Grazzi talli żort Nature.com. Il-verżjoni tal-browser li qed tuża għandha appoġġ limitat għas-CSS. Għall-aħjar esperjenza, nirrakkomandaw li tuża browser aġġornat (jew titfi l-modalità ta' kompatibilità fl-Internet Explorer). Sadanittant, biex niżguraw appoġġ kontinwu, se nuru s-sit mingħajr stili u JavaScript.
Nanopartiċelli tal-insulina (NPs) b'kontenut għoli ta' tagħbija sabu applikazzjonijiet differenti f'forom ta' dożaġġ differenti. Dan ix-xogħol għandu l-għan li jevalwa l-effett tal-proċessi tat-tnixxif bil-friża u tat-tnixxif bl-isprej fuq l-istruttura tan-nanopartiċelli tal-kitosan mgħobbija bl-insulina, bil-mannitol jew mingħajru bħala krijoprotettur. Aħna vvalutajna wkoll il-kwalità ta' dawn in-nanopartiċelli billi erġajna nħalluhom. Qabel id-deidrazzjoni, id-daqs tal-partiċelli tan-nanopartiċelli cross-linked tal-kitosan/sodium tripolyphosphate/insulina kien ottimizzat biex ikun 318 nm, il-PDI kien 0.18, l-effiċjenza tal-inkapsulament kienet 99.4%, u t-tagħbija kienet 25.01%. Wara r-rikostituzzjoni, in-nanopartiċelli kollha, ħlief dawk prodotti b'metodu ta' tnixxif bil-friża mingħajr l-użu ta' mannitol, żammew l-istruttura sferika tal-partiċelli tagħhom. Meta mqabbla man-nanopartiċelli li fihom mannitol deidratati permezz ta' sprej, in-nanopartiċelli mnixxfa bl-isprej mingħajr mannitol urew ukoll l-iżgħar daqs medju tal-partiċelli (376 nm) u l-ogħla kontenut ta' tagħbija. (25.02%) b'rata ta' inkapsulament simili (98.7%) u PDI (0.20) permezz ta' tekniki ta' tnixxif jew tnixxif bil-friża. In-nanopartiċelli mnixxfa permezz ta' tnixxif bl-isprej mingħajr mannitol irriżultaw ukoll fl-aktar rilaxx mgħaġġel ta' insulina u l-ogħla effiċjenza ta' assorbiment ċellulari. Dan ix-xogħol juri li t-tnixxif bl-isprej jista' jiddeidrata n-nanopartiċelli tal-insulina mingħajr il-ħtieġa ta' krijoprotetturi meta mqabbel mal-metodi konvenzjonali ta' tnixxif bil-friża, u joħloq kapaċità ta' tagħbija akbar, rekwiżiti ta' addittivi aktar baxxi u vantaġġ sinifikanti fl-ispejjeż operattivi.
Mill-iskoperta tagħha fl-19221,2,3, l-insulina u l-preparazzjonijiet farmaċewtiċi tagħha salvaw il-ħajjiet ta’ pazjenti bid-dijabete tat-tip 1 (T1DM) u d-dijabete tat-tip 2 (T1DM). Madankollu, minħabba l-proprjetajiet tagħha bħala proteina b’piż molekulari għoli, l-insulina tiġi aggregata faċilment, imkissra minn enzimi proteolitiċi, u eliminata bl-effett tal-ewwel passaġġ. Nies dijanjostikati bid-dijabete tat-tip 1 jeħtieġu injezzjonijiet tal-insulina għall-bqija ta’ ħajjithom. Ħafna pazjenti inizjalment dijanjostikati bid-dijabete tat-tip 2 jeħtieġu wkoll injezzjonijiet tal-insulina fit-tul. L-injezzjonijiet tal-insulina ta’ kuljum huma sors serju ta’ uġigħ u skumdità ta’ kuljum għal dawn l-individwi, b’effetti negattivi fuq is-saħħa mentali. Bħala riżultat, forom oħra ta’ amministrazzjoni tal-insulina li jikkawżaw inqas skumdità, bħall-amministrazzjoni orali tal-insulina, qed jiġu studjati b’mod estensiv5 peress li għandhom il-potenzjal li jirrestawraw il-kwalità tal-ħajja ta’ madwar 5 biljun persuna bid-dijabete madwar id-dinja.
It-teknoloġija tan-nanopartiċelli pprovdiet avvanz sinifikanti fit-tentattivi biex tittieħed l-insulina orali4,6,7. Waħda li tinkapsula u tipproteġi b'mod effettiv l-insulina mid-degradazzjoni għal kunsinna mmirata lejn siti speċifiċi tal-ġisem. Madankollu, l-użu ta' formulazzjonijiet ta' nanopartiċelli għandu diversi limitazzjonijiet, prinċipalment minħabba kwistjonijiet ta' stabbiltà tas-sospensjonijiet tal-partiċelli. Jista' jseħħ xi aggregazzjoni waqt il-ħażna, li tnaqqas il-bijodisponibbiltà tan-nanopartiċelli mgħobbija bl-insulina8. Barra minn hekk, l-istabbiltà kimika tal-matriċi polimerika tan-nanopartiċelli u l-insulina trid tiġi kkunsidrata wkoll biex tiġi żgurata l-istabbiltà tan-nanopartiċelli tal-insulina (NPs). Bħalissa, it-teknoloġija tat-tnixxif bil-friża hija l-istandard tad-deheb għall-ħolqien ta' NPs stabbli filwaqt li jiġu evitati bidliet mhux mixtieqa waqt il-ħażna9.
Madankollu, it-tnixxif bil-friża jeħtieġ iż-żieda ta' krijoprotettanti biex jipprevjeni li l-istruttura sferika tal-NPs tiġi affettwata mill-istress mekkaniku tal-kristalli tas-silġ. Dan inaqqas b'mod sinifikanti t-tagħbija tan-nanopartiċelli tal-insulina wara l-liofilizzazzjoni, peress li l-krijoprotettant jokkupa l-biċċa l-kbira tal-proporzjon tal-piż. Għalhekk, l-NPs tal-insulina prodotti spiss jinstabu li mhumiex adattati għall-manifattura ta' formulazzjonijiet ta' trab niexef, bħal pilloli orali u films orali, minħabba l-ħtieġa għal ammonti kbar ta' nanopartiċelli niexfa biex tinkiseb it-tieqa terapewtika tal-insulina.
It-tnixxif bl-isprej huwa proċess fuq skala industrijali magħruf sew u rħis għall-produzzjoni ta' trab niexef minn fażijiet likwidi fl-industrija farmaċewtika10,11. Il-kontroll fuq il-proċess tal-formazzjoni tal-partiċelli jippermetti l-inkapsulament xieraq ta' diversi komposti bijoattivi 12, 13. Barra minn hekk, sar teknika effettiva għall-preparazzjoni ta' proteini inkapsulati għall-għoti orali. Matul it-tnixxif bl-isprej, l-ilma jevapora malajr ħafna, li jgħin biex iżomm it-temperatura tal-qalba tal-partiċelli baxxa11,14, li tippermetti l-applikazzjoni tiegħu biex jinkapsula komponenti sensittivi għas-sħana. Qabel it-tnixxif bl-isprej, il-materjal tal-kisi għandu jkun omoġenizzat sewwa mas-soluzzjoni li fiha l-ingredjenti inkapsulati11,14. B'differenza mit-tnixxif bil-friża, l-omoġenizzazzjoni qabel l-inkapsulament fit-tnixxif bl-isprej ittejjeb l-effiċjenza tal-inkapsulament waqt id-deidrazzjoni. Peress li l-proċess ta' inkapsulament bit-tnixxif bl-isprej ma jeħtieġx krijoprotetturi, it-tnixxif bl-isprej jista' jintuża biex jipproduċi NPs imnixxfa b'kontenut għoli ta' tagħbija.
Dan l-istudju jirrapporta l-produzzjoni ta' NPs mgħobbija bl-insulina permezz ta' cross-linking ta' chitosan u sodium tripolyphosphate bl-użu ta' metodu ta' ġel joniku. Il-ġelazzjoni jonika hija metodu ta' preparazzjoni li jippermetti l-produzzjoni ta' nanopartiċelli permezz ta' interazzjonijiet elettrostatiċi bejn żewġ speċi joniċi jew aktar taħt ċerti kundizzjonijiet. Kemm it-tekniki ta' tnixxif bil-friża kif ukoll dawk ta' tnixxif bl-isprej intużaw biex jiddeidrataw in-nanopartiċelli ottimizzati ta' chitosan/sodium tripolyphosphate/insulina cross-linked. Wara d-deidrazzjoni, il-morfoloġija tagħhom ġiet analizzata permezz ta' SEM. Il-kapaċità ta' rikombinazzjoni tagħhom ġiet evalwata billi tkejlu d-distribuzzjoni tad-daqs tagħhom, iċ-ċarġ tal-wiċċ, il-PDI, l-effiċjenza tal-inkapsulament, u l-kontenut tat-tagħbija. Il-kwalità tan-nanopartiċelli risolubilizzati prodotti b'metodi differenti ta' deidrazzjoni ġiet evalwata wkoll billi tqabblu l-protezzjoni tagħhom kontra l-insulina, l-imġiba tar-rilaxx, u l-effikaċja tal-assorbiment ċellulari.
Il-pH tas-soluzzjoni mħallta u l-proporzjon tal-kitosan u l-insulina huma żewġ fatturi ewlenin li jaffettwaw id-daqs tal-partiċelli u l-effiċjenza tal-inkapsulament (EE) tal-NPs finali, peress li jaffettwaw direttament il-proċess ta' ġelazzjoni jonotropika. Il-pH tas-soluzzjoni mħallta ntwera li huwa korrelat ħafna mad-daqs tal-partiċelli u l-effiċjenza tal-inkapsulament (Fig. 1a). Kif muri fil-Fig. 1a, hekk kif il-pH żdied minn 4.0 għal 6.0, id-daqs medju tal-partiċelli (nm) naqas u l-EE żdied b'mod sinifikanti, filwaqt li meta l-pH żdied għal 6.5, id-daqs medju tal-partiċelli beda jiżdied u l-EE baqa' l-istess. Hekk kif il-proporzjon tal-kitosan għall-insulina jiżdied, id-daqs medju tal-partiċelli jiżdied ukoll. Barra minn hekk, ma ġiet osservata l-ebda bidla fl-EE meta n-nanopartiċelli ġew ippreparati bi proporzjon tal-massa ta' kitosan/insulina ogħla minn 2.5:1 (w/w) (Fig. 1b). Għalhekk, intużaw il-kundizzjonijiet ottimali ta' preparazzjoni f'dan l-istudju (pH 6.0, proporzjon tal-massa ta' kitosan/insulina ta' 2.5:1). biex jippreparaw nanopartiċelli mgħobbija bl-insulina għal aktar studju. Taħt din il-kundizzjoni ta' preparazzjoni, id-daqs medju tal-partiċelli tan-nanopartiċelli tal-insulina ġie ottimizzat biex ikun 318 nm (Fig. 1c), il-PDI kien 0.18, l-effiċjenza tal-inkorporazzjoni kienet 99.4%, il-potenzjal zeta kien 9.8 mv, u t-tagħbija tal-insulina kienet 25.01% (m/m). Abbażi tar-riżultati tal-mikroskopija elettronika ta' trasmissjoni (TEM), in-nanopartiċelli ottimizzati kienu bejn wieħed u ieħor sferiċi u diskreti b'daqs relattivament uniformi (Fig. 1d).
Ottimizzazzjoni tal-parametri tan-nanopartiċelli tal-insulina: (a) l-effett tal-pH fuq id-dijametru medju u l-effiċjenza tal-inkapsulament (EE) tan-nanopartiċelli tal-insulina (ippreparati bi proporzjon tal-massa ta' 5:1 ta' kitosan u insulina); (b) kitosan u l-Influwenza tal-proporzjon tal-massa tal-insulina fuq id-dijametru medju u l-effiċjenza tal-inkapsulament (EE) tan-NPs tal-insulina (ippreparati f'pH 6); (ċ) distribuzzjoni tad-daqs tal-partiċelli tan-nanopartiċelli tal-insulina ottimizzati; (d) mikrografu TEM ta' NPs tal-insulina ottimizzati.
Huwa magħruf sew li l-kitosan huwa polielettrolit dgħajjef b'pKa ta' 6.5. Huwa ċċarġjat b'mod pożittiv f'mezzi aċidużi għaliex il-grupp amino ewlieni tiegħu huwa protonat minn joni tal-idroġenu15. Għalhekk, ħafna drabi jintuża bħala trasportatur biex jinkapsula makromolekuli ċċarġjati b'mod negattiv. F'dan l-istudju, il-kitosan intuża biex jinkapsula l-insulina b'punt iżoelettriku ta' 5.3. Peress li l-kitosan jintuża bħala materjal ta' kisi, biż-żieda tal-proporzjon tiegħu, il-ħxuna tas-saff ta' barra tan-nanopartiċelli tiżdied b'mod korrispondenti, li tirriżulta f'daqs medju tal-partiċelli akbar. Barra minn hekk, livelli ogħla ta' kitosan jistgħu jinkapsulaw aktar insulina. Fil-każ tagħna, l-EE kien l-ogħla meta l-proporzjon tal-kitosan u l-insulina laħaq 2.5:1, u ma kien hemm l-ebda bidla sinifikanti fl-EE meta l-proporzjon baqa' jiżdied.
Minbarra l-proporzjon tal-kitosan u l-insulina, il-pH kellu wkoll rwol kruċjali fil-preparazzjoni tal-NPs. Gan et al. 17 studjaw l-effett tal-pH fuq id-daqs tal-partiċelli tan-nanopartiċelli tal-kitosan. Huma sabu tnaqqis kontinwu fid-daqs tal-partiċelli sakemm il-pH laħaq 6.0, u żieda sinifikanti fid-daqs tal-partiċelli ġiet osservata f'pH > 6.0, li huwa konsistenti mal-osservazzjonijiet tagħna. Dan il-fenomenu huwa dovut għall-fatt li biż-żieda fil-pH, il-molekula tal-insulina takkwista ċarġ tal-wiċċ negattiv, u b'hekk, tiffavorixxi interazzjonijiet elettrostatiċi mal-kumpless tal-kitosan/sodium tripolyphosphate (TPP), li jirriżulta f'daqs żgħir tal-partiċelli u EE għoli. Madankollu, meta l-pH ġie aġġustat għal 6.5, il-gruppi amino fuq il-kitosan ġew deprotonati, li rriżultaw fit-tiwi tal-kitosan. Għalhekk, pH għoli jirriżulta f'inqas espożizzjoni tal-joni amino għat-TPP u l-insulina, li jirriżulta f'inqas cross-linking, daqs medju finali tal-partiċelli akbar u EE aktar baxx.
Analiżi tal-proprjetajiet morfoloġiċi ta' NPs imnixxfa bil-friża u mnixxfa bl-isprej tista' tiggwida l-għażla ta' tekniki aħjar ta' deidrazzjoni u formazzjoni ta' trab. Il-metodu preferut għandu jipprovdi stabbiltà tal-mediċina, forma uniformi tal-partiċelli, tagħbija għolja tal-mediċina u solubilità tajba fis-soluzzjoni oriġinali. F'dan l-istudju, biex jitqabblu aħjar iż-żewġ tekniki, NPs tal-insulina b'1% mannitol jew mingħajru waqt id-deidrazzjoni. Il-mannitol jintuża bħala aġent tal-bulking jew krijoprotettur f'diversi formulazzjonijiet ta' trab niexef għat-tnixxif bil-friża u t-tnixxif bl-isprej. Għan-nanopartiċelli tal-insulina lijofilizzati mingħajr mannitol, kif muri fil-Figura 2a, ġiet osservata struttura ta' trab poruża ħafna b'uċuħ kbar, irregolari u mhux maħduma taħt mikroskopija elettronika tal-iskannjar (SEM). Ftit partiċelli diskreti ġew skoperti fit-trab wara d-deidrazzjoni (Fig. 2e). Dawn ir-riżultati indikaw li l-biċċa l-kbira tal-NPs ġew dekomposti waqt it-tnixxif bil-friża mingħajr ebda krijoprotettur. Għan-nanopartiċelli tal-insulina mnixxfa bil-friża u mnixxfa bl-isprej li fihom 1% mannitol, ġew osservati nanopartiċelli sferiċi b'uċuħ lixxi (Fig. 2b,d,f,h). Nanopartiċelli tal-insulina mnixxfa bl-isprej mingħajr mannitol baqgħu sferiċi iżda mkemmxa fuq il-wiċċ (Fig. 2c). Uċuħ sferiċi u mkemmxa huma diskussi aktar fit-testijiet tal-imġiba tar-rilaxx u l-assorbiment ċellulari hawn taħt. Abbażi tad-dehra viżibbli tal-NPs imnixxfa, kemm NPs imnixxfa bl-isprej mingħajr mannitol kif ukoll NPs imnixxfa bil-friża u mnixxfa bl-isprej bil-mannitol taw trab fin tal-NPs (Fig. 2f,g,h). Iktar ma tkun kbira l-erja tal-wiċċ bejn l-uċuħ tal-partiċelli, iktar tkun għolja s-solubilità u għalhekk iktar tkun għolja r-rata ta' rilaxx.
Morfoloġija ta' nanopartiċelli (NPs) differenti tal-insulina deidratati: (a) Immaġni SEM ta' NPs tal-insulina liofilizzati mingħajr mannitol; (b) Immaġni SEM ta' NPs tal-insulina liofilizzati bil-mannitol; (ċ) NPs tal-insulina mnixxfa bl-isprej mingħajr mannitol Immaġni SEM ta'; (d) Immaġni SEM ta' NPs tal-insulina mnixxfa bl-isprej bil-mannitol; (e) Immaġni ta' trab ta' NPs tal-insulina liofilizzati mingħajr mannitol; (f) Immaġni ta' NPs tal-insulina liofilizzati bil-mannitol; (g) Immaġni ta' trab ta' NPs tal-insulina mnixxfa bl-isprej mingħajr mannitol; (h) Immaġni ta' trab ta' NPs tal-insulina mnixxfa bl-isprej bil-mannitol.
Waqt it-tnixxif bil-friża, il-mannitol jaġixxi bħala krijoprotettur, u jżomm l-NPs f'forma amorfa u jipprevjeni l-ħsara mill-kristalli tas-silġ19. B'kuntrast, m'hemm l-ebda pass ta' ffriżar waqt it-tnixxif bl-isprej. Għalhekk, il-mannitol mhux meħtieġ f'dan il-metodu. Fil-fatt, NPs imnixxfa bl-isprej mingħajr mannitol taw NPs ifjen kif deskritt qabel. Madankollu, il-mannitol xorta jista' jaġixxi bħala mili fil-proċess tat-tnixxif bl-isprej biex jagħti lill-NPs struttura aktar sferika20 (Fig. 2d), li jgħin biex jinkiseb imġiba uniformi fir-rilaxx ta' NPs inkapsulati bħal dawn. Barra minn hekk, huwa ċar li xi partiċelli kbar jistgħu jiġu skoperti kemm fl-NPs tal-insulina mnixxfa bil-friża kif ukoll f'dawk imnixxfa bl-isprej li fihom mannitol (Fig. 2b,d), li jista' jkun minħabba l-akkumulazzjoni ta' mannitol fil-qalba tal-partiċelli flimkien mal-insulina inkapsulata. Għal.Saff tal-kitosan.Ta' min jinnota li f'dan l-istudju, sabiex jiġi żgurat li l-istruttura sferika tibqa' intatta wara d-deidrazzjoni, il-proporzjon ta' mannitol u kitosan jinżamm f'5:1, sabiex ammont kbir ta' mili jista' wkoll ikabbar id-daqs tal-partiċelli tal-NPs imnixxfa.
L-ispettroskopija ta' riflessjoni totali attenwata bl-infra-aħmar trasformata ta' Fourier (FTIR-ATR) ikkaratterizzat it-taħlita fiżika ta' insulina ħielsa, chitosan, chitosan, TPP u insulina. L-NPs deidratati kollha ġew ikkaratterizzati bl-użu tal-ispettroskopija FTIR-ATR. Ta' min jinnota li intensitajiet ta' faxxa ta' 1641, 1543 u 1412 cm-1 ġew osservati f'NPs inkapsulati mnixxfa bil-friża bil-mannitol u f'NPs imnixxfa bl-isprej bil-mannitol u mingħajru (Fig. 3). Kif irrappurtat qabel, dawn iż-żidiet fis-saħħa kienu assoċjati ma' cross-linking bejn il-chitosan, it-TPP u l-insulina. L-investigazzjoni tal-interazzjoni bejn il-chitosan u l-insulina wriet li fl-ispettri FTIR ta' nanopartiċelli tal-chitosan mgħobbija bl-insulina, il-faxxa tal-chitosan ikkoinċidiet ma' dik tal-insulina, u żiedet l-intensità tal-karbonil (1641 cm-1) u ċ-ċinturin tal-amina (1543 cm-1). Il-gruppi tat-tripolifosfat tat-TPP huma marbuta ma' gruppi tal-ammonju fil-chitosan, li tifforma strixxa f'1412 cm-1.
Spettri FTIR-ATR ta' insulina ħielsa, kitosan, taħlitiet fiżiċi ta' kitosan/TPP/insulina u NPs deidratati b'metodi differenti.
Barra minn hekk, dawn ir-riżultati huma konsistenti ma' dawk murija fis-SEM, li wrew li l-NPs inkapsulati baqgħu intatti kemm meta sprejjati kif ukoll imnixxfa bil-friża bil-mannitol, iżda fin-nuqqas ta' mannitol, it-tnixxif bl-isprej biss ipproduċa partiċelli inkapsulati. B'kuntrast, ir-riżultati spettrali FTIR-ATR tal-NPs imnixxfa bil-friża mingħajr mannitol kienu simili ħafna għat-taħlita fiżika ta' chitosan, TPP, u insulina. Dan ir-riżultat jindika li r-rabtiet inkroċjati bejn il-chitosan, it-TPP u l-insulina m'għadhomx preżenti fl-NPs imnixxfa bil-friża mingħajr mannitol. L-istruttura tal-NPs inqerdet waqt it-tnixxif bil-friża mingħajr krijoprotettur, li jista' jidher fir-riżultati tas-SEM (Fig. 2a). Abbażi tal-morfoloġija u r-riżultati FTIR tal-NPs tal-insulina deidratati, intużaw biss NPs liofilizzati, imnixxfa bl-isprej, u ħielsa mill-mannitol għal esperimenti ta' rikostituzzjoni u NPs ħielsa mill-mannitol minħabba d-dekompożizzjoni tal-NPs ħielsa mill-mannitol waqt id-deidratazzjoni. iddiskuti.
Id-deidratazzjoni tintuża għall-ħażna fit-tul u l-ipproċessar mill-ġdid f'formulazzjonijiet oħra. Il-kapaċità tan-nanopartiċelli niexfa li jirrikostitwixxu wara l-ħażna hija kritika għall-użu tagħhom f'formulazzjonijiet differenti bħal pilloli u films. Innotajna li d-daqs medju tal-partiċelli tan-nanopartiċelli tal-insulina mnixxfa bl-isprej fin-nuqqas ta' mannitol żdied biss ftit wara r-rikostituzzjoni. Min-naħa l-oħra, id-daqs tal-partiċelli tan-nanopartiċelli tal-insulina mnixxfa bl-isprej u mnixxfa bil-friża bil-mannitol żdied b'mod sinifikanti (Tabella 1). Il-PDI u l-EE ma nbidlux b'mod sinifikanti (p > 0.05) wara r-rikombinazzjoni tan-nanopartiċelli kollha f'dan l-istudju (Tabella 1). Dan ir-riżultat jindika li l-biċċa l-kbira tal-partiċelli baqgħu intatti wara li r-riduzzjoni ntħallet. Madankollu, iż-żieda tal-mannitol irriżultat f'tagħbija ta' insulina mnaqqsa ħafna fin-nanopartiċelli tal-mannitol liofilizzati u mnixxfa bl-isprej (Tabella 1). B'kuntrast, il-kontenut tat-tagħbija tal-insulina tan-nanopartiċelli mnixxfa bl-isprej mingħajr mannitol baqa' l-istess bħal qabel (Tabella 1).
Huwa magħruf sew li t-tagħbija tan-nanopartiċelli hija kritika meta tintuża għal skopijiet ta' kunsinna ta' mediċini. Għal NPs b'tagħbijiet baxxi, huma meħtieġa ammonti kbar ħafna ta' materjal biex jintlaħaq il-limitu terapewtiku. Madankollu, il-viskożità għolja ta' konċentrazzjonijiet għoljin ta' NP bħal dawn twassal għal inkonvenjent u diffikultà fl-amministrazzjoni orali u fil-formulazzjonijiet injettabbli, rispettivament 22. Barra minn hekk, NPs tal-insulina jistgħu jintużaw ukoll biex isiru pilloli u bijofilms viskużi23, 24, li jirrikjedi l-użu ta' ammonti kbar ta' NPs f'livelli baxxi ta' tagħbija, li jirriżultaw f'pilloli kbar u bijofilms ħoxnin li mhumiex adattati għal applikazzjonijiet orali. Għalhekk, NPs deidratati b'tagħbija għolja ta' insulina huma mixtieqa ħafna. Ir-riżultati tagħna jissuġġerixxu li t-tagħbija għolja ta' insulina ta' NPs imnixxfa bl-isprej mingħajr mannitol tista' toffri ħafna vantaġġi attraenti għal dawn il-metodi alternattivi ta' kunsinna.
L-NPs deidratati kollha nżammu fil-friġġ għal tliet xhur. Ir-riżultati tas-SEM urew li l-morfoloġija tal-NPs deidratati kollha ma nbidlitx b'mod sinifikanti matul il-ħażna ta' tliet xhur (Fig. 4). Wara r-rikostituzzjoni fl-ilma, l-NPs kollha wrew tnaqqis żgħir fl-EE u rilaxxaw madwar ammont żgħir (~5%) ta' insulina matul il-perjodu ta' ħażna ta' tliet xhur (Tabella 2). Madankollu, id-daqs medju tal-partiċelli tan-nanopartiċelli kollha żdied. Id-daqs tal-partiċelli tal-NPs imnixxfa bl-isprej mingħajr mannitol żdied għal 525 nm, filwaqt li dak tal-NPs imnixxfa bl-isprej u mnixxfa bil-friża bil-mannitol żdied għal 872 u 921 nm, rispettivament (Tabella 2).
Morfoloġija ta' nanopartiċelli tal-insulina deidratati differenti maħżuna għal tliet xhur: (a) Immaġni SEM ta' nanopartiċelli tal-insulina lijofilizzati bil-mannitol; (b) Immaġni SEM ta' nanopartiċelli tal-insulina mnixxfa bl-isprej mingħajr mannitol; (ċ) mingħajr mannitol Immaġnijiet SEM ta' nanopartiċelli tal-insulina mnixxfa bl-isprej.
Barra minn hekk, dehru preċipitati fin-nanopartiċelli tal-insulina rikostitwiti mnixxfa bl-isprej bil-mannitol u mnixxfa bil-friża (Fig. S2). Dan jista' jkun ikkawżat minn partiċelli kbar li ma jissospendux sew fl-ilma. Ir-riżultati kollha ta' hawn fuq juru li t-teknika tat-tnixxif bl-isprej tista' tipproteġi n-nanopartiċelli tal-insulina mid-deidrazzjoni u li tagħbijiet għoljin ta' nanopartiċelli tal-insulina jistgħu jinkisbu mingħajr ebda mili jew krijoprotetturi.
Iż-żamma tal-insulina ġiet ittestjata f'mezz ta' pH = 2.5 b'pepsin, trypsin, u α-chymotrypsin biex tintwera l-abbiltà protettiva tal-NPs kontra d-diġestjoni enżimatika wara d-deidrazzjoni. Iż-żamma tal-insulina ta' NPs deidratati ġiet imqabbla ma' dik ta' NPs ippreparati friski, u l-insulina ħielsa ntużat bħala kontroll negattiv. F'dan l-istudju, l-insulina ħielsa wriet eliminazzjoni rapida tal-insulina fi żmien 4 sigħat fit-tliet trattamenti enżimatiċi kollha (Fig. 5a–c). B'kuntrast, l-ittestjar tal-eliminazzjoni tal-insulina ta' NPs imnixxfa bil-friża bil-mannitol u NPs imnixxfa bl-isprej bil-mannitol jew mingħajru wera protezzjoni sinifikament ogħla ta' dawn l-NPs kontra d-diġestjoni enżimatika, li kienet simili għal dik ta' NPs tal-insulina ppreparati friski (figura 1).5a-c). Bl-għajnuna ta' nanopartiċelli fil-pepsin, trypsin, u α-chymotrypsin, aktar minn 50%, 60%, u 75% tal-insulina setgħu jiġu protetti fi żmien 4 sigħat, rispettivament (Fig. 5a–c). Dan il-protezzjoni kontra l-insulina Il-kapaċità tista' żżid iċ-ċans ta' assorbiment ogħla tal-insulina fid-demm25. Dawn ir-riżultati jissuġġerixxu li t-tnixxif bl-isprej bil-mannitol jew mingħajru u t-tnixxif bil-friża bil-mannitol jistgħu jippreservaw il-kapaċità protettiva tal-insulina tal-NPs wara d-deidrazzjoni.
Protezzjoni u mġiba ta' rilaxx ta' nanopartiċelli (NPs) tal-insulina deidratati: (a) protezzjoni tal-insulina f'soluzzjoni ta' pepsin; (b) protezzjoni tal-insulina f'soluzzjoni ta' trypsin; (c) protezzjoni tal-insulina permezz ta' soluzzjoni ta' α-chymotrypsin; (d) L-imġiba ta' rilaxx ta' NPs deidratati f'soluzzjoni ta' pH = 2.5; (e) l-imġiba ta' rilaxx ta' NPs deidratati f'soluzzjoni ta' pH = 6.6; (f) l-imġiba ta' rilaxx ta' NPs deidratati f'soluzzjoni ta' pH = 7.0.
NPs tal-insulina niexfa ppreparati friski u rikostitwiti ġew inkubati f'diversi buffers (pH = 2.5, 6.6, 7.0) f'37 °C, biex jissimulaw l-ambjent tal-pH tal-istonku, id-duwodenu, u l-parti ta' fuq tal-musrana ż-żgħira, biex jeżaminaw l-effett tal-insulina fuq ir-reżistenza għall-insulina. Imġieba tar-rilaxx f'ambjenti differenti. Framment tal-passaġġ gastrointestinali. F'pH = 2.5, NPs mgħobbija bl-insulina u NPs ta' insulina niexfa risolubilizzati wrew rilaxx inizjali ta' tifqigħ fl-ewwel siegħa, segwit minn rilaxx bil-mod matul il-5 sigħat ta' wara (Fig. 5d). Dan ir-rilaxx rapidu fil-bidu x'aktarx huwa r-riżultat ta' desorbiment rapidu tal-wiċċ ta' molekuli ta' proteini li mhumiex immobilizzati kompletament fl-istruttura interna tal-partiċella. F'pH = 6.5, NPs mgħobbija bl-insulina u NPs ta' insulina niexfa rikostitwita wrew rilaxx bla xkiel u bil-mod fuq 6 sigħat, peress li l-pH tas-soluzzjoni tat-test kien simili għal dak tas-soluzzjoni ppreparata bl-NPs (Fig. 5e). F'pH = 7, l-NPs kienu instabbli u kważi dekomponew kompletament fl-ewwel sagħtejn (Fig. 5f). Dan għaliex id-deprotonazzjoni tal-kitosan isseħħ f'pH ogħla, li tirriżulta f'netwerk ta' polimeri inqas kompatt u rilaxx ta' insulina mgħobbija.
Barra minn hekk, l-NPs tal-insulina mnixxfa bl-isprej mingħajr mannitol urew profil ta' rilaxx aktar mgħaġġel mill-NPs deidratati l-oħra (Fig. 5d–f). Kif deskritt qabel, l-NPs tal-insulina rikostitwiti mnixxfa mingħajr mannitol urew l-iżgħar daqs ta' partiċelli. Partiċelli żgħar jipprovdu erja tal-wiċċ akbar, għalhekk il-biċċa l-kbira tal-mediċina rilevanti se tkun fuq jew qrib il-wiċċ tal-partiċelli, li tirriżulta f'rilaxx rapidu tal-mediċina26.
Iċ-ċitotossiċità tal-NPs ġiet investigata permezz tal-assaġġ MTT. Kif muri fil-Figura S4, l-NPs deidratati kollha nstabu li ma kellhom l-ebda effett sinifikanti fuq il-vijabbiltà taċ-ċelluli f'konċentrazzjonijiet ta' 50–500 μg/ml, li jissuġġerixxi li l-NPs deidratati kollha jistgħu jintużaw b'mod sikur biex jilħqu t-tieqa terapewtika.
Il-fwied huwa l-organu ewlieni li permezz tiegħu l-insulina teżerċita l-funzjonijiet fiżjoloġiċi tagħha. Iċ-ċelloli HepG2 huma linja ta' ċelloli tal-epatoma umana li tintuża komunement bħala mudell ta' assorbiment tal-epatoċiti in vitro. Hawnhekk, iċ-ċelloli HepG2 intużaw biex jivvalutaw l-assorbiment ċellulari ta' NPs deidratati bl-użu ta' metodi ta' tnixxif bil-friża u tnixxif bl-isprej. Assorbiment ċellulari permezz ta' skannjar bil-lejżer konfokali bl-użu ta' ċitometrija tal-fluss u viżjoni wara diversi sigħat ta' inkubazzjoni b'insulina FITC ħielsa f'konċentrazzjoni ta' 25 μg/mL, NPs mgħobbija bl-insulina FITC ippreparati friski u NPs deidratati mgħobbija bl-insulina FITC f'konċentrazzjonijiet ugwali ta' insulina. Saru osservazzjonijiet ta' mikroskopija kwantitattiva (CLSM). NPs lijofilizzati mingħajr mannitol inqerdu waqt id-deidrazzjoni u ma ġewx evalwati f'dan it-test. L-intensitajiet tal-fluworexxenza intraċellulari ta' NPs mgħobbija bl-insulina ppreparati friski, NPs lijofilizzati bil-mannitol, u NPs imnixxfa bl-isprej bil-mannitol u mingħajru (Fig. 6a) kienu 4.3, 2.6, 2.4, u 4.1 darbiet ogħla minn dawk ħielsa. Grupp FITC-insulina, rispettivament (Fig. 6b). Dawn ir-riżultati jissuġġerixxu li l-insulina inkapsulata hija aktar qawwija fl-assorbiment ċellulari mill-insulina ħielsa, prinċipalment minħabba d-daqs iżgħar tan-nanopartiċelli mgħobbija bl-insulina prodotti fl-istudju.
Assorbiment taċ-ċelluli HepG2 wara inkubazzjoni ta' 4 sigħat b'NPs ippreparati friski u NPs deidratati: (a) Distribuzzjoni tal-assorbiment tal-insulina FITC miċ-ċelluli HepG2. (b) Medja ġeometrika tal-intensitajiet tal-fluworexxenza analizzati permezz ta' ċitometrija tal-fluss (n = 3), *P < 0.05 meta mqabbla mal-insulina ħielsa.
Bl-istess mod, l-immaġini tas-CLSM urew li l-intensitajiet tal-fluworexxenza tal-FITC ta' NPs mgħobbija bl-insulina FITC ippreparati friski u NPs imnixxfa bl-isprej mgħobbija bl-insulina FITC (mingħajr mannitol) kienu ħafna aktar b'saħħithom minn dawk tal-kampjuni l-oħra (Fig. 6a). Barra minn hekk, biż-żieda tal-mannitol, il-viskożità ogħla tas-soluzzjoni żiedet ir-reżistenza għall-assorbiment ċellulari, li rriżultat fi tnaqqis fil-proliferazzjoni tal-insulina. Dawn ir-riżultati jissuġġerixxu li NPs imnixxfa bl-isprej mingħajr mannitol urew l-ogħla effiċjenza ta' assorbiment ċellulari minħabba li d-daqs tal-partiċelli tagħhom kien iżgħar minn dak ta' NPs imnixxfa bil-friża wara x-xoljiment mill-ġdid.
Il-kitosan (piż molekulari medju ta' 100 KDa, 75–85% deaċetilat) inxtara minn Sigma-Aldrich (Oakville, Ontario, Kanada). It-tripolifosfat tas-sodju (TPP) inxtara minn VWR (Radnor, Pennsylvania, USA). L-insulina umana rikombinanti użata f'dan l-istudju kienet minn Fisher Scientific (Waltham, MA, USA). L-insulina umana mmarkata bil-fluworexxeina isothiocyanate (FITC) u 4′,6-diamidino-2-phenylindole dihydrochloride (DAPI) inxtraw minn Sigma-Aldrich (Oakville, Ontario, Kanada). Il-linja taċ-ċelluli HepG2 inkisbet minn ATCC (Manassas, Virginia, USA). Ir-reaġenti l-oħra kollha kienu ta' grad analitiku jew kromatografiku.
Ipprepara soluzzjoni CS ta' 1 mg/ml billi tħollha f'ilma distillat darbtejn (ilma DD) li fih 0.1% aċidu aċetiku. Ipprepara soluzzjonijiet ta' 1 mg/ml ta' TPP u insulina billi tħollhom f'ilma DD u 0.1% aċidu aċetiku, rispettivament. Il-pre-emulsjoni ġiet ippreparata b'omoġenizzatur ta' veloċità għolja polytron PCU-2-110 (Brinkmann Ind. Westbury, NY, USA). Il-proċess ta' preparazzjoni huwa kif ġej: l-ewwel, 2ml ta' soluzzjoni TPP jiżdiedu ma' 4ml ta' soluzzjoni ta' insulina, u t-taħlita titħawwad għal 30 minuta u titħallat kompletament. Imbagħad, is-soluzzjoni mħallta ġiet miżjuda qatra qatra mas-soluzzjoni CS permezz ta' siringa taħt taħwid b'veloċità għolja (10,000 rpm). It-taħlitiet inżammu taħt taħwid b'veloċità għolja (15,000 rpm) f'banju tas-silġ għal 30 minuta, u ġew aġġustati għal ċertu pH biex jinkisbu NPs ta' insulina cross-linked. Biex omoġenizzaw aktar u jnaqqsu d-daqs tal-partiċelli tal-NPs ta' insulina, ġew sonikati għal 30 minuta addizzjonali f'banju tas-silġ bl-użu ta' sonikatur tat-tip sonda (UP 200ST, Hielscher Ultrasonics, Teltow, il-Ġermanja).
L-NPS tal-insulina ġew ittestjati għad-dijametru medju Z, l-indiċi tal-polidispersità (PDI) u l-potenzjal zeta bl-użu ta' kejl tat-tifrix dinamiku tad-dawl (DLS) bl-użu ta' Litesizer 500 (Anton Paar, Graz, l-Awstrija) billi ġew dilwiti f'ilma DD f'25°C. Il-morfoloġija u d-distribuzzjoni tad-daqs ġew ikkaratterizzati minn mikroskopju elettroniku ta' trasmissjoni Hitachi H7600 (TEM) (Hitachi, Tokyo, il-Ġappun), u l-immaġini ġew analizzati sussegwentement bl-użu tas-softwer tal-immaġini Hitachi (Hitachi, Tokyo, il-Ġappun). Biex tiġi vvalutata l-effiċjenza tal-inkapsulament (EE) u l-kapaċità tat-tagħbija (LC) tal-NPs tal-insulina, l-NPs ġew pipettati f'tubi tal-ultrafiltrazzjoni b'limitu ta' piż molekulari ta' 100 kDa u ċċentrifugati b'500 xg għal 30 minuta. L-insulina mhux inkapsulata fil-filtrat ġiet kwantifikata bl-użu ta' sistema Agilent 1100 Series HPLC (Agilent, Santa Clara, California, l-Istati Uniti) li tikkonsisti minn pompa kwaternarja, awtosampler, heater tal-kolonna, u ditekter DAD. L-insulina ġiet analizzata permezz ta' kolonna C18 (Zorbax, 3.5 μm, 4.6 mm × 150 mm, Agilent, USA) u ġiet skoperta f'214 nm. Il-fażi mobbli kienet aċetonitrile u ilma, li kien fiha 0.1% TFA, proporzjonijiet ta' gradjent minn 10/90 sa 100/0, u mħaddma għal 10 minuti. Il-fażi mobbli ġiet ippumpjata b'rata ta' fluss ta' 1.0 ml/min. It-temperatura tal-kolonna ġiet issettjata għal 20 °C. Ikkalkula l-perċentwali ta' EE u LC billi tuża l-ekwazzjonijiet (1) u l-Eq. (2).
Ġew ittestjati diversi proporzjonijiet CS/insulina li jvarjaw minn 2.0 sa 4.0 biex tiġi ottimizzata l-insulina NP. Ammonti differenti ta' soluzzjoni CS ġew miżjuda matul il-preparazzjoni, filwaqt li t-taħlita insulina/TPP inżammet kostanti. NPs tal-insulina ġew ippreparati fil-medda ta' pH ta' 4.0 sa 6.5 billi ġie kkontrollat ​​bir-reqqa l-pH tat-taħlita wara li ġew miżjuda s-soluzzjonijiet kollha (insulina, TPP u CS). L-EE u d-daqs tal-partiċelli tan-nanopartiċelli tal-insulina ġew evalwati f'valuri ta' pH differenti u proporzjonijiet tal-massa CS/insulina biex tiġi ottimizzata l-formazzjoni ta' NPs tal-insulina.
L-NPs tal-insulina ottimizzati tqiegħdu fuq il-kontenitur tal-aluminju u tgħattew b'tessut issikkat b'xi tejp. Sussegwentement, il-kontenituri mwaħħlin bil-viti tqiegħdu f'Labconco FreeZone freeze dryer (Labconco, Kansas City, MO, USA) mgħammar bi trej dryer. It-temperatura u l-pressjoni tal-vakwu ġew issettjati għal -10 °C, 0.350 Torr għall-ewwel sagħtejn, u 0 °C u 0.120 Torr għall-22 siegħa li fadal mill-24 siegħa biex jinkisbu NPs tal-insulina niexfa.
Buchi Mini Spray Dryer B-290 (BÜCHI, Flawil, l-Iżvizzera) intuża biex jiġġenera insulina inkapsulata. Il-parametri tat-tnixxif magħżula kienu: temperatura 100 °C, fluss tal-għalf 3 L/min, u fluss tal-gass 4 L/min.
L-NPs tal-insulina qabel u wara d-deidratazzjoni ġew ikkaratterizzati bl-użu tal-ispettroskopija FTIR-ATR. In-nanopartiċelli deidratati kif ukoll l-insulina ħielsa u l-kitosan ġew analizzati bl-użu ta' spettrofotometru Spectrum 100 FTIR (PerkinElmer, Waltham, Massachusetts, USA) mgħammar b'aċċessorju universali ta' kampjunar ATR (PerkinElmer, Waltham, Massachusetts, USA). Il-medji tas-sinjali nkisbu minn 16-il skan b'riżoluzzjoni ta' 4 cm2 fil-medda ta' frekwenza ta' 4000-600 cm2.
Il-morfoloġija tan-NPs tal-insulina niexfa ġiet ivvalutata permezz ta' immaġini SEM ta' NPs tal-insulina mnixxfa bil-friża u mnixxfa bl-isprej maqbuda minn Helios NanoLab 650 Focused Ion Beam-Scanning Electron Microscope (FIB-SEM) (FEI, Hillsboro, Oregon, USA). Il-parametru ewlieni użat kien vultaġġ ta' 5 keV u kurrent ta' 30 mA.
L-NPs kollha tal-insulina deidratati ġew maħlula mill-ġdid f'ilma dd. Id-daqs tal-partiċelli, il-PDI, l-EE u l-LC ġew ittestjati mill-ġdid bl-istess metodu msemmi qabel biex tiġi vvalutata l-kwalità tagħhom wara d-deidrazzjoni. L-istabbiltà tal-NPs tal-anidroinsulina tkejlet ukoll billi ġew ittestjati l-proprjetajiet tal-NPs wara ħażna fit-tul. F'dan l-istudju, l-NPs kollha wara d-deidrazzjoni nħażnu fil-friġġ għal tliet xhur. Wara tliet xhur ta' ħażna, l-NPs ġew ittestjati għad-daqs morfoloġiċi tal-partiċelli, il-PDI, l-EE u l-LC.
Dewweb 5 mL ta' NPs rikostitwiti f'45 mL li fih fluwidu gastriku simulat (pH 1.2, li fih 1% pepsin), fluwidu intestinali (pH 6.8, li fih 1% trypsin) jew soluzzjoni ta' chymotrypsin (100 g/mL, f'buffer tal-fosfat, pH 7.8) biex tevalwa l-effikaċja tal-insulina fil-protezzjoni tal-NPs wara d-deidrazzjoni. Dawn ġew inkubati f'temperatura ta' 37°C b'veloċità ta' aġitazzjoni ta' 100 rpm. 500 μL tas-soluzzjoni nġabru f'ħinijiet differenti u l-konċentrazzjoni tal-insulina ġiet determinata permezz ta' HPLC.
L-imġiba tar-rilaxx in vitro ta' nanopartiċelli tal-insulina ppreparati friski u deidratati ġiet ittestjata bil-metodu tal-borża tad-dijalisi (limitu tal-piż molekulari 100 kDa, Spectra Por Inc.). Nanopartiċelli niexfa ppreparati friski u rikostitwiti ġew dijalizzati fi fluwidi b'pH 2.5, pH 6.6, u pH 7.0 (0.1 M salina b'buffer tal-fosfat, PBS) biex jissimulaw l-ambjent tal-pH tal-istonku, id-duwodenu, u l-parti ta' fuq tal-musrana ż-żgħira, rispettivament. Il-kampjuni kollha ġew inkubati f'temperatura ta' 37 °C b'ħawwad kontinwu f'200 rpm. Aspira l-fluwidu barra l-borża tad-dijalisi ta' 5 mL fil-ħinijiet li ġejjin: 0.5, 1, 2, 3, 4, u 6 sigħat, u imla immedjatament il-volum b'dijalisat frisk. Il-kontaminazzjoni tal-insulina fil-fluwidu ġiet analizzata permezz ta' HPLC, u r-rata ta' rilaxx tal-insulina min-nanopartiċelli ġiet ikkalkulata mill-proporzjon tal-insulina ħielsa rilaxxata għall-insulina totali inkapsulata fin-nanopartiċelli (Ekwazzjoni 3).
Iċ-ċelloli tal-linja taċ-ċelloli tal-karċinoma epatoċellulari umana HepG2 tkabbru fi platti b'dijametru ta' 60 mm bl-użu ta' Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM) li kien fih 10% serum bovin fetali, 100 IU/mL peniċillina, u 100 μg/mL streptomycin29. Il-kulturi nżammu f'temperatura ta' 37°C, 95% umdità relattiva, u 5% CO2. Għall-assaġġi tal-assorbiment, iċ-ċelloli HepG2 ġew miżrugħa b'1 × 105 ċelloli/ml fuq sistema ta' slide tal-kamra Nunc Lab-Tek bi 8 bwieqi (Thermo Fisher, NY, USA). Għall-assaġġi taċ-ċitotossiċità, ġew miżrugħa fi platti ta' 96 bwieqi (Corning, NY, USA) b'densità ta' 5 × 104 ċelloli/ml.
L-analiżi MTT intużat biex tiġi evalwata ċ-ċitotossiċità ta' NPs tal-insulina ppreparati friski u deidratati30. Iċ-ċelloli HepG2 ġew miżrugħa fi pjanċi ta' 96-well b'densità ta' 5 × 104 ċelloli/mL u kkultivati ​​għal 7 ijiem qabel it-test. In-NPs tal-insulina ġew dilwiti għal diversi konċentrazzjonijiet (50 sa 500 μg/mL) f'mezz ta' kultura u mbagħad amministrati liċ-ċelloli. Wara 24 siegħa ta' inkubazzjoni, iċ-ċelloli nħaslu 3 darbiet bil-PBS u ġew inkubati b'mezz li kien fih 0.5 mg/ml MTT għal 4 sigħat oħra. Iċ-ċitotossiċità ġiet ivvalutata billi tkejlet it-tnaqqis enżimatiku tat-tetrazolium MTT isfar għal formazan vjola f'570 nm bl-użu ta' qarrej tal-pjanċi tal-ispettrofotometru Tecan infinite M200 pro (Tecan, Männedorf, l-Iżvizzera).
L-effiċjenza tal-assorbiment ċellulari tal-NPs ġiet ittestjata permezz ta' mikroskopija konfokali tal-iskannjar bil-lejżer u analiżi taċ-ċitometrija tal-fluss. Kull bir tas-sistema ta' slide tal-kamra Nunc Lab-Tek ġie ttrattat b'insulina FITC ħielsa, NPs mgħobbija bl-insulina FITC, u rikostitwiti 25 μg/mL ta' NPs deidratati tal-insulina FITC fl-istess konċentrazzjoni u inkubati għal 4 sigħat. Iċ-ċelloli nħaslu 3 darbiet bil-PBS u ġew iffissati b'4% paraformaldehyde. In-nuklei ġew imtebbgħin b'4′,6-diamidino-2-phenylindole (DAPI). Il-lokalizzazzjoni tal-insulina ġiet osservata bl-użu ta' mikroskopju konfokali tal-iskannjar bil-lejżer/żewġ fotoni Olympus FV1000 (Olympus, Shinjuku City, Tokyo, Ġappun). Għall-analiżi taċ-ċitometrija tal-fluss, l-istess konċentrazzjonijiet ta' 10 μg/mL insulina FITC ħielsa, NPs mgħobbija bl-insulina FITC, u NPs deidratati risolubilizzati tal-insulina FITC ġew miżjuda ma' Pjanċi ta' 96-bir miżrugħa b'ċelluli HepG2 u inkubati għal 4 sigħat. Wara 4 sigħat ta' inkubazzjoni, iċ-ċelluli tneħħew u nħaslu 3 darbiet b'FBS. 5 × 104 ċelluli għal kull kampjun ġew analizzati permezz ta' ċitometru tal-fluss BD LSR II (BD, Franklin Lakes, New Jersey, Stati Uniti).
Il-valuri kollha huma espressi bħala medja ± devjazzjoni standard. It-tqabbil bejn il-gruppi kollha ġie vvalutat bl-użu ta' ANOVA f'direzzjoni waħda jew t-test minn IBM SPSS Statistics 26 għal Mac (IBM, Endicott, New York, USA) u p < 0.05 kien ikkunsidrat statistikament sinifikanti.
Dan l-istudju juri l-flessibbiltà u l-abbiltà tat-tnixxif bl-isprej biex jiddeidrata nanopartiċelli tal-kitosan/TPP/insulina cross-linked b'rikostituzzjoni aħjar meta mqabbla ma' metodi standard ta' tnixxif bil-friża bl-użu ta' aġenti li jkabbru l-volum jew kapaċità ta' krijoprotetturi u kapaċità ta' tagħbija ogħla. In-nanopartiċelli tal-insulina ottimizzati taw daqs medju tal-partiċelli ta' 318 nm u effiċjenza ta' inkapsulament ta' 99.4%. Ir-riżultati tas-SEM u l-FTIR wara d-deidrazzjoni wrew li l-istruttura sferika nżammet biss f'NPs imnixxfa bl-isprej bil-mannitol u mingħajru u lijofilizzati bil-mannitol, iżda NPs lijofilizzati mingħajr mannitol iddekomponew waqt id-deidrazzjoni. Fit-test tal-abbiltà ta' rikostituzzjoni, in-nanopartiċelli tal-insulina mnixxfa bl-isprej mingħajr mannitol urew l-iżgħar daqs medju tal-partiċelli u l-ogħla tagħbija wara r-rikostituzzjoni. L-imġieba tar-rilaxx ta' dawn l-NPs deidratati kollha wriet li ġew rilaxxati malajr f'soluzzjonijiet ta' pH = 2.5 u pH = 7, u stabbli ħafna f'soluzzjoni ta' pH = 6.5. Meta mqabbla ma' NPs deidratati oħra maħlula mill-ġdid, l-NPs It-tnixxif bl-isprej mingħajr mannitol wera l-aktar rilaxx mgħaġġel. Dan ir-riżultat huwa konsistenti ma' dak osservat fl-assaġġ tal-assorbiment ċellulari, peress li l-NPs imnixxfa bl-isprej fin-nuqqas ta' mannitol kważi żammew kompletament l-effiċjenza tal-assorbiment ċellulari tal-NPs ippreparati friski. Dawn ir-riżultati jissuġġerixxu li n-nanopartiċelli tal-insulina niexfa ppreparati permezz tat-tnixxif bl-isprej mingħajr mannitol huma l-aktar adattati għal aktar ipproċessar f'forom oħra ta' dożaġġ anidru, bħal pilloli orali jew films bijoadeżivi.
Minħabba kwistjonijiet ta' proprjetà intellettwali, is-settijiet tad-dejta ġġenerati u/jew analizzati matul l-istudju attwali mhumiex disponibbli pubblikament, iżda huma disponibbli mingħand l-awturi rispettivi fuq talba raġonevoli.
Kagan, A. Dijabete tat-tip 2: oriġini soċjali u xjentifiċi, kumplikazzjonijiet mediċi, u implikazzjonijiet għall-pazjenti u oħrajn. (McFarlane, 2009).
Singh, AP, Guo, Y., Singh, A., Xie, W. & Jiang, P. L-iżvilupp tal-inkapsulament tal-insulina: l-għoti orali issa huwa possibbli? J. Pharmacy.bio-pharmacy.reservoir.1, 74–92 (2019).
Wong, CY, Al-Salami, H. & Dass, CR Avvanzi riċenti fis-sistemi ta' kunsinna ta' liposomi mgħobbija bl-insulina orali għat-trattament tad-dijabete. Interpretazzjoni. J. Farmaċija. 549, 201–217 (2018).