Nature.com സന്ദർശിച്ചതിന് നന്ദി. നിങ്ങൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന ബ്രൗസർ പതിപ്പിന് CSS-ന് പരിമിതമായ പിന്തുണയേ ഉള്ളൂ. മികച്ച അനുഭവത്തിനായി, നിങ്ങൾ ഒരു അപ്ഡേറ്റ് ചെയ്ത ബ്രൗസർ ഉപയോഗിക്കാൻ ഞങ്ങൾ ശുപാർശ ചെയ്യുന്നു (അല്ലെങ്കിൽ ഇന്റർനെറ്റ് എക്സ്പ്ലോററിൽ കോംപാറ്റിബിലിറ്റി മോഡ് ഓഫ് ചെയ്യുക). അതേസമയം, തുടർച്ചയായ പിന്തുണ ഉറപ്പാക്കാൻ, സ്റ്റൈലുകളും ജാവാസ്ക്രിപ്റ്റും ഇല്ലാതെ ഞങ്ങൾ സൈറ്റ് പ്രദർശിപ്പിക്കും.
ഉയർന്ന ലോഡിംഗ് ഉള്ളടക്കമുള്ള ഇൻസുലിൻ നാനോകണങ്ങൾ (NP-കൾ) വ്യത്യസ്ത ഡോസേജ് രൂപങ്ങളിൽ വ്യത്യസ്ത പ്രയോഗങ്ങൾ കണ്ടെത്തിയിട്ടുണ്ട്. ക്രയോപ്രൊട്ടക്റ്റന്റായി മാനിറ്റോൾ ഉപയോഗിച്ചോ അല്ലാതെയോ ഇൻസുലിൻ-ലോഡഡ് കൈറ്റോസാൻ നാനോകണങ്ങളുടെ ഘടനയിൽ ഫ്രീസ്-ഡ്രൈയിംഗ്, സ്പ്രേ-ഡ്രൈയിംഗ് പ്രക്രിയകളുടെ സ്വാധീനം വിലയിരുത്തുക എന്നതാണ് ഈ കൃതിയുടെ ലക്ഷ്യം. ഈ നാനോകണങ്ങളെ വീണ്ടും ലയിപ്പിച്ചുകൊണ്ട് ഞങ്ങൾ അവയുടെ ഗുണനിലവാരം വിലയിരുത്തി. നിർജ്ജലീകരണത്തിന് മുമ്പ്, കൈറ്റോസാൻ/സോഡിയം ട്രൈപോളിഫോസ്ഫേറ്റ്/ഇൻസുലിൻ ക്രോസ്-ലിങ്ക്ഡ് നാനോകണങ്ങളുടെ കണികാ വലിപ്പം 318 nm ആയി ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്തു, PDI 0.18 ആയിരുന്നു, എൻക്യാപ്സുലേഷൻ കാര്യക്ഷമത 99.4% ആയിരുന്നു, ലോഡിംഗ് 25.01% ആയിരുന്നു. പുനഃക്രമീകരണത്തിനുശേഷം, മാനിറ്റോൾ ഉപയോഗിക്കാതെ ഫ്രീസ്-ഡ്രൈയിംഗ് രീതി ഉപയോഗിച്ച് ഉൽപ്പാദിപ്പിച്ചവ ഒഴികെയുള്ള എല്ലാ നാനോകണങ്ങളും അവയുടെ ഗോളാകൃതിയിലുള്ള കണികാ ഘടന നിലനിർത്തി. സ്പ്രേ ഉപയോഗിച്ച് നിർജ്ജലീകരണം ചെയ്ത മാനിറ്റോൾ അടങ്ങിയ നാനോകണങ്ങളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, മാനിറ്റോൾ-രഹിത സ്പ്രേ-ഡ്രൈഡ് നാനോകണങ്ങൾ സമാനമായ എൻക്യാപ്സുലേഷൻ നിരക്കുള്ള ഏറ്റവും ചെറിയ ശരാശരി കണികാ വലിപ്പവും (376 nm) ഉയർന്ന ലോഡിംഗ് ഉള്ളടക്കവും (25.02%) കാണിച്ചു. (98.7%), ഉണക്കൽ അല്ലെങ്കിൽ ഫ്രീസ്-ഡ്രൈയിംഗ് ടെക്നിക്കുകൾ വഴി PDI (0.20). മാനിറ്റോൾ ഇല്ലാതെ സ്പ്രേ ഡ്രൈയിംഗ് വഴി ഉണക്കിയ നാനോകണങ്ങൾ ഇൻസുലിൻ ഏറ്റവും വേഗത്തിൽ പുറത്തുവിടുന്നതിനും സെല്ലുലാർ അപ്‌ടേക്കിന്റെ ഏറ്റവും ഉയർന്ന കാര്യക്ഷമതയ്ക്കും കാരണമായി. പരമ്പരാഗത ഫ്രീസ് ഡ്രൈയിംഗ് രീതികളെ അപേക്ഷിച്ച് ക്രയോപ്രൊട്ടക്ടറുകളുടെ ആവശ്യമില്ലാതെ സ്പ്രേ ഡ്രൈയിംഗ് ഇൻസുലിൻ നാനോകണങ്ങളെ നിർജ്ജലീകരണം ചെയ്യുമെന്നും, കൂടുതൽ ലോഡിംഗ് ശേഷി സൃഷ്ടിക്കുമെന്നും, കുറഞ്ഞ അഡിറ്റീവ് ആവശ്യകതകൾ സൃഷ്ടിക്കുമെന്നും, പ്രവർത്തന ചെലവ് ഗണ്യമായ നേട്ടം സൃഷ്ടിക്കുമെന്നും ഈ പഠനം കാണിക്കുന്നു.
1922-ൽ കണ്ടെത്തിയതിനുശേഷം, ഇൻസുലിനും അതിന്റെ ഫാർമസ്യൂട്ടിക്കൽ തയ്യാറെടുപ്പുകളും ടൈപ്പ് 1 പ്രമേഹം (T1DM), ടൈപ്പ് 2 പ്രമേഹം (T1DM) എന്നിവയുള്ള രോഗികളുടെ ജീവൻ രക്ഷിച്ചിട്ടുണ്ട്. എന്നിരുന്നാലും, ഉയർന്ന തന്മാത്രാ ഭാരമുള്ള പ്രോട്ടീൻ എന്ന ഗുണം കാരണം, ഇൻസുലിൻ എളുപ്പത്തിൽ കൂട്ടിച്ചേർക്കപ്പെടുകയും, പ്രോട്ടിയോലൈറ്റിക് എൻസൈമുകൾ വിഘടിപ്പിക്കുകയും, ഫസ്റ്റ്-പാസ് ഇഫക്റ്റ് വഴി ഇല്ലാതാക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ടൈപ്പ് 1 പ്രമേഹം കണ്ടെത്തിയ ആളുകൾക്ക് അവരുടെ ജീവിതകാലം മുഴുവൻ ഇൻസുലിൻ കുത്തിവയ്പ്പുകൾ ആവശ്യമാണ്. തുടക്കത്തിൽ ടൈപ്പ് 2 പ്രമേഹം കണ്ടെത്തിയ പല രോഗികൾക്കും ദീർഘകാല ഇൻസുലിൻ കുത്തിവയ്പ്പുകൾ ആവശ്യമാണ്. ദിവസേനയുള്ള ഇൻസുലിൻ കുത്തിവയ്പ്പുകൾ ഈ വ്യക്തികൾക്ക് ദൈനംദിന വേദനയുടെയും അസ്വസ്ഥതയുടെയും ഗുരുതരമായ ഉറവിടമാണ്, ഇത് മാനസികാരോഗ്യത്തെ പ്രതികൂലമായി ബാധിക്കുന്നു. തൽഫലമായി, ഓറൽ ഇൻസുലിൻ അഡ്മിനിസ്ട്രേഷൻ പോലുള്ള അസ്വസ്ഥതകൾ കുറയ്ക്കുന്ന മറ്റ് തരത്തിലുള്ള ഇൻസുലിൻ അഡ്മിനിസ്ട്രേഷനുകൾ വിപുലമായി പഠിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണ്5, കാരണം അവയ്ക്ക് ലോകമെമ്പാടുമുള്ള ഏകദേശം 5 ബില്യൺ പ്രമേഹ ആളുകളുടെ ജീവിതനിലവാരം പുനഃസ്ഥാപിക്കാൻ കഴിയും.
ഇൻസുലിൻ ഓറൽ ആയി എടുക്കുന്നതിനുള്ള ശ്രമങ്ങളിൽ നാനോപാർട്ടിക്കിൾ സാങ്കേതികവിദ്യ ഗണ്യമായ പുരോഗതി കൈവരിച്ചിട്ടുണ്ട്4,6,7. ശരീരത്തിലെ നിർദ്ദിഷ്ട സ്ഥലങ്ങളിലേക്ക് ലക്ഷ്യം വച്ചുള്ള ഡെലിവറിക്ക് ഇൻസുലിൻ ഡീഗ്രേഡേഷനിൽ നിന്ന് ഫലപ്രദമായി സംയോജിപ്പിച്ച് സംരക്ഷിക്കുന്ന ഒന്ന്. എന്നിരുന്നാലും, കണികാ സസ്പെൻഷനുകളുടെ സ്ഥിരത പ്രശ്നങ്ങൾ കാരണം നാനോപാർട്ടിക്കിൾ ഫോർമുലേഷനുകളുടെ ഉപയോഗത്തിന് നിരവധി പരിമിതികളുണ്ട്. സംഭരണ ​​സമയത്ത് ചില അഗ്രഗേഷൻ സംഭവിക്കാം, ഇത് ഇൻസുലിൻ-ലോഡഡ് നാനോപാർട്ടിക്കിളുകളുടെ ജൈവ ലഭ്യത കുറയ്ക്കുന്നു8. കൂടാതെ, ഇൻസുലിൻ നാനോപാർട്ടിക്കിളുകളുടെ (NPs) സ്ഥിരത ഉറപ്പാക്കാൻ നാനോപാർട്ടിക്കിളുകളുടെയും ഇൻസുലിന്റെയും പോളിമർ മാട്രിക്സിന്റെ രാസ സ്ഥിരതയും പരിഗണിക്കേണ്ടതുണ്ട്. നിലവിൽ, സംഭരണ ​​സമയത്ത് അനാവശ്യ മാറ്റങ്ങൾ തടയുന്നതിനൊപ്പം സ്ഥിരതയുള്ള NP-കൾ സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനുള്ള സുവർണ്ണ നിലവാരമാണ് ഫ്രീസ്-ഡ്രൈയിംഗ് സാങ്കേതികവിദ്യ.
എന്നിരുന്നാലും, ഫ്രീസ്-ഡ്രൈ ചെയ്യുന്നതിന് ക്രയോപ്രൊട്ടക്റ്റന്റുകൾ ചേർക്കേണ്ടതുണ്ട്, ഇത് NP-കളുടെ ഗോളാകൃതിയിലുള്ള ഘടനയെ ഐസ് പരലുകളുടെ മെക്കാനിക്കൽ സമ്മർദ്ദം ബാധിക്കാതിരിക്കാൻ സഹായിക്കുന്നു. ലയോഫിലൈസേഷനുശേഷം ഇൻസുലിൻ നാനോകണങ്ങളുടെ ലോഡ് ഇത് ഗണ്യമായി കുറയ്ക്കുന്നു, കാരണം ക്രയോപ്രൊട്ടക്റ്റന്റ് ഭാര അനുപാതത്തിന്റെ ഭൂരിഭാഗവും ഉൾക്കൊള്ളുന്നു. അതിനാൽ, ഇൻസുലിന്റെ ചികിത്സാ വിൻഡോ കൈവരിക്കുന്നതിന് വലിയ അളവിൽ ഉണങ്ങിയ നാനോകണങ്ങളുടെ ആവശ്യകത കാരണം, ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്ന ഇൻസുലിൻ NP-കൾ പലപ്പോഴും ഓറൽ ടാബ്‌ലെറ്റുകൾ, ഓറൽ ഫിലിമുകൾ പോലുള്ള ഡ്രൈ പൗഡർ ഫോർമുലേഷനുകളുടെ നിർമ്മാണത്തിന് അനുയോജ്യമല്ലെന്ന് കാണപ്പെടുന്നു.
സ്പ്രേ ഡ്രൈയിംഗ് എന്നത് ഫാർമസ്യൂട്ടിക്കൽ വ്യവസായത്തിലെ ദ്രാവക ഘട്ടങ്ങളിൽ നിന്ന് ഉണങ്ങിയ പൊടികൾ ഉൽപ്പാദിപ്പിക്കുന്നതിനുള്ള അറിയപ്പെടുന്നതും ചെലവുകുറഞ്ഞതുമായ ഒരു വ്യാവസായിക തലത്തിലുള്ള പ്രക്രിയയാണ്.10,11. കണിക രൂപീകരണ പ്രക്രിയയിലെ നിയന്ത്രണം നിരവധി ബയോആക്ടീവ് സംയുക്തങ്ങളുടെ ശരിയായ എൻ‌ക്യാപ്സുലേഷൻ അനുവദിക്കുന്നു.12,13. കൂടാതെ, ഓറൽ അഡ്മിനിസ്ട്രേഷനായി എൻ‌ക്യാപ്സുലേറ്റഡ് പ്രോട്ടീനുകൾ തയ്യാറാക്കുന്നതിനുള്ള ഫലപ്രദമായ ഒരു സാങ്കേതികതയായി ഇത് മാറിയിരിക്കുന്നു.സ്പ്രേ ഡ്രൈയിംഗ് സമയത്ത്, വെള്ളം വളരെ വേഗത്തിൽ ബാഷ്പീകരിക്കപ്പെടുന്നു, ഇത് കണികാ കാമ്പിന്റെ താപനില താഴ്ന്ന നിലയിൽ നിലനിർത്താൻ സഹായിക്കുന്നു11,14, ഇത് ചൂട്-സെൻസിറ്റീവ് ഘടകങ്ങൾ എൻ‌ക്യാപ്സുലേറ്റ് ചെയ്യാൻ അതിന്റെ പ്രയോഗത്തെ പ്രാപ്തമാക്കുന്നു.സ്പ്രേ ഡ്രൈയിംഗിന് മുമ്പ്, എൻ‌ക്യാപ്സുലേറ്റഡ് ചേരുവകൾ അടങ്ങിയ ലായനി ഉപയോഗിച്ച് കോട്ടിംഗ് മെറ്റീരിയൽ നന്നായി ഹോമോജെനൈസ് ചെയ്യണം11,14.ഫ്രീസ്-ഡ്രൈയിംഗിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, സ്പ്രേ-ഡ്രൈയിംഗിൽ എൻ‌ക്യാപ്സുലേഷന് മുമ്പുള്ള ഹോമോജെനൈസേഷൻ നിർജ്ജലീകരണ സമയത്ത് എൻ‌ക്യാപ്സുലേഷൻ കാര്യക്ഷമത മെച്ചപ്പെടുത്തുന്നു.സ്പ്രേ-ഡ്രൈയിംഗ് എൻ‌ക്യാപ്സുലേഷൻ പ്രക്രിയയ്ക്ക് ക്രയോപ്രൊട്ടക്ടറുകൾ ആവശ്യമില്ലാത്തതിനാൽ, ഉയർന്ന ലോഡിംഗ് ഉള്ളടക്കമുള്ള ഉണങ്ങിയ എൻ‌പികൾ ഉൽ‌പാദിപ്പിക്കാൻ സ്പ്രേ-ഡ്രൈയിംഗ് ഉപയോഗിക്കാം.
അയോൺ ജെൽ രീതി ഉപയോഗിച്ച് ചിറ്റോസാനും സോഡിയം ട്രൈപോളിഫോസ്ഫേറ്റും ക്രോസ്-ലിങ്ക് ചെയ്തുകൊണ്ട് ഇൻസുലിൻ-ലോഡഡ് എൻ‌പികളുടെ ഉത്പാദനം ഈ പഠനം റിപ്പോർട്ട് ചെയ്യുന്നു. ചില വ്യവസ്ഥകളിൽ രണ്ടോ അതിലധികമോ അയോണിക് സ്പീഷീസുകൾ തമ്മിലുള്ള ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് ഇടപെടലുകളിലൂടെ നാനോകണങ്ങൾ ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്ന ഒരു തയ്യാറെടുപ്പ് രീതിയാണ് അയോൺ ജെലേഷൻ. ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്ത ചിറ്റോസാൻ/സോഡിയം ട്രൈപോളിഫോസ്ഫേറ്റ്/ഇൻസുലിൻ ക്രോസ്-ലിങ്ക്ഡ് നാനോകണങ്ങളെ നിർജ്ജലീകരണം ചെയ്യാൻ ഫ്രീസ്-ഡ്രൈയിംഗ്, സ്പ്രേ-ഡ്രൈയിംഗ് ടെക്നിക്കുകൾ രണ്ടും ഉപയോഗിച്ചു. നിർജ്ജലീകരണത്തിനുശേഷം, അവയുടെ രൂപഘടന SEM വിശകലനം ചെയ്തു. അവയുടെ വലുപ്പ വിതരണം, ഉപരിതല ചാർജ്, PDI, എൻക്യാപ്സുലേഷൻ കാര്യക്ഷമത, ലോഡിംഗ് ഉള്ളടക്കം എന്നിവ അളക്കുന്നതിലൂടെ അവയുടെ പുനഃസംയോജന കഴിവ് വിലയിരുത്തി. വ്യത്യസ്ത നിർജ്ജലീകരണ രീതികളിലൂടെ ഉൽ‌പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന പുനഃസമാഹരിക്കുന്ന നാനോകണങ്ങളുടെ ഗുണനിലവാരം അവയുടെ ഇൻസുലിൻ സംരക്ഷണം, റിലീസ് സ്വഭാവം, സെല്ലുലാർ അപ്‌ടേക്ക് ഫലപ്രാപ്തി എന്നിവ താരതമ്യം ചെയ്തുകൊണ്ട് വിലയിരുത്തി.
മിശ്രിത ലായനിയുടെ pH ഉം ചിറ്റോസാൻ, ഇൻസുലിൻ എന്നിവയുടെ അനുപാതവും അന്തിമ NP-കളുടെ കണിക വലുപ്പത്തെയും എൻക്യാപ്സുലേഷൻ കാര്യക്ഷമതയെയും (EE) ബാധിക്കുന്ന രണ്ട് പ്രധാന ഘടകങ്ങളാണ്, കാരണം അവ അയണോട്രോപിക് ജെലേഷൻ പ്രക്രിയയെ നേരിട്ട് ബാധിക്കുന്നു. മിശ്രിത ലായനിയുടെ pH, കണിക വലുപ്പവും എൻക്യാപ്സുലേഷൻ കാര്യക്ഷമതയുമായി വളരെയധികം ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നുവെന്ന് കാണിക്കുന്നു (ചിത്രം 1a). ചിത്രം 1a-യിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, pH 4.0 ൽ നിന്ന് 6.0 ആയി വർദ്ധിച്ചപ്പോൾ, ശരാശരി കണിക വലുപ്പം (nm) കുറയുകയും EE ഗണ്യമായി വർദ്ധിക്കുകയും ചെയ്തു, അതേസമയം pH 6.5 ആയി വർദ്ധിച്ചപ്പോൾ, ശരാശരി കണിക വലുപ്പം വർദ്ധിക്കാൻ തുടങ്ങി, EE മാറ്റമില്ലാതെ തുടർന്നു. ചിറ്റോസാൻ ഇൻസുലിൻ അനുപാതം വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, ശരാശരി കണിക വലുപ്പവും വർദ്ധിക്കുന്നു. കൂടാതെ, 2.5:1 (w/w)-ൽ കൂടുതൽ ഉയർന്ന ചിറ്റോസാൻ/ഇൻസുലിൻ അനുപാതത്തിൽ നാനോകണങ്ങൾ തയ്യാറാക്കിയപ്പോൾ EE-യിൽ ഒരു മാറ്റവും കണ്ടെത്തിയില്ല (ചിത്രം 1b). അതിനാൽ, ഈ പഠനത്തിലെ ഒപ്റ്റിമൽ തയ്യാറെടുപ്പ് സാഹചര്യങ്ങൾ (pH 6.0, ചിറ്റോസാൻ/ഇൻസുലിൻ മാസ് അനുപാതം) 2.5:1) എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് ഇൻസുലിൻ ലോഡഡ് നാനോകണങ്ങൾ കൂടുതൽ പഠനത്തിനായി തയ്യാറാക്കി. ഈ തയ്യാറെടുപ്പ് അവസ്ഥയിൽ, ഇൻസുലിൻ നാനോകണങ്ങളുടെ ശരാശരി കണികാ വലിപ്പം 318 nm ആയി ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്തു (ചിത്രം 1c), PDI 0.18 ആയിരുന്നു, എംബെഡിംഗ് കാര്യക്ഷമത 99.4% ആയിരുന്നു, സീറ്റ പൊട്ടൻഷ്യൽ 9.8 mv ആയിരുന്നു, ഇൻസുലിൻ ലോഡിംഗ് 25.01% (m/m ) ആയിരുന്നു. ട്രാൻസ്മിഷൻ ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പി (TEM) ഫലങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്ത നാനോകണങ്ങൾ ഏകദേശം ഗോളാകൃതിയിലുള്ളതും താരതമ്യേന ഏകീകൃത വലുപ്പമുള്ളതുമായ വിഭിന്നമായിരുന്നു (ചിത്രം 1d).
ഇൻസുലിൻ നാനോകണങ്ങളുടെ പാരാമീറ്റർ ഒപ്റ്റിമൈസേഷൻ: (എ) ഇൻസുലിൻ നാനോകണങ്ങളുടെ ശരാശരി വ്യാസത്തിലും എൻക്യാപ്സുലേഷൻ കാര്യക്ഷമതയിലും (ഇഇ) പിഎച്ചിന്റെ സ്വാധീനം (ചിറ്റോസാൻ, ഇൻസുലിൻ എന്നിവയുടെ 5:1 മാസ് അനുപാതത്തിൽ തയ്യാറാക്കിയത്); (ബി) ചിറ്റോസാനും ഇൻസുലിൻ എൻ‌പികളുടെ ശരാശരി വ്യാസത്തിലും എൻ‌ക്യാപ്സുലേഷൻ കാര്യക്ഷമതയിലും (ഇഇ) ഇൻസുലിന്റെ മാസ് അനുപാതത്തിന്റെ സ്വാധീനം (പിഎച്ച് 6 ൽ തയ്യാറാക്കിയത്); (സി) ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്ത ഇൻസുലിൻ നാനോകണങ്ങളുടെ കണികാ വലിപ്പ വിതരണം; (ഡി) ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്ത ഇൻസുലിൻ എൻ‌പികളുടെ ടിഇഎം മൈക്രോഗ്രാഫ്.
6.5 pKa ഉള്ള ഒരു ദുർബലമായ പോളിഇലക്ട്രോലൈറ്റാണ് ചിറ്റോസാൻ എന്ന് എല്ലാവർക്കും അറിയാം. അതിന്റെ പ്രധാന അമിനോ ഗ്രൂപ്പ് ഹൈഡ്രജൻ അയോണുകളാൽ പ്രോട്ടോണേറ്റ് ചെയ്യപ്പെടുന്നതിനാൽ ഇത് അസിഡിക് മീഡിയയിൽ പോസിറ്റീവ് ചാർജ് ചെയ്യപ്പെടുന്നു. അതിനാൽ, നെഗറ്റീവ് ചാർജ് ചെയ്ത മാക്രോമോളിക്യൂളുകളെ എൻക്യാപ്സുലേറ്റ് ചെയ്യുന്നതിനുള്ള ഒരു കാരിയറായി ഇത് പലപ്പോഴും ഉപയോഗിക്കുന്നു. ഈ പഠനത്തിൽ, 5.3 എന്ന ഐസോഇലക്ട്രിക് പോയിന്റ് ഉപയോഗിച്ച് ഇൻസുലിൻ എൻക്യാപ്സുലേറ്റ് ചെയ്യാൻ ചിറ്റോസാൻ ഉപയോഗിച്ചു. ചിറ്റോസാൻ ഒരു കോട്ടിംഗ് മെറ്റീരിയലായി ഉപയോഗിക്കുന്നതിനാൽ, അതിന്റെ അനുപാതം വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, നാനോപാർട്ടിക്കിളുകളുടെ പുറം പാളിയുടെ കനം അതിനനുസരിച്ച് വർദ്ധിക്കുന്നു, ഇത് ഒരു വലിയ ശരാശരി കണികാ വലുപ്പത്തിന് കാരണമാകുന്നു. കൂടാതെ, ഉയർന്ന അളവിലുള്ള ചിറ്റോസാന് കൂടുതൽ ഇൻസുലിൻ എൻക്യാപ്സുലേറ്റ് ചെയ്യാൻ കഴിയും. ഞങ്ങളുടെ കാര്യത്തിൽ, ചിറ്റോസാൻ, ഇൻസുലിൻ എന്നിവയുടെ അനുപാതം 2.5:1 ൽ എത്തിയപ്പോൾ EE ഏറ്റവും ഉയർന്നതായിരുന്നു, അനുപാതം വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരുന്നപ്പോൾ EE-യിൽ കാര്യമായ മാറ്റമൊന്നും ഉണ്ടായില്ല.
ചിറ്റോസാൻ, ഇൻസുലിൻ എന്നിവയുടെ അനുപാതത്തിന് പുറമേ, NP-കൾ തയ്യാറാക്കുന്നതിൽ pH നിർണായക പങ്ക് വഹിച്ചു. ഗാൻ തുടങ്ങിയവർ 17 ചിറ്റോസാൻ നാനോപാർട്ടിക്കിളുകളുടെ കണിക വലുപ്പത്തിൽ pH ന്റെ സ്വാധീനത്തെക്കുറിച്ച് പഠിച്ചു. pH 6.0 എത്തുന്നതുവരെ കണിക വലുപ്പത്തിൽ തുടർച്ചയായ കുറവ് അവർ കണ്ടെത്തി, pH > 6.0 ൽ കണിക വലുപ്പത്തിൽ ഗണ്യമായ വർദ്ധനവ് നിരീക്ഷിക്കപ്പെട്ടു, ഇത് ഞങ്ങളുടെ നിരീക്ഷണങ്ങളുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു. pH വർദ്ധിക്കുന്നതിനനുസരിച്ച്, ഇൻസുലിൻ തന്മാത്ര നെഗറ്റീവ് ഉപരിതല ചാർജ് നേടുന്നു, അങ്ങനെ, ചിറ്റോസാൻ/സോഡിയം ട്രൈപോളിഫോസ്ഫേറ്റ് (TPP) സമുച്ചയവുമായുള്ള ഇലക്ട്രോസ്റ്റാറ്റിക് ഇടപെടലുകളെ അനുകൂലിക്കുന്നു, ഇത് ചെറിയ കണിക വലുപ്പത്തിനും ഉയർന്ന EE യ്ക്കും കാരണമാകുന്നു എന്നതാണ് ഈ പ്രതിഭാസത്തിന് കാരണം. എന്നിരുന്നാലും, pH 6.5 ആയി ക്രമീകരിച്ചപ്പോൾ, ചിറ്റോസാനിലെ അമിനോ ഗ്രൂപ്പുകൾ ഡിപ്രോട്ടോണേറ്റ് ചെയ്യപ്പെട്ടു, ഇത് ചിറ്റോസാൻ മടക്കലിന് കാരണമായി. അങ്ങനെ, ഉയർന്ന pH TPP, ഇൻസുലിൻ എന്നിവയുമായി അമിനോ അയോണുകളുടെ കുറവ് കുറയ്ക്കുന്നു, ഇത് കുറഞ്ഞ ക്രോസ്-ലിങ്കിംഗ്, വലിയ അന്തിമ ശരാശരി കണിക വലുപ്പം, കുറഞ്ഞ EE എന്നിവയ്ക്ക് കാരണമാകുന്നു.
ഫ്രീസ്-ഡ്രൈഡ്, സ്പ്രേ-ഡ്രൈഡ് എൻ‌പികളുടെ രൂപഘടനാപരമായ ഗുണങ്ങളുടെ വിശകലനം മികച്ച നിർജ്ജലീകരണ, പൊടി രൂപീകരണ സാങ്കേതിക വിദ്യകൾ തിരഞ്ഞെടുക്കുന്നതിന് വഴികാട്ടും. തിരഞ്ഞെടുത്ത രീതി മയക്കുമരുന്ന് സ്ഥിരത, ഏകീകൃത കണിക ആകൃതി, ഉയർന്ന മയക്കുമരുന്ന് ലോഡിംഗ്, യഥാർത്ഥ ലായനിയിൽ നല്ല ലയിക്കുന്ന സ്വഭാവം എന്നിവ നൽകണം. ഈ പഠനത്തിൽ, രണ്ട് സാങ്കേതിക വിദ്യകളെയും നന്നായി താരതമ്യം ചെയ്യുന്നതിന്, 1% മാനിറ്റോൾ ഉള്ളതോ അല്ലാത്തതോ ആയ ഇൻസുലിൻ എൻ‌പികൾ നിർജ്ജലീകരണ സമയത്ത് ഉപയോഗിച്ചു. ഫ്രീസ് ഡ്രൈയിംഗിനും സ്പ്രേ ഡ്രൈയിംഗിനുമുള്ള വിവിധ ഡ്രൈ പൗഡർ ഫോർമുലേഷനുകളിൽ മാനിറ്റോൾ ഒരു ബൾക്കിംഗ് ഏജന്റായോ ക്രയോപ്രൊട്ടക്റ്റന്റായോ ഉപയോഗിക്കുന്നു. ചിത്രം 2a-യിൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, മാനിറ്റോൾ ഇല്ലാതെ ലയോഫിലൈസ് ചെയ്ത ഇൻസുലിൻ നാനോപാർട്ടിക്കിളുകൾക്ക്, സ്കാനിംഗ് ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പി (SEM) പ്രകാരം വലുതും ക്രമരഹിതവും പരുക്കൻതുമായ പ്രതലങ്ങളുള്ള ഉയർന്ന സുഷിരങ്ങളുള്ള ഒരു പൊടി ഘടന നിരീക്ഷിക്കപ്പെട്ടു. നിർജ്ജലീകരണത്തിനുശേഷം പൊടിയിൽ കുറച്ച് വ്യതിരിക്ത കണികകൾ കണ്ടെത്തി (ചിത്രം 2e). ക്രയോപ്രൊട്ടക്റ്റന്റ് ഇല്ലാതെ ഫ്രീസ്-ഡ്രൈ ചെയ്യുമ്പോൾ മിക്ക എൻ‌പികളും വിഘടിപ്പിക്കപ്പെട്ടതായി ഈ ഫലങ്ങൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. 1% മാനിറ്റോൾ അടങ്ങിയ ഫ്രീസ്-ഡ്രൈഡ്, സ്പ്രേ-ഡ്രൈഡ് ഇൻസുലിൻ നാനോപാർട്ടിക്കിളുകൾക്ക്, മിനുസമാർന്ന പ്രതലങ്ങളുള്ള ഗോളാകൃതിയിലുള്ള നാനോപാർട്ടിക്കിളുകൾ നിരീക്ഷിക്കപ്പെട്ടു (ചിത്രം. 2b,d,f,h). മാനിറ്റോൾ ഇല്ലാതെ സ്പ്രേ-ഡ്രൈ ചെയ്ത ഇൻസുലിൻ നാനോകണങ്ങൾ ഗോളാകൃതിയിൽ തന്നെ തുടർന്നു, പക്ഷേ ഉപരിതലത്തിൽ ചുളിവുകൾ വീണു (ചിത്രം 2c). താഴെയുള്ള റിലീസ് സ്വഭാവത്തിലും സെല്ലുലാർ അപ്‌ടേക്ക് പരിശോധനകളിലും ഗോളാകൃതിയും ചുളിവുകളും നിറഞ്ഞ പ്രതലങ്ങൾ കൂടുതൽ ചർച്ചചെയ്യുന്നു. ഉണക്കിയ NP-കളുടെ ദൃശ്യമായ രൂപത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി, മാനിറ്റോൾ ഇല്ലാതെ സ്പ്രേ-ഡ്രൈ ചെയ്ത NP-കളും മാനിറ്റോൾ ഉപയോഗിച്ച് ഫ്രീസ്-ഡ്രൈ ചെയ്തതും സ്പ്രേ-ഡ്രൈ ചെയ്തതുമായ NP-കളും മികച്ച NP-കൾ പൊടികൾ നൽകി (ചിത്രം 2f,g,h). കണിക പ്രതലങ്ങൾക്കിടയിലുള്ള ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണം വലുതാകുമ്പോൾ, ലയിക്കുന്നതും അതിനാൽ റിലീസ് നിരക്കും കൂടുതലാണ്.
വ്യത്യസ്ത നിർജ്ജലീകരണം ചെയ്ത ഇൻസുലിൻ NP-കളുടെ രൂപഘടന: (എ) മാനിറ്റോൾ ഇല്ലാതെ ലയോഫിലൈസ് ചെയ്ത ഇൻസുലിൻ NP-കളുടെ SEM ചിത്രം; (ബി) മാനിറ്റോൾ ഉള്ള ലയോഫിലൈസ് ചെയ്ത ഇൻസുലിൻ NP-കളുടെ SEM ചിത്രം; (സി) മാനിറ്റോൾ ഇല്ലാതെ സ്പ്രേ-ഡ്രൈ ചെയ്ത ഇൻസുലിൻ NP-കൾ ന്റെ SEM ചിത്രം; (ഡി) മാനിറ്റോൾ ഉപയോഗിച്ച് സ്പ്രേ-ഡ്രൈ ചെയ്ത ഇൻസുലിൻ NP-കളുടെ SEM ചിത്രം; (ഇ) മാനിറ്റോൾ ഇല്ലാതെ ലയോഫിലൈസ് ചെയ്ത ഇൻസുലിൻ NP-കളുടെ പൊടിയുടെ ചിത്രം; (എഫ്) മാനിറ്റോൾ ഉള്ള ലയോഫിലൈസ് ചെയ്ത ഇൻസുലിൻ NP-കളുടെ ചിത്രം; (ജി) മാനിറ്റോൾ ഇല്ലാതെ സ്പ്രേ-ഡ്രൈ ചെയ്ത ഇൻസുലിൻ NP-കളുടെ പൊടിയുടെ ചിത്രം; (എച്ച്) മാനിറ്റോൾ ഉള്ള സ്പ്രേ-ഡ്രൈ ചെയ്ത ഇൻസുലിൻ NP-കളുടെ പൊടിയുടെ ചിത്രം.
ഫ്രീസ്-ഡ്രൈയിംഗ് സമയത്ത്, മാനിറ്റോൾ ഒരു ക്രയോപ്രൊട്ടക്റ്റന്റായി പ്രവർത്തിക്കുന്നു, എൻ‌പികളെ ഒരു രൂപരഹിതമായ രൂപത്തിൽ നിലനിർത്തുകയും ഐസ് ക്രിസ്റ്റലുകളുടെ കേടുപാടുകൾ തടയുകയും ചെയ്യുന്നു19. ഇതിനു വിപരീതമായി, സ്പ്രേ ഡ്രൈയിംഗ് സമയത്ത് ഫ്രീസിംഗ് സ്റ്റെപ്പ് ഇല്ല. അതിനാൽ ഈ രീതിയിൽ മാനിറ്റോൾ ആവശ്യമില്ല. വാസ്തവത്തിൽ, മാനിറ്റോൾ ഇല്ലാതെ സ്പ്രേ-ഡ്രൈ ചെയ്ത എൻ‌പികൾ മുമ്പ് വിവരിച്ചതുപോലെ മികച്ച എൻ‌പികൾ നൽകി. എന്നിരുന്നാലും, എൻ‌പികൾക്ക് കൂടുതൽ ഗോളാകൃതിയിലുള്ള ഘടന നൽകുന്നതിന് മാനിറ്റോളിന് ഇപ്പോഴും സ്പ്രേ-ഡ്രൈയിംഗ് പ്രക്രിയയിൽ ഒരു ഫില്ലറായി പ്രവർത്തിക്കാൻ കഴിയും20 (ചിത്രം 2d), ഇത് അത്തരം എൻ‌ക്യാപ്സുലേറ്റഡ് എൻ‌പികളുടെ ഏകീകൃത റിലീസ് സ്വഭാവം നേടാൻ സഹായിക്കുന്നു. കൂടാതെ, മാനിറ്റോൾ അടങ്ങിയ ഫ്രീസ്-ഡ്രൈഡ്, സ്പ്രേ-ഡ്രൈഡ് ഇൻസുലിൻ എൻ‌പികളിൽ ചില വലിയ കണികകൾ കണ്ടെത്താൻ കഴിയുമെന്ന് വ്യക്തമാണ് (ചിത്രം 2b,d), ഇത് എൻ‌ക്യാപ്സുലേറ്റഡ് ഇൻസുലിനോടൊപ്പം കണികാ കാമ്പിൽ മാനിറ്റോൾ അടിഞ്ഞുകൂടുന്നത് മൂലമാകാം. ചിറ്റോസാൻ പാളിയിലേക്ക്. ഈ പഠനത്തിൽ, നിർജ്ജലീകരണത്തിനു ശേഷവും ഗോളാകൃതിയിലുള്ള ഘടന കേടുകൂടാതെയിരിക്കുന്നുണ്ടെന്ന് ഉറപ്പാക്കാൻ, മാനിറ്റോളിന്റെയും ചിറ്റോസന്റെയും അനുപാതം 5:1 ൽ നിലനിർത്തുന്നു, അതിനാൽ ഒരു വലിയ അളവിലുള്ള ഫില്ലറിന് ഉണങ്ങിയ NP-കളുടെ കണിക വലുപ്പം വർദ്ധിപ്പിക്കാൻ കഴിയും.
ഫ്യൂറിയർ ട്രാൻസ്ഫോം ഇൻഫ്രാറെഡ് അറ്റൻവേറ്റഡ് ടോട്ടൽ റിഫ്ലക്ഷൻ (FTIR-ATR) സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി ഫ്രീ ഇൻസുലിൻ, ചിറ്റോസാൻ, ചിറ്റോസാൻ, ടിപിപി, ഇൻസുലിൻ എന്നിവയുടെ ഭൗതിക മിശ്രിതത്തെ വിശേഷിപ്പിച്ചു. എല്ലാ നിർജ്ജലീകരണം ചെയ്ത എൻ‌പികളെയും FTIR-ATR സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി ഉപയോഗിച്ചാണ് വിശേഷിപ്പിച്ചത്. ശ്രദ്ധേയമായി, മാനിറ്റോൾ ഉപയോഗിച്ച് ഫ്രീസ്-ഡ്രൈ ചെയ്ത എൻ‌പികളിലും മാനിറ്റോൾ ഉപയോഗിച്ചും അല്ലാതെയും സ്പ്രേ-ഡ്രൈ ചെയ്ത എൻ‌പികളിലും 1641, 1543, 1412 സെ.മീ-1 എന്നിവയുടെ ബാൻഡ് തീവ്രത നിരീക്ഷിക്കപ്പെട്ടു (ചിത്രം 3). മുമ്പ് റിപ്പോർട്ട് ചെയ്തതുപോലെ, ശക്തിയിലെ ഈ വർദ്ധനവ് ചിറ്റോസാൻ, ടിപിപി, ഇൻസുലിൻ എന്നിവ തമ്മിലുള്ള ക്രോസ്-ലിങ്കിംഗുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ചിറ്റോസാനും ഇൻസുലിനും തമ്മിലുള്ള പ്രതിപ്രവർത്തനത്തെക്കുറിച്ചുള്ള അന്വേഷണം കാണിക്കുന്നത് ഇൻസുലിൻ-ലോഡഡ് ചിറ്റോസാൻ നാനോപാർട്ടിക്കിളുകളുടെ FTIR സ്പെക്ട്രയിൽ, ചിറ്റോസാൻ ബാൻഡ് ഇൻസുലുമായി ഓവർലാപ്പ് ചെയ്യുകയും കാർബണൈൽ തീവ്രത (1641 സെ.മീ-1), അമിൻ (1543 സെ.മീ-1) ബെൽറ്റ് വർദ്ധിപ്പിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. ടിപിപിയുടെ ട്രൈപോളിഫോസ്ഫേറ്റ് ഗ്രൂപ്പുകൾ അമോണിയം ഗ്രൂപ്പുകളുമായി ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ചിറ്റോസാനിൽ, 1412 സെ.മീ-1 ൽ ഒരു ബാൻഡ് രൂപപ്പെടുന്നു.
സ്വതന്ത്ര ഇൻസുലിൻ, കൈറ്റോസാൻ, കൈറ്റോസാൻ/ടിപിപി/ഇൻസുലിൻ എന്നിവയുടെ ഭൗതിക മിശ്രിതങ്ങൾ, വ്യത്യസ്ത രീതികളിലൂടെ നിർജ്ജലീകരണം ചെയ്ത എൻപികൾ എന്നിവയുടെ FTIR-ATR സ്പെക്ട്ര.
കൂടാതെ, ഈ ഫലങ്ങൾ SEM-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നവയുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നു, മാനിറ്റോൾ ഉപയോഗിച്ച് സ്പ്രേ ചെയ്യുമ്പോഴും ഫ്രീസ്-ഡ്രൈ ചെയ്യുമ്പോഴും എൻക്യാപ്സുലേറ്റഡ് NP-കൾ കേടുകൂടാതെയിരിക്കുമെന്ന് ഇത് കാണിക്കുന്നു, എന്നാൽ മാനിറ്റോളിന്റെ അഭാവത്തിൽ, സ്പ്രേ-ഡ്രൈ ചെയ്യുന്നത് മാത്രമേ എൻക്യാപ്സുലേറ്റഡ് കണികകൾ ഉൽ‌പാദിപ്പിക്കുന്നുള്ളൂ. ഇതിനു വിപരീതമായി, മാനിറ്റോൾ ഇല്ലാതെ ഫ്രീസ്-ഡ്രൈ ചെയ്ത NP-കളുടെ FTIR-ATR സ്പെക്ട്രൽ ഫലങ്ങൾ ചിറ്റോസാൻ, ടിപിപി, ഇൻസുലിൻ എന്നിവയുടെ ഭൗതിക മിശ്രിതവുമായി വളരെ സാമ്യമുള്ളതാണ്. മാനിറ്റോൾ ഇല്ലാതെ ഫ്രീസ്-ഡ്രൈ ചെയ്ത NP-കളിൽ ചിറ്റോസാൻ, ടിപിപി, ഇൻസുലിൻ എന്നിവ തമ്മിലുള്ള ക്രോസ്-ലിങ്കുകൾ ഇനി ഇല്ലെന്ന് ഈ ഫലം സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ക്രയോപ്രൊട്ടക്റ്റന്റ് ഇല്ലാതെ ഫ്രീസ്-ഡ്രൈ ചെയ്യുമ്പോൾ NP-കളുടെ ഘടന നശിപ്പിക്കപ്പെട്ടു, ഇത് SEM ഫലങ്ങളിൽ കാണാൻ കഴിയും (ചിത്രം 2a). നിർജ്ജലീകരണം ചെയ്ത ഇൻസുലിൻ NP-കളുടെ രൂപഘടനയും FTIR ഫലങ്ങളും അടിസ്ഥാനമാക്കി, പുനർനിർമ്മാണ പരീക്ഷണങ്ങൾക്കും മാനിറ്റോൾ-ഫ്രീ NP-കൾക്കും ലയോഫിലൈസ് ചെയ്ത, സ്പ്രേ-ഡ്രൈ ചെയ്ത, മാനിറ്റോൾ-ഫ്രീ NP-കൾ മാത്രമേ ഉപയോഗിച്ചിട്ടുള്ളൂ. നിർജ്ജലീകരണം. ചർച്ച ചെയ്യുക.
ദീർഘകാല സംഭരണത്തിനും മറ്റ് ഫോർമുലേഷനുകളിലേക്ക് പുനഃസംസ്കരണത്തിനും നിർജ്ജലീകരണം ഉപയോഗിക്കുന്നു. സംഭരണത്തിനുശേഷം പുനഃസ്ഥാപിക്കുന്നതിനുള്ള ഉണങ്ങിയ NP-കളുടെ കഴിവ് ടാബ്‌ലെറ്റുകൾ, ഫിലിമുകൾ തുടങ്ങിയ വ്യത്യസ്ത ഫോർമുലേഷനുകളിൽ ഉപയോഗിക്കുന്നതിന് നിർണായകമാണ്. മാനിറ്റോളിന്റെ അഭാവത്തിൽ സ്പ്രേ-ഡ്രൈ ചെയ്ത ഇൻസുലിൻ NP-കളുടെ ശരാശരി കണികാ വലിപ്പം പുനഃസംയോജനത്തിനുശേഷം മാത്രമേ വർദ്ധിച്ചുള്ളൂ എന്ന് ഞങ്ങൾ ശ്രദ്ധിച്ചു. മറുവശത്ത്, മാനിറ്റോളിനൊപ്പം സ്പ്രേ-ഡ്രൈ ചെയ്തതും ഫ്രീസ്-ഡ്രൈ ചെയ്തതുമായ ഇൻസുലിൻ നാനോപാർട്ടിക്കിളുകളുടെ കണികാ വലിപ്പം ഗണ്യമായി വർദ്ധിച്ചു (പട്ടിക 1). ഈ പഠനത്തിലെ എല്ലാ NP-കളുടെയും പുനഃസംയോജനത്തിനുശേഷം PDI, EE എന്നിവ കാര്യമായി മാറിയില്ല (p > 0.05). പുനർലയിച്ചതിനുശേഷം മിക്ക കണികകളും കേടുകൂടാതെയിരിക്കുകയാണെന്ന് ഈ ഫലം സൂചിപ്പിക്കുന്നു. എന്നിരുന്നാലും, മാനിറ്റോൾ ചേർക്കുന്നത് ലയോഫിലൈസ് ചെയ്തതും സ്പ്രേ-ഡ്രൈ ചെയ്തതുമായ മാനിറ്റോൾ നാനോപാർട്ടിക്കിളുകളുടെ ഇൻസുലിൻ ലോഡ് വളരെയധികം കുറയ്ക്കുന്നതിന് കാരണമായി (പട്ടിക 1). ഇതിനു വിപരീതമായി, മാനിറ്റോൾ ഇല്ലാതെ സ്പ്രേ-ഡ്രൈ ചെയ്ത NP-കളുടെ ഇൻസുലിൻ ലോഡ് ഉള്ളടക്കം മുമ്പത്തെപ്പോലെ തന്നെ തുടർന്നു (പട്ടിക 1).
മരുന്ന് വിതരണ ആവശ്യങ്ങൾക്കായി ഉപയോഗിക്കുമ്പോൾ നാനോകണങ്ങളുടെ ലോഡിംഗ് നിർണായകമാണെന്ന് എല്ലാവർക്കും അറിയാം. കുറഞ്ഞ ലോഡിംഗുകളുള്ള NP-കൾക്ക്, ചികിത്സാ പരിധിയിലെത്താൻ വളരെ വലിയ അളവിലുള്ള വസ്തുക്കൾ ആവശ്യമാണ്. എന്നിരുന്നാലും, അത്തരം ഉയർന്ന NP സാന്ദ്രതകളുടെ ഉയർന്ന വിസ്കോസിറ്റി യഥാക്രമം ഓറൽ അഡ്മിനിസ്ട്രേഷനിലും കുത്തിവയ്ക്കാവുന്ന ഫോർമുലേഷനുകളിലും അസൗകര്യത്തിനും ബുദ്ധിമുട്ടിനും കാരണമാകുന്നു 22 . കൂടാതെ, ഇൻസുലിൻ NP-കൾ ടാബ്‌ലെറ്റുകളും വിസ്കോസ് ബയോഫിലിമുകളും നിർമ്മിക്കാനും ഉപയോഗിക്കാം 23, 24, ഇതിന് കുറഞ്ഞ ലോഡിംഗ് തലങ്ങളിൽ വലിയ അളവിൽ NP-കൾ ഉപയോഗിക്കേണ്ടതുണ്ട്, ഇത് വലിയ ടാബ്‌ലെറ്റുകളും വാക്കാലുള്ള പ്രയോഗങ്ങൾക്ക് അനുയോജ്യമല്ലാത്ത കട്ടിയുള്ള ബയോഫിലിമുകളും ഉണ്ടാക്കുന്നു. അതിനാൽ, ഉയർന്ന ഇൻസുലിൻ ലോഡുള്ള നിർജ്ജലീകരണം ചെയ്ത NP-കൾ വളരെ അഭികാമ്യമാണ്. മാനിറ്റോൾ-ഫ്രീ സ്പ്രേ-ഡ്രൈഡ് NP-കളുടെ ഉയർന്ന ഇൻസുലിൻ ലോഡ് ഈ ഇതര ഡെലിവറി രീതികൾക്ക് ആകർഷകമായ നിരവധി ഗുണങ്ങൾ വാഗ്ദാനം ചെയ്യുമെന്ന് ഞങ്ങളുടെ ഫലങ്ങൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.
എല്ലാ നിർജ്ജലീകരണം ചെയ്ത NP-കളും മൂന്ന് മാസത്തേക്ക് റഫ്രിജറേറ്ററിൽ സൂക്ഷിച്ചു. മൂന്ന് മാസത്തെ സംഭരണത്തിൽ എല്ലാ നിർജ്ജലീകരണം ചെയ്ത NP-കളുടെയും രൂപഘടനയിൽ കാര്യമായ മാറ്റമൊന്നും സംഭവിച്ചിട്ടില്ലെന്ന് SEM ഫലങ്ങൾ കാണിച്ചു (ചിത്രം 4). വെള്ളത്തിൽ പുനഃസംയോജിപ്പിച്ചതിനുശേഷം, എല്ലാ NP-കളും EE-യിൽ നേരിയ കുറവ് കാണിക്കുകയും മൂന്ന് മാസത്തെ സംഭരണ ​​കാലയളവിൽ ഏകദേശം ഒരു ചെറിയ അളവിൽ (~5%) ഇൻസുലിൻ പുറത്തുവിടുകയും ചെയ്തു (പട്ടിക 2). എന്നിരുന്നാലും, എല്ലാ നാനോകണങ്ങളുടെയും ശരാശരി കണികാ വലിപ്പം വർദ്ധിച്ചു. മാനിറ്റോൾ ഇല്ലാതെ സ്പ്രേ-ഡ്രൈ ചെയ്ത NP-കളുടെ കണികാ വലിപ്പം 525 nm ആയി വർദ്ധിച്ചു, അതേസമയം മാനിറ്റോൾ അടങ്ങിയ സ്പ്രേ-ഡ്രൈഡ്, ഫ്രീസ്-ഡ്രൈഡ് NP-കളുടെ കണികാ വലിപ്പം യഥാക്രമം 872 ഉം 921 nm ഉം ആയി വർദ്ധിച്ചു (പട്ടിക 2).
മൂന്ന് മാസത്തേക്ക് സൂക്ഷിച്ചിരിക്കുന്ന വ്യത്യസ്ത നിർജ്ജലീകരണം ചെയ്ത ഇൻസുലിൻ NP-കളുടെ രൂപഘടന: (എ) മാനിറ്റോൾ അടങ്ങിയ ലയോഫിലൈസ് ചെയ്ത ഇൻസുലിൻ NP-കളുടെ SEM ചിത്രം; (ബി) മാനിറ്റോൾ ഇല്ലാതെ സ്പ്രേ-ഉണക്കിയ ഇൻസുലിൻ നാനോകണങ്ങളുടെ SEM ചിത്രം; (സി) മാനിറ്റോൾ ഇല്ലാതെ സ്പ്രേ-ഉണക്കിയ ഇൻസുലിൻ NP-കളുടെ SEM ചിത്രങ്ങൾ.
കൂടാതെ, മാനിറ്റോൾ ഉപയോഗിച്ച് സ്പ്രേ-ഡ്രൈ ചെയ്ത് ഫ്രീസ്-ഡ്രൈ ചെയ്ത പുനർനിർമ്മിച്ച ഇൻസുലിൻ നാനോകണങ്ങളിൽ അവക്ഷിപ്തങ്ങൾ കാണപ്പെട്ടു (ചിത്രം S2). വെള്ളത്തിൽ വലിയ കണികകൾ ശരിയായി സസ്പെൻഡ് ചെയ്യാത്തതുകൊണ്ടാകാം ഇത് സംഭവിക്കുന്നത്. സ്പ്രേ ഡ്രൈയിംഗ് ടെക്നിക്കിന് ഇൻസുലിൻ നാനോകണങ്ങളെ നിർജ്ജലീകരണത്തിൽ നിന്ന് സംരക്ഷിക്കാൻ കഴിയുമെന്നും ഫില്ലറുകളോ ക്രയോപ്രൊട്ടക്ടറുകളോ ഇല്ലാതെ ഉയർന്ന അളവിൽ ഇൻസുലിൻ നാനോകണങ്ങൾ ലഭിക്കുമെന്നും മുകളിൽ പറഞ്ഞ എല്ലാ ഫലങ്ങളും തെളിയിക്കുന്നു.
നിർജ്ജലീകരണത്തിനു ശേഷമുള്ള എൻസൈമാറ്റിക് ദഹനത്തിനെതിരെ NP-കളുടെ സംരക്ഷണ കഴിവ് തെളിയിക്കുന്നതിനായി pH = 2.5 മീഡിയത്തിൽ പെപ്‌സിൻ, ട്രിപ്‌സിൻ, α-കൈമോട്രിപ്‌സിൻ എന്നിവ ഉപയോഗിച്ച് ഇൻസുലിൻ നിലനിർത്തൽ പരീക്ഷിച്ചു. നിർജ്ജലീകരണം സംഭവിച്ച NP-കളുടെ ഇൻസുലിൻ നിലനിർത്തൽ പുതുതായി തയ്യാറാക്കിയ NP-കളുടേതുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തി, നെഗറ്റീവ് നിയന്ത്രണമായി ഫ്രീ ഇൻസുലിൻ ഉപയോഗിച്ചു. ഈ പഠനത്തിൽ, മൂന്ന് എൻസൈമാറ്റിക് ചികിത്സകളിലും 4 മണിക്കൂറിനുള്ളിൽ ഫ്രീ ഇൻസുലിൻ ദ്രുതഗതിയിലുള്ള ഇൻസുലിൻ ഉന്മൂലനം കാണിച്ചു (ചിത്രം 5a-c). ഇതിനു വിപരീതമായി, മാനിറ്റോൾ ഉപയോഗിച്ച് ഫ്രീസ്-ഡ്രൈ ചെയ്ത NP-കളുടെയും മാനിറ്റോൾ ഉപയോഗിച്ചോ അല്ലാതെയോ സ്പ്രേ-ഡ്രൈ ചെയ്ത NP-കളുടെയും ഇൻസുലിൻ എലിമിനേഷൻ പരിശോധനയിൽ എൻസൈമാറ്റിക് ദഹനത്തിനെതിരെ ഈ NP-കളുടെ ഗണ്യമായ ഉയർന്ന സംരക്ഷണം കാണിച്ചു, ഇത് പുതുതായി തയ്യാറാക്കിയ ഇൻസുലിൻ NP-കളുടേതിന് സമാനമാണ് (ചിത്രം 1).5a-c). പെപ്‌സിൻ, ട്രിപ്‌സിൻ, α-കൈമോട്രിപ്‌സിൻ എന്നിവയിലെ നാനോകണങ്ങളുടെ സഹായത്തോടെ, ഇൻസുലിന്റെ 50%, 60%, 75% എന്നിവയിൽ കൂടുതൽ യഥാക്രമം 4 മണിക്കൂറിനുള്ളിൽ സംരക്ഷിക്കാൻ കഴിഞ്ഞു (ചിത്രം 5a-c). ഇൻസുലിൻ-സംരക്ഷക കഴിവ് രക്തത്തിലേക്ക് ഇൻസുലിൻ ആഗിരണം ചെയ്യപ്പെടാനുള്ള സാധ്യത വർദ്ധിപ്പിക്കും25. മാനിറ്റോൾ ഉപയോഗിച്ചോ അല്ലാതെയോ സ്പ്രേ ഡ്രൈ ചെയ്യുന്നതും മാനിറ്റോൾ ഉപയോഗിച്ച് ഫ്രീസ്-ഡ്രൈ ചെയ്യുന്നതും നിർജ്ജലീകരണത്തിനുശേഷം എൻ‌പികളുടെ ഇൻസുലിൻ-സംരക്ഷക കഴിവ് സംരക്ഷിക്കുമെന്ന് ഈ ഫലങ്ങൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.
നിർജ്ജലീകരണം സംഭവിച്ച ഇൻസുലിൻ എൻ‌പികളുടെ സംരക്ഷണവും പ്രകാശന സ്വഭാവവും: (എ) പെപ്‌സിൻ ലായനിയിൽ ഇൻസുലിൻ സംരക്ഷണം; (ബി) ട്രിപ്‌സിൻ ലായനിയിൽ ഇൻസുലിൻ സംരക്ഷണം; (സി) α-കൈമോട്രിപ്‌സിൻ ലായനി ഉപയോഗിച്ച് ഇൻസുലിൻ സംരക്ഷണം; (ഡി) pH = 2.5 ലായനിയിൽ നിർജ്ജലീകരണം സംഭവിച്ച NP-കളുടെ പ്രകാശന സ്വഭാവം; (ഇ) pH = 6.6 ലായനിയിൽ നിർജ്ജലീകരണം സംഭവിച്ച NP-കളുടെ പ്രകാശന സ്വഭാവം; (എഫ്) pH = 7.0 ലായനിയിൽ നിർജ്ജലീകരണം സംഭവിച്ച NP-കളുടെ പ്രകാശന സ്വഭാവം.
ഇൻസുലിൻ പ്രതിരോധത്തിൽ ചെലുത്തുന്ന സ്വാധീനം പരിശോധിക്കുന്നതിനായി, പുതുതായി തയ്യാറാക്കിയതും പുനർനിർമ്മിച്ചതുമായ ഡ്രൈ ഇൻസുലിൻ NP-കൾ വിവിധ ബഫറുകളിൽ (pH = 2.5, 6.6, 7.0) 37 °C-ൽ ഇൻകുബേറ്റ് ചെയ്തു, ആമാശയം, ഡുവോഡിനം, മുകളിലെ ചെറുകുടൽ എന്നിവയുടെ pH പരിസ്ഥിതിയെ അനുകരിച്ചു. വ്യത്യസ്ത പരിതസ്ഥിതികളിലെ റിലീസ് സ്വഭാവം. ദഹനനാളത്തിന്റെ ശകലം. pH = 2.5 ൽ, ഇൻസുലിൻ-ലോഡഡ് NP-കളും വീണ്ടും ലയിപ്പിച്ച ഡ്രൈ ഇൻസുലിൻ NP-കളും ആദ്യ ഒരു മണിക്കൂറിനുള്ളിൽ ഒരു പ്രാരംഭ പൊട്ടിത്തെറിക്കുന്ന റിലീസ് കാണിച്ചു, തുടർന്ന് അടുത്ത 5 മണിക്കൂറിനുള്ളിൽ ഒരു മന്ദഗതിയിലുള്ള റിലീസ് (ചിത്രം 5d). തുടക്കത്തിൽ ഈ ദ്രുത റിലീസ്, കണികയുടെ ആന്തരിക ഘടനയിൽ പൂർണ്ണമായും നിശ്ചലമാകാത്ത പ്രോട്ടീൻ തന്മാത്രകളുടെ ദ്രുത ഉപരിതല ഡീസോർപ്ഷന്റെ ഫലമായിരിക്കാം. pH = 6.5 ൽ, ഇൻസുലിൻ-ലോഡഡ് NP-കളും പുനർനിർമ്മിച്ച ഡ്രൈ ഇൻസുലിൻ NP-കളും 6 മണിക്കൂറിനുള്ളിൽ സുഗമവും സാവധാനത്തിലുള്ളതുമായ റിലീസ് കാണിച്ചു, കാരണം ടെസ്റ്റ് ലായനിയുടെ pH NP-കൾ തയ്യാറാക്കിയ ലായനിയുടേതിന് സമാനമായിരുന്നു (ചിത്രം 5e). pH = 7 ൽ, NP-കൾ അസ്ഥിരമായിരുന്നു, ആദ്യത്തെ രണ്ട് മണിക്കൂറിനുള്ളിൽ ഏതാണ്ട് പൂർണ്ണമായും വിഘടിച്ചു (ചിത്രം 5f). ഉയർന്ന pH-ൽ ചിറ്റോസന്റെ ഡിപ്രോട്ടോണേഷൻ സംഭവിക്കുന്നതിനാലാണിത്, ഇത് കുറഞ്ഞ കോം‌പാക്റ്റ് പോളിമർ നെറ്റ്‌വർക്കിനും ലോഡ് ചെയ്ത ഇൻസുലിൻ റിലീസിനും കാരണമാകുന്നു.
കൂടാതെ, മാനിറ്റോൾ ഇല്ലാതെ സ്പ്രേ-ഡ്രൈ ചെയ്ത ഇൻസുലിൻ NP-കൾ മറ്റ് നിർജ്ജലീകരണം ചെയ്ത NP-കളെ അപേക്ഷിച്ച് വേഗതയേറിയ റിലീസ് പ്രൊഫൈൽ കാണിച്ചു (ചിത്രം 5d-f). മുമ്പ് വിവരിച്ചതുപോലെ, മാനിറ്റോൾ ഇല്ലാതെ ഉണക്കിയ പുനർനിർമ്മിച്ച ഇൻസുലിൻ NP-കൾ ഏറ്റവും ചെറിയ കണിക വലുപ്പം കാണിച്ചു. ചെറിയ കണികകൾ ഒരു വലിയ ഉപരിതല വിസ്തീർണ്ണം നൽകുന്നു, അതിനാൽ പ്രസക്തമായ മരുന്നിന്റെ ഭൂരിഭാഗവും കണിക ഉപരിതലത്തിലോ സമീപത്തോ ആയിരിക്കും, അതിന്റെ ഫലമായി ദ്രുതഗതിയിലുള്ള മരുന്ന് പ്രകാശനം ഉണ്ടാകുന്നു26.
NP-കളുടെ സൈറ്റോടോക്സിസിറ്റി MTT അസ്സേ പരിശോധിച്ചു. ചിത്രം S4-ൽ കാണിച്ചിരിക്കുന്നതുപോലെ, 50–500 μg/ml സാന്ദ്രതയിൽ എല്ലാ നിർജ്ജലീകരണം ചെയ്ത NP-കളും കോശ പ്രവർത്തനക്ഷമതയെ കാര്യമായി ബാധിക്കുന്നില്ലെന്ന് കണ്ടെത്തി, ഇത് സൂചിപ്പിക്കുന്നത് എല്ലാ നിർജ്ജലീകരണം ചെയ്ത NP-കളും ചികിത്സാ വിൻഡോയിലെത്താൻ സുരക്ഷിതമായി ഉപയോഗിക്കാമെന്നാണ്.
ഇൻസുലിൻ അതിന്റെ ശാരീരിക പ്രവർത്തനങ്ങൾ നിർവഹിക്കുന്ന പ്രധാന അവയവമാണ് കരൾ. ഇൻ വിട്രോ ഹെപ്പറ്റോസൈറ്റ് അപ്‌ടേക്ക് മോഡലായി സാധാരണയായി ഉപയോഗിക്കുന്ന ഒരു മനുഷ്യ ഹെപ്പറ്റോമ സെൽ ലൈനാണ് ഹെപ്പ്ജി2 സെല്ലുകൾ. ഫ്രീസ്-ഡ്രൈയിംഗ്, സ്പ്രേ-ഡ്രൈയിംഗ് രീതികൾ ഉപയോഗിച്ച് നിർജ്ജലീകരണം ചെയ്ത എൻ‌പികളുടെ സെല്ലുലാർ അപ്‌ടേക്ക് വിലയിരുത്താൻ ഇവിടെ ഹെപ്പ്ജി2 സെല്ലുകൾ ഉപയോഗിച്ചു. 25 μg/mL സാന്ദ്രതയിൽ സൗജന്യ FITC ഇൻസുലിൻ ഉപയോഗിച്ച് നിരവധി മണിക്കൂർ ഇൻകുബേഷനുശേഷം ഫ്ലോ സൈറ്റോമെട്രിയും കാഴ്ചയും ഉപയോഗിച്ച് കോൺഫോക്കൽ ലേസർ സ്കാനിംഗ് വഴിയുള്ള സെല്ലുലാർ അപ്‌ടേക്ക്, തുല്യ ഇൻസുലിൻ സാന്ദ്രതയിൽ പുതുതായി തയ്യാറാക്കിയ FITC ഇൻസുലിൻ-ലോഡഡ് എൻ‌പികളും നിർജ്ജലീകരണം ചെയ്ത FITC ഇൻസുലിൻ-ലോഡഡ് എൻ‌പികളും ക്വാണ്ടിറ്റേറ്റീവ് മൈക്രോസ്കോപ്പി (CLSM) നിരീക്ഷണങ്ങൾ നടത്തി. മാനിറ്റോൾ ഇല്ലാത്ത ലയോഫിലൈസ് ചെയ്ത എൻ‌പികൾ നിർജ്ജലീകരണ സമയത്ത് നശിപ്പിക്കപ്പെട്ടു, ഈ പരിശോധനയിൽ അവ വിലയിരുത്തിയില്ല. പുതുതായി തയ്യാറാക്കിയ ഇൻസുലിൻ-ലോഡഡ് എൻ‌പികൾ, മാനിറ്റോൾ ഉള്ള ലയോഫിലൈസ് ചെയ്ത എൻ‌പികൾ, മാനിറ്റോൾ ഉള്ളതും ഇല്ലാത്തതുമായ സ്പ്രേ-ഡ്രൈ ചെയ്ത എൻ‌പികൾ (ചിത്രം 6a) എന്നിവയുടെ ഇൻട്രാ സെല്ലുലാർ ഫ്ലൂറസെൻസ് തീവ്രത 4.3, 2.6 ആയിരുന്നു, സ്വതന്ത്ര ഇൻസുലിനേക്കാൾ 2.4, 4.1 മടങ്ങ് കൂടുതലാണ്. യഥാക്രമം FITC-ഇൻസുലിൻ ഗ്രൂപ്പ് (ചിത്രം 6b). പഠനത്തിൽ ഉൽ‌പാദിപ്പിക്കപ്പെടുന്ന ഇൻസുലിൻ-ലോഡഡ് നാനോപാർട്ടിക്കിളുകളുടെ വലിപ്പം കുറവായതിനാൽ, സ്വതന്ത്ര ഇൻസുലിനേക്കാൾ എൻ‌ക്യാപ്സുലേറ്റഡ് ഇൻസുലിൻ സെല്ലുലാർ ആഗിരണം ചെയ്യുന്നതിൽ കൂടുതൽ ശക്തമാണെന്ന് ഈ ഫലങ്ങൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.
പുതുതായി തയ്യാറാക്കിയ NP-കളും നിർജ്ജലീകരണം ചെയ്ത NP-കളും ഉപയോഗിച്ച് 4 മണിക്കൂർ ഇൻകുബേഷനുശേഷം HepG2 സെൽ അപ്‌ടേക്ക്: (എ) HepG2 സെല്ലുകൾ FITC-ഇൻസുലിൻ അപ്‌ടേക്കിന്റെ വിതരണം. (ബി) ഫ്ലോ സൈറ്റോമെട്രി വിശകലനം ചെയ്ത ഫ്ലൂറസെൻസ് തീവ്രതയുടെ ജ്യാമിതീയ ശരാശരി (n = 3), *P < 0.05 സ്വതന്ത്ര ഇൻസുലിനുമായി താരതമ്യം ചെയ്യുമ്പോൾ.
അതുപോലെ, പുതുതായി തയ്യാറാക്കിയ FITC-ഇൻസുലിൻ-ലോഡഡ് NP-കളുടെയും FITC-ഇൻസുലിൻ-ലോഡഡ് സ്പ്രേ-ഡ്രൈഡ് NP-കളുടെയും (മാനിറ്റോൾ ഇല്ലാതെ) FITC ഫ്ലൂറസെൻസ് തീവ്രത മറ്റ് സാമ്പിളുകളേക്കാൾ വളരെ ശക്തമാണെന്ന് CLSM ചിത്രങ്ങൾ കാണിച്ചു (ചിത്രം 6a). കൂടാതെ, മാനിറ്റോൾ ചേർത്തതോടെ, ലായനിയുടെ ഉയർന്ന വിസ്കോസിറ്റി സെല്ലുലാർ ആഗിരണം പ്രതിരോധം വർദ്ധിപ്പിച്ചു, ഇത് ഇൻസുലിൻ വ്യാപനം കുറയുന്നതിന് കാരണമായി. വീണ്ടും ലയിച്ചതിനുശേഷം അവയുടെ കണികാ വലിപ്പം ഫ്രീസ്-ഡ്രൈഡ് NP-കളേക്കാൾ ചെറുതായതിനാൽ മാനിറ്റോൾ-രഹിത സ്പ്രേ-ഡ്രൈഡ് NP-കൾ ഏറ്റവും ഉയർന്ന സെല്ലുലാർ ആഗിരണം കാര്യക്ഷമത പ്രകടിപ്പിച്ചുവെന്ന് ഈ ഫലങ്ങൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.
ചിറ്റോസാൻ (ശരാശരി തന്മാത്രാ ഭാരം 100 KDa, 75–85% ഡീഅസെറ്റിലേറ്റഡ്) സിഗ്മ-ആൽഡ്രിച്ചിൽ നിന്ന് വാങ്ങി. (ഓക്ക്‌വില്ലെ, ഒന്റാറിയോ, കാനഡ). സോഡിയം ട്രൈപോളിഫോസ്ഫേറ്റ് (TPP) VWR (റാഡ്‌നോർ, പെൻസിൽവാനിയ, യുഎസ്എ) യിൽ നിന്ന് വാങ്ങി. ഈ പഠനത്തിൽ ഉപയോഗിച്ച റീകോമ്പിനന്റ് ഹ്യൂമൻ ഇൻസുലിൻ ഫിഷർ സയന്റിഫിക്കിൽ നിന്ന് (വാൾത്താം, എംഎ, യുഎസ്എ) ലഭിച്ചു. ഫ്ലൂറസെൻ ഐസോത്തിയോസയനേറ്റ് (FITC)-ലേബൽ ചെയ്ത ഹ്യൂമൻ ഇൻസുലിനും 4′,6-ഡയാമിഡിനോ-2-ഫെനൈലിൻഡോൾ ഡൈഹൈഡ്രോക്ലോറൈഡും (DAPI) സിഗ്മ-ആൽഡ്രിച്ചിൽ നിന്ന് വാങ്ങി. (ഓക്ക്‌വില്ലെ, ഒന്റാറിയോ, കാനഡ) ഹെപ്പ്ജി2 സെൽ ലൈൻ എടിസിസിയിൽ നിന്ന് (മനാസാസ്, വിർജീനിയ, യുഎസ്എ) ലഭിച്ചു. മറ്റെല്ലാ റിയാക്ടറുകളും അനലിറ്റിക്കൽ അല്ലെങ്കിൽ ക്രോമാറ്റോഗ്രാഫിക് ഗ്രേഡ് ആയിരുന്നു.
0.1% അസറ്റിക് ആസിഡ് അടങ്ങിയ ഇരട്ട വാറ്റിയെടുത്ത വെള്ളത്തിൽ (DD വെള്ളം) ലയിപ്പിച്ച് 1 mg/ml CS ലായനി തയ്യാറാക്കുക. യഥാക്രമം DD വെള്ളത്തിലും 0.1% അസറ്റിക് ആസിഡിലും ലയിപ്പിച്ച് TPP, ഇൻസുലിൻ എന്നിവയുടെ 1 mg/ml ലായനി തയ്യാറാക്കുക. പോളിട്രോൺ PCU-2-110 ഹൈ സ്പീഡ് ഹോമോജെനൈസർ (ബ്രിങ്ക്മാൻ ഇൻഡ്. വെസ്റ്റ്ബറി, NY, USA) ഉപയോഗിച്ചാണ് പ്രീ-എമൽഷൻ തയ്യാറാക്കിയത്. തയ്യാറാക്കൽ പ്രക്രിയ ഇപ്രകാരമാണ്: ആദ്യം, 2ml TPP ലായനി 4ml ഇൻസുലിൻ ലായനിയിൽ ചേർക്കുന്നു, മിശ്രിതം 30 മിനിറ്റ് ഇളക്കി പൂർണ്ണമായും കലർത്തുന്നു. തുടർന്ന്, മിശ്രിത ലായനി ഒരു സിറിഞ്ചിലൂടെ ഹൈ-സ്പീഡ് സ്റ്റിക്കിങ്ങിൽ (10,000 rpm) ഒരു സിറിഞ്ചിലൂടെ CS ലായനിയിലേക്ക് ഡ്രോപ്പ്‌വൈസായി ചേർത്തു. മിശ്രിതങ്ങളെ ഒരു ഐസ് ബാത്തിൽ ഹൈ-സ്പീഡ് സ്റ്റിക്കിങ്ങിൽ (15,000 rpm) 30 മിനിറ്റ് സൂക്ഷിച്ചു, ക്രോസ്-ലിങ്ക്ഡ് ഇൻസുലിൻ NP-കൾ ലഭിക്കുന്നതിന് അവയെ ഒരു നിശ്ചിത pH-ലേക്ക് ക്രമീകരിച്ചു. ഇൻസുലിൻ NP-കളുടെ കണികാ വലിപ്പം കൂടുതൽ ഏകീകരിക്കാനും കുറയ്ക്കാനും, അവ ഒരു പ്രോബ്-ടൈപ്പ് സോണിക്കേറ്റർ (UP 200ST, Hielscher Ultrasonics, Teltow, Germany) ഉപയോഗിച്ച് ഒരു ഐസ് ബാത്തിൽ 30 മിനിറ്റ് കൂടി സോണിക്കേറ്റ് ചെയ്തു.
ഡൈനാമിക് ലൈറ്റ് സ്‌കാറ്ററിംഗ് (DLS) അളവുകൾ ഉപയോഗിച്ച്, ലൈറ്റൈസർ 500 (ആന്റൺ പാർ, ഗ്രാസ്, ഓസ്ട്രിയ) ഉപയോഗിച്ച് 25°C-ൽ DD വെള്ളത്തിൽ നേർപ്പിച്ച് ഇൻസുലിൻ NPS പരിശോധിച്ചു. രൂപശാസ്ത്രവും വലുപ്പ വിതരണവും ഒരു ഹിറ്റാച്ചി H7600 ട്രാൻസ്മിഷൻ ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പ് (TEM) (ഹിറ്റാച്ചി, ടോക്കിയോ, ജപ്പാൻ) ഉപയോഗിച്ച് വിശേഷിപ്പിക്കപ്പെട്ടു, തുടർന്ന് ഹിറ്റാച്ചി ഇമേജിംഗ് സോഫ്റ്റ്‌വെയർ (ഹിറ്റാച്ചി, ടോക്കിയോ, ജപ്പാൻ) ഉപയോഗിച്ച് ചിത്രങ്ങൾ വിശകലനം ചെയ്തു. ഇൻസുലിൻ NP-കളുടെ എൻക്യാപ്‌സുലേഷൻ കാര്യക്ഷമതയും (EE) ലോഡിംഗ് ശേഷിയും (LC) വിലയിരുത്തുന്നതിന്, NP-കളെ 100 kDa എന്ന തന്മാത്രാ ഭാരം കട്ട്-ഓഫ് ഉള്ള അൾട്രാഫിൽട്രേഷൻ ട്യൂബുകളിലേക്ക് പൈപ്പ് ചെയ്‌ത് 500 xg-ൽ 30 മിനിറ്റ് സെൻട്രിഫ്യൂജ് ചെയ്‌തു. ഫിൽട്രേറ്റിലെ അൺഎൻക്യാപ്‌സുലേറ്റഡ് ഇൻസുലിൻ ഒരു എജിലന്റ് 1100 സീരീസ് HPLC സിസ്റ്റം (എജിലന്റ്, സാന്താ ക്ലാര, കാലിഫോർണിയ, യുഎസ്എ) ഉപയോഗിച്ച് അളക്കുന്നു. ക്വാട്ടേണറി പമ്പ്, ഓട്ടോസാംപ്ലർ, കോളം ഹീറ്റർ, ഡിഎഡി ഡിറ്റക്ടർ. ഇൻസുലിൻ ഒരു സി18 കോളം (സോർബാക്സ്, 3.5 μm, 4.6 mm × 150 mm, അജിലന്റ്, യുഎസ്എ) ഉപയോഗിച്ച് വിശകലനം ചെയ്യുകയും 214 nm ൽ കണ്ടെത്തുകയും ചെയ്തു. മൊബൈൽ ഘട്ടം അസെറ്റോണിട്രൈലും വെള്ളവും ആയിരുന്നു, അതിൽ 0.1% TFA അടങ്ങിയിരിക്കുന്നു, 10/90 മുതൽ 100/0 വരെയുള്ള ഗ്രേഡിയന്റ് അനുപാതങ്ങൾ, 10 മിനിറ്റ് പ്രവർത്തിക്കുന്നു. മൊബൈൽ ഘട്ടം 1.0 മില്ലി/മിനിറ്റ് എന്ന ഫ്ലോ റേറ്റിൽ പമ്പ് ചെയ്തു. കോളം താപനില 20 °C ആയി സജ്ജീകരിച്ചു. സമവാക്യങ്ങൾ ഉപയോഗിച്ച് EE, LC എന്നിവയുടെ ശതമാനം കണക്കാക്കുക.(1) ഉം Eq.(2).
ഇൻസുലിൻ NP ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നതിനായി 2.0 മുതൽ 4.0 വരെയുള്ള വിവിധ CS/ഇൻസുലിൻ അനുപാതങ്ങൾ പരീക്ഷിച്ചു. തയ്യാറാക്കുന്ന സമയത്ത് വ്യത്യസ്ത അളവിലുള്ള CS ലായനി ചേർത്തു, അതേസമയം ഇൻസുലിൻ/TPP മിശ്രിതം സ്ഥിരമായി നിലനിർത്തി. എല്ലാ ലായനികളും (ഇൻസുലിൻ, TPP, CS) ചേർത്ത ശേഷം മിശ്രിതത്തിന്റെ pH ശ്രദ്ധാപൂർവ്വം നിയന്ത്രിച്ചുകൊണ്ട് 4.0 മുതൽ 6.5 വരെയുള്ള pH ശ്രേണിയിലാണ് ഇൻസുലിൻ NP-കൾ തയ്യാറാക്കിയത്. ഇൻസുലിൻ NP-കളുടെ രൂപീകരണം ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്യുന്നതിന് ഇൻസുലിൻ നാനോപാർട്ടിക്കിളുകളുടെ EE-യും കണികാ വലുപ്പവും വ്യത്യസ്ത pH മൂല്യങ്ങളിലും CS/ഇൻസുലിൻ മാസ് അനുപാതങ്ങളിലും വിലയിരുത്തി.
ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്ത ഇൻസുലിൻ NP-കൾ അലുമിനിയം പാത്രത്തിൽ സ്ഥാപിക്കുകയും കുറച്ച് ടേപ്പ് ഉപയോഗിച്ച് ടിഷ്യു കൊണ്ട് മുറുക്കി മൂടുകയും ചെയ്തു. തുടർന്ന്, സ്ക്രൂ ചെയ്ത കണ്ടെയ്നറുകൾ ഒരു ട്രേ ഡ്രയർ ഘടിപ്പിച്ച ലാബ്‌കോൺകോ ഫ്രീസോൺ ഫ്രീസ് ഡ്രയറിൽ (ലാബ്‌കോൺകോ, കൻസാസ് സിറ്റി, MO, USA) സ്ഥാപിച്ചു. ഡ്രൈ ഇൻസുലിൻ NP-കൾ ലഭിക്കുന്നതിന്, താപനിലയും വാക്വം മർദ്ദവും -10 °C, ആദ്യത്തെ 2 മണിക്കൂറിന് 0.350 ടോർ, ശേഷിക്കുന്ന 22 മണിക്കൂറിന് 0 °C, 0.120 ടോർ എന്നിങ്ങനെ സജ്ജമാക്കി.
കാപ്സുലേറ്റഡ് ഇൻസുലിൻ ഉത്പാദിപ്പിക്കാൻ ബുച്ചി മിനി സ്പ്രേ ഡ്രയർ B-290 (BÜCHI, ഫ്ലാവിൽ, സ്വിറ്റ്സർലൻഡ്) ഉപയോഗിച്ചു. തിരഞ്ഞെടുത്ത ഉണക്കൽ പാരാമീറ്ററുകൾ ഇവയായിരുന്നു: താപനില 100 °C, ഫീഡ് ഫ്ലോ 3 L/min, ഗ്യാസ് ഫ്ലോ 4 L/min.
FTIR-ATR സ്പെക്ട്രോസ്കോപ്പി ഉപയോഗിച്ച് നിർജ്ജലീകരണത്തിന് മുമ്പും ശേഷവുമുള്ള ഇൻസുലിൻ NP-കൾ വിവരിച്ചു. നിർജ്ജലീകരണം സംഭവിച്ച നാനോകണങ്ങളും സ്വതന്ത്ര ഇൻസുലിനും കൈറ്റോസാനും ഒരു സാർവത്രിക ATR സാമ്പിൾ ആക്സസറി (PerkinElmer, Waltham, Massachusetts, USA) ഘടിപ്പിച്ച ഒരു സ്പെക്ട്രം 100 FTIR സ്പെക്ട്രോഫോട്ടോമീറ്റർ (PerkinElmer, Waltham, Massachusetts, USA) ഉപയോഗിച്ച് വിശകലനം ചെയ്തു. 4000-600 cm2 എന്ന ഫ്രീക്വൻസി ശ്രേണിയിൽ 4 cm2 റെസല്യൂഷനിൽ 16 സ്കാനുകളിൽ നിന്നാണ് സിഗ്നൽ ശരാശരി ലഭിച്ചത്.
ഹീലിയോസ് നാനോലാബ് 650 ഫോക്കസ്ഡ് അയോൺ ബീം-സ്കാനിംഗ് ഇലക്ട്രോൺ മൈക്രോസ്കോപ്പ് (FIB-SEM) (FEI, ഹിൽസ്ബോറോ, ഒറിഗോൺ, യുഎസ്എ) പകർത്തിയ ഫ്രീസ്-ഡ്രൈഡ്, സ്പ്രേ-ഡ്രൈഡ് ഇൻസുലിൻ NP-കളുടെ SEM ഇമേജുകൾ ഉപയോഗിച്ചാണ് ഡ്രൈ ഇൻസുലിൻ NP-കളുടെ രൂപഘടന വിലയിരുത്തിയത്. ഉപയോഗിച്ച പ്രധാന പാരാമീറ്റർ വോൾട്ടേജ് 5 keV ഉം കറന്റ് 30 mA ഉം ആയിരുന്നു.
നിർജ്ജലീകരണം സംഭവിച്ച എല്ലാ ഇൻസുലിൻ NP-കളും dd വെള്ളത്തിൽ വീണ്ടും ലയിപ്പിച്ചു. നിർജ്ജലീകരണത്തിനുശേഷം അവയുടെ ഗുണനിലവാരം വിലയിരുത്തുന്നതിന് മുമ്പ് സൂചിപ്പിച്ച അതേ രീതി ഉപയോഗിച്ച് കണികകളുടെ വലുപ്പം, PDI, EE, LC എന്നിവ വീണ്ടും പരീക്ഷിച്ചു. ദീർഘനേരം സൂക്ഷിച്ചതിനുശേഷം NP-കളുടെ ഗുണങ്ങൾ പരിശോധിച്ചുകൊണ്ട് അൻഹൈഡ്രോഇൻസുലിൻ NP-കളുടെ സ്ഥിരതയും അളന്നു. ഈ പഠനത്തിൽ, നിർജ്ജലീകരണത്തിനു ശേഷമുള്ള എല്ലാ NP-കളും മൂന്ന് മാസത്തേക്ക് റഫ്രിജറേറ്ററിൽ സൂക്ഷിച്ചു. മൂന്ന് മാസത്തെ സംഭരണത്തിനുശേഷം, NP-കളുടെ രൂപാന്തര കണിക വലുപ്പം, PDI, EE, LC എന്നിവയ്ക്കായി പരീക്ഷിച്ചു.
നിർജ്ജലീകരണത്തിനുശേഷം ഇൻസുലിൻ സംരക്ഷിക്കുന്നതിൽ ഇൻസുലിന്റെ ഫലപ്രാപ്തി വിലയിരുത്തുന്നതിന്, 45 മില്ലി സിമുലേറ്റഡ് ഗ്യാസ്ട്രിക് ദ്രാവകം (pH 1.2, 1% പെപ്സിൻ അടങ്ങിയ pH 6.8, 1% ട്രൈപ്സിൻ അടങ്ങിയ pH) അല്ലെങ്കിൽ കൈമോട്രിപ്സിൻ ലായനി (100 ഗ്രാം/മില്ലി, ഫോസ്ഫേറ്റ് ബഫറിൽ, pH 7.8) എന്നിവ അടങ്ങിയ 5 മില്ലി പുനർനിർമ്മിച്ച NP-കളിൽ ലയിപ്പിക്കുക. 100 rpm എന്ന ചലന വേഗതയിൽ 37°C-ൽ അവ ഇൻകുബേറ്റ് ചെയ്തു. വ്യത്യസ്ത സമയ പോയിന്റുകളിൽ 500 μL ലായനി ശേഖരിക്കുകയും ഇൻസുലിൻ സാന്ദ്രത HPLC നിർണ്ണയിക്കുകയും ചെയ്തു.
ഡയാലിസിസ് ബാഗ് രീതി (മോളിക്യുലാർ വെയ്റ്റ് കട്ട്-ഓഫ് 100 kDa, സ്പെക്ട്ര പോർ ഇൻക്.) ഉപയോഗിച്ച് പുതുതായി തയ്യാറാക്കിയതും നിർജ്ജലീകരണം ചെയ്തതുമായ ഇൻസുലിൻ NP-കളുടെ ഇൻ വിട്രോ റിലീസ് സ്വഭാവം പരിശോധിച്ചു. ആമാശയം, ഡുവോഡിനം, മുകളിലെ ചെറുകുടൽ എന്നിവയുടെ pH പരിസ്ഥിതി അനുകരിക്കുന്നതിന്, പുതുതായി തയ്യാറാക്കിയതും പുനർനിർമ്മിച്ചതുമായ ഡ്രൈ NP-കൾ യഥാക്രമം pH 2.5, pH 6.6, pH 7.0 (0.1 M ഫോസ്ഫേറ്റ്-ബഫേർഡ് സലൈൻ, PBS) എന്നിവയിൽ ദ്രാവകങ്ങളിൽ ഡയാലിസ് ചെയ്തു. എല്ലാ സാമ്പിളുകളും 200 rpm-ൽ തുടർച്ചയായ കുലുക്കത്തോടെ 37 °C-ൽ ഇൻകുബേറ്റ് ചെയ്തു. 5 mL ഡയാലിസിസ് ബാഗിന് പുറത്ത് ഇനിപ്പറയുന്ന സമയങ്ങളിൽ ദ്രാവകം ആസ്പിറേറ്റ് ചെയ്യുക: 0.5, 1, 2, 3, 4, 6 മണിക്കൂർ, ഉടൻ തന്നെ പുതിയ ഡയാലിസേറ്റ് ഉപയോഗിച്ച് വോളിയം നിറയ്ക്കുക. ദ്രാവകത്തിലെ ഇൻസുലിൻ മലിനീകരണം HPLC വിശകലനം ചെയ്തു, നാനോപാർട്ടിക്കിളുകളിൽ നിന്നുള്ള ഇൻസുലിൻ റിലീസിന്റെ നിരക്ക് നാനോപാർട്ടിക്കിളുകളിൽ പൊതിഞ്ഞ മൊത്തം ഇൻസുലിലേക്ക് സ്വതന്ത്ര ഇൻസുലിൻ റിലീസ് ചെയ്യുന്നതിന്റെ അനുപാതത്തിൽ നിന്ന് കണക്കാക്കി (സമവാക്യം). 3).
10% ഫീറ്റൽ ബോവിൻ സെറം, 100 IU/mL പെൻസിലിൻ, 100 μg/mL സ്ട്രെപ്റ്റോമൈസിൻ എന്നിവ അടങ്ങിയ ഡൽബെക്കോയുടെ മോഡിഫൈഡ് ഈഗിൾസ് മീഡിയം (DMEM) ഉപയോഗിച്ച് 60 mm വ്യാസമുള്ള വിഭവങ്ങളിൽ മനുഷ്യ ഹെപ്പറ്റോസെല്ലുലാർ കാർസിനോമ സെൽ ലൈൻ HepG2 കോശങ്ങൾ വളർത്തി. 37°C, 95% ആപേക്ഷിക ആർദ്രത, 5% CO2 എന്നിവയിൽ സംസ്കാരങ്ങൾ നിലനിർത്തി. ആഗിരണം ചെയ്യുന്നതിനുള്ള പരിശോധനകൾക്കായി, 8-കിണർ നങ്ക് ലാബ്-ടെക് ചേമ്പർ സ്ലൈഡ് സിസ്റ്റത്തിലേക്ക് (തെർമോ ഫിഷർ, NY, USA) 1 × 105 സെല്ലുകൾ/മില്ലി എന്ന അളവിൽ HepG2 കോശങ്ങൾ വിത്തുപാകി. സൈറ്റോടോക്സിസിറ്റി പരിശോധനകൾക്കായി, അവയെ 96-കിണർ പ്ലേറ്റുകളിലേക്ക് (കോർണിംഗ്, NY, USA) 5 × 104 സെല്ലുകൾ/മില്ലി സാന്ദ്രതയിൽ വിത്തുപാകി.
പുതുതായി തയ്യാറാക്കിയതും നിർജ്ജലീകരണം ചെയ്തതുമായ ഇൻസുലിൻ NP-കളുടെ സൈറ്റോടോക്സിസിറ്റി വിലയിരുത്താൻ MTT അസ്സേ ഉപയോഗിച്ചു30. 96-കിണർ പ്ലേറ്റുകളിൽ 5 × 104 കോശങ്ങൾ/mL സാന്ദ്രതയിൽ HepG2 കോശങ്ങളെ വിത്ത് പാകി, പരിശോധനയ്ക്ക് മുമ്പ് 7 ദിവസം കൾച്ചർ ചെയ്തു. ഇൻസുലിൻ NP-കൾ കൾച്ചർ മീഡിയത്തിൽ വിവിധ സാന്ദ്രതകളിലേക്ക് (50 മുതൽ 500 μg/mL വരെ) നേർപ്പിച്ച് കോശങ്ങളിൽ നൽകി. 24 മണിക്കൂർ ഇൻകുബേഷനുശേഷം, കോശങ്ങളെ PBS ഉപയോഗിച്ച് 3 തവണ കഴുകി, 0.5 mg/ml MTT അടങ്ങിയ മീഡിയം ഉപയോഗിച്ച് 4 മണിക്കൂർ കൂടി ഇൻകുബേറ്റ് ചെയ്തു. Tecan ഇൻഫിനിറ്റ് M200 പ്രോ സ്പെക്ട്രോഫോട്ടോമീറ്റർ പ്ലേറ്റ് റീഡർ (Tecan, Männedorf, Switzerland) ഉപയോഗിച്ച് മഞ്ഞ ടെട്രാസോളിയം MTT-യിൽ നിന്ന് പർപ്പിൾ ഫോർമാസാനിലേക്കുള്ള എൻസൈമാറ്റിക് റിഡക്ഷൻ 570 nm-ൽ അളക്കുന്നതിലൂടെ സൈറ്റോടോക്സിസിറ്റി വിലയിരുത്തി.
കോൺഫോക്കൽ ലേസർ സ്കാനിംഗ് മൈക്രോസ്കോപ്പിയും ഫ്ലോ സൈറ്റോമെട്രി വിശകലനവും വഴി NP-കളുടെ സെല്ലുലാർ അപ്‌ടേക്ക് കാര്യക്ഷമത പരിശോധിച്ചു. നങ്ക് ലാബ്-ടെക് ചേംബർ സ്ലൈഡ് സിസ്റ്റത്തിന്റെ ഓരോ കിണറും സൗജന്യ FITC-ഇൻസുലിൻ, FITC-ഇൻസുലിൻ-ലോഡഡ് NP-കൾ ഉപയോഗിച്ച് ചികിത്സിക്കുകയും 25 μg/mL നിർജ്ജലീകരണം ചെയ്ത FITC-ഇൻസുലിൻ NP-കൾ അതേ സാന്ദ്രതയിൽ പുനഃസംയോജിപ്പിച്ച് 4 മണിക്കൂർ ഇൻകുബേറ്റ് ചെയ്യുകയും ചെയ്തു. കോശങ്ങൾ PBS ഉപയോഗിച്ച് 3 തവണ കഴുകി 4% പാരാഫോർമാൽഡിഹൈഡ് ഉപയോഗിച്ച് ഉറപ്പിച്ചു. ന്യൂക്ലിയസുകൾ 4′,6-ഡയമിഡിനോ-2-ഫെനൈലിൻഡോൾ (DAPI) ഉപയോഗിച്ച് സ്റ്റെയിൻ ചെയ്തു. ഒളിമ്പസ് FV1000 ലേസർ സ്കാനിംഗ്/ടു-ഫോട്ടോൺ കൺഫോക്കൽ മൈക്രോസ്കോപ്പ് (ഒളിമ്പസ്, ഷിൻജുകു സിറ്റി, ടോക്കിയോ, ജപ്പാൻ) ഉപയോഗിച്ച് ഇൻസുലിൻ ലോക്കലൈസേഷൻ നിരീക്ഷിക്കപ്പെട്ടു. ഫ്ലോ സൈറ്റോമെട്രി വിശകലനത്തിനായി, 10 μg/mL സ്വതന്ത്ര FITC-ഇൻസുലിൻ, FITC-ഇൻസുലിൻ-ലോഡഡ് NP-കൾ, വീണ്ടും ലയിപ്പിച്ച നിർജ്ജലീകരണം ചെയ്ത FITC-ഇൻസുലിൻ NP-കൾ എന്നിവയുടെ അതേ സാന്ദ്രതകൾ ഉണ്ടായിരുന്നു. HepG2 കോശങ്ങൾ വിത്ത് പാകിയ 96 കിണർ പ്ലേറ്റുകളിലേക്ക് ചേർത്ത് 4 മണിക്കൂർ ഇൻകുബേറ്റ് ചെയ്തു. 4 മണിക്കൂർ ഇൻകുബേഷനുശേഷം, കോശങ്ങൾ നീക്കം ചെയ്ത് FBS ഉപയോഗിച്ച് 3 തവണ കഴുകി. ഒരു BD LSR II ഫ്ലോ സൈറ്റോമീറ്റർ (BD, ഫ്രാങ്ക്ലിൻ തടാകങ്ങൾ, ന്യൂജേഴ്‌സി, യുണൈറ്റഡ് സ്റ്റേറ്റ്സ്) ഉപയോഗിച്ച് ഓരോ സാമ്പിളിലും 5 × 104 കോശങ്ങൾ വിശകലനം ചെയ്തു.
എല്ലാ മൂല്യങ്ങളും ശരാശരി ± സ്റ്റാൻഡേർഡ് ഡീവിയേഷൻ ആയി പ്രകടിപ്പിക്കുന്നു. എല്ലാ ഗ്രൂപ്പുകളും തമ്മിലുള്ള താരതമ്യങ്ങൾ IBM SPSS സ്റ്റാറ്റിസ്റ്റിക്സ് 26 ഫോർ Mac (IBM, Endicott, New York, USA) വഴി വൺ-വേ ANOVA അല്ലെങ്കിൽ t-ടെസ്റ്റ് ഉപയോഗിച്ച് വിലയിരുത്തി, p < 0.05 എന്നത് സ്ഥിതിവിവരക്കണക്കനുസരിച്ച് പ്രാധാന്യമുള്ളതായി കണക്കാക്കി.
ബൾക്കിംഗ് ഏജന്റുകൾ അല്ലെങ്കിൽ ക്രയോപ്രൊട്ടക്റ്റന്റ് ശേഷിയും ഉയർന്ന ലോഡ് ശേഷിയും ഉപയോഗിച്ച് സ്റ്റാൻഡേർഡ് ഫ്രീസ്-ഡ്രൈയിംഗ് രീതികളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ മികച്ച പുനർനിർമ്മാണത്തോടെ ക്രോസ്-ലിങ്ക്ഡ് ചിറ്റോസാൻ/ടിപിപി/ഇൻസുലിൻ നാനോകണങ്ങളെ ഡീഹൈഡ്രേറ്റ് ചെയ്യുന്നതിനുള്ള സ്പ്രേ ഡ്രൈയിംഗിന്റെ വഴക്കവും കഴിവും ഈ പഠനം തെളിയിക്കുന്നു. ഒപ്റ്റിമൈസ് ചെയ്ത ഇൻസുലിൻ നാനോകണങ്ങൾ ശരാശരി 318 nm കണികാ വലുപ്പവും 99.4% എൻക്യാപ്സുലേഷൻ കാര്യക്ഷമതയും നൽകി. ഡീഹൈഡ്രേഷനുശേഷം SEM, FTIR ഫലങ്ങൾ മാനിറ്റോൾ ഉപയോഗിച്ചും അല്ലാതെയും മാനിറ്റോൾ ഉപയോഗിച്ച് ലയോഫിലൈസ് ചെയ്ത സ്പ്രേ-ഡ്രൈ ചെയ്ത NP-കളിൽ മാത്രമേ ഗോളാകൃതി നിലനിർത്തുന്നുള്ളൂവെന്ന് കാണിച്ചു, എന്നാൽ മാനിറ്റോൾ ഇല്ലാതെ ലയോഫിലൈസ് ചെയ്ത NP-കൾ ഡീഹൈഡ്രേഷൻ സമയത്ത് വിഘടിപ്പിച്ചു. റീകൺസ്റ്റിറ്റ്യൂഷൻ എബിലിറ്റി ടെസ്റ്റിൽ, മാനിറ്റോൾ ഇല്ലാതെ സ്പ്രേ-ഡ്രൈ ചെയ്ത ഇൻസുലിൻ നാനോകണങ്ങൾ ഏറ്റവും ചെറിയ ശരാശരി കണിക വലുപ്പവും റീകൺസ്റ്റിറ്റ്യൂഷനിൽ ഏറ്റവും ഉയർന്ന ലോഡിംഗും കാണിച്ചു. ഈ എല്ലാ നിർജ്ജലീകരണം ചെയ്ത NP-കളുടെയും റിലീസ് സ്വഭാവങ്ങൾ pH = 2.5, pH = 7 എന്നിവയുടെ ലായനികളിൽ അവ വേഗത്തിൽ പുറത്തുവിടുന്നുവെന്നും pH = 6.5 എന്ന ലായനിയിൽ വളരെ സ്ഥിരതയുള്ളതാണെന്നും കാണിച്ചു. മറ്റ് പുനർലയനം ചെയ്ത നിർജ്ജലീകരണം ചെയ്ത NP-കളുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്തുമ്പോൾ, NP-കൾ മാനിറ്റോൾ ഇല്ലാതെ സ്പ്രേ-ഡ്രൈ ചെയ്തതാണ് ഏറ്റവും വേഗതയേറിയ റിലീസ് കാണിച്ചത്. മാനിറ്റോളിന്റെ അഭാവത്തിൽ സ്പ്രേ-ഡ്രൈ ചെയ്ത NP-കൾ പുതുതായി തയ്യാറാക്കിയ NP-കളുടെ സെല്ലുലാർ അപ്‌ടേക്ക് കാര്യക്ഷമത ഏതാണ്ട് പൂർണ്ണമായും നിലനിർത്തിയതിനാൽ, സെല്ലുലാർ അപ്‌ടേക്ക് അസ്സേയിൽ നിരീക്ഷിച്ചതിന് സമാനമായ ഫലമാണിത്. മാനിറ്റോൾ-ഫ്രീ സ്പ്രേ ഡ്രൈയിംഗ് വഴി തയ്യാറാക്കിയ ഡ്രൈ ഇൻസുലിൻ നാനോപാർട്ടിക്കിളുകൾ ഓറൽ ടാബ്‌ലെറ്റുകൾ അല്ലെങ്കിൽ ബയോഡെസിവ് ഫിലിമുകൾ പോലുള്ള മറ്റ് അൺഹൈഡ്രസ് ഡോസേജ് രൂപങ്ങളിലേക്ക് കൂടുതൽ സംസ്കരണത്തിന് ഏറ്റവും അനുയോജ്യമാണെന്ന് ഈ ഫലങ്ങൾ സൂചിപ്പിക്കുന്നു.
ബൗദ്ധിക സ്വത്തവകാശ പ്രശ്‌നങ്ങൾ കാരണം, നിലവിലെ പഠനത്തിനിടെ സൃഷ്‌ടിച്ചതും വിശകലനം ചെയ്‌തതുമായ ഡാറ്റാസെറ്റുകൾ പൊതുജനങ്ങൾക്ക് ലഭ്യമല്ല, എന്നാൽ ന്യായമായ അഭ്യർത്ഥന പ്രകാരം ബന്ധപ്പെട്ട രചയിതാക്കളിൽ നിന്ന് ലഭ്യമാണ്.
കഗൻ, എ. ടൈപ്പ് 2 പ്രമേഹം: സാമൂഹികവും ശാസ്ത്രീയവുമായ ഉത്ഭവം, വൈദ്യശാസ്ത്രപരമായ സങ്കീർണതകൾ, രോഗികൾക്കും മറ്റുള്ളവർക്കും ഉള്ള പ്രത്യാഘാതങ്ങൾ. (മക്ഫാർലെയ്ൻ, 2009).
സിംഗ്, എപി, ഗുവോ, വൈ., സിംഗ്, എ., സീ, ഡബ്ല്യു. & ജിയാങ്, പി. ഇൻസുലിൻ എൻക്യാപ്സുലേഷന്റെ വികസനം: ഓറൽ അഡ്മിനിസ്ട്രേഷൻ ഇപ്പോൾ സാധ്യമാണോ?ജെ. ഫാർമസി.ബയോ-ഫാർമസി.റിസർവോയർ.1, 74–92 (2019).
വോങ്, സി.വൈ, അൽ-സലാമി, എച്ച്. & ദാസ്, സി.ആർ. പ്രമേഹ ചികിത്സയ്ക്കായി ഓറൽ ഇൻസുലിൻ-ലോഡഡ് ലിപ്പോസോം ഡെലിവറി സിസ്റ്റങ്ങളിലെ സമീപകാല പുരോഗതി. വ്യാഖ്യാനം.ജെ. ഫാർമസി.549, 201–217 (2018).