LCMS
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.

Characterizing Vaccines with the Light Scattering Toolkit

Brožury a specifikace | 2021 | Wyatt Technology | WatersInstrumentace
GPC/SEC
Zaměření
Farmaceutická analýza
Výrobce
Waters

Souhrn

Význam tématu


Biofyzi­kální charakterizace vakcín pomocí rozptylu světla umožňuje stanovení klíčových vlastností, jako je velikost, molární hmotnost, koncentrace částic a povrchový náboj. Tyto parametry zásadně ovlivňují bezpečnost, účinnost i stabilitu vakcín v průběhu vývoje i výroby.

Cíle a přehled studie


Publikace představuje „toolkit“ metod rozptylu světla (MALS, DLS, ELS) a jejich kombinaci se separačními technikami (SEC, FFF). Cílem je ukázat, jak tyto metody slouží k biofyzi­kální charakterizaci různých tříd vakcín: subjednotkových, polysacharidových konjugátů, virových částic, VLP a lipidových nanovektorů. Důraz je kladen na použití metod i přínos dat ve fázích objevování, vývoje a výroby.

Použitá metodika a instrumentace


  • Multi-angle light scattering (MALS): DAWN (18 úhlů), miniDAWN, microDAWN, ultraDAWN (RT-MALS)
  • Differential refractive index detektor: Optilab
  • Dynamic light scattering (DLS): DynaPro Plate Reader, NanoStar, Mobius
  • Electrophoretic light scattering (ELS): Mobius
  • Sec-MALS a UHP-SEC-MALS: standardní i UHPLC kolony
  • Field-flow fractionation (FFF): Eclipse FFF
  • Composition-gradient MALS: Calypso

Hlavní výsledky a diskuse


  • Subjednotkové vakcíny: SEC-MALS identifikovalo monomery, trimery virových glykoproteinů i jejich komplexy s protilátkami. Protein-glykanová analýza rozlišila podíl glykosylace (~25 % hmotnosti u SARS-CoV a MERS-CoV spike).
  • Polysacharidové konjugáty: SEC-MALS a FFF-MALS ukázaly vliv řetězcové délky polysacharidu na imunogenicitu konjugátu.
  • Viry a nanovektory: FFF-MALS poskytlo rozlišení distribuce velikostí LNP a VLP (Rg 20–70 nm), určilo náplň (DNA/RNA) pomocí UV-RI konjugátní analýzy a přesně spočítalo fyzikální titr („částice/mL“).
  • Stabilita a agregace: DLS (včetně high-throughput screening v DPR) odhalilo optimální formulace pro stabilitu při teplotním stresu. FFF-MALS sledovalo agregaci i na stopových úrovních.
  • Adjuvancia: Mobius DLS/ELS zpravil zeta potenciál adjuvant Alhydrogel (+16 mV) a velikost částic (~700 nm). Charakterizace polymerních adjuvant pro řízenou samospojivost prokázala tepelně aktivní montáž.
  • Procesní analytická technologie (PAT): ultraDAWN s OBSERVER software umožňuje real-time monitoring molární hmotnosti, velikosti a koncentrace částic pro řízení průmyslových procesů (in-line či on-line).

Přínosy a praktické využití metody


  • Měření bez značení, na základě základních fyzikálních veličin.
  • Vysoká citlivost, absolutní stanovení molární hmotnosti a koncentrace částic.
  • Široké spektrum velikostí od malých proteinů až po 1000 nm nanovektory.
  • Rychlost a možnost automatizace (HPLC/UHPLC, high-throughput DLS).
  • Podpora vývoje vakcín, kontroly kvality a validace výrobních procesů.

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Integrované PAT platformy se zpětnou vazbou v reálném čase a autonomní řízení výroby.
  • Pokročilé frakcionační techniky (microfluidní FFF) pro ultra-detailní analýzu heterogenních přípravků.
  • Využití strojového učení pro predikci stability a imunogenity na základě biofyzi­kálních profilů.
  • Modulární nanovektorové platformy s přesným dávkováním, náplní a povrchovou funkčností.

Závěr


Přehled ukázal, že celá řada metod rozptylu světla ve spojení se separačními technikami tvoří robustní nástroj pro charakterizaci moderních vakcín i adjuvant. Absolutní a detailní měření vlastností částic významně urychluje vývoj, zvyšuje reprodukovatelnost a zajišťuje kvalitu ve výrobě.

Reference


  1. Hastie KM et al. Structural basis for antibody-mediated neutralization of Lassa virus. Science. 356:923–928, 2017.
  2. Walls AC et al. Glycan shield and epitope masking of a coronavirus spike protein observed by cryo-EM. Nat Struct Mol Biol. 23:899–905, 2016.
  3. Walls AC et al. Unexpected Receptor Functional Mimicry Elucidates Activation of Coronavirus Fusion. Cell. 176:1026–1039.e15, 2019.
  4. MacNair JE et al. Alignment of absolute and relative molecular size specifications for a polyvalent pneumococcal polysaccharide vaccine (PNEUMOVAX®23). Biologicals. 33:49–58, 2005.
  5. Lockyer K et al. Higher mass meningococcal group C-tetanus toxoid vaccines conjugated with carbodiimide correlate with greater immunogenicity. Vaccine. 38:2859–2869, 2020.
  6. Reichmuth AM et al. mRNA vaccine delivery using lipid nanoparticles. Ther Deliv. 7:319–334, 2016.
  7. Wei Z et al. Biophysical characterization of influenza virus subpopulations using FFF and MALS: Correlation of particle counts, size distribution and infectivity. J Virol Methods. 144:122–132, 2007.
  8. Citkowicz A et al. Characterization of virus-like particle assembly for DNA delivery using AF4 and LS. Anal Biochem. 376:163–172, 2008.
  9. Mohr J et al. Virus-like particle formulation optimization by miniaturized high-throughput screening. Methods. 60:248–256, 2013.
  10. Simon LL et al. Assessment of Recent Process Analytical Technology (PAT) Trends: A Multiauthor Review. Org Process Res Dev. 19:3–62, 2015.
  11. Francica JR et al. Thermoresponsive Polymer Nanoparticles Co-deliver RSV F Trimers with a TLR-7/8 Adjuvant. Bioconjug Chem. 27:2372–2385, 2016.
  12. Ikeda M et al. Characterization and analytical development for amphiphilic poly(γ-glutamic acid) as raw material of nanoparticle adjuvants. J Pharm Biomed Anal. 150:460–468, 2018.
  13. Luo Y et al. The Dual Role of Lipids of the Lipoproteins in Trumenba, a Self-Adjuvanting Vaccine Against MenB Disease. AAPS J. 18:1562–1575, 2016.
  14. Bousse T et al. Quantitation of influenza virus using FFF and MALS. J Virol Methods. 193:589–596, 2013.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Toggle
Characterizing vaccines with light scattering
Characterizing vaccines with light scattering
2024|Waters|Technické články
W H I T E PA P E R WP9007: Characterizing vaccines with light scattering Camille Lawrence, Ph.D., Waters | Wyatt Technology Introduction Vaccines are an indispensable weapon in the fight against human and animal disease, and countless lives have…
Klíčová slova
mals, malsscattering, scatteringconjugate, conjugatecargo, cargozeta, zetaprotein, proteinnanoparticles, nanoparticlestem, temlight, lightradius, radiusdls, dlsnucleic, nucleicfff, fffmolar, molarglycan
VLP Characterization with the Light Scattering Toolbox
W H I T E PA P E R WP9003: VLP Characterization with the Light Scattering Toolbox Daniel Some, Ph.D., Waters | Wyatt Technology Introduction Virus-Like Particles (VLPs) are biomolecular nanoparticles formed by controlled self-assembly of viral structural proteins. Lacking…
Klíčová slova
vlp, vlpmals, malsdls, dlscharacterization, characterizationscattering, scatteringfff, ffflight, lightvlps, vlpstoolbox, toolboxwyatt, wyattdawn, dawnvaccines, vaccinesdelivery, deliveryimmune, immuneaggregation
RT-MALS: Real-Time Process Analytics and Control for Vaccine Nanoparticles and Macromolecules
RT-MALS: Real-Time Process Analytics and Control for Vaccine Nanoparticles and Macromolecules Daniel Some – Wyatt Technology Corporation [email protected] Conclusions Abstract • RT-MALS provides a continuation to PD and Mfg. of detailed analytical characterization by SEC- or FFF-MALS Analytical techniques combining…
Klíčová slova
mals, malsfff, ffftff, tffpat, patultradawn, ultradawnprocess, processvaccine, vaccineviruses, virusesconjugation, conjugationpump, pumpsec, secnanoparticles, nanoparticlesencapsidated, encapsidatedfieldflow, fieldflowscattering
Characterization of nanopharmaceuticals with field-flow fractionation and light scattering (FFF-MALS-DLS)
W H I T E PA P E R WP2611: Characterization of nanopharmaceuticals with field-flow fractionation and light scattering (FFF-MALS-DLS) Dan Some, Ph.D., and Christoph Johann, Ph.D., Waters | Wyatt Technology Introduction One of the primary challenges in developing effective…
Klíčová slova
fff, fffdls, dlsmals, malsfractionation, fractionationradius, radiusfield, fielddrug, drugasymmetrical, asymmetricalnanoparticle, nanoparticleflow, flowscattering, scatteringlight, lightmolar, molardetermine, determinesize
Další projekty
GCMS
ICPMS
Sledujte nás
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.