Figure out aggregation early: simultaneous, independent measurements of B22 and kD on Uncle

Aplikace | 2018 | Unchained LabsInstrumentace
Fluorescenční spektroskopie, Charakterizace částic
Zaměření
Proteomika, Farmaceutická analýza
Výrobce
Unchained Labs

Význam tématu


Vývoj vysoce koncentrovaných biologických léčiv klade důraz na předcházení agregaci proteinů, která může negativně ovlivnit stabilitu a účinnost léčiva. Parametry kD a B22 patří mezi klíčové ukazatele kolloidní stability a sklonu proteinů k samosasociaci, a umožňují tak včasnou identifikaci rizikových podmínek.

Cíle a přehled studie


Cílem studie bylo demonstrovat simultánní a nezávislé měření difuzního interakčního parametru kD a druhého virialního koeficientu B22 na modelovém proteinu lysozymu při různých koncentracích NaCl. Provedení experimentu na platformě Uncle mělo ověřit rychlost, přesnost a úsporu vzorku při charakterizaci proteinových formulací.

Použitá metodika a instrumentace


Pro experiment byly připraveny roztoky lysozymu v 10 mM acetátovém buffru pH 5,2 s 100 mM a 400 mM NaCl. Po filtračním očištění a odstředění byly děleny na 5, 10, 15 a 20 mg/mL. Instrumentace:
  • Uncle – platforma pro simultánní statickou a dynamickou měření rozptylu (SLS, DLS)
  • DLS – čtyři akvizice po 5 s pro výpočet difuzních koeficientů
  • SLS – kalibrace intenzity vůči toluenu jako referenčnímu standardu
  • Software Uncle Analysis – výpočet kD z hydrodynamického průměru a B22 z intenzity rozptylu

Hlavní výsledky a diskuse


Lysozym v 400 mM NaCl vykázal negativní hodnoty kD a B22, což indikuje atraktivní interakce a sklony k agregaci, odpovídající zákalu roztoku při nízkých teplotách. V 100 mM NaCl byly hodnoty těchto parametrů pozitivní, což odpovídá repulzivním interakcím a stabilně rozpuštěnému proteinu. Naměřené hodnoty kD a B22 byly ve shodě s publikovanými daty, přičemž rozdíly v řádech jednotek procent potvrdily spolehlivost metody.

Přínosy a praktické využití metody


Metoda nabízí:
  • Simultánní získání dvou klíčových parametrů bez navýšení časové či materiálové náročnosti
  • Možnost práce s nízkými koncentracemi a malými objemy vzorku
  • Rychlou identifikaci podmínek vedoucích ke snížení rizika agregace
  • Úsporu času v rané fázi vývoje biologických léčiv

Budoucí trendy a možnosti využití


Očekává se rozšíření aplikace na další biologické makromolekuly, integrace s vysokoprůchodovými screeningovými platformami a využití AI pro predikci stability na základě rozsáhlých datových sad. Kombinace s metodami termální stability, kapalinové chromatografie a masové spektrometrie může dále zvýšit komplexnost charakterizace.

Závěr


Experiment na platformě Uncle prokázal efektivní, přesné a úsporné simultánní měření kD a B22. Metoda umožňuje včasné rozlišení stabilních a agregujících formulací, což usnadňuje výběr optimálních podmínek a snižuje riziko vzniku nežádoucích agregátů.

Reference


  1. Shi S et al. Method qualification and application of diffusion interaction parameter and virial coefficient. International Journal of Biological Macromolecules 62(2013):487–493.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Assess aggregation risk at higher protein concentrations with G22
Meet Our Uncle: 12 Stability Applications on One Platform
Meet Our Uncle: 12 Stability Applications on One Platform
2018|Unchained Labs|Technické články
Uncle sets a new benchmark for protein characterization
Spot aggregation early with B22 and kD on Stunner