L’ultracentrifugation analytique, la technique idéale pour la caractérisation des macromolécules et des nanoparticules
pour la recherche, le développement et le contrôle qualité biopharmaceutiques
L’ultracentrifugation analytique (ou AUC de l’anglais analytical ultracentrifugation) est sans aucun doute l’une des méthodes les plus polyvalentes et les plus précises utilisées pour caractériser les protéines, macromolécules, nanoparticules et autres mélanges hétérogènes. Elle fournit des données relatives à la détermination des masses moléculaires et des complexes, des tailles et leurs distributions ainsi que de nombreux paramètres thermodynamiques. Cette technique autorise les particules de se déplacer librement dans le tampon de formulation ou le solvant et offre un large éventail d’informations. En tant que méthode orthogonale, l’AUC peut fournir des informations supplémentaires aux autres méthodes telles que la chromatographie d’exclusion de taille (HPLC-SEC), les méthodes de diffusion de la lumière, la spectrométrie de masse ou la microscopie électronique, optimisant ainsi considérablement la validation des méthodes.
Avec l’Optima AUC et ses nouvelles optiques d’absorption multi-longueurs d’onde, Beckman Coulter a mis à profit des décennies d’enthousiasme en matière d’innovation et de recherche pour créer une nouvelle génération d’ultracentrifugeuses analytiques. Voyez par vous-même.
AUC dans la recherche fondamentale, le développement de médicaments et le contrôle qualité
Charge virale
L’ultracentrifugeuse analytique joue un rôle essentiel dans la détermination de la charge génétique des virus adéno-associés (AAV) et autres vecteurs viraux (viral vectors) pour l’administration de médicaments.
Caractérisation des protéines
L’AUC, qui est la référence absolue en matière de détermination du poids moléculaire et de la pureté de l’échantillon, convient parfaitement à la caractérisation des changements de conformation, de l’homogénéité des mélanges et de forme.
Conjugaison de médicaments
L’AUC est systématiquement utilisée pour caractériser l’efficacité de liaison des conjugués anticorps-médicaments (ADC) et pour encapsuler ou fusionner des complexes nanoparticules-médicaments.
Études de formulation
L’ultracentrifugation analytique est une méthode réalisée en solution qui laisse aux chercheurs le libre choix des tampons et est souvent utilisée pour les études de titrage et de formulation.
Agrégation des protéines
Lors de l’étude des protéines à l’aide d’ultracentrifugeuses analytiques, la structure et la stabilité sont généralement prises en compte. L’AUC est une excellente méthode pour étudier l’agrégation non covalente dans des conditions natives.
Nanoparticules
Dans la recherche fondamentale et le développement de médicaments, les scientifiques étudient souvent la taille et la forme des nanoparticules avec et sans conjugués de médicaments. La caractérisation des nanoparticules revêt également une grande importance pour la recherche sur les polymères.
Évaluation des substances actives
L’ultracentrifugation analytique est utilisée pour le contrôle de la qualité des ingrédients pharmaceutiques actifs (API) ainsi que pour les approbations de produits et les études de stabilité des médicaments biopharmaceutiques. L’AUC est une excellente alternative à la chromatographie d’exclusion de taille (SEC).
Normes de référence
L’AUC est également utilisée dans l’industrie biopharmaceutique pour la vérification et l’évaluation des normes de référence.
Avantages et applications de l’ultracentrifugation analytique
Avantages par rapport aux autres méthodes :
- Sans matrice
- Aucune norme requise
- Aucune dilution requise
- Contraintes de tampon minimales
- Résolution extrêmement élevée
- Détection à de faibles concentrations
- Faible volume d’échantillon (≥ 0,1 ml)
- Récupération de l’échantillon après analyse
Domaines d’application :
- Poids moléculaire
- Stoechiométrie
- Agrégation des protéines
- Interactions protéine-protéine
- Liaison de ligands
- Efficacité de conjugaison
- Polydispersité
- et bien d’autres encore …
Comment fonctionne l’ultracentrifugeuse analytique Optima AUC
La caractérisation des macromolécules dans une ultracentrifugeuse analytique s’effectué par mesure optique alors que les objets étudiés se déplacent librement en solution et ce jusqu’à 60 000 tr/min – idéal pour les systèmes à interactions faibles.
L’Optima AUC combine les capacités d’une ultracentrifugeuse pour séparer les macromolécules ou les nanoparticules dans les liquides avec une analyse optique (absorption, interférence) pour mesurer la variation temporelle de la sédimentation. Les innovations dans les systèmes optiques, comme la détection multi-longueurs d’onde, permettent des mesures plus précises et une analyse optimisée des données.
