero una rete globale.

Questi informazioni sono state originarie, esaminate ed adattate dai materiali forniti da Horiba.

Per ulteriori informazioni su questa sorgente, visualizzi prego Horiba.

Date Added: Oct 27, 2011 | Updated: Jan 16, 2014

Last Update: 16. January 2014 08:21

Ask A Question

Do you have a question you'd like to ask regarding this article?

Leave your feedback
Submit