Analytische Ultrazentrifugation – ideal für die Charakterisierung von dispergierten Makromolekülen und Nanopartikeln
in der biopharmazeutischen Forschung, Entwicklung und Qualitätskontrolle
Die analytische Ultrazentrifugation (analytical ultracentrifugation, kurz AUC) ist ohne jeden Zweifel eine der vielseitigsten und genauesten Methoden, die eingesetzt wird um Proteine, Makromoleküle, Nanopartikel und andere heterogene Stoffgemische zu charakterisieren. Sie liefert Daten für die Bestimmung von Molekül- und Komplexmassen, Größen und Größenverteilungen sowie vieler thermodynamischer Parameter. Mit dieser Technik erhalten Sie eine große Bandbreite an Informationen, während sich diese Teilchen frei in dem Formulierungspuffer oder Lösungsmittel bewegen. Als orthogonale Methode kann die AUC zusätzliche Informationen zu komplementären Methoden wie Größenausschlusschromatographie (HPLC-SEC), Lichtstreumethoden, Massenspektrometrie oder Elektronenmikroskopie liefern, um somit die Methodenvalidierung deutlich zu optimieren.
Mit der Optima AUC und ihrer neuen Multiwellenlängen-Absorptionsoptik hat Beckman Coulters jahrzehntelange Begeisterung für Innovation und Forschung zu einer neuen Generation analytischer Ultrazentrifugen geführt. Überzeugen Sie sich selbst.
AUC in der Grundlagenforschung, Arzneimittelentwicklung und Qualitätskontrolle
Virus-Nutzlast
Die analytische Ultrazentrifuge ist essenziell für die Bestimmung der genetischen Nutzlast adeno-assoziierter Viren (AAV) und anderer Vektoren (viral vectors) für die Wirkstoffverabreichung.
Proteincharakterisierung
AUC ist der Goldstandard für die Bestimmung von Molmasse und Probenreinheit und ist ideal geeignet für die Charakterisierung von Konformationsänderungen, Homogenität und Form.
Wirkstoffkonjugation
Die AUC wird routinemäßig zur Charakterisierung der Konjugationseffizienz von Antikörper-Wirkstoff-Konjugaten (ADCs) und zur Verkapselung oder Fusion von Nanopartikel-Wirkstoff-Komplexen verwendet.
Formulierungsstudien
Analytische Ultrazentrifugation ist eine in Lösung durchgeführte Methode, die Forschern freie Pufferwahl bietet und häufig für Titrations- und Formulierungsstudien verwendet wird.
Proteinaggregation
Bei der Untersuchung von Proteinen mit analytischen Ultrazentrifugen werden meist Struktur und Stabilität betrachtet. AUC ist ein großartiges Instrument zur Untersuchung nicht-kovalenter Aggregation unter nativen Bedingungen.
Nanopartikel
Wissenschaftler untersuchen in der Grundlagenforschung und der Arzneimittelentwicklung häufig die Größe und Form von Nanopartikeln mit und ohne Wirkstoff-Konjugate. Auch für die Polymerforschung ist die Naonopartikel-Charakterisierung wichtig.
Wirkstoffüberprüfung
Die analytische Ultrazentrifugation kommt bei der Qualitätskontrolle von Wirkstoffen (APIs) ebenso zum Einsatz wie im Rahmen von Produktfreigaben und Stabilitätsstudien biopharmazeutischer Arzneimittel. Die AUC stellt dabei eine hervorragende Alternative zur Größenausschluss-Chromatographie (SEC) dar.
Referenzstandards
Die AUC kommt in der biopharmazeutischen Industrie auch bei der Überprüfung und Auswertung von Referenzstandards zum Einsatz.
Vorteile und Anwendungsgebiete der analytischen Ultrazentrifugation
Vorteile gegenüber anderen Methoden:
- Matrixfrei
- Keine Standards erforderlich
- Keine Verdünnung erforderlich
- Minimale Pufferbeschränkungen
- Extrem hohe Auflösung
- Nachweis bei niedrigen Konzentrationen
- Geringes Probenvolumen (ab 0,1 ml)
- Rückgewinnung der Probe
So funktioniert die analytische Ultrazentrifuge Optima AUC
Die Charakterisierung von Makromolekülen in einer analytischen Ultrazentrifuge erfolgt durch optische Messung, während die untersuchten Objekte sich in Lösung bei bis zu 60.000 U/min frei bewegen – ideal selbst für schwach wechselwirkende Systeme.
Die Optima AUC verbindet die Möglichkeiten einer Ultrazentrifuge, Makromoleküle oder Nanopartikel in Flüssigkeiten aufzutrennen, mit optischen Analysen (Absorption, Interferenz) für die Vermessung des zeitlichen Verlaufes der Sedimentation. Innovationen bei den optischen Systemen, wie z.B. die Multwellenlängendetektion, führen zu präziseren Messungen und einer genaueren Datenanalyse.
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