철-탄수화물 복합체의 입자 크기 측정을 위한 동적 광산란 분석
Summary
동적 광 산란(DLS)은 정맥내 투여된 철-탄수화물 복합체의 입자 크기 및 분포를 평가하기 위한 적절한 분석법으로 등장했습니다. 그러나 프로토콜은 표준화가 부족하고 분석된 각 철-탄수화물 복합체에 대해 수정해야 합니다. 본 프로토콜은 철 슈크로스의 분석을 위한 적용 및 특별한 고려사항을 기술한다.
Abstract
정맥 내 투여되는 철-탄수화물 나노 입자 복합체는 철 결핍을 치료하는 데 널리 사용됩니다. 이 부류는 구조적으로 이질적인 여러 나노 입자 복합체를 포함하며, 이는 이러한 제제를 물리 화학적으로 특성화하는 데 사용할 수있는 방법론에 필요한 조건에 대해 다양한 감도를 나타냅니다. 현재, 철 – 탄수화물 복합체의 중요한 품질 특성은 완전히 확립되지 않았다. 동적 광 산란(DLS)은 온전한 입자 크기와 분포를 결정하는 기본적인 방법으로 부상했습니다. 그러나 실험실 전반에 걸친 방법론의 표준화, 개별 철-탄수화물 제품에 필요한 특정 수정 및 크기 분포를 가장 잘 설명할 수 있는 방법에 관한 과제는 여전히 남아 있습니다. 중요한 것은 사용되는 희석제와 연속 희석액이 표준화되어야 한다는 것입니다. 시료 전처리 및 데이터 보고에 대한 접근 방식의 큰 차이로 인해 철-탄수화물 제제 비교를 위한 DLS의 사용이 제한됩니다. 여기에서 우리는 Z-평균 및 다분산 지수를 사용하여 철-탄수화물 복합체인 철 자당의 크기와 크기 분포를 측정하기 위한 강력하고 쉽게 재현할 수 있는 프로토콜을 자세히 설명합니다.
Introduction
철 자당(IS)은 다핵 철-옥시수산화물 코어와 자당의 복합체로 구성된 나노입자로 구성된 콜로이드 용액입니다. IS는 경구용 철분 보충을 용납하지 않거나 경구용 철분이 효과적이지 않은 다양한 기저 질환 상태의 환자에서 철분 결핍을 치료하는 데 널리 사용됩니다1. IS는 미국 식품의약국(FDA)에서 정의한 복합 약물의 약물 등급에 속하며, 생물학적 제제에 상응하는 복잡한 화학적 성질을 가진 약물 등급입니다2. 복합 의약품의 규제 평가는 후속 복합 약물을 정확하게 비교하기 위해 추가적인 직교 물리화학적 방법 및/또는 전임상 또는 임상 연구가 필요할 수 있습니다 3,4. 여러 연구에서 IS와 후속 IS 제품의 사용이 동일한 임상 결과를 나타내지 않는다고 보고했기 때문에 이는 중요합니다. 이는 IS 생성물 5,6 사이의 물리 화학적 특성의 차이를 검출하는 데 적합한 새로운 직교 특성화 기술의 사용의 중요성을 강조한다.
입자 크기가 옵소닌화의 속도와 정도에 중요한 영향을 미치는 요소이기 때문에 IS의 크기 및 크기 분포의 정확한 설명은 임상적으로 중요하며, 이는 이러한 복합 약물의 생체 분포에서 첫 번째 중요한 단계입니다 7,8. 입자 크기 및 입자 크기 분포의 약간의 변화조차도 산화철 나노 입자 복합체 9,10의 약동학 프로파일의 변화와 관련이있다. Brandis et al.의 최근 연구에 따르면 DLS로 측정한 입자 크기는 참조 목록에 있는 약물과 일반 글루콘산제2철 나트륨 제품을 비교할 때 유의하게 달랐습니다(14.9nm ± 0.1nm 대 10.1nm ± 0.1nm, p < 0.001). 철-탄수화물 제품의 일관된 배치 간 품질, 안전성 및 효능은 전적으로 제조 공정 스케일 업에 달려 있으며 잠재적인 제조 드리프트를 신중하게 고려해야 합니다9. 제조 과정에서 잔류 슈크로스가 발생할 수 있으며, 이는 제조사에 따라 달라질 것이다(12). 제조 공정 변수의 변형은 구조, 복합 안정성 및 생체 내 배치와 관련하여 최종 복합 의약품에 상당한 변화를 가져올 수 있다9.
약물 일관성을 평가하고 약물의 생체 내 거동을 예측하기 위해서는 복잡한 나노 의약품의 물리 화학적 특성을 결정하기 위해 현대적인 직교 분석 방법론이 필요합니다. 그러나 방법론의 표준화가 부족하여 결과 보고에서 실험실 간 편차가 심할 수 있다13. 글로벌 규제 당국과 과학계가 이러한 문제를 인식하고 있음에도 불구하고14, IS의 물리화학적 특성의 대부분은 제대로 정의되지 않은 상태로 남아 있으며, 사용 가능한 규제 지침 문서의 맥락에서 중요한 품질 속성의 완전한 보완은 정의되지 않았습니다15. 철-탄수화물 복합체에 대해 FDA가 발행한 제품별 지침 문서 초안은 후속 제품의 크기 및 크기 분포를 평가하기 위한 절차로 DLS를 제안합니다16,17.
몇몇 간행물은 IS 나노입자 치수를 결정하기 위해 확립된 DLS 프로토콜을 상세히 설명하였다13,18. 그러나, 샘플 준비, 절차 조건, 계장 및 계장 설정 파라미터가 공개된 분석법 간에 다르기 때문에, 결과를 해석할 수 있는 표준화된 분석법이 없는 경우 DLS 결과를 직접 비교할 수 없다13,18. 방법론 및 데이터 보고 접근법의 다양성은 비교 목적을 위한 이러한 특성의 적절한 평가를 제한한다19. 중요하게도, IS를 평가하기 위해 이전에 발표된 많은 DLS 프로토콜은 유리 수크로스의 존재로 인해 현탁액에서 수크로스의 확산 효과를 설명하지 않으며, 이는 콜로이드 용액13,18에서 나노입자의 Z-평균 계산된 유체역학적 반경을 가짜로 상승시키는 것으로 나타났습니다. 본 프로토콜은 IS의 입자 크기 및 분포 측정 방법론을 표준화하는 것을 목표로 한다. 이 방법은 이러한 목적으로 개발되고 검증되었습니다.
Protocol
Representative Results
Discussion
DLS는 약물 개발 및 규제 평가에 응용하기 위해 나노 입자의 크기와 크기 분포를 결정하기 위한 기본적인 분석법이 되었습니다. DLS 기술의 발전에도 불구하고, 특히 콜로이드 용액의 철-탄수화물 복합체와 관련된 희석제 선택 및 샘플 준비와 관련하여 방법론적 문제가 여전히 존재합니다. 중요하게도, 철-탄수화물 나노 의약품에 대한 DLS 방법은 생물학적 환경 (예 : 혈장)에서 아직 광범위하게 연구…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
없음
Materials
| 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 |
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