步琦实验室设备贸易(上海)有限公号/p>
已认?/p>
喷雾干燥技术制备裸 siRNA 干粉吸入剁/strong>
自从 RNA 干扰(RNAi)在 20 多年前被发现以来,利用这种基因沉默机制来治疗疾病引起了科学家的关注。小干扰 RNA(siRNA) 是一类双 RNA 分子,长度为 20-25 个碱基对,类似于 miRNA,并且在 RNAi 途径内操作。它干扰了表达与互补的核苷酸序列的特定基因的转录后降解的 mRNA,从而防止翻译。因此它们可以被设计成沉默任何特定蛋白质的表达,通过 RNA 干扰沉默基因治疗各种呼吸系统疾病,这已在动物和临床研究中得到了广泛的研究。siRNA 是一种亲水性、带负电荷的大分子,不能穿透生物膜,需要一个递送载体来促进细胞摄取,以 siRNA 在细胞中发挥其基因沉默作用、/p>
在许多体内研究中,siRNA 与递送载体结合,并通过静脉给药,递送载体可保护 siRNA 免受核酸酶降解和血清蛋白结合。对于呼吸系统的局部效应,吸入是一种有利的给药途径。在酶活性最低的作用位点可以实现高药物浓度,其非侵入性提高了患者的依从性并降低了总治疗成本。肺部给药带来的另一个吸引点是,可能不需要专门的给药载体,而且 siRNA 可获得令人满意的基因沉默效果,这一点已在一些研究中得到证实。但关于 siRNA 的研究中,使用液体气溶胶的研究相对较多,干粉可吸入制剂研究较为有限,本篇文献中科学家重点研究了将 siRNA 以及和不同分散载体如甘露醇和L-亮氨酸通过喷雾干燥进行制剂来考察 siRNA 制备干粉可吸入制剂的可能性、/p>
实验材料和方泔/strong>
? 显示采用超纯水溶解制备甘露醇、L-亮氨酸 HSDNA siRNA 水溶液,所有溶液的总溶质浓度均 1.5% w/v、/p>
仪器参数9/strong>
BUCHI Mini Spray Dryer B-290 & B-296 形成闭环模式
加热温度80℃,吸气率为90%(干燥气流约35m3/h),进料速率 1.4ml/min,雾化气体流量 742L/h。双流体喷嘴,喷冒孔 1.5mm。料液进行雾化干燥,得到的干燥粉末通过旋风分离器收集到玻璃小瓶中,粉末样品收集后室温下保存在带硅胶的干燥器中。将各粉体通过凝胶阻滞试验、粒度检测、SEM、XPS、PXRD HPLC 等方式进行物理化学表征、/p>
▱/span>BUCHI 喷雾干燥 B-290 & 296
结果
? 通过激光衍射测量粉末的粒度?% siRNA 的体积直径较大,范围 2.6-8.0um,可见随着配方 L-亮氨酸含量的增加,粉末的粒径减小、/p>
▱/span>BUCHI Mini Spray Dry B-290 & 296
? 采用凝胶阻滞试验检测喷雾干燥后 siRNA 的结构完整性。所有三种粉体中 siRNA 均保持完整,喷雾干燥后未观察到降解。图2 采用 HPLC 色谱检测结果与凝胶阻滞测定结果一致,从喷雾干燥后造粒粉体中获得的 siRNA 光谱和喷雾干燥前的相应料液中获得的光谱几乎相同(峰重叠)。图3 通过 SEM 观察粉体形态,无亮氨酸粉末显示相对光滑的表面球形,随着亮氨酸的增加,颗粒表面变粗糙,球形变差。当含有甘露醇和L-亮氨酸等质量制剂时,颗粒坍缩,失去球形、/p>
结论
在这项研究中,香港大学和悉尼大学的科学家首次使用喷雾干燥技术将 siRNA 的裸形式配制成可吸入的干粉。研究了 siRNA 与甘露醇 L-亮氨酸共混合后进行喷雾干燥造粒,过去没 siRNA 载量 ?% w/w 的吸入型 siRNA 粉剂(含递送载体)的报道。同 siRNA 经喷雾干燥后,即使没有通常用于络合或封装保护的 siRNA 的递送载体,也能成功保持其完整性;siRNA 粉末呈结晶状,残余水分低,这是稳定配方的关键特征,但含水量都 5%以下,说明喷雾干燥具有良好的工艺可行性。最后掺 L-亮氨酸富集在颗粒表面,显著促进了粉末的分散性,改善 siRNA 粉末的雾化效果。并通过X射线光电子能谱检测,结果表明,L-亮氨酸在颗粒表面富集,作为分散增强剂,能够有效促进粉末的分散。再检测的不同 siRNA 配方中, 50% w/w L-亮氨酸的 siRNA 表现出最佳的空气动力学性能,其高发射分数(EF)约 80%,适度的细颗粒分数(FPF)约 45%,对于干粉吸入剂具有很好实际参考意义。更重要的是,通过凝胶阻滞试验 HPLC 评估,成功地保留 siRNA 的完整性,确保了药物的活性!
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文献来源
Inhaled powder formulation of naked siRNA using spray drying technology with L-leucine as dispersion enhancer
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