Name: Analiza dynamicznego rozpraszania światła w celu określenia wielkości cząstek kompleksów żelazo-węglowodan (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-07-07T12:30:00.000+00:00
Duration: 4 min 40 s
Description: Poznaj metodę dynamicznego rozpraszania światła (DLS) do analizy wielkości cząstek kompleksów żelazo-węglowodan. Protokół obejmuje przygotowanie próbek, pomiary i interpretację wyników polidyspersji.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

1. Obsługa maszyny
<ol>
	<li>Uruchamianie maszyny i oprogramowania 
	UWAGA: Rysunek uzupełniający S1A-D opisuje kroki uruchamiania maszyny i oprogramowania.
	<ol>
		<li>Włącz przyrząd co najmniej 30 minut przed rozpoczęciem pomiarów, a następnie uruchom komputer.</li>
		<li>Kliknij dwukrotnie ikonę oprogramowania instrumentu, aby uruchomić program.</li>
		<li>Wprowadź nazwę użytkownika i hasło w oknie logowania. Upewnij się, że każdy użytkownik ma własne konto.</li>
		<li>Poczekaj, aż wszystkie trzy czarne paski w prawym dolnym rogu zaświecą się na zielono, wskazując, że urządzenie jest gotowe do pracy.</li>
		<li>W przypadku długich okresów bezczynności, gdy użytkownik jest automatycznie wylogowany, w sekcji Bezpieczeństwo kliknij Zaloguj się i ponownie wprowadź hasło.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Tworzenie pliku pomiarowego 
	UWAGA: Nowy plik pomiarowy jest tworzony na początku każdego dnia pomiaru. Wszystkie pomiary są wyświetlane i przechowywane w pliku pomiarowym. Szczegółowe informacje na temat tej procedury znajdują się na rysunku uzupełniającym S2A-B.
	<ol>
		<li>Utwórz nowy plik pomiarowy, klikając Plik | Nowość | Plik pomiarowy. W otwartym oknie wybierz miejsce przechowywania i nazwij plik pomiarowy. Potwierdź szczegóły, klikając Zapisz.</li>
		<li>Aby otworzyć plik, kliknij Plik | Otwórz | Plik pomiarowy. W otwartym oknie wybierz plik pomiarowy, potwierdź szczegóły klikając Otwórz, wybierz nazwę pliku i kliknij Zapisz.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Drukowanie wyników
	<ol>
		<li>Wydrukuj lub zapisz wyniki testu przydatności systemu (SST) (patrz krok 1.5) oraz średnią wartość pomiaru próbki zgodnie z rysunkiem uzupełniającym S3.</li>
		<li>Zaznacz pomiar(y) w widoku Rekordy pliku pomiaru.</li>
		<li>Kliknij prawym przyciskiem myszy Druk wsadowy i poczekaj, aż otworzy się kolejne małe okno.</li>
		<li>Wybierz raport intensywności PSD z listy opcji i potwierdź go, klikając OK.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Ogólna procedura rozpoczęcia pomiaru 
	UWAGA: Procedura rozpoczynania pomiaru jest opisana na rysunku uzupełniającym S4A-D. Postępuj zgodnie ze ścieżką opisaną poniżej dla wymaganego pliku parametrów jednostki (określanego jako SOP):
	<ol>
		<li>Wybierz wymaganą procedurę SOP z listy rozwijanej. Ponieważ na liście wyświetlane są ostatnio używane standardowe procedury operacyjne, jeśli potrzebna jest starsza procedura SOP, wybierz opcję Przeglądaj w poszukiwaniu standardowych procedur operacyjnych i potwierdź, klikając zieloną strzałkę. Po otwarciu miejsca przechowywania SOP przejdź do kroku 1.4.2. 
		UWAGA: Szczegółowe informacje na temat ważnych parametrów systemu specyficznych dla sacharozy żelaza (np. czas równoważenia tłumika), patrz tabela 1.</li>
		<li>W otwartym oknie dokonaj wymaganych wpisów w polu Nazwa próbki i Uwagi. Potwierdź, klikając OK i poczekaj, aż okno pomiaru otworzy się automatycznie.</li>
		<li>Rozpocznij pomiar, klikając zielony przycisk Start.</li>
		<li>Gdy po zakończeniu pomiaru rozlegnie się sygnał dźwiękowy, zamknij okno pomiaru.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Test przydatności systemu (SST) pomiar 
	UWAGA: Nie dotykaj dolnej części kuwety (strefy pomiarowej). Na początku i na końcu sekwencji zmierz wzorzec cząstek o długości fali 20 nm.
	<ol>
		<li>Napełnij ~ 1 ml wzorca nierozcieńczonych cząstek do polistyrenowej kuwety i zamknij pokrywką. 
		UWAGA: Rozcieńczony wzorzec przygotowany w kroku 1.5.1 można stosować przez 1 miesiąc.</li>
		<li>Po napełnieniu zamknij kuwetę i sprawdź, czy nie ma pęcherzyków powietrza. Usuń pęcherzyki powietrza, lekko stukając w kuwetę.</li>
		<li>Umieść kuwetę w uchwycie kuwety przyrządu ze strzałką skierowaną do przodu i zamknij pokrywę komory pomiarowej.</li>
		<li>Załaduj parametr jednostki SOP i wprowadź następujące dane w oknie uruchamiania: 
		Przykładowa nazwa: SST 20 nm Wzorzec cząstek 
		Następnie dodaj notatkę: Numer identyfikacyjny i datę wygaśnięcia normy</li>
		<li>Rozpocznij pomiar.</li>
		<li>Po zakończeniu pomiaru, gdy rozlegnie się sygnał dźwiękowy, zamknij okienko pomiaru.</li>
		<li>Wydrukuj raport (patrz punkt 1.1.3). 
		UWAGA: SST jest zaliczony, jeśli średnia wielkości cząstek Z odpowiada wartości certyfikatu analizy ± 10%.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Pomiar roztworu żelaza i sacharozy
	<ol>
		<li>Pobrać pipetą 0,5 ml roztworu IS o zawartości żelaza 2% m/V do kolby miarowej o pojemności 25 ml i napełnić do pełnej objętości kolby wodą o niskiej zawartości cząstek (np. świeżo zdejonizowaną i przefiltrowaną [wielkość porów 0,2 μm]); roztwór ten zawiera 0,4 mg Fe/ml. 
		UWAGA: Przygotowanie próbki w kroku 1.6.1. Z tym konkretnym rozcieńczeniem ustalono podczas opracowywania metody i określono to jako optymalne rozcieńczenie do tego celu.</li>
		<li>W celu wstępnego oczyszczenia napełnij kuwetę styropianową do około 3/4 objętości przygotowanym roztworem miarowym, delikatnie zamieszaj, a następnie opróżnij tak całkowicie, jak to możliwe. 
		UWAGA: Nie dotykaj dolnej części kuwety (strefy pomiarowej) i unikaj pęcherzyków powietrza, nie potrząsając kuwetą.</li>
		<li>W celu pomiaru należy odpipetować 1 ml roztworu pomiarowego do kuwety i założyć pokrywkę.</li>
		<li>Sprawdź, czy w roztworze miarowym w kuwecie nie ma pęcherzyków powietrza. Jeśli są pęcherzyki powietrza, usuń je, lekko stukając w kuwetę.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Wykonywanie pomiaru
	<ol>
		<li>Umieść plastikową kuwetę z roztworem miarowym w urządzeniu ze strzałką skierowaną do przodu i zamknij pokrywę.</li>
		<li>Załaduj parametr SOP (patrz krok 1.4.1) i wprowadź następujące dane w oknie startowym: 
		Przykładowa nazwa: Numer partii</li>
		<li>Rozpocznij pomiar.</li>
		<li>Po zakończeniu pomiaru, gdy rozlegnie się sygnał dźwiękowy, zamknij okienko pomiaru.</li>
		<li>Obliczyć średnią wartość z sześciu indywidualnych pomiarów zgodnie z rysunkiem uzupełniającym S5. Zaznacz poszczególne pomiary w widoku rekordów pliku pomiaru, kliknij prawym przyciskiem myszy Utwórz wynik średniej, dodaj nazwę średniej wartości w polu Nazwa próbki i potwierdź, klikając OK.</li>
		<li>Poczekaj, aż oprogramowanie utworzy nowy rekord na końcu listy i poszukaj wprowadzonej nazwy oraz uśrednionego wyniku w tym rekordzie.</li>
		<li>Wydrukuj raport (patrz krok 1.1.3).</li>
	</ol>
	</li>
</ol>

<ol><li>Auerbach, M., Gafter-Gvili, A., Macdougall, I. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intravenous+iron%3A+A+framework+for+changing+the+management+of+iron+deficiency%5BTitle%5D)+AND+%22Lancet+Haematology%22%5BJournal%5D)">Intravenous iron: A framework for changing the management of iron deficiency.</a> Lancet Haematology. 7 (4), e342-e350 (2020).</li>
<li>Generic drugs: FDA should make public its plans to issue and revise guidance on nonbiological complex drugs. US Government Accountability Office. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www.gao.gov/products/gao-18-80">https://www.gao.gov/products/gao-18-80</a> (2017).</li>
<li>Klein, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+EU+regulatory+landscape+of+non-biological+complex+drugs+%28NBCDs%29+follow-on+products%3A+Observations+and+recommendations%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Pharmaceutical+Sciences%22%5BJournal%5D)">The EU regulatory landscape of non-biological complex drugs (NBCDs) follow-on products: Observations and recommendations.</a> European Journal of Pharmaceutical Sciences. 133, 228-235 (2019).</li>
<li>Astier, A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((How+to+select+a+nanosimilar%5BTitle%5D)+AND+%22Annals+of+the+New+York+Academy+of+Sciences%22%5BJournal%5D)">How to select a nanosimilar.</a> Annals of the New York Academy of Sciences. 1407 (1), 50-62 (2017).</li>
<li>Rottembourg, J., Kadri, A., Leonard, E., Dansaert, A., Lafuma, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Do+two+intravenous+iron+sucrose+preparations+have+the+same+efficacy%5BTitle%5D)+AND+%22Nephrology+Dialysis+Transplantation%22%5BJournal%5D)">Do two intravenous iron sucrose preparations have the same efficacy.</a> Nephrology Dialysis Transplantation. 26 (10), 3262-3267 (2011).</li>
<li>Aguera, M. L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Efficiency+of+original+versus+generic+intravenous+iron+formulations+in+patients+on+haemodialysis%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+One%22%5BJournal%5D)">Efficiency of original versus generic intravenous iron formulations in patients on haemodialysis.</a> PLoS One. 10 (8), e0135967(2015).</li>
<li>Alphandery, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Iron+oxide+nanoparticles+for+therapeutic+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Drug+Discovery+Today%22%5BJournal%5D)">Iron oxide nanoparticles for therapeutic applications.</a> Drug Discovery Today. 25 (1), 141-149 (2020).</li>
<li>Arami, H., Khandhar, A., Liggitt, D., Krishnan, K. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vivo+delivery%2C+pharmacokinetics%2C+biodistribution+and+toxicity+of+iron+oxide+nanoparticles%5BTitle%5D)+AND+%22Chemical+Society+Reviews%22%5BJournal%5D)">In vivo delivery, pharmacokinetics, biodistribution and toxicity of iron oxide nanoparticles.</a> Chemical Society Reviews. 44 (23), 8576-8607 (2015).</li>
<li>Nikravesh, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Factors+influencing+safety+and+efficacy+of+intravenous+iron-carbohydrate+nanomedicines%3A+From+production+to+clinical+practice%5BTitle%5D)+AND+%22Nanomedicine%22%5BJournal%5D)">Factors influencing safety and efficacy of intravenous iron-carbohydrate nanomedicines: From production to clinical practice.</a> Nanomedicine. 26, 102178(2020).</li>
<li>Pai, A. B., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((In+vitro+and+in+vivo+DFO-chelatable+labile+iron+release+profiles+among+commercially+available+intravenous+iron+nanoparticle+formulations%5BTitle%5D)+AND+%22Regulatory+Toxicology+and+Pharmacology%22%5BJournal%5D)">In vitro and in vivo DFO-chelatable labile iron release profiles among commercially available intravenous iron nanoparticle formulations.</a> Regulatory Toxicology and Pharmacology. 97, 17-23 (2018).</li>
<li>Brandis, J. E. P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+the+physicochemical+properties+of+the+iron+nanoparticle+drug+products%3A+Brand+and+generic+sodium+ferric+gluconate%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+Pharmaceutics%22%5BJournal%5D)">Evaluation of the physicochemical properties of the iron nanoparticle drug products: Brand and generic sodium ferric gluconate.</a> Molecular Pharmaceutics. 18 (4), 1544-1557 (2021).</li>
<li>Di Francesco, T., Sublet, E., Borchard, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanomedicines+in+clinical+practice%3A+Are+colloidal+iron+sucrose+ready-to-use+intravenous+solutions+interchangeable%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Pharmaceutical+Sciences%22%5BJournal%5D)">Nanomedicines in clinical practice: Are colloidal iron sucrose ready-to-use intravenous solutions interchangeable.</a> European Journal of Pharmaceutical Sciences. 131, 69-74 (2019).</li>
<li>Di Francesco, T., Borchard, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+robust+and+easily+reproducible+protocol+for+the+determination+of+size+and+size+distribution+of+iron+sucrose+using+dynamic+light+scattering%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Pharmaceutical+and+Biomedical+Analysis%22%5BJournal%5D)">A robust and easily reproducible protocol for the determination of size and size distribution of iron sucrose using dynamic light scattering.</a> Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis. 152, 89-93 (2018).</li>
<li>The Center for Research on Complex Generics. US Food and Drug Administration. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www.fda.gov/drugs/guidance-compliance-regulatory-information/center-research-complex-generics">https://www.fda.gov/drugs/guidance-compliance-regulatory-information/center-research-complex-generics</a> (2021).</li>
<li>Drug products, including biological products, that contain nanomaterials - Guidance for industry. Center for Drug Evaluation and Research. FDA-2017-D-0759. US Food and Drug Administration. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www.fda.gov/regulatory-information/search-fda-guidance-documents/drug-products-including-biological-products-contain-nanomaterials-guidance-industry">https://www.fda.gov/regulatory-information/search-fda-guidance-documents/drug-products-including-biological-products-contain-nanomaterials-guidance-industry</a> (2022).</li>
<li>US Food and Drug Administration. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Draft+guidance+on+ferric+oxyhydroxide%5BTitle%5D)+AND+%22US+Food+and+Drug+Administration%22%5BJournal%5D)">Draft guidance on ferric oxyhydroxide.</a> US Food and Drug Administration. , (2021).</li>
<li>ISO 22412:2017. Particle size analysis - Dynamic light scattering. International Organization for Standardization. , Available from: 
 <a target="_blank" href="http://www.iso.org/standard/65410.html">http://www.iso.org/standard/65410.html</a> (2017).</li>
<li>Zou, P., Tyner, K., Raw, A., Lee, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Physicochemical+characterization+of+iron+carbohydrate+colloid+drug+products%5BTitle%5D)+AND+%22The+AAPS+Journal%22%5BJournal%5D)">Physicochemical characterization of iron carbohydrate colloid drug products.</a> The AAPS Journal. 19 (5), 1359-1376 (2017).</li>
<li>D'Mello, S. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+evolving+landscape+of+drug+products+containing+nanomaterials+in+the+United+States%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Nanotechnology%22%5BJournal%5D)">The evolving landscape of drug products containing nanomaterials in the United States.</a> Nature Nanotechnology. 12 (6), 523-529 (2017).</li>
<li>Q2 (R1) Validation of analytical procedures: Text and methodology guidance for industry. FDA-2017-D-6821. US Food and Drug Administration. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www.fda.gov/regulatory-information/search-fda-guidance-documents/q2r1-validation-analytical-procedures-text-and-methodology-guidance-industry">https://www.fda.gov/regulatory-information/search-fda-guidance-documents/q2r1-validation-analytical-procedures-text-and-methodology-guidance-industry</a> (2005).</li>
<li>Committee for Medicinal Products for Human Use. Reflection paper on the data requirements for intravenous iron-based nano-colloidal products developed with reference to an innovator medicinal product. European Medicines Agency. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www.ema.europe.eu/en/documents/scientific-guideline/reflection-paper-data-requirements-intravenous-iron-based-nano-colloidal-products-developed_en.pdf">https://www.ema.europe.eu/en/documents/scientific-guideline/reflection-paper-data-requirements-intravenous-iron-based-nano-colloidal-products-developed_en.pdf</a> (2015).</li>
<li>Fischer, K., Schmidt, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pitfalls+and+novel+applications+of+particle+sizing+by+dynamic+light+scattering%5BTitle%5D)+AND+%22Biomaterials%22%5BJournal%5D)">Pitfalls and novel applications of particle sizing by dynamic light scattering.</a> Biomaterials. 98, 79-91 (2016).</li>
<li>Caputo, F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Asymmetric-flow+field-flow+fractionation+for+measuring+particle+size%2C+drug+loading+and+%28in%29stability+of+nanopharmaceuticals.+The+joint+view+of+European+Union+Nanomedicine+Characterization+Laboratory+and+National+Cancer+Institute+-+Nanotechnology+Characterization+Laboratory%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Chromatography+A%22%5BJournal%5D)">Asymmetric-flow field-flow fractionation for measuring particle size, drug loading and (in)stability of nanopharmaceuticals. The joint view of European Union Nanomedicine Characterization Laboratory and National Cancer Institute - Nanotechnology Characterization Laboratory.</a> Journal of Chromatography A. 1635, 461767(2021).</li>
<li>Yusa, S. Chapter 6 - Polymer characterization. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aYusa%2C+S+%22Polymer+Science+and+Nanotechnology%22">Polymer Science and Nanotechnology</a>. Narain, R. , Elsevier. Amsterdam, the Netherlands. 105-124 (2020).</li>
</ol>

M.B., E.P., M.W. i A.B. są pracownikami Vifor Pharma. G.B. jest konsultantem w firmie Vifor Pharma.

DLS stał się podstawowym testem do określania wielkości i rozkładu wielkości nanocząstek do zastosowań w opracowywaniu leków i ocenie regulacyjnej. Pomimo postępów w technikach DLS, nadal istnieją wyzwania metodologiczne dotyczące doboru rozcieńczalników i przygotowania próbek, które są szczególnie istotne w przypadku kompleksów żelazowo-węglowodanowych w roztworach koloidalnych. Co ważne, metody DLS dla nanoleków zawierających żelazo i węglowodany nie zostały jeszcze dogłębnie przebadane w środowisku biologicznym (np. w...

Sacharozy żelaza (IS) to koloidalny roztwór składający się z nanocząsteczek składających się z kompleksu wielopierścieniowego rdzenia tlenowo-tlenowo-wodorotlenkowego i sacharozy. Doustne IS jest szeroko stosowane w leczeniu niedoboru żelaza wśród pacjentów z wieloma różnymi stanami chorobowymi, którzy nie tolerują doustnej suplementacji żelaza lub u których doustne podawanie żelaza nie jest skuteczne1. IS należy do klasy leków złożonych zdefiniowanej przez Agencję ds. Żywności i Leków (FDA), która jest klasą leków o złożonym składzie chemicznym współmiernym do biologicals2. Ocena regulacyjna złożonych produktów leczniczych może wymagać dodatkowych ortogonalnych metod fizykochemicznych i/lub badań przedklinicznych lub klinicznych w celu dokładnego porównania kolejnych leków złożonych 3,4. Jest to ważne, ponieważ w kilku badaniach wykazano, że stosowanie IS w porównaniu z produktem kontynuacyjnym nie daje takich samych wyników klinicznych. Podkreśla to kluczowe znaczenie stosowania nowatorskich i ortogonalnych technik charakteryzacji, które są odpowiednie do wykrywania różnic we właściwościach fizykochemicznych między produktami IS5,6. 
Dokładne wyjaśnienie wielkości i rozkładu wielkości IS ma znaczenie kliniczne, ponieważ wielkość cząstek jest głównym czynnikiem wpływającym na szybkość i zakres opsonizacji - pierwszy krytyczny krok w biodystrybucji tych złożonych leków7,8. Nawet niewielkie różnice w wielkości cząstek i rozkładzie wielkości cząstek zostały powiązane ze zmianami w profilu farmakokinetycznym kompleksów nanocząstek żelaza-tlenek9,10. Niedawne badanie przeprowadzone przez Brandisa i wsp. wykazało, że wielkość cząstek mierzona za pomocą DLS była znacząco różna (14,9 nm ± 0,1 nm vs. 10,1 nm ± 0,1 nm, p < 0,001) podczas porównywania odpowiednio leku z listy referencyjnej i generycznego glukonianu sodu i żelaza11. Stała jakość, bezpieczeństwo i skuteczność produktów zawierających węglowodany żelaza są całkowicie zależne od skali procesu produkcyjnego, a potencjalny dryf produkcyjny musi być dokładnie rozważony9. Proces produkcyjny może skutkować pozostałościami sacharozy, a będzie się to różnić w zależności od producenta12. Wszelkie modyfikacje zmiennych procesu produkcyjnego mogą prowadzić do znaczących zmian w końcowym złożonym produkcie leczniczym w odniesieniu do struktury, stabilności kompleksu i dyspozycji in vivo9. 
Aby ocenić spójność leku i przewidzieć jego zachowanie in vivo, potrzebne są nowoczesne ortogonalne metodologie analityczne do określenia właściwości fizykochemicznych złożonych nanoleków. Brakuje jednak standaryzacji metodologii, co może skutkować wysokim stopniem międzylaboratoryjnego zróżnicowania w raportowaniu wyników13. Pomimo uznania tych wyzwań przez światowe organy regulacyjne i społeczność naukową14, większość cech fizykochemicznych IS pozostaje słabo zdefiniowana, a pełny zestaw krytycznych atrybutów jakości w kontekście dostępnych wytycznych regulacyjnych nie został zdefiniowany15. Projekt wytycznych dla poszczególnych produktów wydany przez FDA dla kompleksów żelazowo-węglowodanowych sugeruje DLS jako procedurę oceny wielkości i rozkładu wielkości produktów następczych16,17.
Kilka publikacji szczegółowo opisuje protokoły DLS do określania wymiarów nanocząstek IS13,18. Jednakże, ponieważ przygotowanie próbki, warunki procedury, oprzyrządowanie i parametry ustawienia oprzyrządowania różnią się między opublikowanymi metodami, wyniki DLS nie mogą być bezpośrednio porównane z powodu braku znormalizowanej metody interpretacji wyników13,18. Różnorodność metodologii i podejść do raportowania danych ogranicza odpowiednią ocenę tych cech do celów porównawczych19. Co ważne, wiele z protokołów DLS opublikowanych wcześniej w celu oceny IS nie uwzględnia wpływu dyfuzji sacharozy w zawiesinie ze względu na obecność wolnej sacharozy, która, jak wykazano, fałszywie podnosi promienie hydrodynamiczne nanocząstek w roztworach koloidalnych obliczone na podstawie średniej Z13,18. Niniejszy protokół ma na celu ujednolicenie metodologii pomiaru wielkości cząstek i rozkładu IS. W tym celu metoda została opracowana i zwalidowana.

<table><tbody><tr><td>Equipment</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Zetasizer Nano ZS</td><td>Malvern</td><td>NA</td><td>wyposażony w oprogramowanie Zetasizer 7.12, laser Helium Neon (633 nm, max. 4 mW) i geometrię rozpraszania wstecznego 173&deg</td></tr><tr><td>Materials</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Jednorazowe kuwety plastikowe&nbsp;</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>LLG-Jednorazowe ogniwa z tworzywa sztucznego</td><td>LLG Sprzęt laboratoryjny</td><td>LLG-K&uuml; vetten, Makro, PS; Numer zamówienia 9.406011</td><td></td></tr><tr>woda <td></td><td></td><td>niskocząsteczkowa</td><td>&nbsp;( Stosowanie świeżo zdejonizowanych i przefiltrowanych (wielkość porów 0,2 i mu; m) zalecana jest woda).</td></tr><tr><td>Pipeta</td><td></td><td></td><td></td>mikrolitrowa</tr><tr><td>Venofer 100 mg/5 mL</td><td>Vifor Pharma Kolba miarowa</td><td></td><td></td></tr><tr><td>25 ml</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Nanosphere</td><td>Thermo</td><td>3020A</td><td>Particle Standard</td></tr><tr><td>Software</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Origin Pro v.8.5&nbsp;</td><td>Korporacja</td><td></td><td></td> Origin Lab</tr></tbody></table>

analiza dynamicznego rozpraszania światła w celu określenia wielkości cząstek kompleksów żelazo-węglowodan

Dynamic Light Scattering Analysis for the Determination of the Particle Size of Iron-Carbohydrate Complexes

Dożylnie podawane kompleksy nanocząsteczek żelaza i węglowodanów są szeroko stosowane w leczeniu niedoboru żelaza. Klasa ta obejmuje kilka strukturalnie niejednorodnych kompleksów nanocząstek, które wykazują różną wrażliwość na warunki wymagane dla dostępnych metodologii fizykochemicznej charakterystyki tych czynników. Obecnie krytyczne cechy jakościowe kompleksów żelazowo-węglowodanowych nie zostały w pełni ustalone. Dynamiczne rozpraszanie światła (DLS) stało się podstawową metodą określania wielkości i rozkładu nienaruszonych cząstek. Nadal jednak istnieją wyzwania związane ze standaryzacją metodologii w laboratoriach, specyficznymi modyfikacjami wymaganymi dla poszczególnych produktów żelazowo-węglowodanowych oraz tym, jak najlepiej opisać rozkład wielkości. Co ważne, stosowane rozcieńczalniki i seryjne rozcieńczalniki muszą być znormalizowane. Duża rozbieżność w podejściach do przygotowania próbek i raportowania danych ogranicza stosowanie DLS do porównywania czynników żelazowo-węglowodanowych. W niniejszym artykule szczegółowo opisujemy solidny i łatwy do odtworzenia protokół pomiaru wielkości i rozkładu wielkości kompleksu żelazo-węglowodan, sacharozy żelaza, przy użyciu średniej Z i wskaźnika polidyspersyjności.

Opisana metoda została zwalidowana zgodnie z wytycznymi ICH Q2(R1)20, co obejmowało pomiar roztworów testowych w zmiennych warunkach. Precyzja dla średniej wielkości Z-average wyniosła zaledwie 0,5% RSD, natomiast dla PDI obliczono maksymalną wartość 3,5% RSD. Średnie wyniki uzyskane przez różnych analityków w różne dni różniły się jedynie o 0,4% dla wielkości Z-average oraz o 1,5% dla PDI. Statystyki obliczono na podstawie 12 pomiarów wykonanych przez dwóch analityków w różne dni. Zarówno zmiany ...

Dynamiczne rozpraszanie światła (DLS) okazało się odpowiednim testem do oceny wielkości i rozkładu cząstek podawanych dożylnie kompleksów żelazowo-węglowodanowych. Jednak protokoły nie są ustandaryzowane i muszą być modyfikowane dla każdego analizowanego kompleksu żelaza i węglowodanów. Niniejszy protokół opisuje zastosowanie i szczególne uwagi dotyczące analizy żelaza i sacharozy.

Analiza dynamicznego rozpraszania światła w celu określenia wielkości cząstek kompleksów żelazo-węglowodan

Intravenously administered iron-carbohydrate nanoparticle complexes are widely used to treat iron deficiency. This class includes several structurally ...

Dynamiczne rozpraszanie światła (DLS) jest podstawową metodą oceny wielkości i rozkładu nienaruszonych cząstek. Jednak analiza nanocząsteczek węglowodanów żelaza wiąże się z pewnymi wyzwaniami. Zaletą DLS jest szeroka dostępność oprzyrządowania, łatwość przeprowadzania analizy oraz ustanowienie protokołów analizy nanomateriałów.Jednym z celów DLS jest ocena profilu polidyspersyjności nanocząstek, co ostatecznie może wpłynąć na interakcję ze środowiskiem biologicznym. W demonstracji procedury weźmie udział Cintia Batista Marques, doktorantka z Uniwersytetu Genewskiego. Po uruchomieniu maszyny w oprogramowaniu przyrządu należy w otwartym oknie wybrać miejsce zapisu, nazwać plik pomiarowy i potwierdzić szczegóły, klikając przycisk Zapisz.Z listy rozwijanej w interfejsie przyrządu należy wybrać wymaganą standardową procedurę obsługi. Jeśli potrzebna jest starsza procedura SOP, wybierz z listy opcję Wyszukaj SOP i potwierdź wybór, klikając zieloną strzałkę. Aby rozpocząć proces pomiaru, kliknij zielony przycisk start u dołu ekranu interfejsu przyrządu.Następnie wlej jeden mililitr wzorca nierozcieńczonych cząstek do kuwety polistyrenowej i zamknij ją pokrywką. Po napełnieniu upewnij się, że nie ma pęcherzyków powietrza. Jeśli obecne są pęcherzyki powietrza, usuń je, lekko stukając w kuwetę.Umieść kuwetę w uchwycie kuwety przyrządu ze strzałką skierowaną do przodu i zamknij pokrywę komory pomiarowej. Załaduj parametr jednostki SOP i wprowadź nazwę próbki SST 20 nanometrowy wzorzec cząstek w oknie startowym. Dodatkowo dodaj notatkę, która zawiera numer identyfikacyjny i datę wygaśnięcia normy.Aby odmierzyć roztwór żelaza i sacharozy, należy odpipetować 0,5 mililitra roztworu żelaza i sacharozy o zawartości żelaza 2% objętościowo do kolby miarowej o pojemności 25 mililitrów i napełnić do kreski wodą o niskiej zawartości cząstek, otrzymując roztwór zawierający 0,4 miligrama żelaza na mililitr. Teraz umieść plastikową kuwetę zawierającą roztwór miarowy w urządzeniu ze strzałką skierowaną do przodu i zamknij pokrywę. Załaduj ponownie parametr SOP i wprowadź nazwę próbki numer partii w oknie uruchamiania.Rozpocznij pomiar, a po jego zakończeniu, sygnalizowanym sygnałem dźwiękowym, zamknij okienko pomiaru. Oblicz średnią wartość z sześciu pojedynczych pomiarów. Zaznacz poszczególne pomiary w widoku rekordów pliku pomiarowego i kliknij prawym przyciskiem myszy na utwórz średni wynik.Dodaj nazwę wartości średniej w polu Nazwa próbki. Następnie potwierdź, klikając OK. Poczekaj, aż oprogramowanie utworzy nowy rekord na końcu listy i poszukaj wprowadzonej nazwy, a także średniego wyniku w tym rekordzie.Pokazane są wykresy rozkładu wielkości według intensywności, objętości i liczby. Rozkład wielkości według intensywności, na którą ma wpływ drugi pik, jest podany jako przykład złego wyniku. Słabej jakości dane pokazały dodatkowy sygnał o długości 5 000 nanometrów.Rozkład wielkości według liczby różnił się nawet dwukrotnie od proponowanej średniej Z opartej na intensywności. Tylko nieznacznie niższe wartości zostały obliczone na podstawie rozkładu wielkości według objętości. Podczas stosowania DLS do charakteryzowania nanocząstek węglowodanów żelaza ważne jest, aby zapewnić prawidłowy SOP, rozcieńczenie próbki, a także napełnienie kuwety.Asymetryczne przepływy, przepływ, frakcjonowanie i wykluczanie wielkości, chromatografia oraz rozpraszanie promieniowania rentgenowskiego pod małym kątem mogą być wykonywane jako dodatkowe ortogonalne metody fizykochemiczne. Zatwierdzone protokoły DLS znacznie poprawiają niezawodność wstępnej i porównawczej charakterystyki nanocząstek węglowodanów żelaza. Jednak przygotowanie próbki i ukierunkowanie techniki na cząstki o dużych rozmiarach należy rozpatrywać w kontekście metodologii ortogonalnej.

dynamic-light-scattering-analysis-for-determination-particle-size

Research

JoVE Journal

Medicine

Medycyna

Spektrometria mas okazała się cennym narzędziem do analizy dużych kompleksów białkowych. Metoda ta umożliwia uzyskanie wglądu w skład, stechiometrię i ogólną architekturę wielopodjednostkowych kompleksów. W niniejszej pracy opisujemy krok po kroku, jak przeprowadzić strukturalną analizę spektrometryczną oraz scharakteryzować struktury makromolekularne.

Analiza dużych kompleksów białkowych za pomocą strukturalnej spektrometrii mas

Celem tego protokołu jest włączenie SDF-1α, czynnika naprowadzającego komórki macierzyste, do nanocząsteczek siarczanu dekstranu i chitozanu.  Powstałe cząstki są mierzone pod kątem ich wielkości i potencjału zeta, a także zawartości, aktywności i szybkości uwalniania in vitro SDF-1α z nanocząstek.

Przygotowanie i charakterystyka nanocząstek siarczanu SDF-1α-chitozan-dekstranu

Polimeryzacja wytrącająca bez mieszania zapewnia szybkie, powtarzalne podejście do prototypowania syntezy wrażliwych na bodźce mikrożeli poli(N-izopropyloakrylamidowych) o wąskim rozkładzie rozmiarów. W tej syntezie protokołu demonstruje się charakterystykę rozpraszania światła i śledzenie fluorescencji pojedynczych cząstek tych mikrożeli w mikroskopii szerokokątnej.

Kontrolowana synteza i śledzenie fluorescencji wysoce jednorodnych mikrożeli poli(N-izopropyloakrylamidowych)

Przedstawiono protokół bezpośredniego pomiaru rozkładu wielkości cząstek w stężonych roztworach za pomocą dynamicznej mikroskopii rozpraszania światła.

Pomiar rozkładu wielkości cząstek w mętnych roztworach za pomocą mikroskopii dynamicznego rozpraszania światła

Ten protokół opisuje syntezę cząstek magnetycznych i ocenę ich właściwości wiązania DNA za pomocą dynamicznego i elektroforetycznego rozpraszania światła. Metoda ta koncentruje się na monitorowaniu zmian wielkości cząstek, ich polidyspersyjności i potencjału zeta powierzchni cząstek, które odgrywają główną rolę w wiązaniu materiałów takich jak DNA.

Analiza wiązania cząstek DNA-magnetycznych za pomocą dynamicznego i elektroforetycznego rozpraszania światła

Ten protokół opisuje połączenie chromatografii wykluczającej rozmiar z wielokątowym rozpraszaniem światła (SEC-MALS) dla absolutnej charakterystyki białek i kompleksów w roztworze. SEC-MALS określa masę cząsteczkową i wielkość czystych białek, natywnych oligomerów, heterokompleksów i zmodyfikowanych białek, takich jak glikoproteiny.

Charakterystyka białek za pomocą chromatografii wykluczania wielkości sprzężonej z wielokątowym rozpraszaniem światła (SEC-MALS)

Tutaj przedstawiono protokół przykładania napięcia do roztworu podczas dynamicznych pomiarów wielkości cząstek rozpraszania światła z zamiarem zbadania wpływu zmian napięcia i temperatury na agregację polimerów.

Zastosowanie napięcia w dynamicznej analizie wielkości cząstek rozpraszających światło

Dostarczamy protokoły i reprezentatywne dane do projektowania, montażu i charakteryzowania miceli kompleksu polielektrolitowego, nanocząstek typu rdzeń-powłoka tworzonych przez polielektrolity i hydrofilowe naładowane-nienaładowane kopolimery blokowe.

Montaż i charakterystyka miceli kompleksu polielektrolitu

Ten protokół opisuje użycie asymetrycznego frakcjonowania przepływu w połączeniu z detekcją UV-vis do określenia wielkości próbki nieznanej próbki nanocząstek złota.

Frakcjonowanie w polu przepływu asymetrycznego do wymiarowania nanocząstek złota w zawiesinie

W niniejszej pracy omawiano protokół projektowania i opracowania urządzenia E-Eye-Enable POCT do wykrywania Fe, Cr, As i F w próbkach środowiskowych, próbkach biologicznych oraz żywności i napojach. Przetestowano prawie 2000 próbek, a wyniki odpowiadają standardowej technice.

TD-DFT Guided Advanced E-Eye Sensing Technique do kwantyfikacji na miejscu Fe, Cr, F oraz As w próbkach środowiskowych, biologicznych i spożywczych

Poznaj metodę dynamicznego rozpraszania światła (DLS) do analizy wielkości cząstek kompleksów żelazo-węglowodan. Protokół obejmuje przygotowanie próbek, pomiary i interpretację wyników polidyspersji.

Analiza dynamicznego rozpraszania światła w celu określenia wielkości cząstek kompleksów żelazo-węglowodan

Przeglądaj więcej filmów