Characterization of PLGA using SEC-MALS-IV

Význam tématu

Poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) je biologicky odbouratelný kopolymer široce využívaný ve farmaceutickém průmyslu pro přípravu léčebných nosičů a implantovatelných zařízení. Přesná charakterizace jeho molární hmotnosti a strukturálních parametrů je klíčová pro kontrolu mechanických a degradačních vlastností produktů a pro zajištění reprodukovatelnosti výrobních procesů.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem aplikací poznámky AN1301 je ukázat, jak pomocí spojení SEC s detekcí multiúhlového rozptylu světla (MALS), refraktometrie (RI) a viskozimetrie (IV) získat absolutní molekulovou hmotnost, distribuci a informace o větvení dvou komerčních PLGA vzorků. Studie demonstruje limitace konvenční kalibrace kolon a výhody SEC-MALS-IV přístupu.

Použitá metodika a instrumentace

Analýza byla provedena na systému SEC spojeném s následujícími detektory:

• MALS (DAWN) – měření úhlově závislého rozptylu světla pro stanovení absolutní molární hmotnosti
• RI (Optilab) – detekce indexu lomu eluátu
• ViscoStar – měření intrinzické viskozity pro získání Mark-Houwink-Sakurada vztahu

Spotřební materiály a vyhodnocovací software: ASTRA®.

Hlavní výsledky a diskuse

Distribuce molekulových hmotností (diferenciální křivky) pro oba vzorky ukázaly významně odlišné rozmezí M_w. Mark-Houwink-Sakurada (MHS) závislosti pro červený vzorek vykazovaly téměř lineární koilickou strukturu, s drobnou odchylkou ve vysokomolekulární oblasti naznačující možnou přítomnost větvení. U modrého vzorku byla křivka MHS výrazně zakřivená, což je typický projev větvených molekul. Extrapolovaný sklon v horní části distribuce (cca 0,48) potvrzuje významné větvení.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda SEC-MALS-IV umožňuje:

• Stanovení absolutní molekulové hmotnosti nezávisle na kalibraci kolon
• Detailní zobrazení molární hmotnostní distribuce
• Identifikaci a kvantifikaci větvení v polyesterových řetězcích
• Optimalizaci a kontrolu kvality PLGA materiálů pro výzkum i produkční aplikace

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozvoj kvantitativních nástrojů pro přesné určení stupně větvení a topologie polymerů. Integrace SEC-MALS-IV s hmotnostní spektrometrií nebo mikrorheologickými metodami by mohla dále rozšířit strukturové informace. Aplikace na nové biodegradabilní polymery a nanosystémy slibují lepší návrh cílených nosičů léčiv.

Závěr

Spojení SEC s MALS, RI a IV detektory představuje robustní a spolehlivý přístup k charakterizaci PLGA. Metoda poskytuje nejen absolutní molární hmotnost a distribuci, ale i hluboký vhled do větvení a konformace polymeru, což je klíčové pro vývoj a kontrolu kvality bioresorbovatelných materiálů.

Reference

Žádné další literární zdroje neuvedeny v původním textu.