Entwicklung einer Hochdurchsatz Screening Plattform zur Evaluierung lichtbedingter Abbaureaktionen biopharmazeutischer Arzneimittel im Mikromaßstab

• Antragsteller: Dr. Björn-Hendrik Peters
• Fachliche Zuordnung: Pharmazie
• Förderung: Förderung von 2016 bis 2020
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 317009936

Zur Gewährleistung der Sicherheit, Wirksamkeit und Qualität biopharmazeutischer Arzneimittel müssen biopharmazeutische Produkte vor ungewünschten oder unkontrollierten Abbaureaktionen geschützt werden. Dabei rückt der Einfluss von Licht zunehmend in den Fokus wissenschaftlicher Fragestellungen da ein Zusammenhang zwischen lichtbedingten Abbaureaktionen und Aggregation und Immunogenität beschrieben wurde. Das Forschungsprojekt dient der Entwicklung einer Hochdurchsatz Screening (HTS) Plattform zur Untersuchung lichtbedingter Abbaureaktionen fester und flüssiger biopharmazeutischer Arzneimittelformulierungen. Eine robuste HTS Plattform ist von höchster Bedeutung für die schnelle und systematische Evaluierung von kritischen Qualitätsmerkmalen komplexer Arzneimittelformulierungen. Die Nutzung eines HTS-Massenspektrometrie (MS) Ansatzes minimiert den Bedarf an Probenmaterial, maximiert den Erkenntnisgewinn durch die Nutzung hochauflösender analytischer Methoden und ermöglicht dadurch das Screening potentieller Arzneimittelkandidaten und Ihrer Formulierungen in einem besonders frühen Entwicklungsstadium. Aufgrund des Mangels entsprechender analytischer Methoden erfolgte die Untersuchung lichtbedingter Abbaureaktionen bisher nur ungenügend oder gar nicht. Im Zuge des Forschungsprojekts wird außerdem der Einfluss üblicher und neuartiger Hilfsstoffe als Bestandteil biopharmazeutischer Arzneimittelformulierungen auf lichtbedingte Abbaureaktionen verschiedener lichtsensitiver Therapeutika untersucht. Die Charakterisierung der Abbauprodukte erfolgt mittels eines Xtreme Ultra-Pressure Chromatography / MS Systems und verschiedener Methoden der Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC; Umkehrphasen-HPLC, Größenausschluss-HPLC). Die Herstellung fester Proben erfolgt mittels Gefriertrocknung. Der Gefriertrocknungsprozess wird mittels dynamischer Differenzkalorimetrie (DSC) entwickelt. Gefriergetrocknete Proben werden zusätzlich mittels Karl Fischer Titration (KF) und Röntgen-Diffraktometrie (XRD) charakterisiert. Die erfolgreiche Entwicklung dieser neuartigen HTS Plattform dient als Grundlage zukünftiger wissenschaftlicher Projekte und akademischer Kollaborationen auf dem Gebiet der Protein- und Peptidstabilität. Zusätzlich bietet die erfolgreiche Entwicklung dieser HTS Plattform die Möglichkeit des Technologietransfers zwischen akademischen und industriellen Partnern und der Entwicklung professioneller Forschungsdienstleistungen.

• DFG-Verfahren: Forschungsstipendien
• Internationaler Bezug: USA
• Gastgeber: Professor Dr. Christian Schöneich