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Updated: Jul 6, 2026
Proton Transfer and Protein Conformation Dynamics in Photosensitive Proteins by Time-resolved Step-scan Fourier-transform Infrared Spectroscopy
Published on: June 27, 2014
Evaluación de la estabilidad de IgG en un tampón de elución de bajo pH utilizando imágenes espectroscópicas ATR-FTIR
Céline van Haaren1, Bernadette Byrne2, Sergei G Kazarian1
1Department of Chemical Engineering, Imperial College London, South Kensington Campus, London, SW7 2AZ, UK. s.kazarian@imperial.ac.uk.
Los anticuerpos monoclonales (mAbs) pueden agregarse en condiciones de pH bajo, un paso común en el bioprocesamiento. Este estudio utilizó imágenes ATR-FTIR para demostrar que las temperaturas elevadas aceleran la agregación de mAb, destacando un factor crítico para la estabilidad biofarmacéutica.
Área de la Ciencia:
- Fabricación de productos biofarmacéuticos
- Análisis de la agregación de proteínas
- Caracterización biofísica
Sus antecedentes:
- Los anticuerpos monoclonales (mAbs) son terapias clave, pero su producción se enfrenta a desafíos como la formación de agregados.
- La formación de agregados puede conducir a respuestas inmunogénicas, lo que requiere un control cuidadoso durante el bioprocesamiento.
- Las condiciones de bajo pH, típicas en la cromatografía de proteína A y la inactivación viral, están implicadas en la agregación de mAb.
Objetivo del estudio:
- Investigar la estabilidad estructural de una IgG4 mAb en un tampón de elución de bajo pH en condiciones de flujo.
- Evaluar el impacto de la temperatura en la agregación de mAb en un entorno de bajo pH.
- Evaluar la utilidad de las imágenes espectroscópicas ATR-FTIR junto con los microfluidos para el control de la estabilidad de las proteínas.
Principales métodos:
- Utilizó imágenes espectroscópicas de la Transformación de Fourier de Reflectancia Total Atenuada en el Infrarrojo (ATR-FTIR).
- Utilizó una configuración microfluídica para el monitoreo no destructivo de los cambios estructurales en mAb.
- Estabilidad mAb evaluada en un tampón de elución con pH 3,5 a 30 °C y 45 °C, comparando muestras de diálisis y de elución directa.
Principales resultados:
- A 30 °C, el mAb en el amortiguador de bajo pH mostró cambios estructurales menores.
- A 45 °C, el mAb se agregó rápidamente, evidenciado por un cambio significativo en el pico de Amida I (1637 cm-1 a 1625 cm-1), lo que indica la formación de hojas beta.
- Tanto las muestras de diálisis como las de elución directa mostraron un comportamiento de agregación similar.
Conclusiones:
- Los entornos de bajo pH desestabilizan los mAbs, promoviendo la agregación.
- Las temperaturas elevadas aceleran significativamente la agregación de mAb en condiciones de pH bajo.
- La imagen espectroscópica ATR-FTIR con microfluidos es una herramienta poderosa para analizar la estabilidad de las proteínas en el bioprocesamiento.
