Ivana Jovanovic MT.pdf (7089 KB) - Institut tehničkih nauka SANU

Ivana Jovanović
Magistarska teza
5.3 Uticaj procesnih parametara na morfologiju
kompozitnih čestica koje se sastoje od PDLLA i proteina
(BSA ili HRP)
Biodegradabilne sfere bazirane na PLA (PLLA i PDLLA) predstavljaju veoma atraktivne
sisteme za kontrolisanu dostavu lekova na bazi peptida, proteina, hormona, vakcina itd. Glavni cilj
našeg istraživanja je dizajniranje sistema rastvarača baziranih na energijama interakcija između
rastvarača, polimera i vodene faze proteina (BSA ili HRP), koji kao proizvod daje mikrosfere sa
optimalnim svojstvima: velika efikasnost inkapsulacije i mala erozija iz mase polimera.
Eksperimentalni uslovi pri kojima je rađeno procesiranje mikrosfera PLLA i PDLLA bez
inkorporiranog proteina, optimizovani su sa daljim ciljem dobijanja što manjih, sferičnih kompozitnih
čestica PDLLA sa što užom distribucijom veličina čestica u kojima je inkorporiran protein (BSA i
HRP). Rađene su serije eksperimenata sa različitim rastvaračima i korastvaračima, različitim
odnosom dispergovane i kontinualne faze, kao i različitim koncentracijama stabilizatora (tabele 3.3 i
3.4). Surfaktant ima ulogu u formiranju uniformnih i finih čestica, efikasnoj inkapsulaciji ili
dispergovanju aktivnog materijala u polimernoj matrici, a takođe utiče i na ostala svojstva koja su u
vezi sa primenom ili administracijom kompozitnih čestica [6]. Potvrđena je aktivnost proteina
prisutnog u polimernoj čestici [118], a takođe je izračunata i efikasnost inkapsulacije čestica sa
optimalnim karakteristikama (serija 4 tabela 3.4).
U našim eksperimentima rađena su ispitivanja morfoloških karakteristika čestica dobijenih
inkorporiranjem proteina (BSA i HRP) u polimernoj matrici PDLLA. Sa SEM fotografija prahova
PDLLA u kojima je inkorporiran BSA (slike 4.33-4.36) može se videti da precipitaciona metoda, koja
se izvodi pod gore navedenim uslovima (tabela 3.3), kao rezultat daje mikrosfere sa srednjim
prečnikom u opsegu od 490 nm-1.5 μm (tabela 5.3) i vrlo uskom raspodelom veličina. U serijama 2. i
3. (slike 4.34 i 4.35), čestice su dosta aglomerisane. Razlog zbog čega dolazi do pojave
aglomeracije bi mogla da bude povišena temperatura (oko 40 °C) na kojoj su sušene čestice pod
vakuumom od 0.8 bar. Sa SEM fotografija prahova PDLLA u kojima je inkorporiran HRP (slike 4.37-
4.41) može se videti da precipitaciona metoda, koja se izvodi pod gore navedenim uslovima (tabela
3.4), kao rezultat daje mikrosfere sa srednjim prečnikom u opsegu od 460 nm-1.13 μm (tabela 5.4) i
vrlo uskom raspodelom veličina. Površina ovih mikrosfera je relativno glatka. Kada se kao rastvarač
koristi toluol, dobijaju se sferne polimerne čestice sa površinskim porama bez prisustva proteina
(slika 4.38 i slika 4.52 traka 5). Ova pojava bi mogla da se pripiše trenutnoj difuziji proteina iz
polimernih sfera ka toluolu, što dovodi do pojave šupljina na površini polimernih sfera koje su
prikazane na SEM fotografijama (slika 4.38). Takođe se može zaključiti da sa toluolom dolazi do
pojave koju nazivamo "initial burst" i velike erozije iz mase. Na osnovu ovih rezultata može se
zaključiti da se u našim eksperimentima toluol nije pokazao kao poželjni rastvarač.
Na osnovu SEM fotografija dobijenih prahova, može se videti da inkorporiranjem proteina (BSA i
HRP) u sfere PDLLA, nije došlo do značajnijih promena u morfološkim karakteristikama
odgovarajućih čestica PDLLA. Veličina sfera PDLLA u kojima je inkorporiran protein je manja u
odnosu na čestice PDLLA bez proteina. Objašnjenje se pronalazi u optimizaciji svih uslova (odnos
107