Biophysikalisches Screening der nächsten Generation im großen Maßstab. Entdecken Sie den neuen Zetasizer Core

Entdecken Sie den neuen Zetasizer Core

Entwicklung biologischer Formulierungen

Biophysikalische Charakterisierung zur stabilen Formulierung biologischer Moleküle

Entwicklung biologischer Formulierungen

Wenn ein proteinbasiertes Medikament die Pipeline von der Entdeckung bis zur Entwicklung durchläuft, ist es wichtig, eine optimale, robuste Formulierung zu erreichen. Diese muss für den beabsichtigten therapeutischen Einsatz des Moleküls geeignet und wirksam sein und seine Stabilität, Konformation und Wirksamkeit während der Produktion, des Versands und der Lagerung über die gesamte gewünschte Haltbarkeitsdauer beibehalten.  

Die Natur biologischer Materialien bedeutet, dass ihre Formulierung als Biopharmazeutika besondere Herausforderungen mit sich bringt. Die biophysikalischen Charakterisierungswerkzeuge von Malvern Panalytical werden zur Überwachung der Proteinkonformation, zur Vorhersage der thermischen Stabilität und zur Messung der Aggregatbildung als Reaktion auf die Formulierungs- und Lagerungsbedingungen eingesetzt. Sie liefern Informationen, die für das Verständnis der Stabilität biologischer Moleküle und die Beschleunigung der biopharmazeutischen Formulierungsentwicklung entscheidend sind.

Stabilität der Formulierung

Bei der Entwicklung biologischer Formulierungen besteht das Hauptziel darin, die optimalen Bedingungen zu finden, die den größten Stabilisierungsgrad bieten, um die Struktur höherer Ordnung eines Moleküls zu unterstützen, und die es daher ermöglichen, den höchsten Anteil an bioaktivem, nativem Protein zu erhalten. Denaturierte Proteine sind tendenziell anfälliger für irreversible chemische Prozesse wie Proteolyse, Oxidation und Deamidierung, was wiederum zu Inaktivierung und dem Risiko der Aggregation führen kann, was letztendlich unerwünschte immunogene Effekte zur Folge haben kann.

Während der Formulierungsentwicklung wird das Biomolekül einer Reihe von Bedingungen ausgesetzt, darunter:

  • Unterschiedlichen Puffern, Temperaturen, Scherkräften, pH-Werten und Salzkonzentrationen
  • Verschiedene Hilfsstoffe, die zur Stabilisierung des Proteins oder zur Unterstützung bei der Herstellung oder Verabreichung verwendet werden
  • Hohe Konzentrationen, um festzustellen, wie weit ein Wirkstoffkandidat in einer Reihe von Puffern und Zusatzstoffen konzentriert werden kann, bevor eine Proteinaggregation auftritt

Untersuchungen der Langzeitstabilität

Sobald eine Arzneimittelformulierung in einer klinischen Studie untersucht wird, wird ihre Langzeitstabilität getestet, was auch Untersuchungen zur beschleunigten (erzwungenen) Zersetzung umfasst. Die erweiterte Charakterisierung von Submikronpartikeln und subvisiblen Partikeln spielt hier bei der Überwachung der Bestandteile der Formulierung im Zeitablauf eine wichtige Rolle. Es ist wichtig, die Herkunft und Beschaffenheit von Partikeln zu verstehen und zu bestimmen, ob sie inhärent, intrinsisch oder extrinsisch sind.

Biophysikalische Charakterisierungswerkzeuge dienen zur Überwachung der Proteinkonformation, zur Vorhersage der thermischen Stabilität und zur Messung der Aggregatbildung in Reaktion auf Formulierungs- und Lagerungsbedingungen. Zu diesen Tools gehören die dynamische Differenzkalorimetrie (DSC), die dynamische Scanning-Fluorimetrie (DSF), die dynamische Lichtstreuung (DLS) und dieNanopartikel-Tracking-Analyse (NTA).

Systeme und Lösungen für Untersuchungen zur Formulierungsentwicklung und zur Langzeitstabilität

PEAQ-DSC

Hochwertige Analysen der Proteinstabilität für Forschungsanwendungen
PEAQ-DSC

Zetasizer Core

Biophysikalisches Screening der nächsten Generation im großen Maßstab
Zetasizer Core

NanoSight

Visualisierung und Messung von Nanopartikelgröße und Konzentration.
NanoSight