High-throughput automated pH measurements for biologics formulations on Big Kahuna and Junior

Význam tématu

pH měření je zásadní součást formulačního vývoje biologických léčiv, ovlivňuje stabilitu, rozpustnost i bioaktivitu sloučenin. Tradiční manuální postupy jsou pomalé, pracné a náchylné k chybám, zejména u vzorků s nízkou pufrovací kapacitou nebo obsahujících excipienty a proteiny. Automatizované řešení usnadňuje vysokopropustná měření, šetří čas a minimalizuje riziko kontaminace.

Cíle a přehled studie

Studie si klade za cíl demonstrovat výkonnost a spolehlivost pH modulu pro platformy Big Kahuna a Junior od Unchained Labs. Batch test zahrnuje 16 různých pufrů (acetát, citrát, fosfát, tris) při dvou kapacitách (20 a 100 mM), s a bez 300 mM NaCl a s/bez 10 mg/mL humaní IgG. Výsledky z automatizovaného měření jsou porovnány s manuálním benchtop přístrojem.

Použitá metodika a instrumentace

Pro přípravu vzorků byly pufry pipetovány do 96jamkových destiček (300 µL bez proteinu, 80 µL s proteinem). Automatizované pH měření probíhalo na přístroji Big Kahuna (nebo Junior) vybaveném pH ramenem:

• 4x skleněné pH elektrody Orion ROSS Micro (Thermo Scientific), rozteč 27 mm, jedno rameno vysouvací pro jednotlivá měření
• On-deck mycí stanice s deionizovanou vodou a vzduchový nůž pro sušení elektrod
• Automatický úložný stojan s referenční řešeními mezi běhy
• Každý experiment zahajovan kalibrací na standardech pH 4,00 – 7,00 – 10,00 (Ricca), trojí opakování pro každou sondu

Manuální porovnání proběhlo na benchtop pH metru Consort C3011 stejnými elektrodami a podle návodu výrobce.

Hlavní výsledky a diskuse

Automatizovaná měření byla opakována 30× pro každou podmínku. Všechny průměrné hodnoty pH byly v rozmezí ±0,05 pH jednotky vůči manuálnímu měření, což potvrzuje vysokou přesnost a opakovatelnost. Mezi čtyřmi elektrodami nebyly zaznamenány významné odchylky. Systém prokázal stabilní výkon napříč širokým spektrem pH hodnot, pufrovacích kapacit a přítomností NaCl i proteinu. Čas potřebný k analýze jedné 96jamkové destičky byl přibližně 45 minut.

Přínosy a praktické využití metody

Automatizované pH měření výrazně snižuje pracovní zátěž operátora, eliminuje potřebu ručního mytí a sušení elektrod a redukuje riziko kontaminace. Metoda je vhodná pro vysokopropustné skríningy formulací biologik, kontrolu kvality a stabilitní studie ve farmaceutickém i biotechnologickém výzkumu.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace pH modulů do plně robotických laboratorních linek pro komplexní formulační screening
• Rozšíření automatizace o další analytické parametry (vodivost, osmolalita)
• Real-time monitoring stability vzorků a prediktivní analýza pomocí strojového učení
• Propojení datové platformy pro centralizované zpracování a reporting výsledků

Závěr

pH rameno pro Big Kahuna a Junior představuje spolehlivé, rychlé a vysoce přesné řešení pro pH měření biologických formulací v režimu vysoké propustnosti. Technologie minimalizuje manuální zásahy, nabízí konzistentní výsledky a je plně přizpůsobitelná širokému spektru vzorků.

Reference

V tomto materiálu nejsou uvedeny externí literární zdroje.