PLGA微球的单分散性与蛋白质包封率密切相关,且受多种因素共同影响,PLGA微球的单分散性是指微球粒径的均匀性,通常用变异系数(CV)来衡量。以下从单分散性对包封率的影响、关键影响因素及优化策略展开分析:
一、单分散性对蛋白质包封率的影响
释放行为一致性:单分散PLGA微球粒径均一,能保证蛋白质释放动力学高度一致,避免因粒径差异导致部分微球突释、部分微球缓释的问题,从而提高Treatment 有效性。例如,在药物递送系统中,均一的粒径分布有助于实现稳定浓度,提升效果。
提高包封率下限:单分散微球制备工艺可准确控制参数,减少因粒径不均导致的蛋白质损失。传统方法制备的多分散微球中,小粒径微球易在清洗过程中损失药物,而单分散微球能有效避免这一问题,使包封率下限提高。
二、影响单分散性与蛋白质包封率的关键因素
PLGA材料特性
分子量:高相对分子质量的PLGA可增强与蛋白质的相互作用,提高包封率。LA/GA比例:GA含量增加会提高PLGA亲水性,导致亲水性蛋白质更易向外相扩散,降低包封率。因此,需根据蛋白质性质调整LA/GA比例。
末端基团:引入亲水性官能团(如羧基、PEG)可改变PLGA的生物降解性质和包封率。
溶剂选择:混合溶剂体系(如DMC/DCM)可协同作用,形成特殊界面形貌,增加微球表面积,提高包封率。单一溶剂可能无法产生足够的界面张力变化,难以形成特定表面形貌。
乳化条件:微流控技术通过准确控制流体混合,可制备单分散微球。例如,通过调节PLGA-PEG与PLGA的质量比、稳定剂浓度等参数,实现微球表面形貌的精细调控,进而优化包封率。
固化过程:高PLGA浓度可加速微球固化,阻止蛋白质向外相扩散,同时增加有机相黏度,减缓药物扩散速度,从而提高包封率。
蛋白质理化性质
亲疏水性:亲水性蛋白质更易扩散至水相,降低包封率。可通过调整PLGA的LA/GA比例或引入亲水性修饰,减少蛋白质损失。
分子大小:大分子蛋白质在微球内的扩散速度较慢,包封率相对较高。但需注意微球孔径与蛋白质大小的匹配,避免包封后释放困难。
三、优化策略
材料筛选与改性:根据蛋白质性质选择合适的PLGA类型(如分子量、LA/GA比例),并通过末端修饰(如接枝PEG)提高包封率。
工艺参数优化:采用微流控技术准确控制乳化条件,结合混合溶剂体系,制备单分散微球。同时,优化PLGA浓度、固化时间等参数,减少蛋白质损失。
添加剂辅助:在内水相中加入稳定剂(如海藻糖、甘露醇),可保护蛋白质活性,减少制备过程中的降解。例如,加入海藻糖和甘露醇后,rhGH溶液中有生物活性的单体蛋白回收率分别保持在98%和95%左右。
PLGA微球的单分散性和蛋白质包封率是影响其药物递送性能的关键因素。通过优化制备工艺和添加稳定剂,可以提高PLGA微球的单分散性和蛋白质包封率,从而实现更稳定的药物释放和更高的效果。
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