Charakterizace částic, Analýza velikosti částic, UV–VIS Spektrofotometrie
ZaměřeníProteomika
VýrobceUnchained Labs
Význam tématu
Rychlá a přesná charakterizace biotechnologických vzorků je klíčová pro vývoj biologických léčiv, kontrolu kvality a formulaci proteinových preparátů. Kombinace UV/Vis spektrofotometrie a dynamického rozptylu světla (DLS) v jednom přístroji umožňuje současné stanovení koncentrace, velikostního rozdělení a stability proteinů při minimální spotřebě vzorku.
Cíle a přehled studie
Cílem technické poznámky je představit systém Stunner, který ve stejném experimentu měří absorpci při plném spektru (230–750 nm) a DLS s pouhými 2 µl vzorku na mikrofluidické destičce. Studie demonstruje:
- současné stanovení koncentrace proteinů bez nutnosti ředění,
- měření hydrodynamického průměru a polydisperzity,
- výpočet kD a B22 pro odhad kolipidální stability,
- monitorování agregace pomocí vlastního indexu.
Použitá metodika a instrumentace
Pro měření byla použita přístrojová kombinace UV/Vis spektrometru a DLS detektoru v jednotné platformě Stunner se Stunner Plate (96 jamkové mikrofluidické destičky, dvoufixní optická dráha 0,1 a 0,7 mm). Hlavní parametry:
- objem vzorku: 2 µl,
- měřicí rozsah absorbance: 0,03–275 OD,
- DLS: 4 x 5 s akvizice pro hydrodynamický průměr,
- spektrální korekce pozadí pro minimalizaci Rayleighova rozptylu,
- software s aplikacemi pro klasickou A280/A260 kvantifikaci, B22 & kD, Homebrew pro uživatelské metody.
Hlavní výsledky a diskuse
1) Sizing a kvantifikace monoklonálních protilátek:
- mAb 1: monodisperzní vzorek s polydisperzitou PDI < 0,1,
- mAb 2: dvoufázové rozdělení částic, PDI 0,1–0,4, potvrzené DLS,
- koncentrace určena přímo od 0,3 do 180 mg/ml s vynikající linearitou a reprodukovatelností.
- formulace bez excipientů a se sacharózou vykázaly kladné kD a B22 (odpuzující interakce),
- arginin a NaCl vedly k záporným kD (agregační tendence) a neutrálním či mírně záporným B22,
- shoda trendů mezi kD a B22 potvrdila konzistentní popis netkových interakcí.
- proteiny bez Polysorbatu 80 vykázaly výrazný nárůst turbidity a agregaci při vortexu,
- 0,1 % PS 80 eliminovalo většinu agregace, potvrzeno nízkou hodnotou indexu a malým Z. Ave.
Přínosy a praktické využití metody
- šetří vzorkem (2 µl) a časem (96 analýz za hodinu),
- široký dynamický rozsah koncentrací bez ředění,
- automatizovatelné řešení kompatibilní s vysoko- i nízkoviskózními vzorky,
- integrace kvantifikace a stability v jednom experimentu,
- vysoká reprodukovatelnost a možnost 21 CFR Part 11 pro farmaceutické aplikace.
Budoucí trendy a možnosti využití
- rozšíření na jiné biomolekuly (nukleové kyseliny, komplexy),
- vysokopropustné screeningové platformy formulací,
- pokročilá datová analýza s využitím strojového učení,
- další customizace Homebrew aplikací pro specifické procesní parametry,
- propojení s automatizačními linkami pro kontinuální monitoring kvality.
Závěr
Stunner představuje inovativní řešení pro rychlou, citlivou a spolehlivou analýzu koncentrace, velikosti a stability proteinů v jediném kroku. Platforma minimalizuje spotřebu vzorku, zkracuje dobu analýzy a poskytuje komplexní metriky pro vývoj a kontrolu biotechnologických produktů.
Reference
1. Volkin DB, Middaugh CR, Joshi SB, Esfandiary R, Kamerzell TJ. Protein-excipient interactions: Mechanisms and biophysical characterization applied to protein formulation development. Adv Drug Deliv Rev. 2011;63:1118–1159.
2. Hawe A, Kasper JC, Friess W, Jiskoot W. Structural properties of monoclonal antibody aggregates induced by freeze-thawing and thermal stress. Eur J Pharm Sci. 2009;38(2):79–87.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.