Qualifizierungskonzepte und Qualitätsaspekte bei kapillarelektrophoretischen Proteinbestimmungen

Cianciulli, Claudia Filomena

Die pharmazeutische Industrie, Forschungseinrichtungen und Behörden fordern von Verfahren, die Einsatz in der Analytik von Arzneistoffen und Arzneimitteln finden, die Produktion von hochwertigen und zuverlässigen Daten. Zur Zeit ist die HPLC die Standardmethode für Gehalts- und Reinheitsprüfungen nach den Arzneibüchern Europas und der USA, allerdings hat sich seit der Einführung der automatisierten Kapillarelektrophorese Anfang der 1990er Jahre die Technik weiterentwickelt. Mit der steigenden Anzahl an Zulassungen für gentechnisch hergestellte Wirkstoffe werden Techniken wie die Kapillarelektrophorese benötigt, die komplexe Mischungen und Proteine analysieren können. In dieser Arbeit werden Konzepte und Methoden vorgestellt, die zeigen, dass die Kapillarelektrophorese die Anforderungen von Laboren der pharmazeutischen Industrie und der Lebenswissenschaften erfüllen kann. Der erste Teil beschäftigt sich mit dem Einsatz eines berührungsfreien IR-Thermometers, um die bei Analysen entstehende Temperatur an der Oberfläche der Kapillaren zu erfassen. Eine konstante Temperatur ist eine Voraussetzung für die Reproduzierbarkeit von Analyseergebnissen. Deswegen wurden die Daten für eine Bewertung von verschiedenen Kapillarelektrophorese-Systemen genutzt. Im zweiten Teil wird ein durchgängiges Konzept für die Qualifizierung von Kapillarelektrophoresen nach den Anforderungen des US-amerikanischen Arzneibuches vorgestellt. Dafür werden Parameter definiert, Methoden entwickelt und Akzeptanzkriterien festgelegt. Der dritte Teil zeigt am Beispiel der Proteomforschung, wie die in der Kapillarelektrophorese genutzte isoelektrische Fokussierung für die Analytik von komplexen Mischungen optimiert werden kann und welche Faktoren berücksichtigt werden müssen. Im letzten Teil wird erläutert, wie die Reinheitsprüfung von Proteinen und monoklonalen Antikörpern mit der Kapillarelektrophorese durchgeführt werden kann. Hieraus ergibt sich eine alternative Methode zur Gelelektrophorese, die zusätzlich nach Optimierung auch die Quantifizierung von Proteinen ermöglicht.

Pharmaceutical industry, research facilities and authorities require the production of high-quality, reliable data from techniques applied in the analysis of active pharmaceutical ingredients and pharmaceutical products. HPLC is still the standard method for testing assay and impurities according to the pharmacopoeia of Europe and USA. Since the introduction of automated capillary electrophoresis in the early 1990s the technique was advanced. The increasing number of marketing authorisations for recombinant drugs requires techniques such as capillary electrophoresis which can analyse complex mixtures and proteins. In this work concepts and methods are presented which demonstrate that capillary electrophoresis can fulfil the demands placed by the laboratory of the pharmaceutical industry and the life sciences. The first part addresses the application of a contactless infrared thermometer measuring the temperature arising during analyses at the surface of the capillary. A constant temperature is important for reproducibility of results. On that account the data was used to assess different capillary electrophoresis systems. In the second part an integrated concept is presented for the qualification of capillary electrophoresis according to the requirements of the US pharmacopoeia. It includes definitions of parameters, development of methods and determination of acceptance criteria. On basis of an example from proteome research the third part demonstrates, how to optimise the isoelectric focussing used with a capillary electrophoresis and which factors have to be considered. The last part illustrates, how to perform the impurities testing for proteins and monoclonal antibodies with capillary electrophoresis instead of gel electrophoresis. After method optimising a quantification of proteins is possible as well.

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Cianciulli, Claudia Filomena: Qualifizierungskonzepte und Qualitätsaspekte bei kapillarelektrophoretischen Proteinbestimmungen. 2014.

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