Der Viscosizer TD ist darin einzigartig, dass er die Taylor-Dispersion-Analyse mit UV-Flächenbildgebung in der Mikrokapillarströmung verwendet, um die biophysikalische Charakterisierung sehr kleiner Volumen von Zielbiomolekülen in Lösung zu ermöglichen.

Die Taylor-Dispersion-Analyse ist eine grundsätzlich einfache Versuchsmethode, bei der ein Probenpuls mit einem Volumen von einem Nanoliter in eine Laminarströmung eines abgestimmten Puffers eingespritzt wird. Die Analyse des im Laufe der Zeit aus der UV-Absorption entwickelten Konzentrationsprofils (oder Taylorgramms) ermöglicht die Bestimmung des molekularen Diffusionskoeffizienten und dadurch auch des hydrodynamischen Radius von Molekülen in Lösung.

Der Viscosizer TD verwendet eine vollständig automatisierte Methodik zur Analyse der Stabilität von kleinen Molekülen, Peptiden und Proteinen sowie Proben aus Mischungen dieser Substanzen selbst dann, wenn pharmazeutische Hilfsstoffe und Tenside vorhanden sind, die in anderen Verfahren die Ursache von Messstörungen bilden können.

Die Mikrokapillarströmungsmethodik ermöglicht auch die ergänzende Messung der relativen Viskosität anhand derselben Probe mit Hilfe des Gesetzes von Hagen-Poiseuille.

  • Der Viscosizer TD ist ein einfach zu verwendendes System mit Probenlagerung und -präsentation in einem temperaturgeregelten Autosampler zur Sicherstellung der Probenintegrität
  • Eine flexible, intuitive Softwareoberfläche stellt vollständig automatisierte Testpläne und Datenanalysen für den unbeaufsichtigten Betrieb bereit
  • Probenvolumen von 40 Nanolitern zur Bestimmung der Molekülgröße und Probenvolumen von 6 Mikrolitern zur Bestimmung der relativen Viskosität
  • Für Dreifachmessungen von Größe und relativer Viskosität anhand einer einzigen Probe ist ein Gesamtprobenvolumen von 35 Mikrolitern erforderlich (15 Mikroliter Überschuss sind rückgewinnbar)
  • Die UV-Detektion der Molekülgröße erlaubt Messungen bei geringer Konzentration bis hinunter zu Mikrogramm-Mengen
  • Messungen der relativen Viskosität mit einzigartigen Doppel-Probendurchlauf-Zeiten liefern hochauflösende Messungen mit hoher Reproduzierbarkeit bei geringer Konzentration und geringer Viskosität
  • Die Taylor-Dispersion-Analyse umfasst einen unerreichten Molekülgrößenbereich in Lösung, angefangen bei kleinen Molekül-, Peptid- und Proteingrößen sowie Proben aus Mischungen dieser Substanzen
  • Orthogonales Verfahren für Proteinstabilitätsassays und Proteinlöslichkeitsuntersuchungen von der Kandidatenvalidierung bis in die Frühphase der Formulierungsentwicklung hinein
  • Neuartiges Verfahren für biopharmazeutische Forscher zur Beurteilung der Peptidstabilität und Peptidlöslichkeit
  • Die UV-Wellenlänge kann geändert werden, um die Messungsempfindlichkeit und die molekulare Selektivität zu optimieren
  • Die effektive Verwendung eines abgestimmten Probenpuffers macht pharmazeutische Hilfsstoffe und Tensiden unsichtbar und ermöglicht die markierungsfreie Charakterisierung von Zielbiomolekülen in komplexen Lösungen
  • Messungen werden nicht durch das Vorhandensein einer kleinen Menge von Aggregaten nachteilig beeinflusst, was bedeutet, dass Proben mit minimaler Probenvorbereitung und ohne Verdünnung oder Filtration gemessen werden können

Der Viscosizer TD ist ein Hilfsmittel zur biophysikalischen Charakterisierung, das für Forscher, die die Konformationsstabilität, die Selbstassoziation und die Löslichkeit von Zielbiomolekülen in komplexen Lösungen beurteilen, einzigartige Messfähigkeiten bietet. Zu den wichtigsten Anwendungsbereichen gehören:

  • Prüfung auf die Entwicklungsfähigkeit von monoklonalen Antikörpern in frühen Phasen der Entwicklung mit sehr kleinem Probenvolumen und geringer Proteinkonzentration
  • Optimierung führender Kandidaten in komplexen Puffern während der Formulierungsentwicklung
  • Beurteilung der CQAs (Critical Quality Attributes) für Biotherapeutika
  • Durchführung biophysikalischer Untersuchungen von auf Peptiden basierenden Therapeutika bei geringer Konzentration
  • Erweiterung der Erkenntnisse um das Verhalten von Arzneimitteln nahezu unter In-vivo-Bedingungen

Der Malvern Viscosizer TD ist ein automatisiertes, auf Mikrokapillarströmung basierendes System mit UV-Flächendetektion zur Ermöglichung der Bestimmung der Molekülgröße in Lösung und der Messung der relativen Viskosität. Das Instrument selbst umfasst drei Hauptkomponenten

  • Autosampler-Einheit: Stellt die temperaturgeregelte Lagerung von Probengefäßen (sowie Puffer-, Spül- und Abfallgefäßen) und den automatisierten Zulauf von Proben-, Puffer- und Spülreagenzien in die Mikrokapillare bereit
  • Messkopf: Ist als separates temperaturgeregeltes Gehäuse in die Autosampler-Einheit integriert und enthält den UV-Bildgebungssensor und die austauschbare Kapillarbaugruppe (mit zwei Detektionsfenstern)
  • Steuereinheit: Enthält die Xenonlampe und den austauschbaren UV-Wellenlängenfilter sowie Elektronik für Systemkommunikationen, Datenerfassung und Datentransfer


Unter Verwendung derselben Mikrokapillarkonfiguration werden zwei Versuchsmethoden zur Bestimmung der hydrodynamischen Größe von Molekülen in Lösung oder der relativen Viskosität der Lösung eingesetzt. Automatisierte Größen- und Viskositätsanalysen einschließlich Wiederholmessungen können an derselben Probe durchgeführt werden.

Hydrodynamische Größe – Taylor-Dispersion-Analyse

  • Der UV-Wellenlängenfilter wird ausgewählt, um eine Probe UV-absorbierender Chromophore zu erfassen
  • Die Probenmesstemperatur wird eingestellt
  • Automatische Prozeduren werden verwendet, um die Mikrokapillare zu reinigen und sie mit abgestimmtem Probenpuffer zu befüllen
  • Ein Probenpuls von mehreren Nanolitern wird in den Puffer eingespritzt
  • Der Probenpuls strömt unter konstantem Leitdruck die Kapillare entlang und wird aufgrund von Taylor-Dispersion breiter
  • UV-Absorptionsprofile des Probenpulses (oder Taylorgramme) werden an zwei festen Fenstern erfasst
  • Die automatisierte Datenanalyse der Taylorgramme ermöglicht die Bestimmung des molekularen Diffusionskoeffizienten (D) und des hydrodynamischen Radius (Rh)
  • Automatische Prozeduren werden verwendet, um die Mikrokapillare für Wiederholmessungen zu reinigen

Relative Viskosität – Gesetz von Hagen-Poiseuille

  • Die Probenmesstemperatur wird eingestellt
  • Automatische Prozeduren werden verwendet, um die Mikrokapillare zu reinigen und mit Luft zu durchspülen
  • Ein Probenpuls mit einem Volumen von mehreren Mikrolitern wird unter konstantem Leitdruck in die Kapillare eingespritzt
  • Die Probenpulsränder werden an zwei festen Fenstern entlang der Kapillare erfasst (einfach durch Änderung des Brechungsindexes) und die Zeit zwischen den Fenstern wird gemessen (Δts)
  • Danach wird die Probenzeit mit der Referenzzeit verglichen, die bei einem Lösungsmittel oder einem Puffer mit bekannter Viskosität (z.B. Wasser) für das Durchströmen der Strecke zwischen den Fenstern gemessen wurde (Δtr), um die Berechnung der Viskosität der Probe zu ermöglichen
  • Automatische Prozeduren werden verwendet, um die Mikrokapillare für Wiederholmessungen zu reinigen

Gemessene Parameter

Molekülgröße (Partikelgröße):
Taylor-Dispersions-Analyse mit Hilfe von UV-Flächenbildgebung
Relative Viskosität:
Gesetz von Hagen-Poiseuille

Allgemein

Temperaturbereich der Probenmessung:
4 bis 40 °C(1)
Tempertaturbereich der Probenlagerung:
4 bis 40 °C(1)
Niedrigste Mess- und Lagertemperatur:
20 °C unter Umgebungstemperatur(2)
Druckbereich:
0 bis 3000 mbar
Maximale Anzahl der Probengefäße pro Lauf:
50
Hinweise:

(1) Unter STP-Bedingungen festgelegt (Umgebungstemperatur von 20 °C)
(2) Beachten Sie, dass die erreichbare minimale Probenmessungs- und Probenlagerungstemperatur von der Umgebungstemperatur abhängig ist

Optik

Wellenlänge:
200 bis 325 nm
Vom Anwender wählbares Filter:
214, 254 oder 280 nm

Parameter – Größe

Größenbereich (hydrodynamischer Radius):
0,2 bis 50 nm
Messgenauigkeit:
Besser als 5 %(3)
Wiederholbarkeit:
Besser als 2,5 % RSD (im Gefäß)
Reproduzierbarkeit:
Besser als 2,5 % RSD (über Gefäße hinweg)
Reproduzierbarkeit:
Besser als 2,5 % RSD (über Systeme hinweg)
Probenvolumen:
40 nL Verbrauchsvolumen pro Messung (typisch) plus Probenrestvolumen von 15 µL (rückgewinnbar) im Probengefäß erforderlich(4)
Hinweise:

(3) % Differenz zwischen durchschnittlichem Ergebnis und Referenzergebnis
(4) Für Dreifachmessungen von Größe und relativer Viskosität anhand einer einzigen Probe ist ein Gesamtprobenvolumen von 35 µL erforderlich (mit einem rückgewinnbaren Restvolumen von 15 µL)

Parameter – Viskosität

Viskositätsbereich:
0,9 bis 50 cP (oder mPa·s)
Messgenauigkeit:
Besser als 5,5 % RSD(5)
Wiederholbarkeit:
Besser als 1 % RSD (im Gefäß)
Reproduzierbarkeit:
Besser als 2,5 % RSD (über Gefäße hinweg)
Reproduzierbarkeit:
Besser als 2,5 % RSD (über Systeme hinweg)
Probenvolumen:
6 µL Verbrauchsvolumen pro Messung plus Probenrestvolumen von 15 µL (rückgewinnbar) im Probengefäß erforderlich(4)
Hinweise:
(5) % Differenz zwischen durchschnittlichem Ergebnis und Referenzviskosität

Autosampler-Einheit (enthält den Messkopf)

Abmessungen (B, T, H):
480 mm x 660 mm x 430 mm
Gewicht:
43 kg

Steuereinheit

Abmessungen (B, T, H):
121 mm x 315 mm x 331 mm
Gewicht:
7 kg

Betriebsumgebung

Nennbetriebsspannung:
100/240 V, 50/60 Hz
Raumtemperatur:
16 bis 30 °C

Es steht eine Reihe von Zubehör zur Verfügung, um den Viscosizer TD noch vielseitiger und anwendungsgenauer zu machen

Viscosizer TD

Mikrokapillarkartuschen – unbeschichtet und beschichtet

Mikrokapillarkartuschen mit Doppel-Probendurchlauf zur genauen Analyse von Größe und Viskosität

Image

Mikrokapillarkartuschen umfassen die Kapillare selbst, die in einen Kunststoffeinsatz mit zwei Präzisionsfenstern eingebaut ist, um eine einfache, direkte Montage im Messkopf zu ermöglichen. Zwei Arten von Mikrokapillare sind erhältlich. Bei beiden Arten handelt es sich um eine extern mit Polyimid beschichtete Quarzglaskapillare mit zwei Fenstern an festen Positionen. Kapillaren werden zur allgemeinen Verwendung im Innern unbeschichtet geliefert. Eine alternative Ausführung besitzt eine innere Beschichtung mit Hydroxypropylcellulose für Proben, bei denen die Gefahr eines hartnäckigen Anhaftens an der Wand der Kapillare besteht.

Gefäße und Gefäßkappen

Probenhandhabung und -einführung

Image

Es sind zwei Arten von Gefäßen für die Verwendung mit dem Viscosizer TD erhältlich: kleine Gefäße für Probenvolumen von bis zu 250 µL und große Gefäße für bis zu 2 mL (für Puffer- und Reinigungslösungen sowie Abfallprodukte). Für Einlassgefäße und Auslassgefäße (Abfallgefäße) werden spezifische Gefäßkappen verwendet. Die Einlassgefäßkappen sind mit einer zusätzlichen Druckdichtung versehen, um sicherzustellen, dass der erforderliche Einspritzdruck erreicht werden kann, und um die Probenverdampfung zu reduzieren.

Ihren Kauf eines Malvern-Produkts verstehen wir als den ersten Schritt einer Arbeitsbeziehung, die sich über die gesamte Lebensdauer des Instruments erstreckt. Während einige Kunden nur gelegentlich Fragen haben oder ein Softwareupgrade herunterladen müssen, benötigen andere Kunden einen umfassenden Supportvertrag mit schneller Bearbeitung und festen Gesamtbetriebskosten. Malvern bietet auch für Sie das richtige Supportpaket an.

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