这里演示的闪光纳米沉淀或 FNP 技术为封装聚合物纳米粒子内的疏水性或亲水化合物提供了一个可扩展且简单的平台。为清楚起见,用于封装生物制剂的技术称为反向闪光纳米沉淀,或 IFNP。基本原则不变,但由此产生的纳米粒子结构不同。
一般来说,新用户在手动制作小纳米颗粒批次时,需要练习始终如一地操作进气注射器。计算机控制的注射器泵可以生产更大的体积。我们的协议还提供了有关纳米粒子溶液的后期处理的详细信息,这通常对于配方的成功应用至关重要。
在开始该过程之前,检查 CIJ 混频器接头,并确保出口管未压接。然后,用两到三毫升丙酮或其他清洁溶剂填充两个五毫升聚丙烯无橡胶Luer锁注射器。将注射器锁定到进气适配器中,然后将组件放在废物容器上。
在几秒钟内稳定地压压柱塞,使溶剂通过混合室。然后,取出注射器,用氮气流干燥混合物。接下来,开始准备溶剂输入流,移液器0.25毫升,每毫升10毫克的维生素E溶液,在稳定剂自由四氢素中,放入1.5毫升微离心管。
然后,移液器0.25毫升,每毫升10毫克溶液中的块共聚合物稳定剂进入同一管。将混合物旋涡5至10秒,然后在千克中离心5至10秒,以回收粘附在盖子上的液体。准备一个1.5毫升的离心管,其中含有0.525毫升的去化水作为抗溶剂。
然后,移液器将四毫升的去维水放入20毫升的闪烁小瓶中,使淬火浴。在小瓶中放置一个小搅拌棒。将干净的 CIJ 搅拌机放在搅拌板上的机架或试管块的淬火池上。
以最大可能速度的 75% 开始搅拌淬火浴。然后,将钝尖针安装到一毫升聚丙烯橡胶无橡胶注射器上,并绘制防溶剂。小心地从注射器中排出气泡,然后取出并处理针头。
调整柱塞,使液体进入注射器的末尾。然后,将注射器连接到其中一个 CIJ 入口。以相同方式将溶剂混合物抽入第二个注射器,并将其连接到其他入口。
要形成纳米粒子,在0.5秒内以平滑均匀运动同时压平两个柱塞。快速、均匀、平稳地按下注射器至关重要。您不应突然击中注射器,而应该开始与注射器顶部接触的运动。
之后,将 CIJ 搅拌机放在废物容器上,而不取出注射器,以确保保持容积不会排入分散。从闪烁小瓶中取下搅拌棒,盖上盖子。然后,取出并丢弃溶剂和防溶剂注射器。
在下次闪光纳米沉淀试验之前清洁搅拌机。为了准备用于动态光散射分析的样品,移液器将100微升的散射放入一个缝隙中。加入900微升淬火浴溶剂,在开始样品分析之前,通过移液方法混合。
要开始组装微型 MIVM,请将 O 形环放在混合几何盘中。将混合盘上的孔与顶部圆盘上的挂钩,将它们配合在一起,小心不要更换 O 环。松开底部接收器中的插座管接头,然后将连接的圆盘拧入接收器。
将扳手扳手安装到顶盘的销上,然后拧紧组件。拧紧出口管接头,以便其牢固地固定在混合几何盘的底部面。确保顶部光盘上的注射器接头舒适。
升起搅拌机支架上的移动板,使之远离,然后将组装好的搅拌机放在支架上,将出口管穿过支撑板。接下来,将含有 5.25 毫升氯仿的 15 毫升离心管作为淬火浴在出口管下放置。然后,将溶液 A 的 0.75 毫升,即每毫升 5 毫克的椭圆形硫化物溶液,在 10% 水中按体积,用钝尖针将 Luer 锁注射器放入 1 毫升气紧 Luer 锁注射器中。
小心地排出气泡,取出针头,将溶液引到 Luer 接头的端部。将注射器连接到搅拌机入口。用每 0.75 毫升溶液 B 重复此过程,即 DMSO 中每毫升块共聚合物稳定剂 6 毫克,溶液 C(THF)。
按字母顺序顺时针将注射器连接到混合器进给。准备一个2.5毫升气密注射器,其中包含1.85毫升溶液D,即氯仿,并连接到第四个入口。确认注射器高度无显著差异。
然后,小心地抓住移动板两侧的轴承壳体,然后慢慢降低板,直到它几乎均匀地放在注射器的顶部。为了产生纳米粒子,稳定而平稳地在0.5到1秒内压下板。然后,拆下并盖住淬火浴管。
完成后,拆卸并清洁搅拌机。要处理更大的体积,将溶液装入气密注射器中,并与 Luer 配件连接聚四氟乙烯管与注射器。将溶液对油管末端进行准备。
将注射器夹入注射器泵中,将管子连接到相应的混合器进水口。将小废瓶放在出水管下,以收集启动体积。准备淬火浴,并保留在附近。
同时,启动泵,让约五毫升的污水流入废瓶。然后,开始像往常一样在淬火浴中收集纳米颗粒。如果需要,可以使用搅拌板混合淬火浴。
在CIJ混频器中,用疏水型芯制成的聚合物纳米粒子的四种FNP复制品具有很高的可复制性,且相对单体,平均直径为107纳米。缓慢或不平整的注射器凹陷产生的代表性失火,产生稍大一些的颗粒,而在此示例中,多分散性未受影响,缺火可能导致更多的多分散分布。对于具有代表性的聚合物纳米粒子样品,DLS自相关功能平滑衰减。
在没有块共聚合物稳定剂的情况下尝试配方时,没有观察到这种平滑衰减,而该稳定剂反而产生了微米量量油滴。稳定剂所需的核心材料的相对量控制了具有聚苯乙烯芯的纳米粒子中的颗粒大小,如图所示。PDI在每个配方中都低于0.15。
由 IFNP 生产的具有亲水型芯的纳米粒子。在CIJ混频器中准备的带麦芽糊精芯的粒子直径约为65纳米,PDI为0.08。在微型MIVM中准备的具有椭圆形布明核的粒子直径约为125纳米,PDI为0.16。
FNP 和 IFNP 是处理分子和纳米粒子的强大工具。在执行任一技术之前,请务必考虑所有溶剂或溶剂混合物中每个成分的溶解度,以确保在混合过程中高超饱和度。基本技术是直接的,但掌握注射器抑郁症的步骤需要一些实践。
如果您遇到问题,请考虑使用像本视频所示那样的注射器泵设置来提高一致性。对于带电的亲水分子或具有中间溶解性分子,FNP 可与疏水离子配对相结合,以实现有效的封装。FNP还可用于在同一纳米粒子芯中封装多种化合物。
请参阅文本和其他文献资源,了解如何在所需的应用中最好地从纳米粒子分散体中去除有机溶剂。在储存过程中,还有一系列稳定纳米粒子的技术。