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

Ivana Jovanović
Magistarska teza
Eksperimentalni uslovi pri kojima je rađeno procesiranje mikrosfera PLLA i PDLLA bez
inkorporiranog proteina, su modifikovani sa daljim ciljem dobijanja što manjih, sferičnih kompozitnih
čestica PDLLA, sa što užom distribucijom veličina u kojima su inkorporirani proteini BSA ili HRP. Na
osnovu rezultata dobijenih sa česticama praha PDLLA bez proteina uočen je trend ponašanja
čestica pri različitim uslovima procesiranja mikrosfera. Rađene su dodatne modifikacije procesnih
parametara (zapremina vode je povećana na 30 ml ili je koncentracija PVA povećana na 5%) sa
ciljem dobijanja još manjih i uniformnijih submikronskih sfera PDLLA u kojima je inkorporiran protein.
U svim eksperimentima rađena je homogenizacija 10 min na 25000 rpm. Na osnovu srednjih
vrednosti maksimalnog prečnika čestica praha PDLLA u kojima je kao protein inkapsuliran BSA
može se videti da su čestice u prvoj i četvrtoj seriji, u kojima je korišćen 1% PVA, veće sa srednjim
prečnikom 1.50 μm i 1.15 μm, respektivno. Čestice u drugoj i trećoj seriji, u kojima je korišćen 5%
PVA, su manje sa srednjim prečnikom 530 nm i 490 nm, respektivno. U svim serijama je kao korastvarač
korišćen etanol, osim u trećoj seriji u kojoj je kao ko-rastvarač korišćen metanol. Površina
ovih mikrosfera je relativno glatka. U svim serijama su dobijene pravilne sferne čestice.
Na osnovu srednjih vrednosti maksimalnog prečnika čestica praha PDLLA u kojima je kao
protein inkapsuliran HRP se može videti da su čestice u prvoj i drugoj seriji, u kojima je korišćen 1%
PVA, veće sa srednjim prečnikom 1.13 μm i 0.96 μm, respektivno. Čestice dobijene u trećoj, četvrtoj
i petoj seriji, u kojima je korišćen 5% PVA, su manje sa srednjim prečnikom 460 nm, 530 nm i 590
nm, respektivno. U svim serijama su dobijene pravilne sferne čestice. U svim serijama je kao korastvarač
korišćen etanol, osim u trećoj seriji u kojoj je kao ko-rastvarač korišćen metanol. U svim
serijama je uspešno inkapsuliran HRP osim u drugoj seriji u kojoj je kao rastvarač korišćen toluol.
Kada se kao rastvarač koristi toluol, dobijaju se sferne polimerne čestice sa površinskim porama bez
prisustva proteina usled trenutne difuzije proteina iz polimernih sfera ka toluolu i pojave šupljina na
površini polimernih sfera.
Mikrosfere u kojima je inkapsuliran protein imaju široku biomedicinsku primenu na polju
kontrolisane dostave lekova. Lekovi bazirani na proteinima su skloni gubljenju integriteta i biološke
aktivnosti tokom agresivnih procesa pripreme. Veličina polimerne čestice u kojoj je inkorporiran lek
značajno utiče na njegova terapeutska svojstva. Generalno posmatrano, brzina otpuštanja
terapeutskog agensa se povećavanja sa povećanjem veličine čestice. Sposobnost kontrole veličine
čestice u kojoj je inkorporiran protein omogućava kontrolu kinetike otpuštanja proteina. Takođe,
veličina čestica može uticati na odgovor ćelije. Pokretljivost čestica bilo u gasnim ili tečnim
sistemima zavisi od njihove veličine; zbog toga veličina čestica mora biti poznata i kontrolisana kako
bi se efektivno kontrolisalo njihovo kretanje i translociranje. Brojni faktori ukazuju na efikasnost ove
metode za pripremu čistih i kompozitnih čestica PLLA i PDLLA sa vrlo dobrim karakteristikama kao
što su oblik i opseg veličina, kao i procenat inkapsulacije proteina. Proces inkorporiranja
peroksidaze u mikrosfere PDLLA nije prouzrokovao sekundarnu strukturu HRP i protein nije izgubio
aktivnost. Veličina mikrosfera u kojima je inkorporiran protein (BSA, HRP), kao što se iz rezultata
može primetiti, dosta zavisi od koncentracije surfaktanta i ko-rastvarača, ali ne i od tipa proteina koji
je inkorporiran. U našim eksperimentima hloroform se pokazao kao poželjan rastvarač sa
efikasnošću inkapsulacije od 46%, dok se toluol pokazao kao nepoželjan jer dolazi do pojave koju
117