L'analyse de la dispersion de Taylor (TDA) est une technique de débit microcapillaire permettant la mesure en solution de la taille de petites molécules, peptides et protéines, et d'échantillons contenant des mélanges de ces espèces. Elle mesure le profil de concentration au fil du temps (ou Taylorgramme) d'un volume en nanolitre injecté dans un flux laminaire de tampon correspondant. À partir de cette analyse, on peut déterminer le coefficient de diffusion moléculaire, et donc le rayon hydrodynamique des molécules dissoutes.

L'absorbance d'UV permet de détecter les molécules cibles au niveau de fenêtres fixes le long du microcapillaire. Différentes longueurs d'ondes sont disponibles pour optimiser la sensibilité et la sélectivité des mesures. L'établissement d'une ligne de base face à un tampon échantillon correspondant permet la caractérisation sans marquage de la taille et la stabilité des biomolécules en solution, même en présence de mélanges complexes d'excipients et de tensioactifs, que cette technique rend invisibles.

L'analyse de dispersion de Taylor avec détection par imagerie de surface UV permet d'effectuer des mesures de taille intégrant la masse, qui ne sont pas négativement affectées par la présence d'une petite quantité d'agrégats. Ainsi, les échantillons peuvent être traités sans dilution ni filtration.

Principe d'une mesure par dispersion de Taylor :

 

  • Une petite impulsion d'échantillon de plusieurs nanolitres est injectée (à t0) dans un flux laminaire de tampon correspondant, au sein d'un microcapillaire, sous une pression de propulsion constante
  • L'impulsion d'échantillon s'élargit en parcourant le microcapillaire sous l'effet de la dispersion (direction axiale) et de la diffusion (direction radiale)
  • La détection d'UV aux fenêtres fixes le long du microcapillaire permet d'analyser l'absorbance au niveau de sections transversales de l'impulsion d'échantillon (de t1 à tn)
  • L'absorbance est représentée sous forme de graphe en fonction du temps pour produire un profil de concentration ou Taylorgramme
  • La largeur du Taylorgramme est liée au coefficient de diffusion moléculaire (D) de l'espèce solutée, et permet par extension de déterminer le rayon hydrodynamique (Rh)

Il est possible d'effectuer une détection des populations granulométriques distinctes dans les mélanges (par exemple, monomère et oligomère) en utilisant l'analyse de dispersion de Taylor grâce à la détection d'UV, qui fournit une analyse intégrant la masse. L'aptitude à observer la contribution d'une molécule à l'aide d'une propriété indépendante de la taille confère des avantages potentiels dans la caractérisation d'échantillons difficiles lors du développement de formulations. Ce type d'échantillons comprend les variétés générées lors d'études de stabilité, par exemple les solutions en agrégation, les formulations à forte teneur en excipients ou les entités en milieux biologiques complexes.