Poliglaktin

A PLGA polimereket az Élelmiszer- és Gyógyszerügyi Hivatal (FDA) jóváhagyta varratanyagok, csontlemezek és csavarok, valamint szív- és érrendszeri szövött hálózatok számára.

áttekintés

Kapcsolódó kifejezések:

  • Kitozán
  • Poliglikolid
  • Macrogol
  • Varrási anyag
  • Fehérje
  • Politejsav
  • Polimer
  • Polikaprolakton
  • Nanorészecske
  • Kopolimer

Letöltés PDF formátumban

Erről az oldalról

Varrás technika és egyéb záróanyagok

Sarah Weitzul, MD, R Stan Taylor, MD, a bőrsebészetben, 2005

Polyglactin 910 (Vicryl: Ethicon Inc, Somerville, NJ)

A poligaktin volt a második szintetikusan felszívódó varrat, amely elérhetővé vált. Ez egy bevont, fonott, többszálas varrat, mint a poliglikolsav. A Polyglactin 910 egy 90% glikolidból és 10% l-laktidból készült kopolimerből áll. Ez a varrat hasonló kezelési tulajdonságokkal rendelkezik, mint a poliglikolsav, de nagyobb a szakítószilárdsága. 15 A szövet elhelyezése után a poligaktin szakítószilárdságának 75% -át 2 héten belül, 50% -át pedig 3 héten belül megtartja. Lényegében teljesen felszívódik 56–70 nap után. A Polyglactin 910-et széles körben alkalmazzák a bőrsebészetben. Közvetlenül összehasonlították mind a rididektómia rekonstrukciójában használt polidioxanonnal, mind a Mohs rekonstrukcióban használt polimetrilén-karbonáttal a hegminőség statisztikai különbsége nélkül. 16, 17 Más vizsgálatok kimutatták a hipertrófiás hegek gyakoribb előfordulását a Polyglactin 910 varrott metszésnél, mint a polidioxanonnal vagy a poliglecapronnal 25 varrottak. 18, 19

A Polyglactin 910 gyorsabban oldódó formában, Vicryl-rapide (Ethicon) néven is előáll, amelyet azért fejlesztettek ki, hogy tükrözze a műtéti bélvarrat teljesítményét. A vicryl-rapid egy olyan polimer anyagból áll, amelynek molekulatömege kisebb, mint a szokásos Polyglactin 910-nek, ami növeli a szövetekben való felszívódási sebességét. 5 nap alatt elveszíti szakítószilárdságának 50% -át, és lényegében minden szakítószilárdságát 10–14 napon belül elveszíti. Kimutatták, hogy a vicryl-rapid hasonló teljesítményű, mint a nejlon, a lyukasztó-biopsziás helyek bezárásakor, a varrat eltávolításának szükségessége nélkül. 20

A kationos polimerek alkalmazása, neurotoxicitása és kapcsolódó mechanizmusai ∗

1,5 poli (tejsav-ko-glikolsav)

A PLGA a poli tejsav (PLA) és a poliglikolsav kopolimerje. A PLA aszimmetrikus alfa-szenet tartalmaz, amelyet klasszikus sztereokémiai értelemben általában d vagy l formának írnak le. A PLGA általában a poly d, l-tejsav-ko-glikolsav rövidítése, ahol a d - és l-tejsav formák egyenlő arányban vannak (Makadia és Siegel, 2011). Mivel a PLGA polimer kiváló biokompatibilitást, hosszú távú eredményeket és a gyógyszer folyamatos felszabadulásának tulajdonságait mutatja be, széles körben használják az orvosbiológiai területen (Acharya és Sahoo, 2011).

Stratégiák a biológiailag lebomló bioanyagok hemokompatibilitásának javítására

Poli-tejsav-ko-glikolid

Polimer nanohordozók helyspecifikus génterápiához

18.3.3 Poli (tejsav-ko-glikol) sav

Felszíni töltésmódosításokat is végeztek a nukleinsavadszorpciós kapacitás javítása érdekében. Ebben a tekintetben kitozánnal módosított PLGA nanorészecskéket fejlesztettek ki az siRNS polimerrel történő jobb adszorpciója érdekében. A pozitív töltésű kitozán és a negatív töltésű siRNS közötti elektrosztatikus kölcsönhatás erősen kondenzált siRNS-kitozán-PLGA nanorészecskék képződését eredményezte. Megfigyelték azonban, hogy a kitozán-PLGA nanorészecskék nagyobb, 400–1000 nm-es részecskéket képeztek magasabb PDI-vel. A nagy méretű részecskék lehetséges okai lehetnek a kitozán koncentrációja és MW-ja, valamint az alkalmazott PLGA típusa. Ezért a kitozán MW csökkenésével a nanorészecske mérete csökken (Katas et al., 2009).

Ehhez hasonlóan kitozánnal módosított PLGA nanoszférákat készítettünk oldószeres emulziós módszerrel, és sima, homogén részecskéket kaptunk 300 nm nagyságú, pozitív zeta-potenciállal. A módosított PLGA nanorészecskék viszonylag magas terhelési hatékonyságot mutattak, összehasonlítva a natív PLGA nanorészecskékkel. A luciferáz gén fokozott csendesítését az A549 sejtvonalakon is megfigyelték. A különféle nanorészecskék közül a legmagasabb leütési hatékonyság a kitozán-PLGA nanorészecskéknél volt megfigyelhető (Tahara és mtsai, 2009, 2010).

A PLGA tulajdonságai tovább előállíthatók egy PLGA oldallánc poli-vinil-alkohollal (PVA) történő oltásával. Az aminnal módosított PVA-PLGA nanorészecskéket oldószer-helyettesítési módszerrel fejlesztettük ki, és az siRNS-t megkötöttük a polimerrel (amin-módosított PVA-PLGA/siRNS). A kapott nanorészecskék mérete 150-200 nm között volt, a zeta potenciál +15 és +20 mV volt PBS-ben. A megfogalmazott nanorészecskéket humán tüdő hámsejtvonalban transzfektáltuk, a H1299 luciferáz génnel rendelkezett. Az eredmény a luciferáz gén fokozott leütési hatékonyságát diktálta 80% –90% -os szuppresszióval (Nguyen és mtsai, 2008). Poloxamereket alkalmaznak most a plazmid DNS (pDNS) bejuttatására. A PLD-vel konjugált poloxamereket használták a pDNS transzfekciójához hasnyálmirigy BxPC-3 sejtekben. A képződött nanorészecskék mérete 198–205 nm volt. Az eredmények azt mutatták, hogy a tenyésztett sejtekben hatékony géncsendesítés történt a methi-CpG-kötő domén fehérje I ellen (Luo et al., 2014; Csaba et al., 2004, 2006).

Ezenkívül a PEI-t bevittük a PLGA mátrixába a kapszulázás hatékonyságának javítása érdekében. Ez a komplexálás a részecskék kapszulázási hatékonyságának kétszeres növekedését eredményezte, valamint fenntartotta a stabilitást a transzfekció során. A PLGA ezen PEI-alapú formulációja kevesebb citotoxicitást és fokozott szérumstabilitást mutatott (Patil és Panyam, 2009).

Kábítószerek, gének és egyéb molekulák biokompatibilitása, felszíntervezése és szállítása

Poli (tejsav-ko-glikolsav)

A poli (tejsav-ko-glikolsav) (PLGA) egy biológiailag lebontható poliészter, amely ömlesztett hidrolízis útján tejsavvá és glikolsavvá bomlik (Shive és Anderson, 1997). A PLGA-ból és PLA-ból készült nanorészecskék semleges töltésű, hidrofób és mátrix típusú rendszerek, és ezért gyenge a nukleinsavterhelésük. Ezért a PLGA-t gyakran konjugálják olyan polikationokkal, mint a spermin, a poli (L-lizin) (PLL) és a PEI, hogy fokozzák a nukleinsav-terhelés hatékonyságát. Egy vizsgálat során a PLGA részecskéket PEI-vel a felszínükhöz kötve előkészítették, hogy tüdőgén-szállító rendszerként szolgáljanak (Bivas-Benita et al., 2004). Egy másik vizsgálatban a plazmid DNS-t PLL-rel kondenzálták, mielőtt PLGA részecskékbe töltötték volna (Capan és mtsai, 1999). A PLGA nanorészecskékbe beágyazott DNS akár több napig/hétig is felszabadul, a polimer molekulatömegétől és összetételétől (különösen a tejsav/glikolsav aránytól), a részecskemérettől és a morfológiától függően. Ennek ellenére számos vonzó tulajdonság ellenére a PLGA nem népszerű: egyrészt az alacsony nukleinsavterhelés miatt; másodszor, az előállítási módszer nagy nyíróerőt igényel, amely veszélyeztetheti a nukleinsavak stabilitását; harmadszor, a részecskemátrix lebomlása savas és destabilizálja a nukleinsavat (Csaba és mtsai, 2005).

Nanovakcinák orális szedés-formulázási stratégiákhoz és kihívásokhoz

Sayali Karandikar,. Sandeep Patankar, a szájgyógyászat nanostruktúráiban, 2017

6.2.1.1. Poli (tejsav-ko-glikolsav)

Sarti és mtsai. (2011) ovalbumin antigénnel (OVA) és monofoszforil lipid A-vel (MPLA) töltött PLGA nanorészecskéket fejlesztettek ki egerek orális immunizálásának adjuvánsként. A PLGA nanorészecskék gömb alakúak voltak, 320 nm nagyságúak és negatív töltésűek (-20 mV), a terhelés körülbelül 8,6% ovalbumin és 0,96% MPLA volt. A kifejlesztett nanohordozókat lassan hidrolizálták és az APC-k hatékonyan vitték át a bél hámsejtjein, ezáltal időfüggő szisztémás és nyálkahártya immunválaszt váltottak ki. Az ovalbuminnal/MPLA-val töltött PLGA nanorészecskék a szérum IgG-szintjének 8,5-szeres növekedését mutatták az oldható antigénhez képest. A megnövekedett immunválasz az antigén nanorendszerbe történő kapszulázásának tulajdonítható. A kifejlesztett nanorészecskés rendszer az IgA-titer növekedését is megmutatja, ami valószínűleg a T segítő limfociták (Th1) és a citolitikus T limfociták (CTL T) válaszainak indukciójának köszönhető.

Gupta és mtsai. (2007) kifejlesztette a hepatitis B antigén (HBsAg) kapszulázott PLGA nanorészecskéket orális beadásra. A PLGA nanorészecskék azonban hajlamosak a lebomlásra savas környezetben és laza antigén hatásra szerves oldószer jelenlétében. Ennek a korlátozásnak a kiküszöbölésére antigénnel kombinálva trehalózt és magnézium-hidroxidot használtak. A trehalóz egy fehérje stabilizátor, így védelmet nyújtott az antigén szerves oldószerekben történő lebomlása ellen, míg a magnézium-hidroxid az alap mikrokörnyezet megteremtésével és ezáltal az antigén stabilitásának fenntartásával egészült ki. Az említett HBsAg-tartalmú PLGA nanorészecskék tovább lektin ulex europaeus segítségével horgonyoztak a PP-k M-sejtjeihez, és fokozott immunogenitást (szisztémás és nyálkahártya-immunitást) mutattak a módosítatlan PLGA nanorészecskékhez képest.

Ma és mtsai. (2014) OVA-val és MPLA-val töltött ulex europaeus agglutinin-1 (UEA-1) lehorgonyzott PLGA nanorészecskéket fejlesztett ki adjuvánsként egerek orális immunizálásához. A PLGA nanorészecskék gömb alakúak voltak, 220 nm nagyságúak, 15,9% -os teherbírást és 95% -os kapszulázási hatékonyságot mutattak. A kifejlesztett nanohordozók lassan hidrolizálódtak a gyomor környezetében, és az APC-k könnyen felvették őket a bél lumenében lévő M-sejteken keresztül, és a DC-k felé vitték, amelyek ezt követően aktiválták a T-sejt és a B-sejt által közvetített immunválaszt. Ez a fejlett nanohordozók által indukált fokozott szisztémás és nyálkahártya immunválaszt eredményezett, a nem módosított PLGA nanohordozókhoz képest.

Nanostrukturált nanorészecskék a jobb gyógyszerbevitel érdekében

Jean M. Rabanel,. Xavier Banquy, a gyógyszerszállítás nanostruktúráiban, 2017

2.2.4.1 Diffúzióval vezérelt felszabadulás a hidrogél héjakból

A PLGA – alginátmag – héj mikrorészecskéket (MP) mikrofluidikus technikával állítottuk elő (Wu et al., 2013). A rifampicint mind a PLGA MP-be, mind pedig a PLGA-alginát core-shell MP-be feltöltöttük. Kimutatták, hogy a héj modulálja a gyógyszer felszabadulási kinetikáját, és közel nulla rendű felszabadulási mintát figyeltek meg. Egy másik vizsgálatban egy nem szteroid gyulladáscsökkentő modellt (NSAID) kapszuláztak egy hidrogél mag – héj részecskébe, amelyet pektinnel (mag) és algináttal (héj) készítettek. A mag/héj szerkezete lehetővé tette a modell gyógyszer szabályozott felszabadulását szimulált gyomor- és bélfolyadékokban (Del Gaudio et al., 2014).

Polimer tervezés és fejlesztés

Christopher K. Arakawa, Cole A. DeForest, az őssejt-fülkék biológiájában és tervezésében, 2017

3.1.1 Poli (tejsav-ko-glikolsav)

A poli (tejsav-ko-glikolsav) (PLGA) történelmileg a biológiailag lebontható anyag volt a választott szövetgraftok, szövettechnikai állványok, nanorészecskék, varratok és felszívódó protetikai eszközök számára. 83 A PLGA egy olyan kopolimer, amelyet az anyagcsere természetesen előforduló melléktermékei alkotnak: a glikolsav és a tejsav. Mivel ezek a monomerek rendszeresen keletkeznek és eliminálódnak az emberi testből, az anyag jól tolerálható, minimális szisztémás toxicitást és lokalizált immunológiai választ mutat. A PLGA különösen vonzó, mivel megváltoztathatja az anyag lebomlási sebességét azáltal, hogy megváltoztatja a glikolsav és a tejsav arányát a polimer szintézis során, ahol a magasabb glikolsavtartalom gyorsabb lebomlást eredményez. 84.

Nanokompozitok csontjavításhoz és osteointegrációhoz lágy szövetekkel

11.5.2.1. Szintetikus polimerek

11.2. Ábra A PLGA ismétlődő egységének felépítése. x jelentése LA monomer, y jelentése GA monomer.

A polikaprolakton (PCL) egy másik biológiailag lebontható polimer, amelyet az FDA jóváhagyott orvosi felhasználásra. Feldolgozható porózus szerkezetekké. Egy hosszú távú in vivo lebonthatósági vizsgálat azt mutatta, hogy a PCL kapszulák mechanikusan érintetlenek maradhatnak 2 évig (Sun és mtsai, 2006). A PCL erősen kristályos és hidrofób, ami lassú lebomlásának tudható be. Valójában ez a lassú lebomlás reményteli a PCL-t hosszú távú implantátumként, mint állványként (Liu és Webster, 2007a).

A polietilént (PE) protézisként és implantátumként használják. A PE kis molekulatömegű polietilén, nagy molekulatömegű polietilén és ultramagas molekulatömegű polietilén (UHMWPE) kategóriákba sorolható. Az UHMWPE nagy szilárdsággal és magas Young modulussal rendelkezik, ami lehetővé teszi széles körű alkalmazását az ortopédiai műtétekben. A PE nem lebontható, ezért általában állandó implantátumokhoz használják.

A térhálósított polianhibridek új ortopédiai biológiai anyagokként jelennek meg, amelyek lebonthatóságot és nagy szilárdságot egyaránt elérnek (Muggli et al., 1999). Érdekes, hogy a térhálósított polianhibrideknek felülete lebontó mechanizmusuk van (Muggli et al., 1999). A tömeges lebomlással ellentétben a felületi lebomlás lehetővé teszi a polimerek számára, hogy jelentős tömegveszteség után megőrizzék mechanikai tulajdonságukat és integritását (Muggli et al., 1999).

Biológiai anyagok és klinikai felhasználás

Polyglactin 910 (bevont Vicryl, Vicryl Rapide és bevont Vicryl Plus) 6.636.3.1.2.

A Vicryl volt a második szintetikusan felszívódó varrat, amelyet a Dexon (poliglikolsav) után vezettek be. A Vicryl egy szintetikus, fonott, felszívódó varrat, amely poligaktin 910-ből, l-laktid (10%) és glikolid (90%) kopolimeréből készül, és kalcium-sztearáttal ( 1.ábra ). A vicrilt etilén-oxiddal sterilizálják. Tiszta és festett formában egyaránt kapható. A Vicryl sok tulajdonságában hasonló a Dexonhoz. A kezdeti szakítószilárdsága nagyobb, mint a műtéti bélben, de csak kissé erősebb, mint a Dexon. Ez a különbség klinikailag jelentéktelen. A Vicyl 2 héten belül megtartja szakítószilárdságának 50–65% -át, 3 hétre azonban nincs maradék szilárdsága. 9,26 Minimális gyulladásos reakciót vált ki, teljes felszívódással, hidrolízissel 60-90 nap alatt. Jó kezelési jellemzőkkel és méret/szilárdság aránysal rendelkezik, így számos szövetben, így a fertőzött sebekben is használható. 26 Különféle méretben kapható.

1.ábra . A Polyglactin 910 egy általánosan használt felszívódó fonott multifilament varrat, amely jobb kezelési tulajdonságokkal rendelkezik és erősebb, mint a műtéti bél.

A Vicryl Rapide egy szintetikus, felszívódó, többszálas varrat, amely a poligaktin 910-ből származik, amelyet részben pufferoldatban hidrolizálnak és gammasugárzással sterilizálnak. Ez a feldolgozás fokozza a felszívódását. 9 A bevont Vicryl kezdeti szakítószilárdságának körülbelül 66% -a rendelkezik. 27 Sokkal gyorsabban veszíti el szakítószilárdságát, mint a Vicryl, és a szájüregben használják, mivel 7–10 nap múlva kezd ellapulni. 1 Más szövetekben az erő 7–14 nap alatt elvész, felszívódása pedig 21 nappal teljes. Úgy tervezték, hogy utánozza a műtéti bél teljesítményjellemzőit, anélkül, hogy a bélhez kapcsolódó gyulladásos reakciót kiváltaná. Alkalmas olyan szövetekhez, amelyek a szakítószilárdság gyors növekedésével gyógyulnak, és nincs szükség hosszú távú támogatásra, például a gyomor-bélrendszer és a vizelet traktusaiban. 1

A Coated Vicryl Plus az antimikrobiális Triclosan bevonatát alkalmazza, amelyről azt gondolják, hogy gátolja a fonott varrat bakteriális kolonizációját, és ezáltal minimalizálja a szubklinikai fertőzéssel járó fájdalmat. 8,9 Gyermeksebészetben gyakran használják, mert antibakteriális tulajdonságai csökkentik a csecsemők fájdalmának hatásait.