Design of Insulin-Loaded Nanoparticles Enabled by Multistep Control of Nanoprecipitation and Zinc Chelation.
Design of Insulin-Loaded Nanoparticles Enabled by Multistep Control of Nanoprecipitation and Zinc Chelation.
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DOI：
10.1021/acsami.6b16854
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发表时间：
2017-04-05
影响因子：
9.5
通讯作者：
Karnik R
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Chopra S;Bertrand N;Lim JM;Wang A;Farokhzad OC;Karnik R
纳米粒(NP)载体为药物的控制传递提供了新的机会，并有可能解决诸如有效的胰岛素口服传递等挑战。然而，由于很难将胰岛素和其他蛋白质有效地负载到聚合物纳米粒中，它们的应用大多局限于小分子的包裹。为了更好地了解蛋白质在纳米粒子中的包埋过程，我们研究了缓冲条件、离子螯合作用和制备方法对聚乳酸-乙醇酸-聚乙二醇(PLGA-PEG)纳米粒子中胰岛素负载量的影响。我们报道，尽管在缓冲离子存在的情况下，胰岛素结合很弱，很容易从纳米粒子中释放出来，但通过使用螯合锌离子和优化纳米沉淀过程中的pH，胰岛素负载量可以增加10倍以上。我们进一步提供了改变合成参数以控制NP大小的方法，同时保持高胰岛素负荷。这些结果提供了一种简单的方法来提高PLGA-PEG纳米粒的胰岛素负载量，并提供了可能扩展到其他有限负载量的蛋白质药物输送系统的见解。
Nanoparticle (NP) carriers provide new opportunities for controlled delivery of drugs, and have potential to address challenges such as effective oral delivery of insulin. However, due to the difficulty of efficiently loading insulin and other proteins inside polymeric NPs, their use has been mostly restricted to the encapsulation of small molecules. To better understand the processes involved in encapsulation of proteins in NPs, we study how buffer conditions, ionic chelation, and preparation methods influence insulin loading in poly (lactic-co-glycolic acid)–b–poly(ethylene glycol) (PLGA-PEG) NPs. We report that, although insulin is weakly bound and easily released from the NPs in the presence of buffer ions, insulin loading can be increased by over 10-fold with the use of chelating zinc ions and by the optimization of the pH during nanoprecipitation. We further provide ways of changing synthesis parameters to control NP size while maintaining high insulin loading. These results provide a simple method to enhance insulin loading of PLGA-PEG NPs, and provide insights that may extend to other protein drug delivery systems that are subject to limited loading.
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影响因子：
56.9
作者：
HALLASMOLLER, K;PETERSEN, K;SCHLICHTKRULL, J
通讯作者：
SCHLICHTKRULL, J
DOI：
10.1073/pnas.1424684112
发表时间：
2015-02-24
影响因子：
11.1
作者：
Chou, Danny Hung-Chieh;Webber, Matthew J.;Anderson, Daniel G.
通讯作者：
Anderson, Daniel G.
影响因子：
3.4
作者：
KATTAN, J;DROZ, JP;SANCHOGARNIER, H
通讯作者：
SANCHOGARNIER, H
影响因子：
46.2
作者：
Elsabahy M;Wooley KL
通讯作者：
Wooley KL
影响因子：
14
作者：
Cheng, Jianjun;Teply, Benjamin A.;Farokhzad, Omid C.
通讯作者：
Farokhzad, Omid C.