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.

Biophysical Characterization of Enveloped VLPs Using a Waters GTxResolve™ 2000 Å SEC Column, MaxPeak™ Premier 3 μm

Aplikace | 2025 | WatersInstrumentace
GPC/SEC, Spotřební materiál, LC kolony
Zaměření
Farmaceutická analýza
Výrobce
Waters

Souhrn

Význam tématu


Virus-like částice (VLP) s obálkou (eVLP) představují perspektivní nosiče pro léčebné a diagnostické aplikace díky schopnosti napodobit virus bez infekčnosti. Jejich membránou vázané antigeny zvyšují imunogenicitu a dovolují cílenou distribuci léčiva či nukleových kyselin. Pro zajištění kvality, stability a bezpečnosti terapeutik založených na eVLP je klíčové jejich důkladné biophysikální charakterizování.

Cíle a přehled studie


Cílem studie bylo vyvinout a optimalizovat analytickou metodu pro analýzu eVLP pomocí velikostně vylučovací chromatografie (SEC) spojené s multiúhlovým rozptylem světla (MALS) a hromadnou dynamickou rozptylovou spektroskopií (DLS). Klíčové kroky zahrnovaly výběr pórovitosti a chemie SEC kolony, optimalizaci mobilní fáze a simultánní měření velikosti i koncentrace eVLP.

Použitá metodika a instrumentace


Postup zahrnoval:
  • Optimalizaci mobilní fáze (20 mM fosfátový pufr, 276 mM NaCl/KCl, 0,006 % PS80, 25 % sacharózy, pH 7,4).
  • Batch DLS měření hydrodynamického poloměru a koncentrace částic.
  • SEC-MALS analýzu na kolonech GTxResolve 2000 Å, MaxPeak Premier 3 µm (4,6×150 mm a 7,8×150 mm).
  • Simultánní detekci UV (220 nm, 280 nm), dRI a světelný rozptyl (MALS + QELS).

Použitá instrumentace


  • ACQUITY Arc Premier System s Quaternary Solvent Manager a Flow Through Needle Sample Manager
  • Kolony GTxResolve 2000 Å SEC Column, MaxPeak Premier 3 µm (4,6×150 mm, 7,8×150 mm)
  • ACQUITY 2489 TUV UV/Vis detektor
  • Wyatt Technology DAWN MALS detektor se zabudovaným QELS modulem
  • Wyatt Optilab dRI detektor
  • DynaPro NanoStar pro DLS
  • Empower Chromatography Data System a ASTRA 8.3 software

Hlavní výsledky a diskuse


Během optimalizace mobilní fáze bylo zjištěno, že pro maximální návratnost eVLP je nezbytná iontová síla ≥300 mM NaCl/KCl. Přidání 0,006 % PS80 a 25 % sacharózy dále zlepšilo signál. DLS ukázalo homogenní populaci s průměrným Rh = 59,9 nm a nízkou polydisperzitou (PDI = 0,10). SEC-MALS potvrdilo monodisperzní vrchol s geometri ckým poloměrem Rz ≈ 61 nm a malou špičkou odpovídající dvojicím či vyšším agregátům (78–88 nm). Měření koncentrace pomocí MALS ukázalo 1,2×10¹¹ VLP/mL v roztoku a ~6×10¹⁰ VLP/mL v hlavním vrcholu SEC, což naznačuje ~50 % efektivní návratnost.

Přínosy a praktické využití metody


  • SEC-MALS poskytuje absolutní velikost, molární hmotnost a koncentraci částic bez závislosti na elutační době.
  • Optimalizovaná kolona GTxResolve 2000 Å zajišťuje vysokou návratnost i rozlišení eVLP a jejich agregátů.
  • Platformní přístup vhodný pro rutinní QC eVLP vakcín a vektorů v biotechnologickém prostředí.

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Rozšíření metodiky o FFF-MALS pro eliminaci možné adsorpce na stacionární fázi.
  • Automatizované online platformy pro real-time monitoring kvality eVLP během výroby.
  • Integrace dalších detekčních modulů (fluorescence, viskozimetrie) pro komplexní charakterizaci bioterapeutik.

Závěr


Studie prokázala, že kombinace kolony GTxResolve 2000 Å MaxPeak Premier 3 µm s technikou SEC-MALS a DLS nabízí robustní a reprodukovatelnou metodu pro biophysikální charakterizaci eVLP. Optimalizovaná mobilní fáze a kolona umožnily spolehlivou separaci a kvantifikaci monomerů i agregátů, čímž se metoda stává cenným nástrojem pro vývoj a kontrolu kvality komplexních bioterapeutik.

Reference


  1. He J., et al. Virus-like Particles as Nanocarriers for Intracellular Delivery of Biomolecules and Compounds. Viruses. 2022;14:1905.
  2. Tariq H., Batool S., Asif S., Ali M., Abbasi B. H. Virus-Like Particles: Revolutionary Platforms for Developing Vaccines Against Emerging Infectious Diseases. Front Microbiol. 2022;12.
  3. Zhang L., et al. Virus-like Particles as Antiviral Vaccine: Mechanism, Design, and Application. Biotechnol Bioprocess Eng. 2023;28:1–16.
  4. Wetzel D., et al. Bioprocess Optimization for Purification of Chimeric VLP Displaying BVDV E2 Antigens Produced in Yeast Hansenula polymorpha. J Biotechnol. 2019;306:203–212.
  5. Redecker A. S., Neek M., Smith P. E. J., Swartz J. R. Multifunctional Nanoparticle Platform for Targeted Delivery and Vaccines. iScience. 2025;28.
  6. Camacho K. J., et al. Bridged Ethylene Polyethylene Oxide Surfaces to Improve Packing Materials for Widepore Size Exclusion Chromatography. J Sep Sci. 2024;47:e202400541.
  7. Kulyabina E. V., et al. Virus-Like Particles: Properties and Characteristics of Reference Materials. In: Reference Materials in Measurement and Technology. Springer; 2024. p. 23–30.
  8. Finny A. S., et al. Efficient Profiling of Lipid Nanoparticle Formulations Using Waters GTxResolve 2000 Å SEC Column, MaxPeak Premier 3 µm. Waters Application Notes. 2025.
  9. Some D. VLP Characterization with the Light Scattering Toolbox. Wyatt Technology Application Note. 2019.
  10. Challener C. A. Dynamic Light Scattering for Non-Destructive, Rapid Analysis of Virus-Like Particles. BioPharm Int. 2025;28:46–49.
  11. Sripada S. A., et al. Multiangle Light Scattering as a Lentivirus Purification Process Analytical Technology. Anal Chem. 2024;96:9593–9600.
  12. Striegel A. M., Brewer A. K., Zielke C. Size-Exclusion Chromatography with Multi-Angle Static Light Scattering. Nat Rev Methods Primers. 2025;5:40.
  13. Wyatt P. J. Light Scattering and the Absolute Characterization of Macromolecules. Anal Chim Acta. 1993;272:1–40.
  14. Wyatt P. J., Weida M. J. Method and Apparatus for Determining Absolute Number Densities of Particles in Suspension. 2004;13.
  15. Wyatt P. J. Measurement of Special Nanoparticle Structures by Light Scattering. Anal Chem. 2014;86:7171–7183.
  16. Bousse T., et al. Quantitation of Influenza Virus using Field Flow Fractionation and Multi-Angle Light Scattering for Quantifying Influenza A Particles. J Virol Methods. 2013;193:589–596.
  17. Wei Z., et al. Biophysical Characterization of Influenza Virus Subpopulations Using Field Flow Fractionation and Multiangle Light Scattering: Correlation of Particle Counts, Size Distribution and Infectivity. J Virol Methods. 2007;144:122–132.
  18. Deng J. Z., et al. SEC Coupled with In-Line Multiple Detectors for the Characterization of an Oncolytic Coxsackievirus. Mol Ther Oncolytics. 2022;24:139–147.
  19. Padilla M. S., et al. Elucidating Lipid Nanoparticle Properties and Structure Through Biophysical Analyses. Nat Biotechnol. 2025;1–14.

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

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Toggle
Virus-Like Particle Characterization by SECMALS Using a GTxResolve Premier SEC 1000 Å 3 μm Column
Application Note Virus-Like Particle Characterization by SECMALS Using a GTxResolve Premier SEC 1000 Å 3 µm Column Lavelay Kizekai1, Michelle Chen2, Balasubrahmanyam Addepalli1, Matthew A. Lauber1 1 Waters Corporation United States 2 Wyatt Technology, LLC Published on June 06, 2025…
Klíčová slova
molar, molarmals, malsdetector, detectorconditions, conditionsvlp, vlpbiophysical, biophysicalhydrodynamic, hydrodynamicradius, radiussec, secmorphology, morphologycapsid, capsidpanel, panelpolydispersity, polydispersityqbeta, qbetaqubevirus
High Molecular-Weight Polysaccharide Characterization by SEC-MALS Using GTxResolve™ 1000 and 2000 Å SEC Columns
Application Note High Molecular-Weight Polysaccharide Characterization by SEC-MALS Using GTxResolve™ 1000 and 2000 Å SEC Columns Katayoun Morakabi, Sophia Kenrick, Michelle Chen Wyatt Technology, LLC Published on January 30, 2026 Abstract Polysaccharides play critical roles across various industries, including food,…
Klíčová slova
columns, columnsmals, malssec, secpolysaccharide, polysaccharidemolar, molarpolysaccharides, polysaccharidesdls, dlsphotometer, photometergtxresolve, gtxresolvepolymer, polymeraqueous, aqueouspremier, premiermeasured, measuredradius, radiushydrodynamic
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
Optimized Method Conditions for mRNA Characterization by SEC-MALS With GTxResolve™ Premier SEC 1000 Å 3 μm Columns
Application Note Optimized Method Conditions for mRNA Characterization by SEC-MALS With GTxResolve™ Premier SEC 1000 Å 3 µm Columns Lavelay Kizekai, Bretton Fletcher, Szabolcs Fekete, Balasubrahmanyam Addepalli, Sophia Kendrick, Michelle Chen, Matthew A. Lauber Waters Corporation, Wyatt Technology Abstract Detailed…
Klíčová slova
mals, malsmrna, mrnacolumns, columnsdsdna, dsdnamolar, molarmolecular, molecularpeo, peoconditions, conditionswyatt, wyattladder, ladderconformation, conformationoptimized, optimizedradius, radiussec, seclow
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.