Американский журнал доставки лекарств и терапии Открытый доступ

Абстрактный

Безопасный подход к проектированию с учетом токсичности нанокапсул из диоксида кремния

Качеревская Ольга

Мезопористые кремниевые нанокапсулы являются хорошо известной и ведущей системой наноконтейнеров, применяемой в нескольких областях (защита от коррозии, противообрастающие покрытия, доставка лекарств). Однако уже сообщалось, что мономерное катионное поверхностно-активное вещество гексадецилтриметиламмоний бромид (CTAB), используемое в качестве шаблона при синтезе этих нанокапсул, должно быть заменено из-за того, что является источником токсичности нанокапсул. В этой работе мы исследуем замену CTAB димерными поверхностно-активными веществами, известными как гемини-ПАВ. Работы, уже имеющиеся в литературе, показывают, что гемини-ПАВ, как правило, проявляют меньшую токсичность для пресноводных и морских видов, чем их обычные аналоги. Поэтому это исследование можно рассматривать как безопасный по конструкции подход к синтезу кремниевых нанокапсул путем замены коммерческого поверхностно-активного вещества (CTAB) на гемини-ПАВ (QSB2-12). Нанокапсулы, приготовленные с использованием обоих поверхностно-активных веществ, были полностью охарактеризованы различными методами (БЭТ, ИК-Фурье, ДЛС, ТГА, СЭМ), в то время как эффект краткосрочного воздействия оценивался по отношению к четырем морским видам (зеленые микроводоросли Nannochloropsis gaditana и Tetraselmis chuii, диатомовая водоросль Phaeodactylum tricornutum и микроракообразное Artemia salina).  

Нанокапсула — это наноразмерная оболочка, изготовленная с использованием нетоксичного полимера. Они представляют собой везикулярные структуры, изготовленные из полимерной пленки, которая олицетворяет внутренний жидкий центр в наномасштабе. Нанокапсулы имеют многочисленные применения, включая перспективные клинические применения для транспортировки транквилизаторов, улучшения пищевых продуктов, нутрицевтиков и для самовосстанавливающихся материалов. Преимущества методов экземплификации заключаются в обеспечении этих веществ для обеспечения в неблагоприятных условиях, для контролируемого выброса и для точного нацеливания. Нанокапсулы, вероятно, могут быть использованы в качестве нанороботов или наноботов с МРТ-управлением, несмотря на то, что трудности остаются. Обычный размер нанокапсулы, используемой для различных применений, составляет от 10 до 1000 нм. Тем не менее, в зависимости от планирования и использования нанокапсулы, размер будет более конкретным.  

Nanocapsule structure comprises of nanovesicular framework that is shaped in a center shell game plan. The shell of an ordinary nanocapsule is made of a polymeric layer or covering. The kind of polymers utilized is of biodegradable polyester, as nanocapsules are frequently utilized in natural frameworks. Poly-e-caprolactone (PCL), poly(lactide) (PLA), and poly(lactide-co-glicolide) (PLGA) are commonplace polymers utilized in nanocapsule formation. Other polymers incorporate thiolated poly(methacrylic corrosive) and poly(N-vinyl Pyrrolidone). As manufactured polymers have demonstrated to be increasingly unadulterated and reproducible when thought about normally happening polymers, they are frequently favored for the development nanocapsules. Be that as it may, some regular happening polymers, for example, chitosan, gelatin, sodium alginate, and egg whites are utilized in some medication conveying nanocapsules. Other nanocapsule shells incorporate liposomes, alongside polysaccharides and saccharides. Polysaccharides and saccharides are utilized due to their non-poisonousness and biodegradability. They are appealing to use as they take after organic membranes.   The center of a nanocapsule is made out of an oil surfactant that is explicitly chosen to facilitate with the chose tranquilize inside the polymeric layer. The particular oil utilized must be profoundly solvent with the medication, and non-harmful when utilized in an organic domain. The oil-tranquilize emulsion must have low dissolvability with the polymer film to guarantee that the medication will be conveyed all through the framework appropriately and be discharged at the best possible time and area. At the point when the correct emulsion is gotten, the medication ought to be consistently scattered all through the whole inner depression of the polymeric film. 

Методика иллюстрирования основана на требованиях к некоторым случайным лекарствам или веществам. Эти процедуры основаны на физико-химических свойствах центрального материала, разделительного материала и требуемого размера. Наиболее известными подходами к созданию нанокапсул являются нанопреципитация, эмульсионная дисперсия и растворимое исчезновение. В методе нанопреципитации, также называемом стратегией растворимого вытеснения, нанокапсулы формируются путем создания коллоидной суспензии между двумя отдельными стадиями. Естественная стадия состоит из раствора и смеси природных растворителей. Водная стадия состоит из смеси нерастворителей, которая образует поверхностную пленку. Естественная стадия постепенно вливается в жидкую стадию, которая в этот момент нарушается для формирования коллоидной суспензии. Когда коллоидная суспензия сформирована, она будет находиться в состоянии неустойчивости до тех пор, пока нанокапсулы не начнут формироваться. Размер и состояние нанокапсул зависят от скорости инфузии и скорости перемешивания. Другим обычным методом получения готовых нанокапсул является метод эмульсионной дисперсии. Эта технология состоит из трех стадий: естественной, жидкой и ослабляющей. В этой стратегии естественная стадия добавляется к водной стадии в состояниях высокой дезинтеграции, которые структурируют эмульсию. Во время этой процедуры вода добавляется к эмульсии, что делает растворимое диффузным. Следствием этого эмульсионного распространения является образование нанокапсул. 

 Растворимое исчезновение является еще одним убедительным методом получения готовых нанокапсул. В этой процедуре одинарные или двойные эмульсии формируются из растворителей и используются для формирования суспензии наночастиц. Быстрая гомогенизация или ультразвуковая обработка используется для формирования небольшого размера молекул в суспензии наночастиц. Когда суспензия становится стабильной, растворители исчезают, используя либо непрерывное притягательное перемешивание при комнатной температуре, либо путем уменьшения окружающего давления.