Optimization of Methods for Determination of the Encapsulation Efficiency of Doxorubicin in the Nanoparticles Based on Poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA)

Abstract

РезюмеВведение. Одним из важных физико-химических параметров лекарственных форм на основе наночастиц является степень включения лекарственного вещества (ЛВ) в наночастицы (НЧ). Выбор адекватного метода для оценки этого параметра, в том числе метода разделения свободной и связанной с носителем фракций ЛВ является важной задачей, при решении которой необходимо учитывать особенности конкретной наносомальной лекарственной формы (НЛФ). Цель. Оптимизация методов оценки степени включения ЛВ в НЧ на примере НЛФ доксорубицина на основе НЧ сополимера молочной и гликолевой кислот (PLGA-Dox НЧ). Материалы и методы. PLGA-Dox НЧ были получены методом «двойных эмульсий» (вода/масло/вода) при различных значениях рН внешней водной фазы (7,4/6,4). Размер и распределение частиц по размерам (PDI) определяли методами фотонной корреляционной спектроскопии (ФКС) и просвечивающей электронной микроскопии (ПЭМ). Для оценки степени включения доксорубицина НЧ отделяли методами центрифугирования, ультрафильтрации и гель-фильтрации. Эффективность отделения НЧ методом центрифугирования оценивали по содержанию PLGA в супернатанте методом капиллярного электрофореза (КЭФ). Результаты и обсуждение. Средний гидродинамический диаметр НЧ PLGA-Dox/7,4 и PLGA-Dox/6,4 в воде (ФКС) составил 103 ± 10 нм и 141 ± 8 нм соответственно. По данным ПЭМ размер полученных НЧ составил в среднем 50 ± 16 нм. Степень включения доксорубицина, определенная при отделении наночастиц центрифугированием при ускорении 48254×g, составила 78,9 ± 1,8 % для PLGA-Dox/6,4 НЧ и 91,5 ± 0,9 % для PLGA-Dox/7,4 НЧ, при этом содержание PLGA в супернатанте не превышало 5 %. Меньшее ускорение обеспечивало неполное осаждение НЧ и занижение степени включения. Метод ультрафильтрации (NMWL 50 и 100 кДа) также позволил достоверно определить степень включения, при этом сорбция доксорубицина не превышала 4 %. В то же время отделение НЧ методом гель-фильтрации привело к значительной десорбции доксорубицина с поверхности НЧ за счет создания условий значительного разбавления. Заключение. Для определения степени включения доксорубицина в PLGA-Dox НЧ наилучшим образом подходит метод центрифугирования (оптимальным является ускорение 48254×g) и метод ультрафильтрации при использовании мембранных фильтров с диаметром пор 50 и 100 кДа.