Aliphatic polyester-based nanoparticles as drug delivery systems

Abstract

Nanoparticles from biodegradable polymers are considered one of the most promising systems for biomedical application as drug delivery systems. Therefore, the synthesis and characterization of a new aliphatic biodegradable copolyester named PBS/PBDL (poly(butylene succinate-co- butylene dilinoleate)) intended to the application as drug delivery system is reported in the thesis. Surfactant-free biodegradable and narrowly distributed, nanosized spherical particles (RH < 60 nm) have been produced from the biodegradable material by applying a single-step nanoprecipitation protocol. The size of the generated polymer nanoparticles (PNPs) could be controlled by adjusting the polymer concentration, the choice of organic solvent, mixing different organic solvents or by changing temperature and ionic strength. By optimizing such parameters sub-100 nm uniform PNPs can be produced through this methodology including the advantage and ability to scale-up production. The nanoparticles structure was characterized in detail by employing a variety of scattering techniques and transmission electron microscopy (TEM). Combined static light scattering (SLS) and dynamic light scattering (DLS) measurements suggested that the nanoparticles comprise a porous core conferring them a non-compact characteristic. Their porosity...

3 SOUHRN Nanočástice vytvořené z biodegradovatelných polymerů jsou považovány za jeden z nejslibnějších systémů pro transport léčiv při biolékařských aplikacích. Tato disertační práce je proto zaměřena na syntézu a charakterizaci nových biodegradovatelných alifatických kopolyesterů PBS/PBDL (poly(butylen sukcinát-co-butylen dilinoleát) pro cílenou dopravu léčiv. Tyto polymery byly použity pro přípravu sférických nanočástic (poloměr < 60 nm) s úzkou distribucí rozměrů pomocí jednokrokové metody nanoprecipitace bez přítomnosti povrchově aktivních látek. Rozměr vytvořených polymerních nanočástic bylo možno řídit v požadovaném rozsahu volbou koncentrace polymeru, výběrem organického rozpouštědla, použitím směsi organických rozpouštědel nebo nastavením teploty a iontové síly. Optimalizací těchto parametrů bylo možno připravit nanočástice s rozměry menšími než 100 nm, výhodou tohoto postupu je možnost přípravy ve velkých množstvích. Struktura nanočástic byla podrobně charakterizována rozptylovými technikami a transmisní elektronovou mikroskopií. Kombinace statického a dynamického rozptylu světla ukázala, že nanočástice jsou porézní a tedy jejich interní struktura není kompaktní. Zachycení vody v pórech nanočástice zajišťuje na jedné straně jejich stabilitu, na druhé straně umožňuje rychlou degradaci, která byla...