Ultracentrifugazione analitica: ideale per la caratterizzazione di macromolecole e nanoparticelle
in ricerca, sviluppo e controllo qualità nella biofarmaceutica
L’ultracentrifugazione analitica (AUC-analytical ultracentrifugation) è indubbiamente uno dei metodi più versatili e precisi, adottato per la caratterizzazione di proteine, macromolecole, nanoparticelle e altri complessi eterogenei. Fornisce dati per la determinazione delle masse complesse e molecolari, dimensioni e distribuzione dimensionale e di numerosi parametri termodinamici. Questa tecnologia consente di acquisire una vasta serie di informazioni, mentre le particelle continuano a muoversi liberamente nel buffer di formulazione o nel solvente. Rispetto ai metodi complementari quali la cromatografia ad esclusione della molecolare (HPLC-SEC), i metodi di diffusione della luce, la spettrometria di massa o la microscopia elettronica, il metodo ortogonale AUC è in grado di fornire informazioni addizionali e di ottimizzare pertanto in modo decisivo la validazione del metodo.
La Optima AUC, grazie alla sua nuova ottica ad assorbimento a più lunghezze d’onda, rappresenta un investimento nell’innovazione della ricerca di Beckman Coulter creando una nuova generazione di ultracentrifughe analitiche. Per voi ricercatori un importante novità tecnologica.
AUC nella ricerca di base, lo sviluppo farmaceutico e il controllo qualità
Carico genetico interno al virus
L’ultracentrifuga analitica è fondamentale per la determinazione del carico utile genetico di virus adenoassociati (AAV) e altri vettori (viral vectors) per la successiva somministrazione di sostanze attive.
Caratterizzazione proteica
AUC è considerato lo standard d’oro per la determinazione della massa molare e della purezza del campione ed è ideale quando si tratta di caratterizzare cambiamenti conformazionali, omogeneità e forma.
Coniugazione di principi attivi
AUC viene impiegato di routine per la caratterizzazione dell’efficienza di coniugazione di coniugati anticorpo-farmaco (ADC) e per l’incapsulamento o l’associazione di complessi nanoparticelle-farmaco.
Studi di formulazione
L’ultracentrifugazione analitica è un metodo in soluzione, che offre ai ricercatori la massima libertà nella scelta del miglior buffer impiegato nello svolgimento di studi di titolazione e formulazione.
Aggregazione proteica
Nello studio delle proteine con ultracentrifuga analitica, si conto della struttura e stabilità della molecola. AUC è uno strumento straordinario per analizzare i legami non covalenti presenti tra le proteine allo stato nativo.
Nanoparticelle
AUC ha applicazione nella ricerca di base e nello sviluppo farmaceutico dove si studiano dimensioni e forme delle nanoparticelle con e senza coniugati di principi attivi. Anche nella ricerca sui polimeri si può procedere ad una caratterizzazione delle nanoparticelle attraverso l’uso della AUC.
Controllo dei principi attivi
L’ultracentrifugazione analitica trova impiego sia nel controllo qualità, cui vengono sottoposti i principi attivi (API), sia in sede di rilascio prodotto e studi di stabilità di farmaci e biofarmaceutici. AUC si presenta come ottima alternativa alla cromatografia ad esclusione molecolare (SEC).
Standard di riferimento
Nell’industria biofarmaceutica, l’AUC si è affermato come valido ausilio nella verifica e valutazione di standard di riferimento.
Vantaggi e campi applicativi dell’ultracentrifugazione analitica
Vantaggi rispetto ad altri metodi:
- Assenza di matrice
- Non richiede standard
- Non richiede diluizione
- Minime restrizioni sui buffer
- Risoluzione particolarmente elevata
- Rilevamento a basse concentrazioni
- Ridotto volume del campione (≥ 0,1 ml)
- Recupero del campione
Campi applicativi:
- Peso molecolare
- Stechiometria
- Aggregazione proteica
- Interazioni proteina-proteina
- Caratterizzazione recettore-ligando
- Efficienza di coniugazione
- Polidispersità
- e molto altro…
Principio di funzionamento dell’ultracentrifuga analitica Optima AUC
La caratterizzazione di macromolecole tramite ultracentrifugazione analitica, avviene attraverso il principio della misurazione ottica, mentre i composti analizzati si muovono liberamente nella soluzione fino a 60.000 rpm, una condizione ideale anche per i sistemi con deboli interazioni molecolari.
Optima AUC combina il principio dell’ultracentrifugazione, usata per separare macromolecole o nanoparticelle presenti in un liquido, con i vantaggi delle analisi ottiche (assorbimento, interferenza), per misurare il decorso temporale della sedimentazione. Innovazioni nei sistemi ottici, come ad es. il rilevamento della lunghezza delle onde multiple, portano a misurazioni più precise e ad un’accurata analisi dei dati.
