Go raibh maith agat as cuairt a thabhairt ar Nature.com. Tá tacaíocht theoranta do CSS sa leagan brabhsálaí atá in úsáid agat. Chun an taithí is fearr a fháil, molaimid duit brabhsálaí nuashonraithe a úsáid (nó mód comhoiriúnachta a mhúchadh in Internet Explorer). Idir an dá linn, chun tacaíocht leanúnach a chinntiú, taispeánfaimid an suíomh gan stíleanna agus JavaScript.
Tá úsáidí éagsúla faighte ag nana-cháithníní inslin (NPanna) a bhfuil cion ard luchtaithe iontu i bhfoirmeacha dáileoige éagsúla. Tá sé mar aidhm ag an obair seo meastóireacht a dhéanamh ar éifeacht na bpróiseas reo-thriomú agus sprae-thriomú ar struchtúr nana-cháithníní chitosan atá luchtaithe le hinslin, le nó gan mannitol mar chrio-chosantóir. Rinneamar measúnú freisin ar cháilíocht na nana-cháithníní seo trína n-aththuaslagadh. Roimh dhíhiodráitiú, rinneadh méid na gcáithníní de na nana-cháithníní trasnasctha chitosan/trípholafosfáit sóidiam/inslin a bharrfheabhsú go 318 nm, ba é 0.18 an PDI, ba é 99.4% an éifeachtúlacht incheapsúcháin, agus ba é 25.01% an luchtú. Tar éis athbhunú, choinnigh na nana-cháithníní go léir, seachas iad siúd a táirgeadh trí mhodh reo-thriomú gan úsáid a bhaint as mannitol, a struchtúr cáithníní sféarúil. I gcomparáid le nana-cháithníní ina bhfuil mannitol a díhiodráitíodh trí cheachtar sprae, léirigh nana-cháithníní triomaithe sprae saor ó mannitol an meánmhéid cáithníní is lú (376 nm) agus an cion luchtaithe is airde freisin. (25.02%) le ráta imchapsála comhchosúil (98.7%) agus PDI (0.20) trí theicnící triomú nó reo-thriomú. Mar thoradh ar na nana-cháithníní triomaithe trí thriomú spraeála gan mannitol, scaoileadh inslin níos tapúla agus bhí an éifeachtúlacht ionsúcháin cheallaigh is airde ann freisin. Léiríonn an obair seo gur féidir le triomú spraeála nana-cháithníní inslin a dhíhiodráitiú gan gá le crióchosantóirí i gcomparáid le modhanna traidisiúnta reo-thriomú, rud a chruthaíonn buntáiste suntasach acmhainne luchtaithe níos mó, riachtanais bhreiseáin níos ísle agus costais oibriúcháin.
Ó a aimsíodh é sa bhliain 19221,2,3, tá inslin agus a ullmhóidí cógaisíochta tar éis saol othar a bhfuil diaibéiteas cineál 1 (T1DM) agus diaibéiteas cineál 2 (T1DM) orthu a shábháil. Mar sin féin, mar gheall ar a airíonna mar phróitéin ardmheáchain mhóilíneach, is furasta inslin a chomhiomlánú, a bhriseadh síos ag einsímí próitéalaíocha, agus a dhíchur tríd an éifeacht chéad-pas. Bíonn instealltaí inslin ag teastáil ó dhaoine a bhfuil diaibéiteas cineál 1 orthu don chuid eile dá saol. Bíonn instealltaí inslin fadtéarmacha ag teastáil ó go leor othar a bhfuil diaibéiteas cineál 2 orthu ar dtús freisin. Is foinse thromchúiseach pian agus míchompord laethúil iad instealltaí inslin laethúla do na daoine seo, agus bíonn drochthionchar acu ar shláinte mheabhrach. Mar thoradh air sin, tá staidéar fairsing á dhéanamh ar chineálacha eile riaracháin inslin a chruthaíonn níos lú míchompord, amhail riarachán inslin ó bhéal5 toisc go bhfuil an cumas acu cáilíocht beatha thart ar 5 bhilliún duine a bhfuil diaibéiteas orthu ar fud an domhain a athbhunú.
Tá dul chun cinn suntasach déanta ag teicneolaíocht nana-cháithníní i dtaca le hiarrachtaí inslin ó bhéal a ghlacadh4,6,7. Ceann a chuimsíonn inslin go héifeachtach agus a chosnaíonn é ó dhíghrádú le haghaidh seachadta spriocdhírithe chuig suíomhanna sonracha coirp. Mar sin féin, tá roinnt teorainneacha ag baint le húsáid foirmlithe nana-cháithníní, den chuid is mó mar gheall ar shaincheisteanna cobhsaíochta fionraí cáithníní. Féadfaidh roinnt comhiomlánaithe tarlú le linn stórála, rud a laghdaíonn bith-infhaighteacht nana-cháithníní luchtaithe le hinslin8. Ina theannta sin, ní mór cobhsaíocht cheimiceach mhaitrís polaiméire nana-cháithníní agus inslin a chur san áireamh freisin chun cobhsaíocht nana-cháithníní inslin (NPanna) a chinntiú. Faoi láthair, is í an teicneolaíocht reo-thriomú an caighdeán óir chun NPanna cobhsaí a chruthú agus athruithe nach dteastaíonn a chosc le linn stórála9.
Mar sin féin, éilíonn reo-thriomú go gcuirtear crióchosantóirí leis chun cosc ​​a chur ar struchtúr sféarúil na nana-cháithníní a bheith buailte ag strus meicniúil criostail oighir. Laghdaíonn sé seo go suntasach ualach nana-cháithníní inslin tar éis lioifileála, toisc go nglacann an crióchosantóir an chuid is mó den chóimheas meáchain. Dá bhrí sin, is minic a fhaightear amach nach bhfuil na nana-cháithníní inslin a tháirgtear oiriúnach chun foirmlithe púdair thirim a mhonarú, amhail táibléid ó bhéal agus scannáin ó bhéal, mar gheall ar an ngá atá le méideanna móra nana-cháithníní tirime chun fuinneog theiripeach inslin a bhaint amach.
Is próiseas tionsclaíoch aitheanta agus saor é triomú spraeála chun púdair thirime a tháirgeadh ó chéimeanna leachtacha sa tionscal cógaisíochta10,11. Ligeann rialú ar an bpróiseas foirmithe cáithníní do roinnt comhdhúile bithghníomhacha a ionchorprú i gceart12, 13. Ina theannta sin, tá sé ina theicníc éifeachtach chun próitéiní ionchorpraithe a ullmhú le haghaidh riaracháin ó bhéal. Le linn triomú spraeála, galaíonn uisce go han-tapa, rud a chabhraíonn le teocht chroílár na gcáithníní a choinneáil íseal11,14, rud a chuireann ar a chumas a chur i bhfeidhm chun comhpháirteanna íogaire teasa a ionchorprú. Sula ndéantar triomú spraeála, ba cheart an t-ábhar sciath a homaiginiú go críochnúil leis an tuaslagán ina bhfuil na comhábhair ionchorpraithe11,14. Murab ionann agus triomú reoite, feabhsaíonn homaiginiú roimh ionchorprú i dtriomú spraeála éifeachtúlacht ionchorpraithe le linn díhiodráitithe. Ós rud é nach bhfuil crióchosantóirí ag teastáil don phróiseas ionchorpraithe triomú spraeála, is féidir triomú spraeála a úsáid chun NPanna triomaithe a tháirgeadh a bhfuil cion ard lódála acu.
Tuairiscíonn an staidéar seo táirgeadh nana-cháithníní luchtaithe le hinslin trí thrasnascadh chitosan agus tripolifosfáit sóidiam ag baint úsáide as modh glóthach ian. Is modh ullmhúcháin é glóthú ian a cheadaíonn táirgeadh nana-cháithníní trí idirghníomhaíochtaí leictreastatacha idir dhá speiceas ianach nó níos mó faoi choinníollacha áirithe. Baineadh úsáid as teicnící reo-thriomú agus sprae-thriomú araon chun na nana-cháithníní trasnasctha chitosan/tripolifosfáit sóidiam/inslin optamaithe a dhíhiodráitiú. Tar éis díhiodráitithe, rinneadh anailís ar a moirfeolaíocht le SEM. Rinneadh meastóireacht ar a gcumas athchuingrithe trína ndáileadh méide, a muirear dromchla, a PDI, a n-éifeachtúlacht incheapsúcháin, agus a n-ábhar luchtaithe a thomhas. Rinneadh meastóireacht freisin ar cháilíocht na nana-cháithníní aththuaslagtha a táirgeadh trí mhodhanna díhiodráitithe éagsúla trína gcosaint inslin, a n-iompar scaoilte, agus a n-éifeachtúlacht iontógála ceallach a chur i gcomparáid.
Is dhá phríomhfhachtóir iad pH an tuaslagáin mheasctha agus an cóimheas idir chitosan agus inslin a mbíonn tionchar acu ar mhéid na gcáithníní agus ar éifeachtúlacht imcheangail (EE) na NPanna deiridh, toisc go mbíonn tionchar díreach acu ar an bpróiseas glóthaithe ianatrópach. Taispeánadh go raibh dlúthbhaint ag pH an tuaslagáin mheasctha le méid na gcáithníní agus le héifeachtúlacht imcheangail (Fíor 1a). Mar a thaispeántar i bhFíor 1a, de réir mar a mhéadaigh an pH ó 4.0 go 6.0, laghdaigh meánmhéid na gcáithníní (nm) agus mhéadaigh an EE go suntasach, agus nuair a mhéadaigh an pH go 6.5, thosaigh meánmhéid na gcáithníní ag méadú agus d'fhan an EE gan athrú. De réir mar a mhéadaíonn an cóimheas idir chitosan agus inslin, méadaíonn meánmhéid na gcáithníní freisin. Ina theannta sin, níor breathnaíodh aon athrú ar EE nuair a ullmhaíodh nana-cháithníní ag cóimheas maise chitosan/inslin níos airde ná 2.5:1 (m/m) (Fíor 1b). Dá bhrí sin, baineadh úsáid as na coinníollacha ullmhúcháin is fearr sa staidéar seo (pH 6.0, cóimheas maise chitosan/inslin de 2.5:1). chun nana-cháithníní luchtaithe le hinslin a ullmhú le haghaidh tuilleadh staidéir. Faoin gcoinníoll ullmhúcháin seo, rinneadh meánmhéid na gcáithníní de nana-cháithníní inslin a optamú go 318 nm (Fíor 1c), ba é 0.18 an PDI, ba é 99.4% an éifeachtúlacht leabaithe, ba é 9.8 mv an poitéinseal zeta, agus ba é 25.01% (m/m) an luchtú inslin. Bunaithe ar thorthaí micreascópacht leictreon tarchurtha (TEM), bhí na nana-cháithníní optamaithe garbh sféarúil agus scoite le méid réasúnta aonfhoirmeach (Fíor 1d).
Uasmhéadú paraiméadair nana-cháithníní insline: (a) éifeacht pH ar an meán-trastomhas agus éifeachtúlacht imcheangail (EE) nana-cháithníní insline (ullmhaithe ag cóimheas maise 5:1 de chitosan agus inslin); (b) chitosan agus tionchar an chóimheas maise insline ar an meán-trastomhas agus éifeachtúlacht imcheangail (EE) nana-cháithníní insline (ullmhaithe ag pH 6); (c) dáileadh méid na gcáithníní de nana-cháithníní insline optamaithe; (d) Micreagraf TEM de nana-cháithníní insline optamaithe.
Is eol go maith gur polaileictrilít lag é chitosan le pKa de 6.5. Tá lucht dearfach air i meáin aigéadacha toisc go ndéantar a phríomhghrúpa aimín a phrótónú ag iain hidrigine15. Dá bhrí sin, is minic a úsáidtear é mar iompróir chun macramóilíní luchtaithe go diúltach a ionchapsú. Sa staidéar seo, úsáideadh chitosan chun inslin a ionchapsú le pointe isoeictreach de 5.3. Ós rud é go n-úsáidtear chitosan mar ábhar sciath, de réir mar a mhéadaíonn a chomhréir, méadaíonn tiús an tsraith sheachtraigh de na nana-cháithníní dá réir, rud a fhágann go bhfuil meánmhéid na gcáithníní níos mó. Ina theannta sin, is féidir le leibhéil níos airde de chitosan níos mó inslin a ionchapsú. Inár gcás, ba é EE an ceann is airde nuair a shroich an cóimheas idir chitosan agus inslin 2.5:1, agus ní raibh aon athrú suntasach ar EE nuair a choinnigh an cóimheas ag méadú.
Chomh maith leis an gcóimheas idir chitosan agus inslin, bhí ról ríthábhachtach ag pH in ullmhú nana-nánaí (NPs). Rinne Gan et al. 17 staidéar ar éifeacht pH ar mhéid na gcáithníní i nana-cháithníní chitosan. Fuair ​​siad laghdú leanúnach ar mhéid na gcáithníní go dtí gur shroich an pH 6.0, agus breathnaíodh méadú suntasach ar mhéid na gcáithníní ag pH > 6.0, rud atá comhsheasmhach lenár mbreathnuithe. Tá an feiniméan seo mar gheall ar an bhfíric go bhfaigheann an móilín inslin muirear dromchla diúltach de réir mar a mhéadaíonn an pH, rud a fhabhraíonn idirghníomhaíochtaí leictreastatacha leis an gcoimpléasc chitosan/trípholaifosfáit sóidiam (TPP), rud a fhágann méid beag na gcáithníní agus EE ard. Mar sin féin, nuair a coigeartaíodh an pH go 6.5, rinneadh na grúpaí aimín ar chitosan a dhíphrótonú, rud a fhágann fillte chitosan. Dá bhrí sin, bíonn níos lú nochtadh d'iain aimín do TPP agus inslin mar thoradh ar pH ard, rud a fhágann trasnascadh níos ísle, meánmhéid deiridh cáithníní níos mó agus EE níos ísle.
Is féidir le hanailís ar airíonna moirfeolaíocha na nana-phlandaí reoite-thriomaithe agus sprae-thriomaithe treoir a thabhairt maidir le rogha teicnící díhiodráitithe agus foirmithe púdair níos fearr. Ba cheart don mhodh is fearr cobhsaíocht drugaí, cruth aonfhoirmeach na gcáithníní, luchtú ard drugaí agus intuaslagthacht mhaith sa tuaslagán bunaidh a sholáthar. Sa staidéar seo, chun an dá theicníc a chur i gcomparáid níos fearr, úsáideadh nana-phlandaí inslin le nó gan 1% mannitol le linn díhiodráitithe. Úsáidtear mannitol mar ghníomhaire toirtithe nó mar chriochosanta i bhfoirmlithe éagsúla púdair thirim le haghaidh reoite-thriomaithe agus sprae-thriomaithe. Maidir leis na nana-cháithníní inslin lióifileithe gan mannitol, mar a thaispeántar i bhFíor 2a, breathnaíodh struchtúr púdair an-scagach le dromchlaí móra, neamhrialta agus garbha faoi mhicreascópacht leictreon scanadh (SEM). Braitheadh ​​​​beagán cáithníní scoite sa phúdar tar éis díhiodráitithe (Fíor 2e). Léirigh na torthaí seo gur dianscaoileadh an chuid is mó de na nana-phlandaí le linn reoite-thriomaithe gan aon chriochosanta. Maidir le nana-cháithníní inslin reoite-thriomaithe agus sprae-thriomaithe ina raibh 1% mannitol, breathnaíodh nana-cháithníní sféarúla le dromchlaí réidh (Fíor 2b, d, f, h). Inslin D’fhan nana-cháithníní a triomaíodh le spraeáil gan mhanitil sféarúil ach rocach ar an dromchla (Fíor 2c). Pléitear dromchlaí sféarúla agus rocacha tuilleadh sna tástálacha iompair scaoilte agus iontógála ceallach thíos. Bunaithe ar chuma infheicthe na nana-cháithníní triomaithe, thug nana-cháithníní a triomaíodh le spraeáil gan mhanitil agus nana-cháithníní a reo-thriomaíodh agus a triomaíodh le spraeáil le mhanitil púdair NP míne (Fíor 2f,g,h). Dá mhéad an achar dromchla idir dhromchlaí na gcáithníní, is airde an intuaslagthacht agus dá bhrí sin is airde an ráta scaoilte.
Morfeolaíocht NPanna inslin díhiodráitithe éagsúla: (a) Íomhá SEM de NPanna inslin liofilithe gan mhainitíol; (b) Íomhá SEM de NPanna inslin liofilithe le mhainitíol; (c) NPanna inslin triomaithe le sprae gan mhainitíol Íomhá SEM de; (d) Íomhá SEM de NPanna inslin triomaithe le sprae le mhainitíol; (e) íomhá de phúdar NPanna inslin liofilithe gan mhainitíol; (f) íomhá de NPanna inslin liofilithe le mhainitíol; (g) Íomhá de phúdar NPanna inslin triomaithe le sprae gan mhainitíol; (h) íomhá de phúdar NPanna inslin triomaithe le sprae le mhainitíol.
Le linn reo-thriomú, feidhmíonn mannitol mar chriochosantóir, ag coinneáil na n-NPanna i bhfoirm neamhchruthach agus ag cosc ​​damáiste ó chriostail oighir19. I gcodarsnacht leis sin, níl aon chéim reoite ann le linn triomú spraeála. Dá bhrí sin, níl mannitol ag teastáil sa mhodh seo. Déanta na fírinne, thug NPanna triomaithe spraeála gan mannitol NPanna níos míne mar a thuairiscíodh roimhe seo. Mar sin féin, is féidir le mannitol gníomhú mar líontóir sa phróiseas triomú spraeála fós chun struchtúr níos sféarúil a thabhairt do NPanna20 (Fíor 2d), rud a chabhraíonn le hiompar scaoilte aonfhoirmeach a fháil ar NPanna capsúlaithe den sórt sin. Ina theannta sin, is léir gur féidir roinnt cáithníní móra a bhrath i NPanna inslin reo-thriomaithe agus triomaithe spraeála ina bhfuil mannitol (Fíor 2b,d), a d'fhéadfadh a bheith mar gheall ar charnadh mannitol i gcroílár an cháithnín mar aon leis an inslin capsúlaithe. Chun. Ciseal chitosan. Is fiú a thabhairt faoi deara sa staidéar seo, d’fhonn a chinntiú go bhfanann an struchtúr sféarúil slán tar éis díhiodráitithe, go gcoinnítear an cóimheas mannitol agus chitosan ag 5:1, ionas gur féidir le méid mór líontóra méid na gcáithníní sna NPanna triomaithe a mhéadú freisin..
Rinne speictreascópacht machnaimh iomláin maolaithe infridhearg claochlaithe Fourier (FTIR-ATR) tréithriú ar an meascán fisiceach d'inslin shaor, chitosan, chitosan, TPP agus inslin. Rinneadh tréithriú ar na nana-nascóirí díhiodráitithe go léir trí úsáid a bhaint as speictreascópacht FTIR-ATR. Go háirithe, breathnaíodh déine banda de 1641, 1543 agus 1412 cm-1 i nana-nascóirí capsúlaithe a reo-thriomaíodh le mannitol agus i nana-nascóirí a spraeáladh le agus gan mannitol (Fíor 3). Mar a tuairiscíodh roimhe seo, bhí na méaduithe seo i neart bainteach le trasnascadh idir chitosan, TPP agus inslin. Léirigh imscrúdú ar an idirghníomhaíocht idir chitosan agus inslin go raibh forluí idir an banda chitosan agus an banda inslin i speictrim FTIR nana-cháithníní chitosan luchtaithe le hinslin, rud a mhéadaigh déine an charbóinile (1641 cm-1) agus an crios aimíne (1543 cm-1). Tá grúpaí tripolafosfáite TPP nasctha le grúpaí amóiniam i chitosan, ag foirmiú banda ag 1412 cm-1.
Speictrim FTIR-ATR inslin shaor, chitosan, meascáin fhisiciúla de chitosan/TPP/inslin agus NPanna díhiodráitithe trí mhodhanna éagsúla.
Ina theannta sin, tá na torthaí seo comhsheasmhach leis na cinn a thaispeántar sa SEM, a léirigh gur fhan na NPanna capsúlaithe slán nuair a spraeáladh agus nuair a reo-thriomaíodh iad le mannitol, ach in éagmais mannitol, níor tháirg ach triomú spraeála cáithníní capsúlaithe. I gcodarsnacht leis sin, bhí torthaí speictreacha FTIR-ATR na NPanna reo-thriomaithe gan mannitol an-chosúil leis an meascán fisiceach de chitosan, TPP, agus inslin. Léiríonn an toradh seo nach bhfuil na trasnaisc idir chitosan, TPP agus inslin i láthair a thuilleadh i NPanna reo-thriomaithe gan mannitol. Scriosadh struchtúr na NPanna le linn triomú reoite gan crió-chosantóir, rud atá le feiceáil i dtorthaí an SEM (Fíor 2a). Bunaithe ar mhoirfeolaíocht agus ar thorthaí FTIR na NPanna inslin díhiodráitithe, níor úsáideadh ach NPanna lioifilíthe, sprae-thriomaithe, agus saor ó mannitol le haghaidh turgnaimh athbhunaithe agus NPanna saor ó mannitol mar gheall ar dhianscaoileadh NPanna saor ó mannitol le linn díhiodráitithe. pléigh.
Úsáidtear díhiodráitiú le haghaidh stórála fadtéarmach agus athphróiseála i bhfoirmlithe eile. Tá cumas na nana-nana-nana tirime athchóiriú tar éis stórála ríthábhachtach dá n-úsáid i bhfoirmlithe éagsúla ar nós táibléad agus scannáin. Thugamar faoi deara nár mhéadaigh meánmhéid na gcáithníní sna nana-nana-nana inslin triomaithe le spraeáil in éagmais manaitóil ach beagán tar éis athchóirithe. Ar an láimh eile, mhéadaigh méid na gcáithníní sna nana-na ...-nana-na-nana-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na-na
Is eol go maith go bhfuil luchtú nana-cháithníní ríthábhachtach nuair a úsáidtear iad chun críocha seachadta drugaí. I gcás nana-phlandaí a bhfuil ualaí ísle acu, tá gá le méideanna an-mhóra ábhair chun an tairseach teiripeach a bhaint amach. Mar sin féin, bíonn míchaoithiúlacht agus deacracht i gceist le riarachán ó bhéal agus foirmlithe insteallta mar gheall ar an slaodacht ard a bhaineann le tiúchain nana-phlandaí den sórt sin, faoi seach 22 . Ina theannta sin, is féidir nana-phlandaí inslin a úsáid freisin chun táibléid agus bithfhilmeanna slaodacha 23, 24 a dhéanamh, rud a éilíonn úsáid méideanna móra nana-phlandaí ag leibhéil ualaithe ísle, rud a fhágann táibléid mhóra agus bithfhilmeanna tiubha nach bhfuil oiriúnach d'fheidhmchláir ó bhéal. Dá bhrí sin, tá nana-phlandaí díhiodráitithe a bhfuil ualach ard inslin iontu an-inmhianaithe. Tugann ár dtorthaí le fios gur féidir leis an ualach ard inslin de nana-phlandaí triomaithe spraeála saor ó mhainitíol go leor buntáistí tarraingteacha a thairiscint do na modhanna seachadta malartacha seo.
Coinníodh na nana-na ...
Morfeolaíocht nana-phróitéiní inslin díhiodráitithe éagsúla a stóráladh ar feadh trí mhí: (a) Íomhá SEM de nana-phróitéiní inslin liofilithe le mannitol; (b) Íomhá SEM de nana-cháithníní inslin triomaithe le spraeáil gan mannitol; (c) íomhánna SEM gan mannitol de nana-phróitéiní inslin triomaithe le spraeáil.
Ina theannta sin, chonacthas deascáin sna nana-cháithníní inslin athdhéanta a triomaíodh le spraeáil le mannitol agus a reo-thriomaíodh (Fíor S2). D’fhéadfadh sé seo a bheith mar gheall ar cháithníní móra nach bhfuil ag fionraí i gceart san uisce. Léiríonn na torthaí thuas go léir gur féidir leis an teicníc triomú spraeála nana-cháithníní inslin a chosaint ó dhíhiodráitiú agus gur féidir ualaí arda nana-cháithníní inslin a fháil gan aon líontóirí ná crió-chosantóirí.
Rinneadh tástáil ar choinneáil inslin i meán pH = 2.5 le peipsin, trypsin, agus α-chymotrypsin chun cumas cosanta na n-NPanna i gcoinne díleá einsímeach tar éis díhiodráitithe a léiriú. Rinneadh comparáid idir coinneáil inslin na NPanna díhiodráitithe agus coinneáil inslin na NPanna úr-ullmhaithe, agus úsáideadh inslin saor in aisce mar rialú diúltach. Sa staidéar seo, léirigh inslin saor in aisce deireadh tapa inslin laistigh de 4 uair an chloig sna trí chóireáil einsímeacha (Fíor 5a–c). I gcodarsnacht leis sin, léirigh tástáil deireadh a chur le inslin ar na NPanna reo-thriomaithe le mannitol agus na NPanna sprae-thriomaithe le nó gan mannitol cosaint i bhfad níos airde do na NPanna seo i gcoinne díleá einsímeach, rud a bhí cosúil le cosaint na NPanna inslin úr-ullmhaithe (figiúr 1).5a-c). Le cabhair ó nana-cháithníní i peipsin, trypsin, agus α-chymotrypsin, d'fhéadfaí níos mó ná 50%, 60%, agus 75% den inslin a chosaint laistigh de 4 uair an chloig, faoi seach (Fíor 5a–c). Féadfaidh an cumas cosanta inslin seo an seans go n-ionsófar inslin níos airde a mhéadú. isteach sa tsruth fola25. Tugann na torthaí seo le fios gur féidir le triomú spraeála le nó gan mannitol agus reo-thriomú le mannitol cumas cosanta inslin na nana-phlandaí a chaomhnú tar éis díhiodráitithe.
Iompar cosanta agus scaoilte na n-NPanna inslin díhiodráitithe: (a) cosaint inslin i dtuaslagán peipsin; (b) cosaint inslin i dtuaslagán trypsin; (c) cosaint inslin le tuaslagán α-chymotrypsin; (d) Iompar scaoilte na n-NPanna díhiodráitithe i dtuaslagán pH = 2.5; (e) iompar scaoilte na n-NPanna díhiodráitithe i dtuaslagán pH = 6.6; (f) iompar scaoilte na n-NPanna díhiodráitithe i dtuaslagán pH = 7.0.
Rinneadh nana-snáithíní inslin tirime úr-ullmhaithe agus athdhéanta a ghoradh i maoláin éagsúla (pH = 2.5, 6.6, 7.0) ag 37 °C, ag insamhladh thimpeallacht pH an bholg, an duodenum, agus an stéig bhig uachtarach, chun scrúdú a dhéanamh ar éifeacht inslin ar fhriotaíocht inslin. Iompar scaoilte i dtimpeallachtaí éagsúla.Bloigh den chonair ghastraistéigeach.Ag pH = 2.5, léirigh NPanna luchtaithe inslin agus NPanna inslin tirime aththuaslagtha scaoileadh pléasctha tosaigh laistigh den chéad uair an chloig, agus ina dhiaidh sin scaoileadh mall thar na 5 huaire ina dhiaidh sin (Fíor 5d).Is dóichí gurb é an toradh atá ar dhí-asú tapa dromchla móilíní próitéine nach bhfuil lán-imghluaiseachta i struchtúr inmheánach an cháithnín an scaoileadh tapa seo ag an tús.Ag pH = 6.5, léirigh NPanna luchtaithe inslin agus NPanna inslin tirime athdhéanta scaoileadh réidh agus mall thar 6 uair an chloig, toisc go raibh pH an tuaslagáin tástála cosúil le pH an tuaslagáin ullmhaithe le NPanna (Fíor 5e).Ag pH = 7, bhí na NPanna éagobhsaí agus beagnach dianscaoilte go hiomlán laistigh den chéad dá uair an chloig (Fíor 5f).Tá sé seo amhlaidh toisc go dtarlaíonn díphrótónú chitosan ag pH níos airde, rud a fhágann líonra polaiméire níos lú dlúth agus scaoileadh inslin luchtaithe.
Ina theannta sin, léirigh na NPanna inslin a triomaíodh le spraeáil gan mannitol próifíl scaoilte níos tapúla ná na NPanna díhiodráitithe eile (Fíor 5d–f). Mar a thuairiscíodh roimhe seo, léirigh na NPanna inslin athdhéanta a triomaíodh gan mannitol an méid cáithníní is lú. Soláthraíonn cáithníní beaga achar dromchla níos mó, mar sin beidh an chuid is mó den druga ábhartha ag dromchla na gcáithníní nó in aice leis, rud a fhágann scaoileadh tapa drugaí26.
Rinneadh imscrúdú ar chiteatocsaineacht na NPanna trí úsáid a bhaint as tástáil MTT. Mar a thaispeántar i bhFíor S4, ní bhfuarthas aon éifeacht shuntasach ag na NPanna díhiodráitithe go léir ar inmharthanacht na gceall ag tiúchain 50–500 μg/ml, rud a thugann le fios gur féidir na NPanna díhiodráitithe go léir a úsáid go sábháilte chun an fhuinneog theiripeach a bhaint amach.
Is é an t-ae an príomhorgán trína bhfeidhmíonn inslin a fheidhmeanna fiseolaíocha. Is líne cille heipitóma daonna iad cealla HepG2 a úsáidtear go coitianta mar mhúnla iontógála heipiticítí in vitro. Anseo, úsáideadh cealla HepG2 chun glacadh ceallach NPanna díhiodráitithe a mheas trí mhodhanna reo-thriomú agus sprae-thriomú. Glacadh ceallach trí scanadh léasair chomhfócasach ag baint úsáide as cítiméadracht sreafa agus fís tar éis roinnt uaireanta an chloig goradáin le hinslin FITC saor in aisce ag tiúchan 25 μg/mL, NPanna luchtaithe inslin FITC úr-ullmhaithe agus NPanna luchtaithe inslin FITC díhiodráitithe ag tiúchain inslin chomhionanna. Rinneadh breathnuithe micreascópachta cainníochtúla (CLSM). Scriosadh NPanna liofilithe gan mhainitíol le linn díhiodráitithe agus níor measúnaíodh iad sa tástáil seo. Bhí déine fluaraiseachta incheallacha NPanna luchtaithe inslin úr-ullmhaithe, NPanna liofilithe le mhainitíol, agus NPanna triomaithe sprae le agus gan mhainitíol (Fíor 6a) 4.3, 2.6, 2.4, agus 4.1 oiread níos airde ná na cinn saor in aisce. Inslin FITC grúpa, faoi seach (Fíor 6b). Tugann na torthaí seo le fios go bhfuil inslin i gceall níos cumhachtaí i nglacadh ceallach ná inslin saor in aisce, den chuid is mó mar gheall ar mhéid níos lú na nana-cháithníní luchtaithe le hinslin a táirgeadh sa staidéar.
Glacadh cealla HepG2 tar éis 4 uair an chloig goradáin le NPanna úr-ullmhaithe agus NPanna díhiodráitithe: (a) Dáileadh glactha FITC-inslin ag cealla HepG2. (b) Meán geoiméadrach déine fluaraiseachta anailísithe le cítiméadracht sreafa (n = 3), *P < 0.05 i gcomparáid le hinslin saor.
Mar an gcéanna, léirigh na híomhánna CLSM go raibh déine fluaraiseachta FITC na n-NPanna úr-ullmhaithe atá luchtaithe le hinslin FITC agus na NPanna triomaithe spraeála luchtaithe le hinslin FITC (gan mannitol) i bhfad níos láidre ná déine fluaraiseachta na samplaí eile (Fíor 6a). Ina theannta sin, le cur mannitol leis, mhéadaigh slaodacht níos airde an tuaslagáin an fhriotaíocht in aghaidh iontógáil cheallach, rud a laghdaigh iomadú inslin mar thoradh air. Tugann na torthaí seo le fios gur léirigh NPanna triomaithe spraeála saor ó mhanitil an éifeachtúlacht iontógáil cheallach is airde toisc go raibh a méid cáithníní níos lú ná méid na NPanna reo-thriomaithe tar éis athdhuaslagtha.
Ceannaíodh chitosan (meánmheáchan móilíneach 100 KDa, 75–85% dí-aicéitilithe) ó Sigma-Aldrich.(Oakville, Ontario, Ceanada). Ceannaíodh trípholafosfáit sóidiam (TPP) ó VWR (Radnor, Pennsylvania, SAM). Ba ó Fisher Scientific (Waltham, MA, SAM) an inslin dhaonna athchuingreach a úsáideadh sa staidéar seo. Ceannaíodh inslin dhaonna lipéadaithe le iseitiocianáit fluaraiséine (FITC) agus déhidreaclóiríd 4′,6-dé-aimídín-2-feinilindóil (DAPI) ó Sigma-Aldrich.(Oakville, Ontario, Ceanada). Fuarthas an líne cille HepG2 ó ATCC (Manassas, Virginia, SAM). Bhí na himoibrithe eile go léir de ghrád anailíseach nó crómatagrafaíochta.
Ullmhaigh tuaslagán CS 1 mg/ml trína thuaslagadh in uisce dúbailte driogtha (uisce DD) ina bhfuil 0.1% aigéad aicéiteach. Ullmhaigh tuaslagáin 1 mg/ml de TPP agus inslin trína thuaslagadh in uisce DD agus 0.1% aigéad aicéiteach, faoi seach. Ullmhaíodh an réamh-eibleacht le homaiginitheoir ardluais polytron PCU-2-110 (Brinkmann Ind. Westbury, NY, SAM). Seo a leanas an próiseas ullmhúcháin: ar dtús, cuirtear 2ml de thuaslagán TPP le 4ml de thuaslagán inslin, agus corraítear an meascán ar feadh 30 nóiméad agus measctar go hiomlán é. Ansin, cuireadh an tuaslagán measctha leis an tuaslagán CS de réir a chéile trí steallaire faoi mheascadh ardluais (10,000 rpm). Coinníodh na meascáin faoi mheascadh ardluais (15,000 rpm) i ndabhach oighir ar feadh 30 nóiméad, agus coigeartaíodh iad go pH áirithe chun NPanna inslin trasnasctha a fháil. Chun homaiginiú breise a dhéanamh agus méid na gcáithníní de NPanna inslin a laghdú, rinneadh sonicíocht orthu ar feadh... 30 nóiméad breise i ndabhach oighir ag baint úsáide as sonicator de chineál tóireadóir (UP 200ST, Hielscher Ultrasonics, Teltow, an Ghearmáin).
Rinneadh tástáil ar NPS inslin le haghaidh trastomhas meán-Z, innéacs il-díscaoilteachta (PDI) agus acmhainneacht zeta ag baint úsáide as tomhais scaipthe solais dhinimiciúil (DLS) ag baint úsáide as Litesizer 500 (Anton Paar, Graz, an Ostair) trína gcaolú in uisce DD ag 25°C. Rinneadh tréithriú ar mhoirfeolaíocht agus ar dháileadh méide le micreascóp leictreon tarchurtha (TEM) Hitachi H7600 (Hitachi, Tóiceo, an tSeapáin), agus rinneadh anailís ar íomhánna ina dhiaidh sin ag baint úsáide as bogearraí íomháithe Hitachi (Hitachi, Tóiceo, an tSeapáin). Chun éifeachtúlacht incheapsúcháin (EE) agus acmhainn luchtaithe (LC) NPanna inslin a mheas, píopaíodh na NPanna i bhfeadáin ultrascagacháin le scor meáchain mhóilíneach de 100 kDa agus rinneadh iad a lártheifneoiriú ag 500 xg ar feadh 30 nóiméad. Rinneadh cainníochtú ar inslin neamh-incheapsúcháin sa scagáit ag baint úsáide as córas HPLC Sraith 1100 Agilent (Agilent, Santa Clara, California, SAM) ina raibh caidéal ceathrúnach, samplóir uathoibríoch, téitheoir colúin, agus DAD. brathadóir. Rinneadh anailís ar inslin le colún C18 (Zorbax, 3.5 μm, 4.6 mm × 150 mm, Agilent, SAM) agus braitheadh ​​é ag 214 nm. Ba é aicéatóinítríl agus uisce an chéim shoghluaiste, ina raibh 0.1% TFA, cóimheasa grádáin ó 10/90 go 100/0, agus rith sé ar feadh 10 nóiméad. Caidéalaíodh an chéim shoghluaiste ag ráta sreafa 1.0 ml/nóim. Socraíodh teocht an cholúin go 20 °C. Ríomh céatadáin EE agus LC ag baint úsáide as na cothromóidí (1) agus Cothromóid (2).
Rinneadh tástáil ar chóimheasa éagsúla CS/inslin idir 2.0 agus 4.0 chun nana-na ...
Cuireadh na nana-inslin optamaithe ar an gcoimeádán alúmanaim agus clúdaíodh iad le fíochán agus teannaíodh iad le roinnt téipe. Ina dhiaidh sin, cuireadh na coimeádáin scriúdaithe i dtriomadóir reoite Labconco FreeZone (Labconco, Kansas City, MO, SAM) a raibh triomadóir tráidire feistithe air. Socraíodh an teocht agus an brú folúis ag -10 °C, 0.350 Torr don chéad 2 uair an chloig, agus 0 °C agus 0.120 Torr don 22 uair an chloig eile den 24 uair an chloig chun nana-inslin tirime a fháil.
Baineadh úsáid as Triomadóir Spraeála Mini Buchi B-290 (BÜCHI, Flawil, an Eilvéis) chun inslin capsúlaithe a ghiniúint. Ba iad na paraiméadair thriomú a roghnaíodh: teocht 100 °C, sreabhadh beatha 3 L/nóim, agus sreabhadh gáis 4 L/nóim.
Rinneadh tréithriú ar nana-cháithníní inslin roimh agus tar éis díhiodráitithe ag baint úsáide as speictreascópacht FTIR-ATR. Rinneadh anailís ar nana-cháithníní díhiodráitithe chomh maith le hinslin saor in aisce agus chitosan ag baint úsáide as speictreafótaiméadar Spectrum 100 FTIR (PerkinElmer, Waltham, Massachusetts, SAM) a raibh gabhálas samplála uilíoch ATR air (PerkinElmer, Waltham, Massachusetts, SAM). Fuarthas meáin chomharthaí ó 16 scanadh ag taifeach 4 cm2 sa raon minicíochta 4000-600 cm2.
Rinneadh measúnú ar mhoirfeolaíocht na n-NPanna inslin thirime trí íomhánna SEM de na NPanna inslin reoite-thriomaithe agus sprae-thriomaithe a gabhadh le Micreascóp Leictreon Scanadh Bhíoma Ian Dírithe Helios NanoLab 650 (FIB-SEM) (FEI, Hillsboro, Oregon, SAM). Ba é an príomhpharaiméadar a úsáideadh ná voltas 5 keV agus sruth 30 mA.
Rinneadh gach NP inslin díhiodráitithe a aththuaslagadh in uisce dd. Rinneadh tástáil arís ar mhéid na gcáithníní, PDI, EE agus LC ag baint úsáide as an modh céanna a luadh níos luaithe chun a gcáilíocht a mheas tar éis díhiodráitithe. Tomhaiseadh cobhsaíocht NPs anhidreainslin freisin trí airíonna na NPs a thástáil tar éis stórála fada. Sa staidéar seo, stóráladh gach NP tar éis díhiodráitithe sa chuisneoir ar feadh trí mhí. Tar éis trí mhí stórála, rinneadh tástáil ar NPs maidir le méid moirfeolaíoch na gcáithníní, PDI, EE agus LC.
Tuaslaig 5 mL de na nana-phlandaí athdhéanta i 45 mL ina bhfuil sreabhán gastrach insamhalta (pH 1.2, ina bhfuil 1% peipsin), sreabhán intestinal (pH 6.8, ina bhfuil 1% trypsin) nó tuaslagán chymotrypsin (100 g/mL, i maolán fosfáite, pH 7.8) chun éifeachtúlacht inslin maidir le nana-phlandaí a chosaint tar éis díhiodráitithe a mheas. Goradh iad ag 37°C le luas corraithe 100 rpm. Bailíodh 500 μL den tuaslagán ag pointí ama éagsúla agus cinneadh tiúchan na hinsline le HPLC.
Rinneadh tástáil ar iompar scaoilte in vitro na NPanna inslin úr-ullmhaithe agus díhiodráitithe tríd an modh mála scagdhealaithe (meáchan móilíneach gearrtha 100 kDa, Spectra Por Inc.). Rinneadh dialysis ar na NPanna tirime úr-ullmhaithe agus athdhéanta i sreabháin ag pH 2.5, pH 6.6, agus pH 7.0 (salann maolaithe fosfáite 0.1 M, PBS) chun timpeallacht pH an bholg, an duodenum, agus an stéig bhig uachtarach a insamhladh, faoi seach. Goradh na samplaí uile ag 37 °C le croitheadh ​​​​leanúnach ag 200 rpm. Súigh an sreabhán lasmuigh den mhála scagdhealaithe 5 mL ag na hamanna seo a leanas: 0.5, 1, 2, 3, 4, agus 6 uair an chloig, agus athlíon an toirt láithreach le scagdhealáit úr. Rinneadh anailís ar éilliú inslin sa sreabhán trí HPLC, agus ríomhadh an ráta scaoilte inslin ó na nana-cháithníní ón gcóimheas idir inslin saor in aisce a scaoileadh agus inslin iomlán atá capsúlaithe sna nana-cháithníní (Cothromóid 3).
Fásadh cealla HepG2 de líne chealla carcanóma heipiteiceallach dhaonna i miasa 60 mm ar trastomhas ag baint úsáide as Meán Iolair Modhnaithe Dulbecco (DMEM) ina raibh 10% séiream féatais bólachta, 100 IU/mL peinicillin, agus 100 μg/mL streiptimícin29. Coinníodh na cultúir ag 37°C, 95% taiseachas coibhneasta, agus 5% CO2. Le haghaidh aistí iontógála, cuireadh cealla HepG2 ag 1 × 105 cealla/ml ar chóras sleamhnán seomra Nunc Lab-Tek 8-tobar (Thermo Fisher, NY, SAM). Le haghaidh aistí cíteatocsaineachta, cuireadh iad i bplátaí 96-tobar (Corning, NY, SAM) ag dlús 5 × 104 cealla/ml.
Baineadh úsáid as an anailís MTT chun cíteatocsaineacht na NPanna inslin úr-ullmhaithe agus díhiodráitithe30 a mheas. Cuireadh cealla HepG2 i bplátaí 96-tobair ag dlús 5 × 104 cealla/mL agus saothraíodh iad ar feadh 7 lá roimh an tástáil. Caolaíodh NPanna inslin go tiúchain éagsúla (50 go 500 μg/mL) i meán cultúir agus ansin tugadh do na cealla iad. Tar éis 24 uair an chloig goradáin, nite na cealla 3 huaire le PBS agus goradh iad le meán ina raibh 0.5 mg/ml MTT ar feadh 4 huaire an chloig breise. Rinneadh measúnú ar chíteatocsaineacht trí laghdú einsímeach MTT teitrazoliam buí go formazan corcra a thomhas ag 570 nm ag baint úsáide as léitheoir pláta speictreafótaiméadair Tecan infinite M200 pro (Tecan, Männedorf, an Eilvéis).
Rinneadh tástáil ar éifeachtúlacht iontógála ceallach NPanna trí mhicreascópacht scanadh léasair chomhfócasach agus anailís sreafa-chíteiméadrachta. Rinneadh gach tobar de chóras sleamhnán seomra Nunc Lab-Tek a chóireáil le FITC-inslin saor in aisce, NPanna luchtaithe le FITC-inslin, agus athchóiríodh 25 μg/mL de NPanna díhiodráitithe FITC-inslin ag an tiúchan céanna agus goradh iad ar feadh 4 uair an chloig. Niteadh na cealla 3 huaire le PBS agus socraíodh iad le 4% paraformaldehyde. Daiteadh núicléis le 4′,6-diamidino-2-feinilindól (DAPI). Breathnaíodh logánú inslin ag baint úsáide as micreascóp comhfócasach scanadh léasair/dhá-fótón Olympus FV1000 (Olympus, Shinjuku City, Tóiceo, an tSeapáin). Le haghaidh anailíse sreafa-chíteiméadrachta, cuireadh na tiúchain chéanna de 10 μg/mL de FITC-inslin saor in aisce, NPanna luchtaithe le FITC-inslin, agus NPanna díhiodráitithe FITC-inslin athintuaslagtha le plátaí 96-tobar a raibh cealla HepG2 curtha iontu agus goradh iad ar feadh 4... uair an chloig. Tar éis 4 uair an chloig de ghoir, baineadh na cealla agus nite iad 3 huaire le FBS. Rinneadh anailís ar 5 × 104 cealla in aghaidh an tsampla le sreabhchítiméadar BD LSR II (BD, Franklin Lakes, New Jersey, Stáit Aontaithe Mheiriceá).
Léirítear na luachanna uile mar mheán ± diall caighdeánach. Rinneadh comparáidí idir na grúpaí uile a mheasúnú ag baint úsáide as ANOVA aontreo nó tástáil-t le IBM SPSS Statistics 26 do Mac (IBM, Endicott, Nua-Eabhrac, SAM) agus measadh go raibh p < 0.05 suntasach ó thaobh staitisticí de.
Léiríonn an staidéar seo solúbthacht agus cumas an triomaithe spraeála chun nana-cháithníní chitosan/TPP/inslin trasnasctha a dhíhiodráitiú le hathbhunú níos fearr i gcomparáid le modhanna caighdeánacha reo-thriomú ag baint úsáide as gníomhairí toirtithe nó crió-chosainteoirí agus cumas ualaigh níos airde. Thug na nana-cháithníní inslin optamaithe meánmhéid na gcáithníní de 318 nm agus éifeachtúlacht incheapsúcháin de 99.4%. Léirigh torthaí SEM agus FTIR tar éis díhiodráitithe nár coinníodh an struchtúr sféarúil ach amháin i nana-cháithníní triomaithe spraeála le agus gan mannitol agus lióifileáilte le mannitol, ach rinneadh nana-cháithníní lióifileáilte gan mannitol a dhíghrádú le linn díhiodráitithe. Sa tástáil chumais athbhunúcháin, léirigh nana-cháithníní inslin triomaithe spraeála gan mannitol an meánmhéid cáithníní is lú agus an t-ualach is airde ar athbhunú. Léirigh iompraíochtaí scaoilte na nana-cháithníní díhiodráitithe seo go léir gur scaoileadh go tapa iad i dtuaslagáin pH = 2.5 agus pH = 7, agus go raibh siad an-chobhsaí i dtuaslagán pH = 6.5. I gcomparáid le nana-cháithníní díhiodráitithe aththuaslagtha eile, na nana-cháithníní... Léirigh na nana-cháithníní inslin tirime a thriomú le spraeáil gan mhainitíol an scaoileadh is tapúla. Tá an toradh seo comhsheasmhach leis an méid a breathnaíodh sa mheasúnú iontógála ceallach, toisc gur choinnigh na nana-cháithníní inslin tirime a thriomú le spraeáil in éagmais mhainitíol éifeachtúlacht iontógála ceallach na nana-cháithníní úr-ullmhaithe beagnach go hiomlán. Tugann na torthaí seo le fios gurb iad nana-cháithníní inslin tirime arna n-ullmhú trí thriomú spraeála saor ó mhainitíol is oiriúnaí le haghaidh tuilleadh próiseála i bhfoirmeacha dáileoige anhidriúla eile, amhail táibléid ó bhéal nó scannáin bhithghreamaitheacha.
Mar gheall ar shaincheisteanna maoine intleachtúla, níl na tacair sonraí a gineadh agus/nó a ndearnadh anailís orthu le linn an staidéir reatha ar fáil go poiblí, ach tá siad ar fáil ó na húdair faoi seach ar iarratas réasúnta.
Kagan, A. Diaibéiteas cineál 2: bunús sóisialta agus eolaíoch, deacrachtaí leighis, agus impleachtaí d’othair agus do dhaoine eile. (McFarlane, 2009).
Singh, AP, Guo, Y., Singh, A., Xie, W. & Jiang, P. Forbairt inslin a chapsúlú: an féidir é a riaradh ó bhéal anois? J. Pharmacy.bio-pharmacy.reservoir.1, 74–92 (2019).
Wong, CY, Al-Salami, H. & Dass, CR Dul chun cinn le déanaí i gcórais seachadta liposóim ó bhéal atá luchtaithe le hinslin chun diaibéiteas a chóireáil.Léirmhíniú.J. Pharmacy.549, 201–217 (2018).