聚合物纳米粒子的结构封装一个药物 - 帕莫酸离子对通过扫描传输电子显微镜扫描传输电子显微镜
Natalia Koniuch1, Martha Ilett1, Sean M Collins1,2
1School of Chemical and Process Engineering, University of Leeds, Leeds, LS2 9JT, United Kingdom.
Heliyon
|June 26, 2023
概括
用先进显微镜对聚合物纳米粒子进行表征,揭示了对预测药物释放动力学至关重要的多层结构. 这种详细的理解有助于开发更有效的药物输送系统.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 纳米技术 纳米技术
- 制药科学 制药科学
背景情况:
- 聚合物纳米粒子增强药物的生物可用性和向性输送,特别是在癌症治疗中.
- 对纳米粒子结构的准确表征对于预测药物加载,分散和释放动力学至关重要.
- 现有的表征方法通常依赖于假设,使药物释放的数学建模复杂化.
研究的目的:
- 为了精确地描述自组装的聚乳酸 - 聚乙烯糖醇 (PLA-PEG) 纳米粒子的多层结构.
- 研究纳米粒子结构内的活性药物成分 (API) 和帕莫酸的分布.
- 建立纳米粒子结构和药物释放性能之间的联系,以改进数学建模.
主要方法:
- 采用了多模式方法,结合了低温扫描传输电子显微镜 (STEM) 和电子能量损失光谱 (EELS).
- 分析了自组装的PLA-PEG纳米颗粒,其中含有帕莫酸的疏水离子离子对和API.
- 确定纳米粒子大小,形态和核心组件和表面层的空间分布.
主要成果:
- 观察到具有平均直径为88±9nm的球形纳米粒子.
- 鉴定出一种独特的多层结构:一种疏水的核心 (PLA和帕莫酸-API),一种密集的PLA-PEG层,以及一种PEG表面涂层.
- 疏水核显示了帕莫酸-API的丰富,有时偏离中心,被9纳米密度的PLA-PEG层所包围.
结论:
- 详细的结构见解,包括密集的PLA-PEG层,解释了观察到的稳定药物释放动力学.
- 从cryo-STEM/EELS获得的精确结构参数,使药物释放障碍的强大的数学建模成为可能.
- 这种先进的表征方法为优化基于纳米粒子的药物递送系统提供了基础.
