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AccuSizer 顆粒計數器用于蛋白質配方篩選和 USP <787> 測試

AccuSizer 顆粒計數器用于蛋白質配方篩選和 USP <787> 測試
上海奧法美嘉生物科技有限公司  2023-05-17  |  閱讀:603

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AccuSizer? 自動顆粒計數分析儀可用于蛋白質配方優化,最大程度地減少蛋白質聚集并執行 USP <787> 亞可見顆粒物質測試。


1簡介


動態光散射 (DLS) 是檢測蛋白質粒徑的標準工具,但該方法不提供濃度信息。AccuSizer? 單粒子光學傳感技術 (SPOS) 系統可用于檢測聚集蛋白粒徑和濃度,可測量150nm以上的聚集蛋白濃度。圖 1 顯示了單抗產品熱應激前后的 Nicomp? DLS 結果。


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加熱后的結果(藍色)顯示了高分辨率的多峰結果,包括從~150 nm開始的較大的聚集峰。AccuSizer 無法檢測到 10 nm 的顆粒,但可以提供 >150 nm聚集蛋白的定量數據。在這項研究中,AccuSizer FX Nano 用于研究各種配方穩定化學物質如何影響NIST標準蛋白質的最終聚集狀態。AccuSizer FX Nano也可用于 USP <787> 亞可見顆粒物測試1。


2材料


使用的蛋白質是 NIST 標準物質 8671,批號 14HB-D002,NIST mAb,人源 IgG1k 單抗2。在Nicomp動態光散射(DLS)系統上,使用35mw激光二極管源,APD檢測器測量蛋白質的初次粒徑。在配備兩個傳感器的AccuSizer FX Nano SIS系統上測量蛋白質聚集體:LE-400; 0.5 – 400 μm 和 FX Nano; 0.15 – 10 μm.SIS進樣器提供精確的樣品體積,最小進樣量低至100 μL且可回收。


iFormulate3(圖 2)板預裝了配方,由 DoE 設計用于合理的配方開發,用于測試配方的聚集水平。評估了蛋白配方的四個主要影響因素;pH、離子強度、緩沖液和穩定劑濃度。


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使用的 iFormulate 板測試了以下影響因素:

? pH:5 – 7.6

? 離子強度:0 – 200 mM NaCl

? 海藻糖穩定劑:0 – 10 %

? 緩沖液濃度:10 – 50 mM


3方法


將 NIST mAb 解凍并稀釋至 1 mg/mL,將 160 μL 過濾的去離子水添加到 iFormulate 板的每個孔中。每孔加入40 μL NIST mAb。將培養皿置于60°C(剛好低于蛋白質熔點)的烤箱中24小時。使用 AccuSizer 顆粒計數器分析每個孔。將>0.15 μm(總)和>0.53 μm的顆粒計數數據提交給iformula,由iformula進行數據分析和穩定性建模。


4結果


數據使用帕累托分析方法處理,帕累托分析方法在多影響因素下十分有效。帕累托分析給出了影響因素排名和影響因素之間的相互作用。圖 3 和圖 4 分別顯示了 >0.15 μm 和 >0.53 μm 的帕累托分析。顏色表示配方變量對增加的顆粒計數的相對重要性,藍色 = 重要,灰色 = 臨界,紅色 = 不太重要。

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下面的結果顯示了不同條件下聚集效應的 3D 響應曲面圖。這種設計空間提供了通過檢測在兩個粒徑范圍內顆粒濃度的方法,以此來確定可最大限度減少聚集配方。圖 5 和圖 6 顯示了在保持緩沖液和 NaCl 濃度不變的情況下,改變 pH 值和穩定劑(海藻糖)的結果。

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圖5 pH值和穩定劑的影響>0.15μm

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圖6 pH值和穩定劑的影響>0.53μm


圖 7 和圖 8 顯示了不同 NaCl 和穩定劑(海藻糖)濃度的結果,同時保持緩沖液濃度穩定且 pH 值從 5.91 略微變化到 6.3。

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圖7 NaCl和穩定劑的作用>0.15μm

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圖8 NaCl和穩定劑的作用>0.53μm


然后對這些結果以及此處未顯示的其他結果進行整理,圖9和圖10顯示了最小粒子數優化圖。

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圖9 顆粒最小化圖>0.15μm

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圖10 顆粒最小化圖>0.53μm

5結論


此處顯示的結果表明,可最大程度減少顆粒計數并因此減少蛋白質聚集的最佳化學制劑為:


pH = 6.1 – 6.3

NaCl = 40 – 70 mM

海藻糖 = 7 – 8%

緩沖液 = 50 mM


AccuSizer也可用于在≥10和25μm的條件下進行USP<787>測試,并可使用A2000 USP微孔板分析儀實現自動化。

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