Alle gleich groß: Aufbau einheitlicher reiner Protein-Mikropartikel an Calciumcarbonat-Templaten
Nano- und Mikro-Transportsysteme mit Proteinen zu beladen, ist eine Hauptstrategie, um die Wirkstoffe zielgerichtet an ihren Wirkort zu bringen und um eine verlängerte Wirksamkeit zu erzielen. Die Herausforderung dabei ist, Partikel mit einer exakt definierten Proteinmenge, Größe, Morphologie, Zusammensetzung und Dichte herzustellen. Denn diese Charakteristika sind entscheidend, um eine hohe Bioverfügbarkeit und eine definierte Freisetzungsrate auf der gewünschten Darreichungsroute zu erreichen. Leider lassen sie sich nur schwer kontrollieren, wenn konventionelle Methoden zur Herstellung von Proteinpartikeln, wie Kristallisation, Sprühtrocknen und Einbau in Liposomen oder polymere Matrices, verwendet werden. Ein weiterer Nachteil ist, dass diese Verfahren meist organische Lösungsmittel, hohe Temperaturen oder andere Bedingungen benötigen, die die Stabilität der Proteine beeinträchtigen können.
Gesucht war eine Methode, die ohne Zugabe von störenden Zusätzen und bei milden Bedingungen einheitlich große Proteinpartikel liefert. Eine solche Methode, die zudem sehr einfach und kostengünstig ist, hat das Forscherteam nun entwickelt und erfolgreich an Insulin getestet, einem Klassiker unter den therapeutischen Proteinen. Erfolgsgeheimnis sind poröse Calciumcarbonat-Mikrokügelchen definierter Größe und ein Wechsel des pH-Werts. Im leicht alkalischen wässrigen Milieu (hoher pH-Wert) ist das Insulin-Protein löslich. Werden die Calciumcarbonat-Kügelchen in eine solche Proteinlösung gegeben, füllen sich ihre Poren mit der Insulinlösung. Wird die Lösung nun durch Säure neutralisiert, ist das Insulin nicht mehr löslich und flockt in den Poren aus. Nun wird weiter angesäuert, bis sich im leicht sauren Milieu die Calciumcarbonat-Kügelchen nach und nach auflösen. Das Insulin aus den Poren bleibt als lockere Matrix übrig und schrumpft zu einem kompakten mikrometergroßen Kügelchen zusammen. So entstehen reine Proteinpartikel von einheitlicher Größe und hoher Proteindichte.
Originalveröffentlichung: Dmitry V. Volodkin; "Pure Protein Microspheres by Calcium Carbonate Templating"; Angewandte Chemie 2010
Meistgelesene News
Weitere News aus dem Ressort Wissenschaft
Diese Produkte könnten Sie interessieren
Antibody Stabilizer von CANDOR Bioscience
Protein- und Antikörperstabilisierung leicht gemacht
Langzeitlagerung ohne Einfrieren – Einfache Anwendung, zuverlässiger Schutz
DynaPro NanoStar II von Wyatt Technology
NanoStar II: DLS und SLS mit Touch-Bedienung
Größe, Partikelkonzentration und mehr für Proteine, Viren und andere Biomoleküle
Holen Sie sich die Life-Science-Branche in Ihren Posteingang
Ab sofort nichts mehr verpassen: Unser Newsletter für Biotechnologie, Pharma und Life Sciences bringt Sie jeden Dienstag und Donnerstag auf den neuesten Stand. Aktuelle Branchen-News, Produkt-Highlights und Innovationen - kompakt und verständlich in Ihrem Posteingang. Von uns recherchiert, damit Sie es nicht tun müssen.