Nature.com သို့ ဝင်ရောက်ကြည့်ရှုသည့်အတွက် ကျေးဇူးတင်ပါသည်။ သင်အသုံးပြုနေသော browser ဗားရှင်းတွင် CSS အတွက် ပံ့ပိုးမှု အကန့်အသတ်ရှိသည်။ အကောင်းဆုံးအတွေ့အကြုံအတွက်၊ အပ်ဒိတ်လုပ်ထားသော browser ကို အသုံးပြုရန် (သို့မဟုတ် Internet Explorer ရှိ compatibility mode ကို ပိတ်ရန်) အကြံပြုအပ်ပါသည်။ ထိုအတောအတွင်း၊ ဆက်လက်ပံ့ပိုးမှုရရှိစေရန်အတွက်၊ ကျွန်ုပ်တို့သည် styles နှင့် JavaScript မပါဘဲ site ကို ပြသပါမည်။
မြင့်မားသော loading content ရှိသော အင်ဆူလင် nanoparticles (NPs) များသည် မတူညီသော dosage forms များတွင် အသုံးချမှုအမျိုးမျိုးကို တွေ့ရှိခဲ့သည်။ ဤလုပ်ငန်းသည် cryoprotectant အဖြစ် mannitol ပါရှိသည်ဖြစ်စေ မပါရှိသည်ဖြစ်စေ အင်ဆူလင်ပါရှိသော chitosan nanoparticles များ၏ဖွဲ့စည်းပုံအပေါ် freeze-drying နှင့် spray-drying လုပ်ငန်းစဉ်များ၏အကျိုးသက်ရောက်မှုကို အကဲဖြတ်ရန် ရည်ရွယ်ပါသည်။ ကျွန်ုပ်တို့သည် ဤ nanoparticles များ၏ အရည်အသွေးကို ပြန်လည်ပျော်ဝင်စေခြင်းဖြင့်လည်း အကဲဖြတ်ခဲ့သည်။ ရေဓာတ်ခန်းခြောက်ခြင်းမပြုမီ၊ chitosan/sodium tripolyphosphate/insulin cross-linked nanoparticles များ၏ အမှုန်အရွယ်အစားကို 318 nm အထိ အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ခဲ့ပြီး PDI သည် 0.18 ရှိပြီး encapsulation efficiency သည် 99.4% ရှိပြီး loading သည် 25.01% ရှိသည်။ ပြန်လည်ဖွဲ့စည်းပြီးနောက်၊ mannitol မသုံးဘဲ freeze-drying နည်းလမ်းဖြင့်ထုတ်လုပ်သော nanoparticles များမှလွဲ၍ အားလုံးသည် ၎င်းတို့၏ spherical particle structure ကို ထိန်းသိမ်းထားသည်။ spray နှစ်မျိုးလုံးဖြင့် ရေဓာတ်ခန်းခြောက်ထားသော mannitol ပါဝင်သော nanoparticles များနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက mannitol မပါသော spray-dried nanoparticles များသည်လည်း အသေးဆုံးပျမ်းမျှအမှုန်အရွယ်အစား (376 nm) နှင့် အမြင့်ဆုံး loading ကိုပြသခဲ့သည်။ ပါဝင်မှု (၂၅.၀၂%) ရှိပြီး အခြောက်ခံခြင်း သို့မဟုတ် ရေခဲခြောက်ခြင်းနည်းစနစ်များဖြင့် အလားတူ အဖုံးအကာနှုန်း (၉၈.၇%) နှင့် PDI (၀.၂၀) ရှိသည်။ မန်နီတောမပါဘဲ ဖြန်းခြောက်ခြင်းဖြင့် အခြောက်ခံထားသော နာနိုအမှုန်များသည် အင်ဆူလင်ကို အမြန်ဆုံးထုတ်လွှတ်မှုနှင့် ဆဲလ်စုပ်ယူမှု၏ အမြင့်ဆုံးထိရောက်မှုကိုလည်း ဖြစ်ပေါ်စေခဲ့သည်။ ဤလုပ်ငန်းသည် ဖြန်းခြောက်ခြင်းသည် ရိုးရာ ရေခဲခြောက်နည်းလမ်းများနှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက cryoprotectants မလိုအပ်ဘဲ အင်ဆူလင်နာနိုအမှုန်များကို ရေဓာတ်ခန်းခြောက်စေနိုင်ပြီး ဝန်တင်နိုင်စွမ်း ပိုမိုမြင့်မားလာခြင်း၊ ဖြည့်စွက်လိုအပ်ချက်များ နည်းပါးခြင်းနှင့် လည်ပတ်စရိတ်များ သိသိသာသာ အားသာချက်ကို ဖန်တီးပေးသည်။
၁၉၂၂ ခုနှစ်တွင် ၎င်းကို ရှာဖွေတွေ့ရှိချိန်မှစ၍ အင်ဆူလင်နှင့် ၎င်း၏ ဆေးဝါးပြင်ဆင်မှုများသည် အမျိုးအစား ၁ ဆီးချိုရောဂါ (T1DM) နှင့် အမျိုးအစား ၂ ဆီးချိုရောဂါ (T1DM) ရှိသော လူနာများ၏ အသက်ကို ကယ်တင်ခဲ့သည်။ သို့သော်၊ မော်လီကျူးအလေးချိန်မြင့်မားသော ပရိုတင်းအဖြစ် ၎င်း၏ ဂုဏ်သတ္တိများကြောင့် အင်ဆူလင်သည် အလွယ်တကူ စုစည်းနိုင်ပြီး ပရိုတီအိုလစ်အင်ဇိုင်းများဖြင့် ပြိုကွဲကာ ပထမအဆင့်အကျိုးသက်ရောက်မှုဖြင့် ဖယ်ရှားပစ်နိုင်သည်။ အမျိုးအစား ၁ ဆီးချိုရောဂါရှိသူများသည် ၎င်းတို့၏ ကျန်ရှိသောဘဝတစ်လျှောက်လုံး အင်ဆူလင်ထိုးဆေး ထိုးရန် လိုအပ်သည်။ အမျိုးအစား ၂ ဆီးချိုရောဂါရှိသူများစွာသည် ရေရှည်အင်ဆူလင်ထိုးဆေးများလည်း လိုအပ်သည်။ နေ့စဉ်အင်ဆူလင်ထိုးဆေးများသည် ဤလူများအတွက် နေ့စဉ်နာကျင်မှုနှင့် မသက်မသာဖြစ်မှု၏ ပြင်းထန်သောအရင်းအမြစ်တစ်ခုဖြစ်ပြီး စိတ်ကျန်းမာရေးအပေါ် ဆိုးကျိုးများရှိသည်။ ရလဒ်အနေဖြင့်၊ ပါးစပ်ဖြင့် အင်ဆူလင်ထိုးခြင်းကဲ့သို့သော မသက်မသာဖြစ်မှုနည်းပါးစေသည့် အခြားအင်ဆူလင်ထိုးဆေးပုံစံများကို ကမ္ဘာတစ်ဝှမ်းရှိ ဆီးချိုရောဂါရှိသူ ၅ ဘီလီယံခန့်၏ ဘဝအရည်အသွေးကို ပြန်လည်ကောင်းမွန်စေနိုင်သော အလားအလာရှိသောကြောင့် ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့် လေ့လာနေကြသည်၅။
နာနိုအမှုန်နည်းပညာသည် ပါးစပ်ဖြင့် အင်ဆူလင်ကို သောက်သုံးရန် ကြိုးပမ်းမှုများတွင် သိသာထင်ရှားသော တိုးတက်မှုကို ပေးစွမ်းခဲ့သည်4,6,7။ ခန္ဓာကိုယ်၏ သတ်မှတ်ထားသော နေရာများသို့ ပစ်မှတ်ထား ပို့ဆောင်ရန်အတွက် အင်ဆူလင်ကို ယိုယွင်းပျက်စီးမှုမှ ထိရောက်စွာ ထုပ်ပိုးပေးပြီး ကာကွယ်ပေးသည့် နည်းပညာတစ်ခုဖြစ်သည်။ သို့သော်၊ နာနိုအမှုန်ဖော်မြူလာများကို အသုံးပြုခြင်းသည် အဓိကအားဖြင့် အမှုန်ဆိုင်းဆိုင်းမှုများ၏ တည်ငြိမ်မှုပြဿနာများကြောင့် အကန့်အသတ်များစွာရှိသည်။ သိုလှောင်မှုအတွင်း အချို့သော စုပုံမှုများ ဖြစ်ပေါ်နိုင်ပြီး ၎င်းသည် အင်ဆူလင်ထည့်ထားသော နာနိုအမှုန်များ၏ ဇီဝရရှိနိုင်မှုကို လျော့ကျစေသည်8။ ထို့အပြင်၊ အင်ဆူလင် နာနိုအမှုန်များ (NPs) ၏ တည်ငြိမ်မှုကို သေချာစေရန် နာနိုအမှုန်များနှင့် အင်ဆူလင်၏ ပိုလီမာမက်ထရစ်၏ ဓာတုဗေဒဆိုင်ရာ တည်ငြိမ်မှုကိုလည်း ထည့်သွင်းစဉ်းစားရမည်။ လက်ရှိတွင်၊ သိုလှောင်မှုအတွင်း မလိုလားအပ်သော ပြောင်းလဲမှုများကို ကာကွယ်ပေးနေစဉ် တည်ငြိမ်သော NPs များ ဖန်တီးရန်အတွက် freeze-drying နည်းပညာသည် ရွှေစံနှုန်းဖြစ်သည်9။
သို့သော်၊ freeze-drying သည် NPs များ၏ လုံးပတ်ဖွဲ့စည်းပုံကို ရေခဲပုံဆောင်ခဲများ၏ စက်ပိုင်းဆိုင်ရာဖိစီးမှုကြောင့် ထိခိုက်ခြင်းမှ ကာကွယ်ရန် cryoprotectants များထည့်သွင်းရန် လိုအပ်သည်။ ၎င်းသည် lyophilization ပြီးနောက် အင်ဆူလင် nanoparticles များ၏ loading ကို သိသိသာသာလျော့ကျစေသည်၊ အဘယ်ကြောင့်ဆိုသော် cryoprotectant သည် အလေးချိန်အချိုးအစားအများစုကို နေရာယူထားသောကြောင့်ဖြစ်သည်။ ထို့ကြောင့်၊ ထုတ်လုပ်ထားသော အင်ဆူလင် NPs များသည် အင်ဆူလင်၏ ကုထုံးဆိုင်ရာ window ကိုရရှိရန် ခြောက်သွေ့သော nanoparticles များစွာလိုအပ်သောကြောင့် ပါးစပ်ဖြင့်သောက်ဆေးပြားများနှင့် ပါးစပ်ဖြင့်သောက်ဖလင်များကဲ့သို့သော ခြောက်သွေ့သောအမှုန့်ဖော်မြူလာများထုတ်လုပ်ရန် မသင့်တော်ကြောင်း မကြာခဏတွေ့ရှိရလေ့ရှိသည်။
ဆေးဝါးလုပ်ငန်းတွင် အရည်အဆင့်များမှ ခြောက်သွေ့သောအမှုန့်များထုတ်လုပ်ရန်အတွက် ဖြန်းခြောက်ခြင်းသည် လူသိများပြီး စျေးသက်သာသော စက်မှုလုပ်ငန်းအဆင့် လုပ်ငန်းစဉ်တစ်ခုဖြစ်သည်10,11။ အမှုန်ဖွဲ့စည်းခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်ကို ထိန်းချုပ်ခြင်းသည် ဇီဝတက်ကြွဒြပ်ပေါင်းများစွာကို သင့်လျော်စွာ အဖုံးအုပ်နိုင်စေသည်12, 13။ ထို့အပြင်၊ ၎င်းသည် ပါးစပ်ဖြင့် သောက်သုံးရန်အတွက် အဖုံးအုပ်ထားသော ပရိုတင်းများပြင်ဆင်ရန်အတွက် ထိရောက်သောနည်းပညာတစ်ခု ဖြစ်လာခဲ့သည်။ ဖြန်းခြောက်ခြင်းအတွင်း ရေသည် အလွန်လျင်မြန်စွာ အငွေ့ပျံသွားပြီး အမှုန်အမွှား၏ အပူချိန်ကို နိမ့်ကျစေရန် ကူညီပေးသည်11,14၊ အပူအာရုံခံနိုင်သော အစိတ်အပိုင်းများကို အဖုံးအုပ်ရန် အသုံးချနိုင်စေပါသည်။ ဖြန်းခြောက်ခြင်းမပြုမီ၊ အပေါ်ယံလွှာပစ္စည်းကို အဖုံးအုပ်ထားသော ပါဝင်ပစ္စည်းများပါ၀င်သော ပျော်ရည်နှင့် သေချာစွာ တစ်သားတည်းဖြစ်အောင် ပြုလုပ်သင့်သည်11,14။ ရေခဲခြောက်ခြင်းနှင့်မတူဘဲ၊ ဖြန်းခြောက်ခြင်းတွင် အဖုံးအုပ်ခြင်းမပြုမီ တစ်သားတည်းဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ခြင်းသည် ရေဓာတ်ခန်းခြောက်ခြင်းအတွင်း အဖုံးအုပ်ခြင်းစွမ်းဆောင်ရည်ကို မြှင့်တင်ပေးသည်။ ဖြန်းခြောက်ခြင်း အဖုံးအုပ်ခြင်းလုပ်ငန်းစဉ်သည် cryoprotectants မလိုအပ်သောကြောင့်၊ မြင့်မားသော loading content ရှိသော အခြောက်ခံ NPs များကို ထုတ်လုပ်ရန် spray-drying ကို အသုံးပြုနိုင်သည်။
ဤလေ့လာမှုသည် အိုင်းယွန်းဂျယ်နည်းလမ်းကို အသုံးပြု၍ ချီတိုဆန်နှင့် ဆိုဒီယမ်ထရိုင်ပိုလီဖော့စဖိတ်တို့ကို ဖြတ်ကျော်ချိတ်ဆက်ခြင်းဖြင့် အင်ဆူလင်ပါဝင်သော NPs များထုတ်လုပ်မှုကို တင်ပြထားသည်။ အိုင်းယွန်းဂျယ်လေးရှင်းသည် အခြေအနေအချို့အောက်တွင် အိုင်းယွန်းမျိုးစိတ်နှစ်ခု သို့မဟုတ် နှစ်ခုထက်ပိုသော အကြား လျှပ်စစ်ဓာတ်အား အပြန်အလှန် ဆက်သွယ်မှုမှတစ်ဆင့် နာနိုအမှုန်များ ထုတ်လုပ်နိုင်စေသည့် ပြင်ဆင်မှုနည်းလမ်းတစ်ခုဖြစ်သည်။ အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင် ပြုလုပ်ထားသော ချီတိုဆန်/ဆိုဒီယမ်ထရိုင်ပိုလီဖော့စဖိတ်/အင်ဆူလင် ဖြတ်ကျော်ချိတ်ဆက်ထားသော နာနိုအမှုန်များကို ရေဓာတ်ခန်းခြောက်စေရန် freeze-drying နှင့် spray-drying နည်းစနစ်နှစ်မျိုးလုံးကို အသုံးပြုခဲ့သည်။ ရေဓာတ်ခန်းခြောက်ပြီးနောက် ၎င်းတို့၏ morphology ကို SEM ဖြင့် ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခဲ့သည်။ ၎င်းတို့၏ recombination စွမ်းရည်ကို ၎င်းတို့၏ အရွယ်အစားဖြန့်ဖြူးမှု၊ မျက်နှာပြင်အားသွင်းမှု၊ PDI၊ encapsulation စွမ်းဆောင်ရည်နှင့် loading content ကို တိုင်းတာခြင်းဖြင့် အကဲဖြတ်ခဲ့သည်။ မတူညီသော ရေဓာတ်ခန်းခြောက်နည်းလမ်းများဖြင့် ထုတ်လုပ်ထားသော ပြန်လည်ပျော်ဝင်နိုင်သော နာနိုအမှုန်များ၏ အရည်အသွေးကို ၎င်းတို့၏ အင်ဆူလင်ကာကွယ်မှု၊ ထုတ်လွှတ်မှုအပြုအမူနှင့် ဆဲလ်စုပ်ယူမှုထိရောက်မှုကို နှိုင်းယှဉ်ခြင်းဖြင့်လည်း အကဲဖြတ်ခဲ့သည်။
ရောစပ်ထားသောအရည်၏ pH နှင့် chitosan နှင့် insulin အချိုးသည် နောက်ဆုံး NPs များ၏ အမှုန်အရွယ်အစားနှင့် encapsulation စွမ်းဆောင်ရည် (EE) ကို သက်ရောက်မှုရှိသော အဓိကအချက်နှစ်ချက်ဖြစ်ပြီး၊ ၎င်းတို့သည် ionotropic gelation လုပ်ငန်းစဉ်ကို တိုက်ရိုက်သက်ရောက်မှုရှိသောကြောင့်ဖြစ်သည်။ ရောစပ်ထားသောအရည်၏ pH သည် အမှုန်အရွယ်အစားနှင့် encapsulation စွမ်းဆောင်ရည်နှင့် အလွန်ဆက်စပ်နေကြောင်းပြသထားသည် (ပုံ ၁က)။ ပုံ ၁က တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း pH 4.0 မှ 6.0 သို့တိုးလာသည်နှင့်အမျှ ပျမ်းမျှအမှုန်အရွယ်အစား (nm) လျော့ကျသွားပြီး EE သိသိသာသာတိုးလာပြီး၊ pH 6.5 သို့တိုးလာသောအခါ ပျမ်းမျှအမှုန်အရွယ်အစားတိုးလာပြီး EE မပြောင်းလဲဘဲရှိနေသည်။ chitosan နှင့် insulin အချိုးတိုးလာသည်နှင့်အမျှ ပျမ်းမျှအမှုန်အရွယ်အစားလည်းတိုးလာသည်။ ထို့အပြင်၊ chitosan/insulin ၏ mass အချိုး 2.5:1 (w/w) ထက်မြင့်သော nanoparticles များကိုပြင်ဆင်သောအခါ EE တွင်ပြောင်းလဲမှုမတွေ့ရှိရပါ (ပုံ ၁ခ)။ ထို့ကြောင့်၊ ဤလေ့လာမှုတွင် အကောင်းဆုံးပြင်ဆင်မှုအခြေအနေများ (pH 6.0၊ chitosan/insulin mass အချိုး 2.5:1) ကိုအသုံးပြုခဲ့သည်။ နောက်ထပ်လေ့လာမှုအတွက် အင်ဆူလင်ထည့်သွင်းထားသော နာနိုအမှုန်များကို ပြင်ဆင်ရန်။ ဤပြင်ဆင်မှုအခြေအနေအောက်တွင်၊ အင်ဆူလင်နာနိုအမှုန်များ၏ ပျမ်းမျှအမှုန်အရွယ်အစားကို 318 nm (ပုံ 1c)၊ PDI သည် 0.18၊ ထည့်သွင်းမှုစွမ်းဆောင်ရည်သည် 99.4%၊ zeta potential သည် 9.8 mv နှင့် အင်ဆူလင်ထည့်သွင်းမှုမှာ 25.01% (m/m) ဖြစ်သည်။ transmission electron microscopy (TEM) ရလဒ်များအပေါ်အခြေခံ၍ အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ထားသော နာနိုအမှုန်များသည် အကြမ်းဖျင်းအားဖြင့် လုံးပတ်ပုံသဏ္ဍာန်ရှိပြီး အရွယ်အစားတူညီစွာ ခွဲခြားထားသည် (ပုံ 1d)။
အင်ဆူလင် နာနိုအမှုန်များ၏ parameter optimization- (က) chitosan နှင့် insulin 5:1 mass ratio တွင်ပြင်ဆင်ထားသော insulin nanoparticles များ၏ ပျမ်းမျှအချင်းနှင့် encapsulation efficiency (EE) အပေါ် pH ၏အကျိုးသက်ရောက်မှု။ (ခ) chitosan နှင့် insulin NPs များ၏ ပျမ်းမျှအချင်းနှင့် encapsulation efficiency (EE) အပေါ် insulin ၏ mass ratio ၏လွှမ်းမိုးမှု (pH 6 တွင်ပြင်ဆင်ထားသည်)။ (ဂ) အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ထားသော insulin nanoparticles များ၏ particle size distribution၊ (ဃ) အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ထားသော insulin NPs များ၏ TEM micrograph။
ခိုင်တိုဆန်သည် pKa 6.5 ရှိသော အားနည်းသော polyelectrolyte တစ်မျိုးဖြစ်ကြောင်း လူသိများပါသည်။ ၎င်း၏ အဓိက အမိုင်နိုအုပ်စုကို ဟိုက်ဒရိုဂျင်အိုင်းယွန်းများဖြင့် ပရိုတွန်ပြုလုပ်ထားသောကြောင့် အက်ဆစ်ဓာတ်ပါဝင်သော မီဒီယာတွင် အပေါင်းလက္ခဏာဆောင်သော အားသွင်းမှုရှိသည်။ ထို့ကြောင့် အနုတ်လက္ခဏာဆောင်သော မက်ခရိုမော်လီကျူးများကို ထုပ်ပိုးရန်အတွက် သယ်ဆောင်သူအဖြစ် မကြာခဏ အသုံးပြုလေ့ရှိသည်။ ဤလေ့လာမှုတွင် ခိုင်တိုဆန်ကို 5.3 ၏ isoelectric point ဖြင့် အင်ဆူလင်ကို ထုပ်ပိုးရန် အသုံးပြုခဲ့သည်။ ခိုင်တိုဆန်ကို အပေါ်ယံလွှာပစ္စည်းအဖြစ် အသုံးပြုသောကြောင့် ၎င်း၏အချိုးအစား တိုးလာသည်နှင့်အမျှ နာနိုအမှုန်များ၏ အပြင်ဘက်အလွှာ၏ အထူသည် လိုက်လျောညီထွေ တိုးလာပြီး ပျမ်းမျှအမှုန်အရွယ်အစား ပိုကြီးလာသည်။ ထို့အပြင် ခိုင်တိုဆန်ပမာဏ မြင့်မားခြင်းသည် အင်ဆူလင်ကို ပိုမိုထုပ်ပိုးနိုင်သည်။ ကျွန်ုပ်တို့၏ကိစ္စတွင် ခိုင်တိုဆန်နှင့် အင်ဆူလင်အချိုး 2.5:1 ရောက်ရှိသောအခါ EE သည် အမြင့်ဆုံးဖြစ်ပြီး အချိုးအစား တိုးလာသောအခါ EE တွင် သိသာထင်ရှားသော ပြောင်းလဲမှုမရှိပါ။
ခိုင်တိုဆန်နှင့် အင်ဆူလင်အချိုးအစားအပြင်၊ pH သည် NPs များပြင်ဆင်ရာတွင်လည်း အရေးပါသောအခန်းကဏ္ဍမှ ပါဝင်ခဲ့သည်။ Gan နှင့်အဖွဲ့သည် ခိုင်တိုဆန် နာနိုအမှုန်များ၏ အမှုန်အရွယ်အစားအပေါ် pH ၏ အကျိုးသက်ရောက်မှုကို လေ့လာခဲ့သည်။ ၎င်းတို့သည် pH 6.0 သို့ရောက်ရှိသည်အထိ အမှုန်အရွယ်အစား ဆက်တိုက်ကျဆင်းမှုကို တွေ့ရှိခဲ့ပြီး pH > 6.0 တွင် အမှုန်အရွယ်အစား သိသိသာသာတိုးလာမှုကို တွေ့ရှိခဲ့ပြီး ၎င်းသည် ကျွန်ုပ်တို့၏ လေ့လာတွေ့ရှိချက်များနှင့် ကိုက်ညီပါသည်။ ဤဖြစ်စဉ်သည် pH တိုးလာသည်နှင့်အမျှ အင်ဆူလင်မော်လီကျူးသည် မျက်နှာပြင်အနုတ်လက္ခဏာဆောင်သော အားသွင်းမှုတစ်ခု ရရှိပြီး ခိုင်တိုဆန်/ဆိုဒီယမ် ထရိုင်ပိုလီဖော့စဖိတ် (TPP) ဒြပ်ပေါင်းနှင့် လျှပ်စစ်ဓာတ်အား အပြန်အလှန် ဆက်သွယ်မှုများကို ဦးစားပေးသောကြောင့် အမှုန်အရွယ်အစား သေးငယ်ပြီး EE မြင့်မားလာခြင်းကြောင့် ဖြစ်သည်။ သို့သော် pH ကို 6.5 သို့ ချိန်ညှိသောအခါ ခိုင်တိုဆန်ပေါ်ရှိ အမိုင်နိုအုပ်စုများသည် ပရိုတွန်ဓာတ်လျော့နည်းသွားပြီး ခိုင်တိုဆန် ခေါက်ခြင်း ဖြစ်ပေါ်စေသည်။ ထို့ကြောင့် pH မြင့်မားခြင်းသည် အမိုင်နိုအိုင်းယွန်းများကို TPP နှင့် အင်ဆူလင်နှင့် ထိတွေ့မှု နည်းပါးစေပြီး cross-linking နည်းပါးစေကာ၊ နောက်ဆုံးပျမ်းမျှ အမှုန်အရွယ်အစား ပိုမိုကြီးမားလာကာ EE နည်းပါးစေပါသည်။
freeze-dried နှင့် spray-dried NPs များ၏ morphological ဂုဏ်သတ္တိများကို ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခြင်းသည် ပိုမိုကောင်းမွန်သော ရေဓာတ်ခန်းခြောက်ခြင်းနှင့် အမှုန့်ဖွဲ့စည်းခြင်းနည်းစနစ်များကို ရွေးချယ်ရာတွင် လမ်းညွှန်ပေးနိုင်ပါသည်။ ဦးစားပေးနည်းလမ်းသည် ဆေးဝါးတည်ငြိမ်မှု၊ အမှုန်ပုံသဏ္ဍာန်တူညီမှု၊ ဆေးဝါးပမာဏမြင့်မားမှုနှင့် မူရင်းဖြေရှင်းချက်တွင် ပျော်ဝင်မှုကောင်းမွန်မှုကို ပေးစွမ်းသင့်သည်။ ဤလေ့လာမှုတွင်၊ နည်းစနစ်နှစ်ခုကို ပိုမိုကောင်းမွန်စွာ နှိုင်းယှဉ်နိုင်ရန်အတွက်၊ 1% mannitol ပါသော သို့မဟုတ် မပါဝင်သော insulin NPs များကို ရေဓာတ်ခန်းခြောက်ခြင်းကာလအတွင်း အသုံးပြုခဲ့သည်။ Mannitol ကို freeze drying နှင့် spray drying အတွက် ခြောက်သွေ့သောအမှုန့်ဖော်မြူလာအမျိုးမျိုးတွင် bulking agent သို့မဟုတ် cryoprotectant အဖြစ် အသုံးပြုသည်။ mannitol မပါသော lyophilized insulin nanoparticles များအတွက်၊ ပုံ 2a တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း၊ scanning electron microscopy (SEM) အောက်တွင် ကြီးမား၊ မမှန်ပြီး ကြမ်းတမ်းသော မျက်နှာပြင်များပါရှိသော အလွန် porous အမှုန့်ဖွဲ့စည်းပုံကို တွေ့ရှိခဲ့သည်။ ရေဓာတ်ခန်းခြောက်ပြီးနောက် အမှုန့်တွင် discrete particles အနည်းငယ်သာ တွေ့ရှိခဲ့သည် (ပုံ 2e)။ ဤရလဒ်များက NPs အများစုသည် cryoprotectant မပါဘဲ freeze-dried အတွင်း ပြိုကွဲသွားကြောင်း ညွှန်ပြသည်။ 1% mannitol ပါရှိသော freeze-dried နှင့် spray-dried insulin nanoparticles များအတွက်၊ ချောမွေ့သော မျက်နှာပြင်များပါရှိသော spherical nanoparticles များကို တွေ့ရှိခဲ့သည် (ပုံ ၂ခ၊ ဃ၊ စ၊ ဇ)။ မန်နီတောမပါဘဲ ဖြန်းခြောက်ထားသော အင်ဆူလင် နာနိုအမှုန်များသည် လုံးဝိုင်းပုံသဏ္ဍာန်ရှိနေသော်လည်း မျက်နှာပြင်ပေါ်တွင် တွန့်လိမ်နေသည် (ပုံ ၂ဂ)။ လုံးဝိုင်းပုံသဏ္ဍာန်နှင့် တွန့်လိမ်နေသော မျက်နှာပြင်များကို အောက်တွင် ထုတ်လွှတ်မှုအပြုအမူနှင့် ဆဲလ်စုပ်ယူမှုစမ်းသပ်မှုများတွင် ထပ်မံဆွေးနွေးထားသည်။ အခြောက်ခံထားသော NPs များ၏ မြင်သာသောအသွင်အပြင်အပေါ်အခြေခံ၍ မန်နီတောမပါဘဲ ဖြန်းခြောက်ထားသော NPs များနှင့် ရေခဲခြောက်ထားသောနှင့် မန်နီတောဖြင့် ဖြန်းခြောက်ထားသော NPs နှစ်မျိုးလုံးသည် NPs အမှုန့်များကို ရရှိစေသည် (ပုံ ၂စ၊ ဆ၊ ဇ)။ အမှုန်မျက်နှာပြင်များကြားရှိ မျက်နှာပြင်ဧရိယာ ပိုကြီးလေ၊ ပျော်ဝင်နိုင်စွမ်းအား မြင့်မားလေဖြစ်ပြီး ထို့ကြောင့် ထုတ်လွှတ်မှုနှုန်း မြင့်မားလေဖြစ်သည်။
မတူညီသော ရေဓာတ်ခန်းခြောက်ထားသော အင်ဆူလင် NP များ၏ ပုံသဏ္ဌာန်- (က) မန်နီတောမပါဘဲ ခြောက်သွေ့အောင်ပြုလုပ်ထားသော အင်ဆူလင် NP များ၏ SEM ပုံ၊ (ခ) မန်နီတောပါသော ခြောက်သွေ့အောင်ပြုလုပ်ထားသော အင်ဆူလင် NP များ၏ SEM ပုံ၊ (ဂ) မန်နီတောမပါသော ဖြန်းဆေးဖြင့် အခြောက်ခံထားသော အင်ဆူလင် NP များ၏ SEM ပုံ၊ (ဃ) မန်နီတောဖြင့် ဖြန်းဆေးဖြင့် အခြောက်ခံထားသော အင်ဆူလင် NP များ၏ SEM ပုံ၊ (င) မန်နီတောမပါသော ခြောက်သွေ့အောင်ပြုလုပ်ထားသော အင်ဆူလင် NP အမှုန့်များ၏ ပုံ၊ (စ) မန်နီတောပါသော ခြောက်သွေ့အောင်ပြုလုပ်ထားသော အင်ဆူလင် NP များ၏ ပုံ၊ (ဆ) မန်နီတောမပါသော ဖြန်းဆေးဖြင့် အခြောက်ခံထားသော အင်ဆူလင် NP အမှုန့်များ၏ ပုံ၊ (ဇ) မန်နီတောပါသော ဖြန်းဆေးဖြင့် အခြောက်ခံထားသော အင်ဆူလင် NP အမှုန့်များ၏ ပုံ။
freeze-drying လုပ်နေစဉ်အတွင်း mannitol သည် cryoprotectant အဖြစ်လုပ်ဆောင်ပြီး NPs များကို amorphous ပုံစံဖြင့်ထိန်းသိမ်းထားပြီး ရေခဲပုံဆောင်ခဲများကြောင့်ပျက်စီးမှုကိုကာကွယ်ပေးသည်19။ ဆန့်ကျင်ဘက်အနေဖြင့်၊ spray drying လုပ်နေစဉ်အတွင်း ရေခဲအဆင့်မရှိပါ။ ထို့ကြောင့် ဤနည်းလမ်းတွင် mannitol မလိုအပ်ပါ။ အမှန်မှာ၊ mannitol မပါသော spray-drying NPs များသည် ယခင်ကဖော်ပြခဲ့သည့်အတိုင်း ပိုမိုသေးငယ်သော NPs များကို ထုတ်ပေးခဲ့သည်။ သို့သော် mannitol သည် spray-drying လုပ်ငန်းစဉ်တွင် NPs များကို ပိုမိုလုံးဝိုင်းသောဖွဲ့စည်းပုံ20 (ပုံ 2d) ပေးစွမ်းရန် ဖြည့်စွက်ပစ္စည်းအဖြစ် လုပ်ဆောင်နိုင်ပြီး၊ ၎င်းသည် ထိုကဲ့သို့သော encapsulated NPs များ၏ တစ်ပြေးညီထုတ်လွှတ်မှုအပြုအမူကို ရရှိရန် ကူညီပေးသည်။ ထို့အပြင်၊ mannitol ပါဝင်သော freeze-dried နှင့် spray-dried insulin NPs နှစ်မျိုးလုံးတွင် အချို့သော အမှုန်အမွှားကြီးများကို တွေ့ရှိနိုင်ကြောင်း ထင်ရှားပါသည် (ပုံ 2b,d)၊ ၎င်းသည် encapsulated insulin နှင့်အတူ အမှုန် core တွင် mannitol စုပုံလာခြင်းကြောင့် ဖြစ်နိုင်သည်။ သို့။ ခိုင်တိုဆန်အလွှာ။ ဤလေ့လာမှုတွင် ရေဓာတ်ခန်းခြောက်ပြီးနောက် ဂလိုဘယ်ဖွဲ့စည်းပုံ မပျက်စီးစေရန်အတွက် မန်နီတောနှင့် ခိုင်တိုဆန်အချိုးကို 5:1 တွင် ထိန်းသိမ်းထားသောကြောင့် ဖြည့်စွက်ပစ္စည်းများစွာသည် ခြောက်သွေ့ထားသော NPs များ၏ အမှုန်အရွယ်အစားကို ကြီးစေနိုင်ကြောင်း သတိပြုသင့်သည်။
Fourier transform infrared attenuated total reflection (FTIR-ATR) spectroscopy သည် free insulin၊ chitosan၊ chitosan၊ TPP နှင့် insulin တို့၏ ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ ရောနှောမှုကို သွင်ပြင်လက္ခဏာပြသည်။ ရေဓာတ်ခန်းခြောက်ထားသော NP အားလုံးကို FTIR-ATR spectroscopy ကိုအသုံးပြု၍ သွင်ပြင်လက္ခဏာပြသည်။ မှတ်သားစရာကောင်းသည်မှာ mannitol ဖြင့် freeze-dried လုပ်ထားသော encapsulated NPs များနှင့် mannitol ပါသော နှင့် မပါသော spray-dried လုပ်ထားသော NPs များတွင် 1641၊ 1543 နှင့် 1412 cm-1 ၏ band intensities များကို တွေ့ရှိခဲ့သည် (ပုံ ၃)။ ယခင်က ဖော်ပြခဲ့သည့်အတိုင်း၊ ဤအစွမ်းသတ္တိတိုးလာမှုများသည် chitosan၊ TPP နှင့် insulin အကြား cross-linking နှင့် ဆက်စပ်နေသည်။ chitosan နှင့် insulin အကြား အပြန်အလှန် ဆက်သွယ်မှုဆိုင်ရာ စုံစမ်းစစ်ဆေးမှုအရ insulin ပါဝင်သော chitosan nanoparticles များ၏ FTIR spectra တွင် chitosan band သည် insulin နှင့် ထပ်တူကျနေပြီး carbonyl intensity (1641 cm-1) နှင့် amine (1543 cm-1) belt ကို တိုးမြင့်စေကြောင်း ပြသသည်။ TPP ၏ tripolyphosphate အုပ်စုများသည် chitosan ရှိ ammonium အုပ်စုများနှင့် ချိတ်ဆက်ထားပြီး band တစ်ခုကို ဖွဲ့စည်းသည်။ ၁၄၁၂ cm-1 မှာ။
မတူညီသောနည်းလမ်းများဖြင့် ရေဓာတ်ခန်းခြောက်ထားသော အခမဲ့အင်ဆူလင်၊ ခိုင်တိုဆန်၊ ခိုင်တိုဆန်/TPP/အင်ဆူလင်၏ ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ ရောစပ်ထားသော အရာများနှင့် NPs များ၏ FTIR-ATR ရောင်စဉ်တန်းများ။
ထို့အပြင်၊ ဤရလဒ်များသည် SEM တွင်ပြသထားသည့်ရလဒ်များနှင့် ကိုက်ညီပါသည်။ ၎င်းတွင် encapsulated NPs များသည် မန်နီတောဖြင့် ဖြန်းသောအခါနှင့် freeze-dried နှစ်မျိုးလုံးတွင် မပျက်စီးဘဲရှိနေသော်လည်း မန်နီတောမရှိခြင်းတွင် spray-drying သာ encapsulated particles များကို ထုတ်လုပ်သည်။ ဆန့်ကျင်ဘက်အနေဖြင့်၊ မန်နီတောမပါဘဲ freeze-dried NPs များ၏ FTIR-ATR spectral ရလဒ်များသည် chitosan၊ TPP နှင့် insulin တို့၏ ရုပ်ပိုင်းဆိုင်ရာ ရောစပ်မှုနှင့် အလွန်ဆင်တူသည်။ ဤရလဒ်သည် chitosan၊ TPP နှင့် insulin အကြား cross-link များသည် မန်နီတောမပါဘဲ freeze-dried NPs များတွင် မရှိတော့ကြောင်း ညွှန်ပြသည်။ cryoprotectant မပါဘဲ freeze-drying အတွင်း NPs ဖွဲ့စည်းပုံ ပျက်စီးသွားပြီး SEM ရလဒ်များတွင် မြင်တွေ့နိုင်သည် (ပုံ ၂က)။ ရေဓာတ်ခန်းခြောက်ထားသော အင်ဆူလင် NPs များ၏ morphology နှင့် FTIR ရလဒ်များအပေါ် အခြေခံ၍ lyophilized၊ spray-dried နှင့် mannitol-free NPs များကိုသာ ပြန်လည်ဖွဲ့စည်းခြင်း စမ်းသပ်ချက်များအတွက် အသုံးပြုခဲ့ပြီး ရေဓာတ်ခန်းခြောက်စဉ် mannitol-free NPs များ ပြိုကွဲခြင်းကြောင့် mannitol-free NPs များကိုသာ အသုံးပြုခဲ့သည်။ ဆွေးနွေးပါ။
ရေဓာတ်ခန်းခြောက်ခြင်းကို ရေရှည်သိုလှောင်ခြင်းနှင့် အခြားဖော်မြူလာများအဖြစ် ပြန်လည်ပြုပြင်ခြင်းအတွက် အသုံးပြုသည်။ သိုလှောင်ပြီးနောက် ခြောက်သွေ့သော NPs များ၏ ပြန်လည်ဖွဲ့စည်းနိုင်စွမ်းသည် ဆေးပြားများနှင့် ဖလင်များကဲ့သို့သော မတူညီသောဖော်မြူလာများတွင် အသုံးပြုရန် အရေးကြီးပါသည်။ မန်နီတောမပါရှိဘဲ ဖြန်းဆေးခြောက်ထားသော အင်ဆူလင် NPs များ၏ ပျမ်းမျှအမှုန်အရွယ်အစားသည် ပြန်လည်ဖွဲ့စည်းပြီးနောက် အနည်းငယ်သာတိုးလာသည်ကို ကျွန်ုပ်တို့ သတိပြုမိပါသည်။ အခြားတစ်ဖက်တွင်၊ မန်နီတောပါသော ဖြန်းဆေးခြောက်ထားသောနှင့် ရေခဲခြောက်ထားသော အင်ဆူလင် နာနိုအမှုန်များ၏ အမှုန်အရွယ်အစားသည် သိသိသာသာတိုးလာသည် (ဇယား ၁)။ ဤလေ့လာမှုတွင် NPs အားလုံး ပြန်လည်ပေါင်းစပ်ပြီးနောက် PDI နှင့် EE တို့သည် သိသိသာသာမပြောင်းလဲပါ (p > 0.05)။ ဤရလဒ်သည် ပြန်လည်ပျော်ဝင်ပြီးနောက် အမှုန်အများစုသည် မပျက်စီးဘဲကျန်ရှိနေကြောင်း ညွှန်ပြသည်။ သို့သော် မန်နီတောထည့်သွင်းခြင်းသည် lyophilized နှင့် spray-dried mannitol nanoparticles များ၏ အင်ဆူလင်ပမာဏကို သိသိသာသာလျော့ကျစေသည် (ဇယား ၁)။ ဆန့်ကျင်ဘက်အနေဖြင့် မန်နီတောမပါဘဲ ဖြန်းဆေးခြောက်ထားသော NPs များ၏ အင်ဆူလင်ပမာဏပါဝင်မှုသည် ယခင်အတိုင်းရှိနေသည် (ဇယား ၁)။
ဆေးဝါးပို့ဆောင်ရေးအတွက်အသုံးပြုသည့်အခါ နာနိုအမှုန်များထည့်သွင်းခြင်းသည် အလွန်အရေးကြီးကြောင်း လူသိများပါသည်။ ပမာဏနည်းသော NP များအတွက် ကုထုံးဆိုင်ရာ ပမာဏသို့ရောက်ရှိရန် ပစ္စည်းများစွာ လိုအပ်ပါသည်။ သို့သော်၊ ထိုကဲ့သို့သော NP ပါဝင်မှုမြင့်မားခြင်း၏ viscosity မြင့်မားခြင်းသည် ပါးစပ်ဖြင့် သောက်သုံးခြင်းနှင့် ထိုးဆေးဖော်မြူလာများတွင် အဆင်မပြေမှုနှင့် အခက်အခဲများကို အသီးသီးဖြစ်ပေါ်စေပါသည်။22။ ထို့အပြင်၊ အင်ဆူလင် NP များကို ဆေးပြားများနှင့် viscous biofilms23၊ 24 ပြုလုပ်ရန်လည်း အသုံးပြုနိုင်ပြီး၊ ၎င်းသည် ပမာဏနည်းသောအဆင့်တွင် NP အများအပြားကို အသုံးပြုရန် လိုအပ်ပြီး ပါးစပ်ဖြင့် အသုံးပြုရန် မသင့်တော်သော ဆေးပြားကြီးများနှင့် ထူထဲသော biofilms များကို ဖြစ်ပေါ်စေပါသည်။ ထို့ကြောင့်၊ အင်ဆူလင်ပမာဏမြင့်မားသော ရေဓာတ်ခန်းခြောက်ထားသော NP များသည် အလွန်နှစ်လိုဖွယ်ကောင်းပါသည်။ ကျွန်ုပ်တို့၏ရလဒ်များက mannitol မပါသော ဖြန်းဆေးခြောက်ထားသော NP များ၏ insulin ပမာဏမြင့်မားခြင်းသည် ဤအခြားပို့ဆောင်မှုနည်းလမ်းများအတွက် ဆွဲဆောင်မှုရှိသော အားသာချက်များစွာကို ပေးစွမ်းနိုင်ကြောင်း အကြံပြုထားပါသည်။
ရေဓာတ်ခန်းခြောက်ထားသော NP အားလုံးကို ရေခဲသေတ္တာထဲတွင် သုံးလကြာ သိမ်းဆည်းထားသည်။ SEM ရလဒ်များအရ ရေဓာတ်ခန်းခြောက်ထားသော NP အားလုံး၏ ပုံသဏ္ဍာန်သည် သုံးလကြာ သိုလှောင်မှုကာလအတွင်း သိသိသာသာ မပြောင်းလဲကြောင်း ပြသခဲ့သည် (ပုံ ၄)။ ရေတွင် ပြန်လည်ဖွဲ့စည်းပြီးနောက် NP အားလုံးသည် EE အနည်းငယ် ကျဆင်းသွားပြီး သုံးလကြာ သိုလှောင်မှုကာလအတွင်း အင်ဆူလင် အနည်းငယ် (~၅%) ထုတ်လွှတ်ခဲ့သည် (ဇယား ၂)။ သို့သော် နာနိုအမှုန်အားလုံး၏ ပျမ်းမျှအမှုန်အရွယ်အစား တိုးလာသည်။ မန်နီတောမပါဘဲ ဖြန်းဆေးဖြင့် အခြောက်ခံထားသော NP များ၏ အမှုန်အရွယ်အစားသည် 525 nm အထိ တိုးလာပြီး မန်နီတောပါသော ဖြန်းဆေးဖြင့် အခြောက်ခံထားသော နှင့် ရေခဲအောင် အခြောက်ခံထားသော NP များ၏ အမှုန်အရွယ်အစားသည် အသီးသီး 872 နှင့် 921 nm အထိ တိုးလာသည် (ဇယား ၂)။
သုံးလကြာသိမ်းဆည်းထားသော မတူညီသော ရေဓာတ်ခန်းခြောက်ထားသော အင်ဆူလင် NP များ၏ ပုံသဏ္ဌာန်- (က) မန်နီတောပါသော ခြောက်သွေ့အောင်ပြုလုပ်ထားသော အင်ဆူလင် NP များ၏ SEM ပုံ၊ (ခ) မန်နီတောမပါသော ဖြန်းဆေးဖြင့်အခြောက်ခံထားသော အင်ဆူလင် နာနိုအမှုန်များ၏ SEM ပုံ၊ (ဂ) မန်နီတောမပါသော ဖြန်းဆေးဖြင့်အခြောက်ခံထားသော အင်ဆူလင် NP များ၏ SEM ပုံများ။
ထို့အပြင်၊ မန်နီတောဖြင့် ဖြန်းခြောက်ပြီး ရေခဲခြောက်ထားသော ပြန်လည်ဖွဲ့စည်းထားသော အင်ဆူလင် နာနိုအမှုန်များတွင် အနည်အနှစ်များ တွေ့ရှိခဲ့ရပါသည် (ပုံ S2)။ ၎င်းသည် ရေထဲတွင် ကောင်းစွာ မပျော်ဝင်နိုင်သော အမှုန်ကြီးများကြောင့် ဖြစ်နိုင်သည်။ အထက်ဖော်ပြပါ ရလဒ်အားလုံးက ဖြန်းခြောက်ခြင်းနည်းပညာသည် အင်ဆူလင် နာနိုအမှုန်များကို ရေဓာတ်ခန်းခြောက်ခြင်းမှ ကာကွယ်ပေးနိုင်ကြောင်းနှင့် မည်သည့်ဖြည့်စွက်ပစ္စည်းများ သို့မဟုတ် အေးခဲကာကွယ်ပစ္စည်းများမပါဘဲ အင်ဆူလင် နာနိုအမှုန်များ မြင့်မားစွာထည့်သွင်းနိုင်ကြောင်း ပြသနေပါသည်။
အင်ဆူလင်ထိန်းသိမ်းမှုကို pH = 2.5 medium တွင် pepsin၊ trypsin နှင့် α-chymotrypsin တို့ဖြင့် စမ်းသပ်ပြီး ရေဓာတ်ခန်းခြောက်ပြီးနောက် NPs များ၏ အင်ဇိုင်းအစာချေဖျက်မှုကို ကာကွယ်ပေးနိုင်စွမ်းကို ပြသခဲ့သည်။ ရေဓာတ်ခန်းခြောက်ထားသော NPs များ၏ အင်ဆူလင်ထိန်းသိမ်းမှုကို လတ်လတ်ဆတ်ဆတ်ပြင်ဆင်ထားသော NPs များနှင့် နှိုင်းယှဉ်ခဲ့ပြီး အခမဲ့အင်ဆူလင်ကို negative control အဖြစ် အသုံးပြုခဲ့သည်။ ဤလေ့လာမှုတွင် အခမဲ့အင်ဆူလင်သည် အင်ဇိုင်းကုသမှုသုံးမျိုးလုံးတွင် ၄ နာရီအတွင်း အင်ဆူလင်ကို လျင်မြန်စွာ ဖယ်ရှားနိုင်ကြောင်း ပြသခဲ့သည် (ပုံ ၅က-ဂ)။ ဆန့်ကျင်ဘက်အားဖြင့် mannitol ဖြင့် freeze-dried လုပ်ထားသော NPs များနှင့် mannitol ပါရှိသည်ဖြစ်စေ မပါရှိသည်ဖြစ်စေ spray-dried လုပ်ထားသော NPs များ၏ အင်ဇိုင်းအစာချေဖျက်မှုမှ ဤ NPs များ၏ သိသိသာသာ မြင့်မားသောကာကွယ်မှုကို ပြသခဲ့ပြီး ၎င်းသည် လတ်လတ်ဆတ်ဆတ်ပြင်ဆင်ထားသော အင်ဆူလင် NPs များနှင့် ဆင်တူသည် (ပုံ ၁)။ ၅က-ဂ)။ pepsin၊ trypsin နှင့် α-chymotrypsin ရှိ nanoparticles များ၏ အကူအညီဖြင့် အင်ဆူလင်၏ ၅၀%၊ ၆၀% နှင့် ၇၅% ကျော်ကို ၄ နာရီအတွင်း ကာကွယ်နိုင်သည် (ပုံ ၅က-ဂ)။ ဤအင်ဆူလင်ကာကွယ်ပေးသည့်စွမ်းရည်သည် အင်ဆူလင်စုပ်ယူမှုပိုမိုမြင့်မားခြင်း၏ အခွင့်အလမ်းကို တိုးစေနိုင်သည်။ သွေးကြောထဲသို့ ၂၅။ ဤရလဒ်များက မန်နီတောပါရှိသည်ဖြစ်စေ မပါရှိသည်ဖြစ်စေ ပက်ဖျန်းအခြောက်ခံခြင်းနှင့် မန်နီတောဖြင့် ရေခဲအခြောက်ခံခြင်းသည် ရေဓာတ်ခန်းခြောက်ပြီးနောက် NPs များ၏ အင်ဆူလင်ကာကွယ်နိုင်စွမ်းကို ထိန်းသိမ်းနိုင်ကြောင်း အကြံပြုထားသည်။
ရေဓာတ်ခန်းခြောက်နေသော အင်ဆူလင် NPs များ၏ ကာကွယ်မှုနှင့် ထုတ်လွှတ်မှုအပြုအမူ- (က) pepsin ပျော်ရည်တွင် အင်ဆူလင်ကို ကာကွယ်ခြင်း၊ (ခ) trypsin ပျော်ရည်တွင် အင်ဆူလင်ကို ကာကွယ်ခြင်း၊ (ဂ) α-chymotrypsin ပျော်ရည်ဖြင့် အင်ဆူလင်ကို ကာကွယ်ခြင်း၊ (ဃ) pH = 2.5 ပျော်ရည်တွင် ရေဓာတ်ခန်းခြောက်နေသော NPs များ၏ ထုတ်လွှတ်မှုအပြုအမူ၊ (င) pH = 6.6 ပျော်ရည်တွင် ရေဓာတ်ခန်းခြောက်နေသော NPs များ၏ ထုတ်လွှတ်မှုအပြုအမူ၊ (စ) pH = 7.0 ပျော်ရည်တွင် ရေဓာတ်ခန်းခြောက်နေသော NPs များ၏ ထုတ်လွှတ်မှုအပြုအမူ။
အင်ဆူလင်ခံနိုင်ရည်အပေါ် အင်ဆူလင်၏ အကျိုးသက်ရောက်မှုကို စစ်ဆေးရန်အတွက် အစာအိမ်၊ အူသိမ်နှင့် အူသိမ်အပေါ်ပိုင်း၏ pH ပတ်ဝန်းကျင်ကို တုပ၍ ၃၇ ဒီဂရီစင်တီဂရိတ်တွင် አዲስပြင်ဆင်ပြီး ပြန်လည်ဖျော်စပ်ထားသော ခြောက်သွေ့သော အင်ဆူလင် NP များကို မတူညီသော buffer (pH = 2.5၊ 6.6၊ 7.0) တွင် ထားခဲ့သည်။ မတူညီသောပတ်ဝန်းကျင်များတွင် ထုတ်လွှတ်မှုအပြုအမူ။ အစာအိမ်နှင့်အူလမ်းကြောင်း၏ အပိုင်းအစများ။ pH = 2.5 တွင်၊ အင်ဆူလင်ထည့်ထားသော NPs များနှင့် ပြန်လည်ပျော်ဝင်နိုင်သော ခြောက်သွေ့သော အင်ဆူလင် NPs များသည် ပထမတစ်နာရီအတွင်း ကနဦးပေါက်ကွဲထွက်ရှိမှုကို ပြသခဲ့ပြီး နောက် ၅ နာရီအတွင်း ဖြည်းဖြည်းချင်းထုတ်လွှတ်ခဲ့သည် (ပုံ 5d)။ အစပိုင်းတွင် ဤမြန်ဆန်စွာထုတ်လွှတ်မှုသည် အမှုန်၏အတွင်းပိုင်းဖွဲ့စည်းပုံတွင် အပြည့်အဝမလှုပ်ရှားနိုင်သော ပရိုတင်းမော်လီကျူးများ၏ မျက်နှာပြင်လျင်မြန်စွာ စွန့်ထုတ်မှု၏ရလဒ်ဖြစ်နိုင်သည်။ pH = 6.5 တွင်၊ အင်ဆူလင်ထည့်ထားသော NPs များနှင့် ပြန်လည်ဖွဲ့စည်းထားသော ခြောက်သွေ့သော အင်ဆူလင် NPs များသည် ၆ နာရီအတွင်း ချောမွေ့စွာနှင့် ဖြည်းဖြည်းချင်းထုတ်လွှတ်မှုကို ပြသခဲ့သည်၊ အဘယ်ကြောင့်ဆိုသော် စမ်းသပ်ပျော်ရည်၏ pH သည် NPs ပြင်ဆင်ထားသော ပျော်ရည်၏ pH နှင့် ဆင်တူသောကြောင့်ဖြစ်သည် (ပုံ 5e)။ pH = 7 တွင်၊ NPs များသည် မတည်မငြိမ်ဖြစ်ပြီး ပထမနှစ်နာရီအတွင်း လုံးဝနီးပါးပြိုကွဲသွားသည် (ပုံ 5f)။ ၎င်းသည် chitosan ၏ deprotonation သည် pH မြင့်မားသောအခါတွင် ဖြစ်ပေါ်ပြီး ၎င်းသည် ပိုလီမာကွန်ရက်နှင့် ဝန်တင်ထားသော အင်ဆူလင်ထုတ်လွှတ်မှုကို လျော့နည်းစေသောကြောင့်ဖြစ်သည်။
ထို့အပြင်၊ မန်နီတောမပါဘဲ ဖြန်းခြောက်ထားသော အင်ဆူလင် NP များသည် အခြား ရေဓာတ်ခန်းခြောက်ထားသော NP များထက် ပိုမိုမြန်ဆန်စွာ ထုတ်လွှတ်မှုပရိုဖိုင်ကို ပြသခဲ့သည် (ပုံ 5d-f)။ ယခင်ကဖော်ပြခဲ့သည့်အတိုင်း၊ မန်နီတောမပါဘဲ ပြန်လည်ဖွဲ့စည်းထားသော အင်ဆူလင် NP များသည် အမှုန်အရွယ်အစား အသေးငယ်ဆုံးကို ပြသခဲ့သည်။ အမှုန်ငယ်များသည် မျက်နှာပြင်ဧရိယာ ပိုကြီးသောကြောင့် သက်ဆိုင်ရာဆေးဝါးအများစုသည် အမှုန်မျက်နှာပြင်တွင် သို့မဟုတ် အနီးတွင်ရှိနေမည်ဖြစ်ပြီး ဆေးဝါးအမြန်ထုတ်လွှတ်မှုကို ဖြစ်ပေါ်စေသည်။
NPs များ၏ ဆိုက်တိုအဆိပ်သင့်မှုကို MTT assay ဖြင့် စုံစမ်းစစ်ဆေးခဲ့သည်။ ပုံ S4 တွင်ပြထားသည့်အတိုင်း၊ ရေဓာတ်ခန်းခြောက်ထားသော NPs အားလုံးသည် 50–500 μg/ml ပြင်းအားတွင် ဆဲလ်ရှင်သန်နိုင်မှုအပေါ် သိသာထင်ရှားသော အကျိုးသက်ရောက်မှုမရှိကြောင်း တွေ့ရှိခဲ့ပြီး ရေဓာတ်ခန်းခြောက်ထားသော NPs အားလုံးကို ကုထုံးဆိုင်ရာ ဝင်းဒိုးသို့ရောက်ရှိရန် ဘေးကင်းစွာအသုံးပြုနိုင်ကြောင်း အကြံပြုထားသည်။
အသည်းသည် အင်ဆူလင်သည် ၎င်း၏ ဇီဝကမ္မဗေဒဆိုင်ရာ လုပ်ဆောင်ချက်များကို လုပ်ဆောင်သည့် အဓိက အင်္ဂါဖြစ်သည်။ HepG2 ဆဲလ်များသည် in vitro hepatocyte uptake model အဖြစ် အသုံးများသော human hepatoma cell line တစ်ခုဖြစ်သည်။ ဤနေရာတွင်၊ HepG2 ဆဲလ်များကို freeze-drying နှင့် spray-drying နည်းလမ်းများ အသုံးပြု၍ ရေဓာတ်ခန်းခြောက်နေသော NPs များ၏ ဆဲလ်စုပ်ယူမှုကို အကဲဖြတ်ရန် အသုံးပြုခဲ့သည်။ 25 μg/mL အာရုံစူးစိုက်မှုတွင် free FITC insulin၊ 25 μg/mL အာရုံစူးစိုက်မှုတွင် အသစ်ပြင်ဆင်ထားသော FITC insulin-loaded NPs နှင့် dehydrated FITC insulin-loaded NPs တို့ကို အင်ဆူလင်အာရုံစူးစိုက်မှုတူညီသော ပမာဏဖြင့် incubation ပြုလုပ်ပြီးနောက် flow cytometry နှင့် vision ကို အသုံးပြု၍ confocal laser scanning ဖြင့် ဆဲလ်စုပ်ယူမှုကို Quantitative microscopy (CLSM) လေ့လာတွေ့ရှိချက်များကို ပြုလုပ်ခဲ့သည်။ mannitol မပါသော Lyophilized NPs များကို ရေဓာတ်ခန်းခြောက်နေစဉ်အတွင်း ဖျက်ဆီးခဲ့ပြီး ဤစမ်းသပ်မှုတွင် အကဲဖြတ်ခြင်း မပြုခဲ့ပါ။ မကြာသေးမီက ပြင်ဆင်ထားသော insulin-loaded NPs များ၊ mannitol ပါသော lyophilized NPs များနှင့် mannitol ပါသော နှင့် မပါသော spray-dried NPs များ၏ intracellular fluorescence intensities များသည် 4.3၊ 2.6၊ 2.4 နှင့် 4.1-fold ရှိသည်။ အခမဲ့အုပ်စုများထက် အသီးသီးပိုမိုမြင့်မားသည်။ FITC-အင်ဆူလင်အုပ်စု၊ အသီးသီး (ပုံ ၆ခ)။ ဤရလဒ်များက အဖုံးအုပ်ထားသော အင်ဆူလင်သည် အခမဲ့အင်ဆူလင်ထက် ဆဲလ်စုပ်ယူမှုတွင် ပိုမိုအစွမ်းထက်ကြောင်း အကြံပြုထားပြီး အဓိကအားဖြင့် လေ့လာမှုတွင် ထုတ်လုပ်ထားသော အင်ဆူလင်ထည့်ထားသော နာနိုအမှုန်များ၏ အရွယ်အစား သေးငယ်မှုကြောင့်ဖြစ်သည်။
အသစ်ပြင်ဆင်ထားသော NPs များနှင့် ရေဓာတ်ခန်းခြောက်ထားသော NPs များဖြင့် ၄ နာရီကြာ ပေါင်းစပ်ပြီးနောက် HepG2 ဆဲလ်စုပ်ယူမှု- (က) HepG2 ဆဲလ်များမှ FITC-insulin စုပ်ယူမှု ဖြန့်ဖြူးမှု။ (ခ) flow cytometry ဖြင့် ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာထားသော fluorescence intensities ၏ geometric mean (n = 3)၊ free insulin နှင့် နှိုင်းယှဉ်ပါက *P < 0.05။
အလားတူပင်၊ CLSM ပုံများက အသစ်ပြင်ဆင်ထားသော FITC-insulin-loaded NPs များနှင့် MANNITOL မပါဘဲ FITC-insulin-loaded spray-dried NPs များ၏ FITC fluorescence intensities များသည် အခြားနမူနာများထက် များစွာပိုမိုအားကောင်းကြောင်း ပြသခဲ့သည် (ပုံ ၆က)။ ထို့အပြင်၊ MANNITOL ထည့်သွင်းခြင်းဖြင့် ပျော်ရည်၏ viscosity မြင့်မားခြင်းသည် ဆဲလ်စုပ်ယူမှုကို ခံနိုင်ရည်ရှိစေပြီး အင်ဆူလင်ပွားများမှုကို လျော့နည်းစေသည်။ ဤရလဒ်များက MANNITOL မပါသော spray-dried NPs များသည် ပြန်လည်ပျော်ဝင်ပြီးနောက် ၎င်းတို့၏ အမှုန်အရွယ်အစားသည် freeze-dried NPs ထက် သေးငယ်သောကြောင့် ဆဲလ်စုပ်ယူမှုစွမ်းဆောင်ရည် အမြင့်ဆုံးပြသကြောင်း အကြံပြုထားသည်။
ခိုင်တိုဆန် (ပျမ်းမျှမော်လီကျူးအလေးချိန် 100 KDa၊ 75–85% deacetylated) ကို Sigma-Aldrich (Oakville, Ontario, Canada) မှ ဝယ်ယူခဲ့သည်။ ဆိုဒီယမ် ထရိုင်ပိုလီဖော့စဖိတ် (TPP) ကို VWR (Radnor, Pennsylvania, USA) မှ ဝယ်ယူခဲ့သည်။ ဤလေ့လာမှုတွင် အသုံးပြုသော Recombinant human insulin ကို Fisher Scientific (Waltham, MA, USA) မှ ဝယ်ယူခဲ့သည်။ Fluorescein isothiocyanate (FITC)-တံဆိပ်ကပ်ထားသော human insulin နှင့် 4′,6-diamidino-2-phenylindole dihydrochloride (DAPI) ကို Sigma-Aldrich (Oakville, Ontario, Canada) မှ ဝယ်ယူခဲ့သည်။ HepG2 ဆဲလ်လိုင်းကို ATCC (Manassas, Virginia, USA) မှ ရရှိခဲ့သည်။ အခြား reagents အားလုံးသည် analytical သို့မဟုတ် chromatographic grade ဖြစ်သည်။
၀.၁% အက်စီတစ်အက်ဆစ်ပါဝင်သော နှစ်ထပ်ပေါင်းခံရေ (DD ရေ) တွင် ပျော်ဝင်စေခြင်းဖြင့် ၁ မီလီဂရမ်/မီလီလီတာ CS ပျော်ရည်ကို ပြင်ဆင်ပါ။ TPP နှင့် အင်ဆူလင် ၁ မီလီဂရမ်/မီလီလီတာ ပျော်ရည်များကို DD ရေနှင့် ၀.၁% အက်စီတစ်အက်ဆစ်တွင် ပျော်ရည်အဖြစ် အသီးသီး ပျော်ရည်အဖြစ် ပြင်ဆင်ပါ။ pre-emulsion ကို polytron PCU-2-110 မြန်နှုန်းမြင့် homogenizer (Brinkmann Ind. Westbury, NY, USA) ဖြင့် ပြင်ဆင်ပါ။ ပြင်ဆင်မှုလုပ်ငန်းစဉ်မှာ အောက်ပါအတိုင်းဖြစ်သည်- ပထမဦးစွာ TPP ပျော်ရည် ၂ မီလီလီတာကို အင်ဆူလင် ပျော်ရည် ၄ မီလီလီတာထဲသို့ထည့်ပြီး အရောအနှောကို မိနစ် ၃၀ မွှေပြီး အပြည့်အဝ ရောမွှေပါ။ ထို့နောက် ရောစပ်ထားသော ပျော်ရည်ကို မြန်နှုန်းမြင့် မွှေခြင်း (10,000 rpm) အောက်တွင် ဆေးထိုးအပ်မှတစ်ဆင့် CS ပျော်ရည်ထဲသို့ ဖြည်းဖြည်းချင်း ထည့်သည်။ အရောအနှောများကို ရေခဲရေချိုးကန်ထဲတွင် မိနစ် ၃၀ ကြာ မြန်နှုန်းမြင့် မွှေခြင်း (15,000 rpm) အောက်တွင် ထားပြီး cross-linked insulin NPs များရရှိရန် pH အတိုင်းအတာတစ်ခုအထိ ချိန်ညှိခဲ့သည်။ အင်ဆူလင် NPs များ၏ အမှုန်အရွယ်အစားကို ပိုမို ညီမျှစေပြီး လျှော့ချရန်အတွက် ၎င်းတို့ကို နောက်ထပ် sonicated လုပ်ခဲ့သည်။ probe-type sonicator (UP 200ST, Hielscher Ultrasonics, Teltow, Germany) ကို အသုံးပြု၍ ရေခဲရေချိုးကန်ထဲတွင် ၃၀ မိနစ်။
အင်ဆူလင် NPS များကို Litesizer 500 (Anton Paar, Graz, Austria) ကို အသုံးပြု၍ dynamic light scattering (DLS) တိုင်းတာမှုများကို အသုံးပြု၍ Z-average diameter၊ polydispersity index (PDI) နှင့် zeta potential တို့အတွက် 25°C ရှိ DD ရေတွင် ၎င်းတို့ကို ရောစပ်ခြင်းဖြင့် စမ်းသပ်ခဲ့သည်။ Hitachi H7600 transmission electron microscope (TEM) (Hitachi, Tokyo, Japan) ဖြင့် morphology နှင့် size distribution ကို သွင်ပြင်လက္ခဏာပြခဲ့ပြီး Hitachi imaging software (Hitachi, Tokyo, Japan) ကို အသုံးပြု၍ ရုပ်ပုံများကို နောက်ပိုင်းတွင် ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခဲ့သည်။ အင်ဆူလင် NP များ၏ encapsulation efficiency (EE) နှင့် loading capacity (LC) ကို အကဲဖြတ်ရန်အတွက် NP များကို 100 kDa ၏ molecular weight cut-off ရှိသော ultrafiltration tubes များထဲသို့ pipetted ထည့်ပြီး 500 xg တွင် 30 မိနစ်ကြာ centrifuge လုပ်ခဲ့သည်။ filtrate ရှိ unencapsulated insulin ကို quaternary pump၊ autosampler၊ column heater နှင့် DAD တို့ပါဝင်သော Agilent 1100 Series HPLC system (Agilent, Santa Clara, California, USA) ကို အသုံးပြု၍ ပမာဏသတ်မှတ်ခဲ့သည်။ ရှာဖွေစက်။ အင်ဆူလင်ကို C18 ကော်လံ (Zorbax, 3.5 μm, 4.6 mm × 150 mm, Agilent, USA) ဖြင့် ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာပြီး 214 nm တွင် တွေ့ရှိခဲ့သည်။ မိုဘိုင်းအဆင့်မှာ acetonitrile နှင့် ရေဖြစ်ပြီး 0.1% TFA ပါဝင်ပြီး gradient အချိုးမှာ 10/90 မှ 100/0 အထိရှိပြီး မိနစ် 10 ကြာလည်ပတ်သည်။ မိုဘိုင်းအဆင့်ကို 1.0 ml/min စီးဆင်းမှုနှုန်းဖြင့် မှုတ်ထုတ်ခဲ့သည်။ ကော်လံအပူချိန်ကို 20 °C သို့ သတ်မှတ်ခဲ့သည်။ ညီမျှခြင်း (1) နှင့် Eq.(2) တို့ကို အသုံးပြု၍ EE နှင့် LC ရာခိုင်နှုန်းများကို တွက်ချက်ပါ။
အင်ဆူလင် NP ကို ​​အကောင်းဆုံးဖြစ်စေရန် ၂.၀ မှ ၄.၀ အထိ CS/အင်ဆူလင် အချိုးအစား အမျိုးမျိုးကို စမ်းသပ်ခဲ့သည်။ အင်ဆူလင်/TPP ရောစပ်မှုကို တည်ငြိမ်အောင် ထိန်းသိမ်းထားစဉ် ပြင်ဆင်မှုအတွင်း CS ပျော်ရည် ပမာဏ အမျိုးမျိုးကို ထည့်သွင်းခဲ့သည်။ ပျော်ရည်အားလုံး (အင်ဆူလင်၊ TPP နှင့် CS) ထည့်ပြီးနောက် ရောစပ်မှု၏ pH ကို ဂရုတစိုက် ထိန်းချုပ်ခြင်းဖြင့် အင်ဆူလင် NP များကို pH ၄.၀ မှ ၆.၅ အတွင်း ပြင်ဆင်ခဲ့သည်။ အင်ဆူလင် နာနိုအမှုန်များ၏ EE နှင့် အမှုန်အရွယ်အစားကို pH တန်ဖိုးများနှင့် CS/အင်ဆူလင် ထုထည် အချိုးအစား အမျိုးမျိုးဖြင့် အကဲဖြတ်ခဲ့သည်။
အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ထားသော အင်ဆူလင် NP များကို အလူမီနီယမ်ကွန်တိန်နာပေါ်တွင် ထားရှိပြီး တိပ်အချို့ဖြင့် တင်းကျပ်ထားသော တစ်ရှူးဖြင့် ဖုံးအုပ်ထားသည်။ ထို့နောက် လှည့်ထားသော ကွန်တိန်နာများကို ဗန်းခြောက်စက်တပ်ဆင်ထားသော Labconco FreeZone ရေခဲခြောက်စက် (Labconco, Kansas City, MO, USA) တွင် ထားရှိသည်။ ခြောက်သွေ့သော အင်ဆူလင် NP များရရှိရန်အတွက် အပူချိန်နှင့် လေဟာနယ်ဖိအားကို ပထမ ၂ နာရီအတွက် -၁၀°C၊ ၀.၃၅၀ Torr နှင့် ကျန် ၂၂ နာရီအတွက် ၀°C နှင့် ၀.၁၂၀ Torr တွင် သတ်မှတ်ခဲ့သည်။
Buchi Mini Spray Dryer B-290 (BÜCHI, Flawil, Switzerland) ကို အဖုံးအကာပါသော အင်ဆူလင်ထုတ်လုပ်ရန် အသုံးပြုခဲ့သည်။ ရွေးချယ်ထားသော ခြောက်သွေ့ခြင်းဆိုင်ရာ ကန့်သတ်ချက်များမှာ- အပူချိန် 100 °C၊ အစာကျွေးနှုန်း 3 လီတာ/မိနစ် နှင့် ဓာတ်ငွေ့စီးဆင်းမှု 4 လီတာ/မိနစ် တို့ဖြစ်သည်။
ရေဓာတ်ခန်းခြောက်ခြင်းမပြုမီနှင့် ပြုလုပ်ပြီးနောက် အင်ဆူလင် NPs များကို FTIR-ATR spectroscopy ကို အသုံးပြု၍ ခွဲခြားသတ်မှတ်ခဲ့သည်။ ရေဓာတ်ခန်းခြောက်ထားသော နာနိုအမှုန်များအပြင် အခမဲ့အင်ဆူလင်နှင့် chitosan များကို universal ATR sampling accessory (PerkinElmer, Waltham, Massachusetts, USA) တပ်ဆင်ထားသော Spectrum 100 FTIR spectrophotometer (PerkinElmer, Waltham, Massachusetts, USA) ကို အသုံးပြု၍ ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခဲ့သည်။ အချက်ပြပျမ်းမျှများကို 4000-600 cm2 ကြိမ်နှုန်းတွင် 4 cm2 resolution ဖြင့် scan ၁၆ ခုမှ ရရှိခဲ့သည်။
Helios NanoLab 650 Focused Ion Beam-Scanning Electron Microscope (FIB-SEM) (FEI, Hillsboro, Oregon, USA) မှ ရိုက်ကူးထားသော freeze-dried နှင့် spray-dried insulin NPs များ၏ SEM ပုံများဖြင့် ခြောက်သွေ့သော insulin NPs များ၏ morphology ကို အကဲဖြတ်ခဲ့သည်။ အသုံးပြုခဲ့သော အဓိက parameter မှာ voltage 5 keV နှင့် current 30 mA ဖြစ်သည်။
ရေဓာတ်ခန်းခြောက်ထားသော အင်ဆူလင် NP အားလုံးကို ရေ dd တွင် ပြန်လည်ပျော်ဝင်စေခဲ့သည်။ အမှုန်အရွယ်အစား၊ PDI၊ EE နှင့် LC တို့ကို ရေဓာတ်ခန်းခြောက်ပြီးနောက် ၎င်းတို့၏ အရည်အသွေးကို အကဲဖြတ်ရန် အစောပိုင်းက ဖော်ပြခဲ့သည့် နည်းလမ်းအတိုင်း ထပ်မံစမ်းသပ်ခဲ့သည်။ အန်ဟိုက်ဒရိုအင်ဆူလင် NP များ၏ တည်ငြိမ်မှုကို ကြာရှည်စွာ သိမ်းဆည်းပြီးနောက် NP များ၏ ဂုဏ်သတ္တိများကို စမ်းသပ်ခြင်းဖြင့်လည်း တိုင်းတာခဲ့သည်။ ဤလေ့လာမှုတွင် ရေဓာတ်ခန်းခြောက်ပြီးနောက် NP အားလုံးကို ရေခဲသေတ္တာထဲတွင် သုံးလ သိမ်းဆည်းခဲ့သည်။ သုံးလ သိမ်းဆည်းပြီးနောက် NP များကို အမှုန်ပုံသဏ္ဍာန်၊ PDI၊ EE နှင့် LC တို့အတွက် စမ်းသပ်ခဲ့သည်။
ပြန်လည်ဖွဲ့စည်းထားသော NPs ၅ mL ကို အတုအယောင်အစာအိမ်အရည် (pH 1.2၊ ၁% pepsin ပါဝင်သော)၊ အူလမ်းကြောင်းအရည် (pH 6.8၊ ၁% trypsin ပါဝင်သော) သို့မဟုတ် chymotrypsin ပျော်ရည် (100 g/mL၊ phosphate buffer တွင်၊ pH 7.8) ပါဝင်သော ၄၅ mL တွင် ပျော်ဝင်စေပြီး ရေဓာတ်ခန်းခြောက်ပြီးနောက် NPs များကိုကာကွယ်ရာတွင် အင်ဆူလင်၏ထိရောက်မှုကို အကဲဖြတ်ပါ။ ၎င်းတို့ကို ၃၇°C တွင် ၁၀၀ rpm ၏ မွှေနှောက်မှုအမြန်နှုန်းဖြင့် ထားခဲ့သည်။ ပျော်ရည် ၅၀၀ μL ကို အချိန်အမျိုးမျိုးတွင် စုဆောင်းခဲ့ပြီး အင်ဆူလင်ပါဝင်မှုကို HPLC ဖြင့် ဆုံးဖြတ်ခဲ့သည်။
လတ်လတ်ဆတ်ဆတ်ပြင်ဆင်ထားပြီး ရေဓာတ်ခန်းခြောက်ထားသော အင်ဆူလင် NP များ၏ in vitro ထုတ်လွှတ်မှုအပြုအမူကို dialysis အိတ်နည်းလမ်း (မော်လီကျူးအလေးချိန်ဖြတ်တောက်မှု 100 kDa၊ Spectra Por Inc.) ဖြင့် စမ်းသပ်ခဲ့သည်။ လတ်လတ်ဆတ်ဆတ်ပြင်ဆင်ထားပြီး ပြန်လည်ဖွဲ့စည်းထားသော ခြောက်သွေ့သော NP များကို အစာအိမ်၊ duodenum နှင့် အူသိမ်အပေါ်ပိုင်း၏ pH ပတ်ဝန်းကျင်ကို တုပရန် pH 2.5၊ pH 6.6 နှင့် pH 7.0 (0.1 M phosphate-buffered saline, PBS) ရှိ အရည်များတွင် dialyzed လုပ်ခဲ့သည်။ နမူနာအားလုံးကို 37 °C တွင် 200 rpm ဖြင့် အဆက်မပြတ်လှုပ်ခါခြင်းဖြင့် ထားခဲ့သည်။ အောက်ပါအချိန်များတွင် 5 mL dialysis အိတ်အပြင်ဘက်သို့ အရည်ကို စုပ်ယူပြီး လတ်ဆတ်သော dialysate ဖြင့် ချက်ချင်းပြန်ဖြည့်ပါ။ အရည်ရှိ အင်ဆူလင်ညစ်ညမ်းမှုကို HPLC ဖြင့် ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခဲ့ပြီး nanoparticles များမှ အင်ဆူလင်ထုတ်လွှတ်မှုနှုန်းကို nanoparticles များတွင် ထုပ်ပိုးထားသော စုစုပေါင်းအင်ဆူလင်နှင့် ထုတ်လွှတ်သော free insulin အချိုးမှ တွက်ချက်ခဲ့သည် (ညီမျှခြင်း 3)။
လူ့အသည်းကင်ဆာဆဲလ်မျိုးစိတ် HepG2 ဆဲလ်များကို 10% fetal bovine serum၊ 100 IU/mL penicillin နှင့် 100 μg/mL streptomycin29 ပါဝင်သော Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM) ကို အသုံးပြု၍ 60 mm အချင်းရှိသော ပန်းကန်များတွင် ကြီးထွားစေခဲ့သည်။ ပိုးမွှားများကို 37°C၊ 95% relative humidity နှင့် 5% CO2 တွင် ထိန်းသိမ်းထားသည်။ uptake assays အတွက် HepG2 ဆဲလ်များကို 8-well Nunc Lab-Tek chamber slide system (Thermo Fisher, NY, USA) ပေါ်တွင် 1 × 105 cells/ml ဖြင့် ကြဲချခဲ့သည်။ cytotoxicity assays အတွက် ၎င်းတို့ကို 96-well plates (Corning, NY, USA) ထဲသို့ 5 × 104 cells/ml သိပ်သည်းဆဖြင့် ကြဲချခဲ့သည်။
MTT assay ကို လတ်လတ်ဆတ်ဆတ်ပြင်ဆင်ထားပြီး ရေဓာတ်ခန်းခြောက်ထားသော အင်ဆူလင် NPs30 ၏ ဆိုက်တိုအဆိပ်သင့်မှုကို အကဲဖြတ်ရန်အသုံးပြုခဲ့သည်။ HepG2 ဆဲလ်များကို 96-well ပြားများထဲတွင် 5 × 104 cells/mL သိပ်သည်းဆဖြင့် စိုက်ပြီး စမ်းသပ်မှုမပြုလုပ်မီ ၇ ရက်ကြာ မွေးမြူခဲ့သည်။ အင်ဆူလင် NPs များကို ယဉ်ကျေးမှုအလယ်အလတ်တွင် ပြင်းအားအမျိုးမျိုး (50 မှ 500 μg/mL) အထိ ရောစပ်ပြီးနောက် ဆဲလ်များထဲသို့ ထည့်သွင်းခဲ့သည်။ ၂၄ နာရီကြာ မွေးမြူပြီးနောက် ဆဲလ်များကို PBS ဖြင့် ၃ ကြိမ်ဆေးကြောပြီး 0.5 mg/ml MTT ပါဝင်သော အလယ်အလတ်ဖြင့် နောက်ထပ် ၄ နာရီကြာ မွေးမြူခဲ့သည်။ Tecan infinite M200 pro spectrophotometer plate reader (Tecan, Männedorf, Switzerland) ကို အသုံးပြု၍ 570 nm တွင် အဝါရောင် tetrazolium MTT မှ ခရမ်းရောင် formazan သို့ အင်ဇိုင်းဖြင့် လျော့ကျမှုကို တိုင်းတာခြင်းဖြင့် ဆိုက်တိုအဆိပ်သင့်မှုကို အကဲဖြတ်ခဲ့သည်။
NPs များ၏ ဆဲလ်စုပ်ယူမှုစွမ်းဆောင်ရည်ကို confocal laser scanning microscopy နှင့် flow cytometry analysis ဖြင့် စမ်းသပ်ခဲ့သည်။ Nunc Lab-Tek chamber slide system ၏ well တစ်ခုစီကို free FITC-insulin၊ FITC-insulin-loaded NPs များဖြင့် ကုသပြီး dehydrated FITC-insulin NPs ၂၅ μg/mL ကို တူညီသောပါဝင်မှုဖြင့် ပြန်လည်ဖွဲ့စည်းကာ ၄ နာရီကြာ incubation လုပ်ခဲ့သည်။ ဆဲလ်များကို PBS ဖြင့် ၃ ကြိမ်ဆေးကြောပြီး ၄% paraformaldehyde ဖြင့် ပြုပြင်ခဲ့သည်။ Nuclei များကို 4′,6-diamidino-2-phenylindole (DAPI) ဖြင့် ဆေးဆိုးခဲ့သည်။ Olympus FV1000 laser scanning/two-photon confocal microscope (Olympus, Shinjuku City, Tokyo, Japan) ကို အသုံးပြု၍ Insulin localization ကို တွေ့ရှိခဲ့သည်။ flow cytometry analysis အတွက် 10 μg/mL free FITC-insulin၊ FITC-insulin-loaded NPs နှင့် resolubilized dehydrated FITC-insulin NPs များ၏ တူညီသောပါဝင်မှုများကို 96-well plates များတွင် ထည့်သွင်းခဲ့သည်။ HepG2 ဆဲလ်များကို ඒ වෙනුවට ၄ နာရီကြာ ඒ ගැනීම වෙනුවට ၄ နာရီကြာ ගැ ... ගැනුවට ဆဲလ်များကို ဖယ်ရှားပြီး FBS ဖြင့် ၃ ကြိမ်ဆေးကြောခဲ့သည်။ နမူနာတစ်ခုလျှင် ဆဲလ် ၅ × ၁၀၄ လုံးကို BD LSR II flow cytometer (BD, Franklin Lakes, New Jersey, United States) ဖြင့် ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာခဲ့သည်။
တန်ဖိုးအားလုံးကို ပျမ်းမျှ ± စံသွေဖည်မှုအဖြစ် ဖော်ပြထားပါသည်။ အုပ်စုအားလုံးအကြား နှိုင်းယှဉ်မှုများကို IBM SPSS Statistics 26 for Mac (IBM, Endicott, New York, USA) မှ one-way ANOVA သို့မဟုတ် t-test ကို အသုံးပြု၍ အကဲဖြတ်ခဲ့ပြီး p < 0.05 ကို စာရင်းအင်းအရ သိသာထင်ရှားမှုရှိသည်ဟု ယူဆခဲ့သည်။
ဤလေ့လာမှုသည် bulking agents သို့မဟုတ် cryoprotectants စွမ်းရည်နှင့် ပိုမိုမြင့်မားသော load capacity ကိုအသုံးပြုသည့် standard freeze-drying နည်းလမ်းများနှင့်နှိုင်းယှဉ်ပါက cross-linked chitosan/TPP/insulin nanoparticles များကို ရေဓာတ်ခန်းခြောက်စေရန် spray drying ၏ ပြောင်းလွယ်ပြင်လွယ်ရှိမှုနှင့် စွမ်းရည်ကို သရုပ်ပြပြီး bulking agents သို့မဟုတ် cryoprotectants စွမ်းရည်ကို အသုံးပြု၍ စံ freeze-drying နည်းလမ်းများနှင့်နှိုင်းယှဉ်ပါက ပိုမိုကောင်းမွန်သော ပြန်လည်ဖွဲ့စည်းမှုဖြင့် ပြသထားသည်။ အကောင်းဆုံးဖြစ်အောင်ပြုလုပ်ထားသော insulin nanoparticles များသည် ပျမ်းမျှအမှုန်အရွယ်အစား 318 nm နှင့် 99.4% encapsulation စွမ်းဆောင်ရည်ကို ရရှိခဲ့သည်။ ရေဓာတ်ခန်းခြောက်ပြီးနောက် SEM နှင့် FTIR ရလဒ်များအရ mannitol ပါသောနှင့်မပါသော spray-dried NPs များတွင်သာ လုံးပတ်ဖွဲ့စည်းပုံကို ထိန်းသိမ်းထားပြီး mannitol ဖြင့် lyophilized လုပ်ထားသော NPs များတွင်သာ ထိန်းသိမ်းထားကြောင်း၊ သို့သော် mannitol မပါသော lyophilized လုပ်ထားသော NPs များသည် ရေဓာတ်ခန်းခြောက်နေစဉ်အတွင်း ပြိုကွဲသွားကြောင်း ပြသခဲ့သည်။ ပြန်လည်ဖွဲ့စည်းနိုင်စွမ်းစမ်းသပ်မှုတွင် mannitol မပါသော spray-dried insulin nanoparticles များသည် အသေးငယ်ဆုံးပျမ်းမျှအမှုန်အရွယ်အစားနှင့် ပြန်လည်ဖွဲ့စည်းမှုတွင် အမြင့်ဆုံး loading ကို ပြသခဲ့သည်။ ဤရေဓာတ်ခန်းခြောက်ထားသော NPs အားလုံး၏ ထုတ်လွှတ်မှုအပြုအမူများက ၎င်းတို့သည် pH = 2.5 နှင့် pH = 7 ပျော်ရည်များတွင် လျင်မြန်စွာထုတ်လွှတ်ပြီး pH = 6.5 ပျော်ရည်တွင် အလွန်တည်ငြိမ်ကြောင်း ပြသခဲ့သည်။ အခြားပြန်လည်ပျော်ဝင်နေသော ရေဓာတ်ခန်းခြောက်ထားသော NPs များနှင့်နှိုင်းယှဉ်ပါက NPs များသည် မန်နီတောမပါဘဲ ဖြန်းခြောက်ခြင်းသည် အမြန်ဆုံးထုတ်လွှတ်မှုကို ပြသခဲ့သည်။ ဤရလဒ်သည် ဆဲလ်စုပ်ယူမှုစမ်းသပ်မှုတွင် တွေ့ရှိရသည့်ရလဒ်နှင့် ကိုက်ညီသည်၊ အဘယ်ကြောင့်ဆိုသော် မန်နီတောမရှိခြင်းတွင် ဖြန်းခြောက်ထားသော NPs များသည် လတ်လတ်ဆတ်ဆတ်ပြင်ဆင်ထားသော NPs များ၏ ဆဲလ်စုပ်ယူမှုစွမ်းဆောင်ရည်ကို လုံးဝနီးပါးထိန်းသိမ်းထားသောကြောင့်ဖြစ်သည်။ ဤရလဒ်များသည် မန်နီတောမပါသော ဖြန်းခြောက်ခြင်းဖြင့် ပြင်ဆင်ထားသော ခြောက်သွေ့သော အင်ဆူလင်နာနိုအမှုန်များသည် ပါးစပ်ဖြင့်သောက်ဆေးပြားများ သို့မဟုတ် ဇီဝကပ်စေးသောဖလင်များကဲ့သို့သော အခြားရေဓာတ်မရှိသောဆေးပုံစံများအဖြစ် ထပ်မံထုတ်လုပ်ရန်အတွက် အသင့်တော်ဆုံးဖြစ်ကြောင်း အကြံပြုထားသည်။
ဉာဏပစ္စည်းဆိုင်ရာပြဿနာများကြောင့် လက်ရှိလေ့လာမှုအတွင်း ထုတ်လုပ်ထားသော နှင့်/သို့မဟုတ် ခွဲခြမ်းစိတ်ဖြာထားသော အချက်အလက်အစုများကို အများပြည်သူထံ မရရှိနိုင်သော်လည်း၊ ကျိုးကြောင်းဆီလျော်သော တောင်းဆိုမှုအရ သက်ဆိုင်ရာစာရေးသူများထံမှ ရရှိနိုင်ပါသည်။
Kagan၊ A. အမျိုးအစား ၂ ဆီးချိုရောဂါ- လူမှုရေးနှင့် သိပ္ပံနည်းကျဇာစ်မြစ်များ၊ ဆေးဘက်ဆိုင်ရာရှုပ်ထွေးမှုများနှင့် လူနာများနှင့် အခြားသူများအတွက် သက်ရောက်မှုများ။ (McFarlane၊ ၂၀၀၉)။
Singh, AP, Guo, Y., Singh, A., Xie, W. & Jiang, P. အင်ဆူလင် အဖုံးအကာ ဖွံ့ဖြိုးတိုးတက်မှု- ပါးစပ်ဖြင့် သောက်သုံးနိုင်ပြီလား။ J. Pharmacy.bio-pharmacy.reservoir.1, 74–92 (2019).
Wong, CY, Al-Salami, H. & Dass, CR ဆီးချိုရောဂါကုသရန်အတွက် အင်ဆူလင်ပါဝင်သော ပါးစပ်ဖြင့် လိုင်ပိုဆုမ်း ပို့ဆောင်မှုစနစ်များတွင် လတ်တလောတိုးတက်မှုများ။ Interpretation.J. Pharmacy.549, 201–217 (2018).