Summary
Dynamische lichtverstrooiing (DLS) is naar voren gekomen als een geschikte test voor het evalueren van de deeltjesgrootte en verdeling van intraveneus toegediende ijzer-koolhydraatcomplexen. De protocollen missen echter standaardisatie en moeten worden aangepast voor elk geanalyseerd ijzer-koolhydraatcomplex. Dit protocol beschrijft de toepassing en speciale overwegingen voor de analyse van ijzersucrose.
Abstract
Intraveneus toegediende ijzer-koolhydraat nanodeeltjescomplexen worden veel gebruikt om ijzertekort te behandelen. Deze klasse omvat verschillende structureel heterogene nanodeeltjescomplexen, die een variërende gevoeligheid vertonen voor de omstandigheden die vereist zijn voor de beschikbare methoden om deze agentia fysisch-chemisch te karakteriseren. Momenteel zijn de kritische kwaliteitskenmerken van ijzer-koolhydraatcomplexen nog niet volledig vastgesteld. Dynamische lichtverstrooiing (DLS) is naar voren gekomen als een fundamentele methode om de intacte deeltjesgrootte en -verdeling te bepalen. Er zijn echter nog steeds uitdagingen met betrekking tot de standaardisatie van methodologieën in laboratoria, specifieke aanpassingen die nodig zijn voor individuele ijzer-koolhydraatproducten en hoe de grootteverdeling het best kan worden beschreven. Belangrijk is dat de gebruikte verdunningsmiddelen en seriële verdunningen moeten worden gestandaardiseerd. De grote variatie in benaderingen voor monstervoorbereiding en gegevensrapportage beperkt het gebruik van DLS voor de vergelijking van ijzer-koolhydraatmiddelen. Hierin beschrijven we een robuust en gemakkelijk reproduceerbaar protocol om de grootte en grootteverdeling van het ijzer-koolhydraatcomplex, ijzersucrose, te meten met behulp van de Z-gemiddelde en polydispersiteitsindex.
Introduction
IJzersucrose (IS) is een colloïdale oplossing bestaande uit nanodeeltjes bestaande uit een complex van een polynucleaire ijzer-oxyhydroxide kern en sucrose. IS wordt op grote schaal gebruikt om ijzertekort te behandelen bij patiënten met een breed scala aan onderliggende ziektetoestanden die orale ijzersuppletie niet verdragen of voor wie oraal ijzer niet effectief is1. IS behoort tot de geneesmiddelenklasse van complexe geneesmiddelen zoals gedefinieerd door de Food and Drug Administration (FDA), een klasse van geneesmiddelen met een complexe chemie die evenredig is met biologicals2. De regelgevende evaluatie van complexe geneesmiddelen kan aanvullende orthogonale fysisch-chemische methoden en/of preklinische of klinische studies vereisen om follow-on complexe geneesmiddelen nauwkeurig te vergelijken 3,4. Dit is belangrijk omdat verschillende studies hebben gemeld dat het gebruik van IS versus een vervolgproduct van IS niet dezelfde klinische resultaten oplevert. Dit onderstreept het belang van het gebruik van nieuwe en orthogonale karakteriseringstechnieken die geschikt zijn voor het detecteren van verschillen in de fysisch-chemische eigenschappen tussen IS-producten 5,6.
De nauwkeurige opheldering van de grootte en grootteverdeling van IS is van klinisch belang, omdat deeltjesgrootte een belangrijke invloedrijke factor is in de snelheid en omvang van opsonisatie - de eerste kritieke stap in de biodistributie van deze complexe geneesmiddelen 7,8. Zelfs kleine variaties in de deeltjesgrootte en deeltjesgrootteverdeling zijn gerelateerd aan veranderingen in het farmacokinetische profiel van ijzeroxide nanodeeltjescomplexen 9,10. Een recente studie van Brandis et al. toonde aan dat de deeltjesgrootte gemeten door DLS significant verschilde (14,9 nm ± 0,1 nm versus 10,1 nm ± 0,1 nm, p < 0,001) bij het vergelijken van een referentiegeneesmiddel en een generiek natriumijzergluconaatproduct, respectievelijk11. De consistente batch-to-batch kwaliteit, veiligheid en werkzaamheid van ijzer-koolhydraatproducten zijn volledig afhankelijk van de opschaling van het productieproces en potentiële productiedrift moet zorgvuldig worden overwogen9. Het productieproces kan resulteren in resterende sucrose, en dit zal variëren op basis van de fabrikant12. Eventuele wijzigingen in de variabelen van het productieproces kunnen leiden tot significante veranderingen in het uiteindelijke complexe geneesmiddel met betrekking tot de structuur, complexe stabiliteit en in vivo dispositie9.
Om de consistentie van geneesmiddelen te beoordelen en het in vivo gedrag van het geneesmiddel te voorspellen, zijn hedendaagse orthogonale analytische methodologieën vereist om de fysisch-chemische eigenschappen van complexe nanogeneesmiddelen te bepalen. Er is echter een gebrek aan standaardisatie van methodologieën, wat kan resulteren in een hoge mate van interlaboratoriumvariatie in resultaatrapportage13. Ondanks de erkenning van deze uitdagingen door de mondiale regelgevende instanties en de wetenschappelijke gemeenschap14, blijven de meeste fysisch-chemische kenmerken van IS slecht gedefinieerd en is de volledige aanvulling van kritieke kwaliteitskenmerken in de context van beschikbare regelgevingsrichtsnoeren niet gedefinieerd15. De concept-productspecifieke richtlijnen van de FDA voor ijzer-koolhydraatcomplexen suggereren DLS als een procedure om de grootte- en grootteverdeling van opvolgproducten te evalueren16,17.
Verschillende publicaties hebben gedetailleerde DLS-protocollen om IS-nanodeeltjesafmetingen13,18 te bepalen. Omdat de parameters voor monstervoorbereiding, procedureomstandigheden, instrumentatie en instrumentatie-instelling echter verschillen tussen de gepubliceerde methoden, kunnen de DLS-resultaten niet rechtstreeks worden vergeleken bij gebrek aan een gestandaardiseerde methode om de resultaten te interpreteren13,18. De diversiteit in methodologieën en benaderingen voor gegevensrapportage beperkt de passende evaluatie van deze kenmerken voor vergelijkende doeleinden19. Belangrijk is dat veel van de DLS-protocollen die eerder zijn gepubliceerd om IS te evalueren, geen rekening houden met het effect van de diffusie van sucrose in de suspensie als gevolg van de aanwezigheid van vrije sucrose, waarvan is aangetoond dat het de Z-gemiddelde berekende hydrodynamische stralen van de nanodeeltjes in colloïdale oplossingen ten onrechte verhoogt13,18. Het huidige protocol heeft tot doel de methodologie voor het meten van de deeltjesgrootte en -verdeling van IS te standaardiseren. De methode is hiervoor ontwikkeld en gevalideerd.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
1. Bediening van de machine
- Opstarten van de machine en software
OPMERKING: Aanvullende figuur S1A-D beschrijft de stappen voor het opstarten van de machine en software.- Schakel het instrument ten minste 30 minuten voordat u de metingen start in en start vervolgens de pc.
- Dubbelklik op het pictogram van de instrumentsoftware om het programma te starten.
- Voer de gebruikersnaam en het wachtwoord in het inlogvenster in. Zorg ervoor dat elke gebruiker een eigen account heeft.
- Wacht tot alle drie de zwarte balken in de rechterbenedenhoek groen oplichten, wat aangeeft dat het apparaat klaar is voor gebruik.
- In het geval van lange perioden van inactiviteit, wanneer de gebruiker automatisch is uitgelogd, klikt u onder Beveiliging op Inloggen en voert u het wachtwoord opnieuw in.
- Een meetbestand maken
OPMERKING: Aan het begin van elke meetdag wordt een nieuw meetbestand gemaakt. Alle metingen worden vermeld en opgeslagen in het meetbestand. Voor meer informatie over deze procedure, zie aanvullende figuur S2A-B.- Maak een nieuw meetbestand door te klikken op Bestand | Nieuw | Meetbestand. Selecteer in het geopende venster de opslaglocatie en geef het meetbestand een naam . Bevestig de details door op Opslaan te klikken.
- Om een bestand te openen, klikt u op Bestand | Openen | Meetbestand. Selecteer het meetbestand in het geopende venster, bevestig de details door op Openen te klikken, selecteer de bestandsnaam en klik op Opslaan.
- De resultaten afdrukken
- Druk de resultaten van de systeemgeschiktheidstest (SST) (zie stap 1.5) en de gemiddelde waarde van de monstermeting af of sla deze op volgens aanvullende figuur S3.
- Markeer de meting(en) in de recordweergave van het meetbestand.
- Klik met de rechtermuisknop op Batch afdrukken en wacht tot er weer een klein venster wordt geopend.
- Selecteer het PSD-intensiteitsrapport uit de keuzes en bevestig het door op OK te klikken.
- Algemene procedure om een meting te starten
OPMERKING: De procedure voor het starten van een meting wordt beschreven in aanvullende figuur S4A-D. Volg het onderstaande pad voor het vereiste eenheidsparameterbestand (aangeduid als SOP):- Selecteer de vereiste SOP in de vervolgkeuzelijst. Aangezien de meest recent gebruikte SOP's in de lijst worden weergegeven, selecteert u, als een oudere SOP nodig is, Bladeren naar SOP, en bevestigt u door op de groene pijl te klikken. Zodra de opslaglocatie van de SOP's wordt geopend, gaat u verder met stap 1.4.2.
OPMERKING: Voor details over de belangrijke systeemparameters die specifiek zijn voor ijzerscharose (bijvoorbeeld de evenwichtstijd van een verzwakker), zie tabel 1. - Maak in het geopende venster de vereiste vermeldingen onder Voorbeeldnaam en Notities. Bevestig door op OK te klikken en wacht tot het meetvenster automatisch wordt geopend.
- Start de meting door op de groene startknop te klikken.
- Zodra aan het einde van de meting een akoestisch signaal klinkt, sluit u het meetvenster .
- Selecteer de vereiste SOP in de vervolgkeuzelijst. Aangezien de meest recent gebruikte SOP's in de lijst worden weergegeven, selecteert u, als een oudere SOP nodig is, Bladeren naar SOP, en bevestigt u door op de groene pijl te klikken. Zodra de opslaglocatie van de SOP's wordt geopend, gaat u verder met stap 1.4.2.
- Meting van de systeemgeschiktheidstest (SST)
OPMERKING: Raak het onderste deel van de cuvette (meetzone) niet aan. Meet aan het begin en aan het einde van de reeks de deeltjesstandaard van 20 nm.- Vul ~ 1 ml van de onverdunde deeltjesstandaard in een polystyreencuvet en sluit af met het deksel.
OPMERKING: De verdunde standaard bereid in stap 1.5.1 kan gedurende 1 maand worden gebruikt. - Sluit na het vullen de cuvette en controleer op luchtbellen. Verwijder luchtbellen door lichtjes op de cuvette te tikken.
- Plaats de cuvette in de celhouder van het instrument met de pijlmarkering naar voren gericht en sluit het deksel van de meetkamer.
- Laad de eenheidsparameter SOP en voer de volgende gegevens in het startvenster in:
Voorbeeld naam: SST 20 nm deeltjesstandaard
Voeg vervolgens een opmerking toe: identificatienummer en vervaldatum van de standaard - Start de meting.
- Na het einde van de meting, wanneer het akoestische signaal klinkt, sluit u het meetvenster.
- Druk het verslag af (zie punt 1.1.3).
OPMERKING: De SST wordt doorgegeven als de deeltjesgrootte Z-gemiddelde overeenkomt met de waarde van het analysecertificaat ± 10%.
- Vul ~ 1 ml van de onverdunde deeltjesstandaard in een polystyreencuvet en sluit af met het deksel.
- Meting van de ijzersucroseoplossing
- Pipetteer 0,5 ml van een IS-oplossing met een ijzergehalte van 2% m/V in een maatkolf van 25 ml en vul tot de streep met water met weinig deeltjes (bv. vers gedeïoniseerd en gefilterd [poriegrootte 0,2 μm]); deze oplossing bevat 0,4 mg Fe/ml.
OPMERKING: De monstervoorbereiding in stap 1.6.1. Met deze specifieke verdunning werd tijdens de methodeontwikkeling vastgesteld en dit werd bepaald als de optimale verdunning voor dit doel. - Voor de voorafgaande reiniging vult u de polystyreencuvette ongeveer 3/4 vol met de bereide meetoplossing, draait u voorzichtig rond en leegt u deze vervolgens zo volledig mogelijk.
OPMERKING: Raak het onderste deel van de cuvette (meetzone) niet aan en vermijd luchtbellen door de cuvette niet te schudden. - Pipetteer voor de meting 1 ml van de meetoplossing in de cuvette en doe er een deksel op.
- Controleer de meetoplossing in de cuvette op luchtbellen. Als er luchtbellen zijn, verwijder deze dan door lichtjes op de cuvette te tikken.
- Pipetteer 0,5 ml van een IS-oplossing met een ijzergehalte van 2% m/V in een maatkolf van 25 ml en vul tot de streep met water met weinig deeltjes (bv. vers gedeïoniseerd en gefilterd [poriegrootte 0,2 μm]); deze oplossing bevat 0,4 mg Fe/ml.
- De meting uitvoeren
- Plaats de plastic cuvette met de meetoplossing in het apparaat met de pijlmarkering naar voren gericht en sluit het deksel.
- Laad de parameter SOP (zie stap 1.4.1) en voer de volgende gegevens in het startvenster in:
Voorbeeldnaam: Batchnummer - Start de meting.
- Na het einde van de meting, wanneer het akoestische signaal klinkt, sluit u het meetvenster .
- Bereken de gemiddelde waarde van de zes afzonderlijke metingen volgens aanvullende figuur S5. Markeer de afzonderlijke metingen in de recordweergave van het metingsbestand, klik met de rechtermuisknop op Gemiddeld resultaat maken, voeg de naam van de gemiddelde waarde toe onder Voorbeeldnaam en bevestig door op OK te klikken.
- Wacht tot de software een nieuwe record aan het einde van de lijst heeft gemaakt en zoek naar de ingevoerde naam en het gemiddelde resultaat in die record.
- Druk het rapport af (zie stap 1.1.3).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
De beschreven methode werd gevalideerd volgens ICH Q2(R1)20, waarbij testoplossingen onder wisselende omstandigheden werden gemeten. De precisie was slechts 0,5% RSD voor de Z-gemiddelde grootte, terwijl een maximum van 3,5% RSD werd berekend voor de PDI. De gemiddelde resultaten van verschillende analisten en dagen verschilden slechts met 0,4% voor de Z-gemiddelde grootte en 1,5% voor de PDI. De statistieken werden berekend op basis van 12 metingen uitgevoerd door twee analisten op verschillende dagen. Noch veranderingen in de testconcentratie in het bereik van 50%-200%, noch de opslag van de testoplossingen gedurende maximaal 5 dagen in gekoelde omstandigheden hadden invloed op het eindresultaat.
Geanalyseerde parameters
Z-gemiddelde grootte
De hydrodynamische diameter wordt gegeven als de Z-gemiddelde deeltjesgrootte en de methode om dit te bepalen is gedefinieerd in ISO 22412:201717. De Z-gemiddelde grootte is een parameter die ook bekend staat als het cumulante gemiddelde. Het Z-gemiddelde is de voorkeursparameter DLS-grootte, omdat de berekening van het Z-gemiddelde wiskundig stabiel is en het Z-gemiddelde resultaat ongevoelig is voor ruis. Volgens de EMA en FDA zijn de Z-gemiddelde grootte samen met de PDI de aanbevolen waarden voor de karakterisering van nanogeneesmiddelen15,16,21. De Z-gemiddelde deeltjesgrootte is alleen vergelijkbaar met de grootte gemeten met andere technieken als het monster monomodaal, bolvormig of bijna bolvormig is, monodisperse is en wordt bereid in een geschikt dispergeermiddel. Dit komt omdat de Z-gemiddelde gemiddelde deeltjesgrootte gevoelig is voor zelfs kleine veranderingen in de monstervoorbereiding. De Z-gemiddelde deeltjesgrootte is een hydrodynamische parameter en is daarom alleen geldig voor deeltjes in een dispersie of voor moleculen in oplossing.
Polydispersiteitsindex
Deze index is een getal dat wordt berekend op basis van een eenvoudige twee-parameter die past bij de correlatiegegevens (de cumulante analyse). De polydispersiteitsindex is dimensieloos en zodanig geschaald dat waarden kleiner dan 0,05 zelden worden gezien, behalve in sterk monodisperse normen. Waarden groter dan 0,7 geven aan dat het monster een zeer brede deeltjesgrootteverdeling heeft en waarschijnlijk niet geschikt is voor de DLS-techniek. Verschillende grootteverdelingsalgoritmen kunnen functioneren met gegevens die tussen deze twee uitersten vallen. De berekeningen voor deze parameters zijn gedefinieerd in het ISO-normdocument 22412:201717.
Grootteverdeling naar intensiteit/volume/aantal
Typische grootteverdelingspunten (intensiteit, volume, aantal) zijn weergegeven in figuur 1. De resultatenplots tonen zes onafhankelijk bereide monsters van IS-batch 605211 in een concentratie van 0,4 mg Fe / ml. Voor de visualisatie in figuur 1 werden de ruwe gegevens uit de DLS-software uitgezet met statistische software zonder verdere wijziging9. Een grootteverdeling naar intensiteit beïnvloed door een tweede piek wordt gegeven als voorbeeld van een slecht resultaat in figuur 1A. Figuur 2 toont gegevens van slechte kwaliteit die een extra signaal bij 5.000 nm laten zien.
Figuur 1: Grootteverdeling . (A) intensiteit, (B) volume en (C) nummer13. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
Figuur 2: Representatieve gegevens van slechte kwaliteit. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.
De testoplossing van IS-batch 0371022A (0,4 mg Fe/ml), die gedurende 5 dagen bij kamertemperatuur werd bewaard, vertoonde een extra signaal bij ~ 5.000 nm, wat wijst op enkele extra deeltjes (bijv. Stof of neerslag). Dienovereenkomstig werd de oorspronkelijk vastgestelde PDI op 0,130 verschoven naar 0,184, terwijl het Z-gemiddelde nog steeds dicht bij de oorspronkelijke waarde (d.w.z. 11,33) lag bij 11,99 nm (niet-gepubliceerde gegevens).
De precisie werd op verschillende dagen getest door twee laboranten. De gemiddelde waarde van 12 replicaties was 11,32 nm met een RSD van 0,4% en 0,125 met een RSD van 1,5% voor respectievelijk het Z-gemiddelde en PDI voor de twee technici. Er werd voldaan aan de acceptatiecriteria (NMT 5% voor het Z-gemiddelde, NMT 20% voor de PDI) (ongepubliceerde gegevens).
Vergelijking van analyseerbare parameters
Naast het berekenen van de basisparameters - het Z-gemiddelde en polydispersiteit - maakt de software van het DLS-apparaat ook de berekening van grootteverdelingen mogelijk die kunnen worden gewogen op basis van de intensiteit van het detectorsignaal of het volume (of aantal) verstrooiingsdeeltjes. De relevantie van het vergelijken van deze parameters blijkt duidelijk uit de resultaten in tabel 2. Hoewel de grootteverdeling per getal tot een factor 2 verschilde van het voorgestelde op intensiteit gebaseerde Z-gemiddelde, werden slechts iets lagere waarden berekend door de grootteverdeling per volume. Er moet echter worden opgemerkt dat op intensiteit gebaseerde resultaatrapportage onnauwkeurig kan zijn als de ijzer-koolhydraatcomplexoplossingen grotere deeltjes of aggregaten bevatten13.
Tabel 1: Systeemparameters voor het DLS. Afkortingen: RI = brekingsindex; DLS = dynamische lichtverstrooiing13. Klik hier om deze tabel te downloaden.
Tabel 2: Voorbeelden van hoe deeltjesgroottebepaling door IS wordt beïnvloed door de datarapportagebenadering. Deze tabel is een bewerking van Di Francesco en Borchard13. Afkortingen: SD = standaarddeviatie; RSD = relatieve standaardafwijking; PDI = polydispersiteitsindex; IS = ijzer-sucrose. Klik hier om deze tabel te downloaden.
Aanvullende figuur S1: Bedieningsstappen van het systeem. Klik hier om dit bestand te downloaden.
Aanvullende figuur S2: Een meetbestand maken. Klik hier om dit bestand te downloaden.
Aanvullende figuur S3: Systeemgeschiktheidstest. Klik hier om dit bestand te downloaden.
Aanvullende figuur S4: Een nieuwe meting starten. Klik hier om dit bestand te downloaden.
Aanvullende figuur S5: Berekening van metingen. Klik hier om dit bestand te downloaden.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
DLS is een fundamentele test geworden voor het bepalen van de grootte en grootteverdeling van nanodeeltjes voor toepassingen in de ontwikkeling van geneesmiddelen en de evaluatie van regelgeving. Ondanks de vooruitgang in DLS-technieken bestaan er nog steeds methodologische uitdagingen met betrekking tot de selectie van verdunningsmiddelen en monstervoorbereiding, die vooral relevant zijn voor ijzer-koolhydraatcomplexen in colloïdale oplossingen. Belangrijk is dat DLS-methoden voor ijzer-koolhydraat nanogeneesmiddelen nog niet uitgebreid zijn bestudeerd in het biologische milieu (bijvoorbeeld het plasma)22. Daarom blijft er nog steeds een kritieke behoefte aan de harmonisatie van best-practice protocollen, afhankelijk van de selectie van verdunningsmiddelen. De keuze van het verdunningsmiddel is belangrijk, omdat het gebruik van gezuiverd water versus isotone zoutoplossingen de stabiliteit van de colloïdale suspensie kan beïnvloeden16.
Er moet ook worden opgemerkt dat ijzer-koolhydraatcomplexen niet mogen worden verdund onder de aanbevelingen voor het voorschrijven van informatie in een poging om de uitdagingen van het hebben van een donkere, ondoorzichtige oplossing te verminderen. Overmatige verdunningen zijn niet biorelevant en kunnen de stabiliteit van de colloïdale suspensie beïnvloeden via veranderingen in ionische afscherming, wat kan leiden tot mogelijke neerslag en onnauwkeurige resultaatrapportage. Verschillende verdunningen en verdunningsmiddelen (ongepubliceerde gegevens) werden getest tijdens de ontwikkeling van deze methode en het monsterpreparaat beschreven in stap 1.6.1 van het protocol werd bepaald en gevalideerd als de optimale verdunning voor IS. Verschillende modificaties moeten worden overwogen voor de DLS-analyse van ijzer-koolhydraatcomplexen. De bereiding van testoplossingen moet bijvoorbeeld worden uitgevoerd bij afwezigheid van enige vorm van roeren met hoge snelheid. Het gebruik van vortexmengers moet worden vermeden, omdat dit de aanmaak van ijzer-sucroseaggregaten induceert. Voor de bereiding van testoplossingen worden IS-oplossingen voorzichtig gemengd in water met een automatische pipet. Bovendien moet bij het uitvoeren van de monsters voor DLS-analyse de automatische kalibratiefunctie worden uitgeschakeld.
Er zijn verschillende inherente beperkingen van DLS-analyse voor ijzer-koolhydraat nanodeeltjes. Vanwege de aard van de lichtverstrooiingshoeken en de Z-gemiddelde output, zijn de gerapporteerde hydrodynamische diameters vertekend naar grotere deeltjes in de meetoplossing. De deeltjesgrootte kan dus worden overschat en de werkelijke verdeling van de deeltjesgrootte kan worden onderschat13. Rapportageresultaattechnieken moeten worden beschouwd in de context van hoe groot de ijzer-koolhydraatcomplexdeeltjes zijn en het potentieel voor aggregatie onder de experimentele omstandigheden. Er moet ook rekening mee worden gehouden dat de resultaten van de intensiteits-, volume- en getalgewogen grootteverdelingen sterk kunnen verschillen tussen verschillende DLS-eenheden van dezelfde of verschillende fabrikanten, omdat verschillende fabrikanten verschillende algoritmen gebruiken voor de berekening. Daarom beveelt ISO22412 alleen het gebruik van het Z-gemiddelde en polydispersiteit aan, omdat het algoritme voor hun berekening gestandaardiseerd is. Regelgevende instanties hebben ook aanbevolen Z-gemiddelde grootterapportage16. Er moet ook worden opgemerkt dat kleine wijzigingen nodig zijn (bijv. de behandeling van de software, meetprocedure en gegevensvoorbereiding) wanneer dit protocol wordt toegepast op andere instrumenten.
Zelfs in het licht van de uitdagingen die gepaard gaan met DLS, vertegenwoordigt deze techniek een aanzienlijke vooruitgang ten opzichte van eerdere analytische methodologieën en voegt overtuigende gegevens toe aan de karakterisering van ijzer-koolhydraatcomplexen. Het is goedgekeurd door wetenschappelijke samenwerkingsverbanden en regelgevende instanties16,18,19,21. Toekomstige inspanningen bij het toepassen van DLS-analyse op ijzer-koolhydraatcomplexen moeten vooral gericht zijn op de wereldwijde harmonisatie van protocollen voor hun toepassing op de ontwikkeling van geneesmiddelen en de evaluatie van regelgeving, inclusief het waarborgen van bio-equivalentie. Over het algemeen heeft het hier beschreven analyseprotocol tot doel de methodologie voor de meting van de deeltjesgrootte en -verdeling van IS te standaardiseren en kan het een nuttig hulpmiddel zijn voor de evaluatie van de kwaliteit van IS.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
M.B., E.P., M.W. en A.B. zijn werknemers van Vifor Pharma. G.B. is consultant voor Vifor Pharma.
Acknowledgments
Geen
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| Equipment | |||
| Zetasizer Nano ZS | Malvern | NA | equipped with Zetasizer software 7.12, Helium Neon laser (633 nm, max. 4 mW) and 173° backscattering geometry |
| Materials | |||
| Disposable plastic cuvettes | |||
| LLG-Disposable plastic cells | LLG labware | LLG-Küvetten, Makro, PS; Order number 9.406011 | |
| low-particle water | (The use of freshly deionized and filtered (pore size 0.2 μm) water is recommended). | ||
| Microlitre pipette | |||
| Venofer 100 mg/5 mL | Vifor Pharma | ||
| Volumetric flask 25 mL | |||
| Nanosphere | Thermo | 3020A | Particle Standard |
| Software | |||
| Origin Pro v.8.5 | Origin Lab Corporation |
References
- Auerbach, M., Gafter-Gvili, A., Macdougall, I. C. Intravenous iron: A framework for changing the management of iron deficiency. Lancet Haematology. 7 (4), e342-e350 (2020).
- Generic drugs: FDA should make public its plans to issue and revise guidance on nonbiological complex drugs. US Government Accountability Office. , Available from: https://www.gao.gov/products/gao-18-80 (2017).
- Klein, K., et al. The EU regulatory landscape of non-biological complex drugs (NBCDs) follow-on products: Observations and recommendations. European Journal of Pharmaceutical Sciences. 133, 228-235 (2019).
- Astier, A., et al. How to select a nanosimilar. Annals of the New York Academy of Sciences. 1407 (1), 50-62 (2017).
- Rottembourg, J., Kadri, A., Leonard, E., Dansaert, A., Lafuma, A. Do two intravenous iron sucrose preparations have the same efficacy. Nephrology Dialysis Transplantation. 26 (10), 3262-3267 (2011).
- Aguera, M. L., et al. Efficiency of original versus generic intravenous iron formulations in patients on haemodialysis. PLoS One. 10 (8), e0135967 (2015).
- Alphandery, E. Iron oxide nanoparticles for therapeutic applications. Drug Discovery Today. 25 (1), 141-149 (2020).
- Arami, H., Khandhar, A., Liggitt, D., Krishnan, K. M. In vivo delivery, pharmacokinetics, biodistribution and toxicity of iron oxide nanoparticles. Chemical Society Reviews. 44 (23), 8576-8607 (2015).
- Nikravesh, N., et al. Factors influencing safety and efficacy of intravenous iron-carbohydrate nanomedicines: From production to clinical practice. Nanomedicine. 26, 102178 (2020).
- Pai, A. B., et al. In vitro and in vivo DFO-chelatable labile iron release profiles among commercially available intravenous iron nanoparticle formulations. Regulatory Toxicology and Pharmacology. 97, 17-23 (2018).
- Brandis, J. E. P., et al. Evaluation of the physicochemical properties of the iron nanoparticle drug products: Brand and generic sodium ferric gluconate. Molecular Pharmaceutics. 18 (4), 1544-1557 (2021).
- Di Francesco, T., Sublet, E., Borchard, G. Nanomedicines in clinical practice: Are colloidal iron sucrose ready-to-use intravenous solutions interchangeable. European Journal of Pharmaceutical Sciences. 131, 69-74 (2019).
- Di Francesco, T., Borchard, G. A robust and easily reproducible protocol for the determination of size and size distribution of iron sucrose using dynamic light scattering. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis. 152, 89-93 (2018).
- The Center for Research on Complex Generics. US Food and Drug Administration. , Available from: https://www.fda.gov/drugs/guidance-compliance-regulatory-information/center-research-complex-generics (2021).
- 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: https://www.fda.gov/regulatory-information/search-fda-guidance-documents/drug-products-including-biological-products-contain-nanomaterials-guidance-industry (2022).
- US Food and Drug Administration. Draft guidance on ferric oxyhydroxide. US Food and Drug Administration. , (2021).
- ISO 22412:2017. Particle size analysis - Dynamic light scattering. International Organization for Standardization. , Available from: http://www.iso.org/standard/65410.html (2017).
- Zou, P., Tyner, K., Raw, A., Lee, S. Physicochemical characterization of iron carbohydrate colloid drug products. The AAPS Journal. 19 (5), 1359-1376 (2017).
- D'Mello, S. R., et al. The evolving landscape of drug products containing nanomaterials in the United States. Nature Nanotechnology. 12 (6), 523-529 (2017).
- Q2 (R1) Validation of analytical procedures: Text and methodology guidance for industry. FDA-2017-D-6821. US Food and Drug Administration. , Available from: https://www.fda.gov/regulatory-information/search-fda-guidance-documents/q2r1-validation-analytical-procedures-text-and-methodology-guidance-industry (2005).
- 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: https://www.ema.europe.eu/en/documents/scientific-guideline/reflection-paper-data-requirements-intravenous-iron-based-nano-colloidal-products-developed_en.pdf (2015).
- Fischer, K., Schmidt, M. Pitfalls and novel applications of particle sizing by dynamic light scattering. Biomaterials. 98, 79-91 (2016).
- Caputo, F., et al. 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. Journal of Chromatography A. 1635, 461767 (2021).
- Yusa, S. Chapter 6 - Polymer characterization. Polymer Science and Nanotechnology. Narain, R. , Elsevier. Amsterdam, the Netherlands. 105-124 (2020).
