MRK1839-03-DE-01 Nano series brochure Imposed-VK Nano... · Protein- analyse Mikro- rheologie...

ZETASIZER NANO PRODUKTLINIE

LEISTUNGSSTARK, EINFACH, VIELSEITIG

PARTIKELGRÖSSE

MOLEKÜLGRÖSSE

MOLEKULARGEWICHT

ZETAPOTENZIAL - PROTEINLADUNG

RHEOLOGISCHE EIGENSCHAFTEN

www.malvern.com2

Leistungsstark, Einfach, Vielseitig

Entscheidende Vorteile der Zetasizer Nano Mess-Systeme

• Die optimale Auswahl an Messtechnologien in einem kompakten System für herausragende Vielseitigkeit

• Die einfache Bedienung erfordert minimale Einarbeitung und erzielt zuverlässige und wiederholbare Ergebnisse

• Außergewöhnliche Messempfindlichkeit für Nanopartikel, Proteine und Makromoleküle

• Einwegküvetten für schnelle, genaue und einfache Zetapotenzialmessungen

• Ausgezeichnete Optikqualität und Temperatursteuerung gewährleisten Genauigkeit und Wiederholbarkeit

• Neue Mikrorheologieoption zum Bestimmen viskoelastischer Eigenschaften

• MPT-2 Autotitrator-Option für die automatisierte Aufnahme von Titrationskurven

Ein Zetasizer Nano für jede Anwendung

• Verkürzung der Entwicklungszeiten für Formulierungen kolloidaler Suspensionen und Emulsionen

• Optimierung der Formulierungsstabilität

• Analyse von Proteinformulierungen

• Charakterisierung der Proteinaggregation und des Oligomerisierungszustands

Zetasizer Nano Technologien

• Zwei-Winkel Dynamische Lichtstreuung (Dual angle Dynamic Light Scattering, DLS)

• Nichtinvasive Rückstreuung (Non-Invasive Back-Scatter, NIBS)

• Statische Lichtstreuung (SLS)

• Elektrophoretische Lichtstreuung (Electrophoretic Light Scattering, ELS)

• Interferometrische Lasertechnik M3-PALS (Phasenanalyse der Lichtstreuung)

• Mikrorheologie

• Softwarepaket speziell für die Proteinanalyse

DIE ZETASIZER NANO PRODUKTLINIELeistungsstarke Forschung, einfache Bedienung, vielseitige Anwendung

Die Zetasizer Nano Produktlinie wurde in enger Zusammenarbeit mit unseren Kunden und deren Anforderungen entwickelt. Daraus resultierte der Wunsch nach einem verlässlichen System mit kontinuierlich hervorragender Leistung, das einfach zu bedienen ist und ein breites Anwendungsspektrum abdeckt.

Unsere Kunden haben uns bestätigt: Die Zetasizer Nano Messgeräte sind die benutzerfreundlichsten Systeme zur Charakterisierung von Kolloiden, Nanopartikeln und Makromolekülen auf dem Markt. Die Tatsache, dass 94 der 100 führenden Universitäten der Welt* in einen Malvern Zetasizer Nano investiert haben, bestätigt die einfache Bedienung, die Leistungsstärke und die Verlässlichkeit der Ergebnisse.

Vom Hochleistungssystem der Zetasizer Produktlinie mit Optik zur nichtinvasiven Rückstreuung (Non-Invasive Backscatter, NIBS) bis hin zu den 90°-Streusystemen: Für jedes Labor in dem Nanopartikel, kolloidale Dispersionen oder Polymer- und Proteinlösungen charakterisiert werden, bietet Malvern einen geeigneten Zetasizer.

*Die 100 führenden Universitäten: QS World University Rankings 2011

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Für jegliche Anforderungen gibt es einen Zetasizer Nano

Modell Welches System eignet sich am besten für Ihre Anwendungen?

Größe Zeta- potenzial

Molekular- gewicht

Protein- analyse

Mikro- rheologie

Zetasizer Nano ZSP Das Hochleistungssystem für die Kolloid- und Proteincharakterisierung

● ● ● ● optional

Zetasizer Nano ZS Das weltweit marktführende DLS/ELS-Messgerät ● ● ● optional optional

Zetasizer Nano S Der Zetasizer für Größenmessungen ● ●

Zetasizer Nano Z Der Zetasizer für Zetapotenzialmessungen ●

Zetasizer Nano ZS90 Das vielseitige und geschätzte Einsteigersystem ● ● ●

Zetasizer Nano S90 Das Einsteigersystem zur Größenmessung ● ●

EINE EINFÜHRUNG IN DIE GRÖSSENMESSUNGMIT DYNAMISCHER LICHTSTREUUNG (DLS)

Laser

Smallparticles

Largeparticles

Laser

Samplecuvette

Scattered lightintensity

Correlationfunction

Sizedistribution


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Warum DLS auch für Ihre Anwendung geeignet ist

Die Technologie ist ideal für die Größen-messung von Kolloiden, Nanopartikeln und Molekülen, da keinerlei Probenpräparation erforderlich ist.

Anhand der Größe kann auch das Molekulargewicht analysiert werden. Dies erlaubt eine deutlich schnellere Aussage über den Oligomerisierungsgrad, als mit der Größenausschluss-Chromatographie (Size Exclusion Chromatography, SEC).

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Größenmessung mittels DLS

Das Prinzip der dynamischen Lichtstreuung beruht auf der ständigen, eigenmächtigen thermischen Bewegung kleiner Partikel und Moleküle (Brownsche Molekularbewegung), die zu einer größenabhängigen Diffusions-geschwindigkeit führt. Kleinere Partikel diffundieren dabei schneller als große Partikel. Die Geschwindigkeit der Brownschen Bewegung ist auch von der Temperatur abhängig, daher ist eine genaue Temperaturregelung für akkurate Größenmessungen unerlässlich.

Die Messung der Diffusionsgeschwindigkeit erfolgt durch die Betrachtung des Specklemusters (Lichtgranulation), das durch das Bestrahlen der Partikelprobe mit einem Laser entsteht. Die Streuintensität unter einem bestimmten Winkel schwankt zeitabhängig. Dies wird mit empfindlichen Avalanche-Photodioden (APD) gemessen. Die Intensitätsänderungen werden mit einem digitalen Autokorrelator analysiert, der eine Korrelationsfunktion erzeugt. Anhand dieser Funktion können Größe und Größenverteilung analysiert werden.

Die durchgängig qualitativ hochwertigen Daten verdankt die Zetasizer Nano Produktlinie ihren optimalen Mess-Komponenten: vom Laser und der Temperaturregelung bis hin zum Aufbau der Optik und des Detektors.

Vorteile des Zetasizer Nano bei DLS-Messungen:

• Hochwertige Ergebnisse auf Forschungsniveau bei einfacher Bedienung

• Patentierte NIBS-Optik für hervorragende Performance

• Probenmessung mit geringer oder keiner Verdünnung

• Zuverlässige Ergebnisse dank einzigartigem Datenqualitätstest und Expert-Advice-System

• Anwenderunabhängige Ergebnisse aufgrund des hochautomatisierten Mess-Systems

• Automatisierte Messung von Temperaturkurven

• MPT-2 Autotitrator zur Automatisierung der Titrationsmessung von pH-Wert und Ionenkonzentration

NIBS: Die optimale Optik für DLS-Messungen

Die Zetasizer Nano ZSP, Nano ZS und Nano S arbeiten mit der patentierten Technologie zur nichtinvasiven Rückstreuung (NIBS, Non-Invasive Back-Scatter), die eine größere Anzahl von Partikeln bestrahlt und effiziente Lichtleiter nutzt. Die Messempfindlichkeit ist damit 100-mal sensitiver als bei herkömmlichen Optiken. Da eine größere Anzahl an Partikeln gemessen wird, treten praktisch keine Schwankungen aufgrund unterschiedlicher Konzentrationen auf. So entsteht ein stabileres Signal, und der Partikelgrößen-Messbereich wird maximiert.

Protein-Fokus

Einer der wichtigsten Anwendungsbereiche des Zetasizers ist die Charakterisierung von Proteinen in Lösung. Charakterisiert werden:

• Molekülgröße und Aggregationsverhalten

• Molekulargewicht mittels DLS und SLS

• Zweiter Virialkoeffizient, A2, B22

• DLS-Wechselwirkungsparameter, kD

• Proteinladung und isoelektrischer Punkt, pI

• Molekulare Konformation.

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ZETAPOTENZIAL UND PROTEINLADUNG:EINE EINFÜHRUNG

Die Bedeutung des Zetapotenzials und Proteinladung

Es gibt diverse Ansätze zur Entwicklung einer stabilen Dispersion oder zur Bestimmung der Produkthaltbarkeit, wie beispielsweise zeitaufwändige Haltbarkeitsprüfungen.

Es gibt eine bessere Methode zur Optimierung der Stabilität und Haltbarkeit.

Die von einem Partikel oder Molekül in einer Lösung angenommene Ladung ist sein Zetapotenzial. Dieses ergibt sich aus der Oberflächenladung, der Konzentration und der Ionen in der Lösung. Da sich Partikel mit gleicher Ladung abstoßen, werden jene mit hoher Ladung dem Ausflocken und der Aggregation länger standhalten, sodass diese Proben stabiler sind.

Das bedeutet, dass die Stabilität durch Änderung des pH-Werts, der Ionenkonzentration und der Ionenart sowie durch die Verwendung von Additiven, wie Netzmitteln und Polyelektrolyten, beeinflusst werden kann.

Anwendungen

• Reduzierung der Entwicklungszeiten für stabile Dispersionen und Proteinlösungen

• Aufklärung der Einflussfaktoren auf Produktstabilität oder -instabilität, Optimierung der Produkthaltbarkeit

• Verhinderung von Proteinaggregation

• Optimierung der Proteinkonzentration bei gleichbleibender Stabilität

• Optimierung der Flockungsmittel-Dosierung zur Kostenreduktion bei der Wasseraufbereitung.

Die Messung des Zetapotenzials

Die Ladung bzw. das Zetapotenzial von Partikeln und Molekülen wird durch Messen ihrer Bewegungsgeschwindigkeit in einem elektrischen Feld bestimmt (Elektrophorese). Partikel und Moleküle die ein Zetapotenzial aufweisen, bewegen sich beim Anlegen eines elektrischen Felds zu einer Elektrode. Die Bewegungsgeschwindigkeit ist proportional zu Feldstärke und Zetapotenzial. Bei bekannter Feldstärke wird einfach die Bewegungsgeschwindigkeit mithilfe von Laser-Doppler-Elektrophorese gemessen. Aus diesen Daten lässt sich, mittels lang etablierter mathematischer Grundlagen, das Zetapotenzial berechnen.

Zur Optimierung der Sensitivität und Genauigkeit der Messungen setzt Malvern eine Technik ein, die als Phase Analysis Light Scattering (PALS) bezeichnet wird. PALS allein liefert nur einen Durchschnittswert für das Zetapotenzial. Mit unserer patentierten M3-PALS-Mehrfrequenzmessung lassen sich jedoch Durchschnitt und Verteilung des Zetapotenzials mit nur einer Messung bestimmen.

Der gesamte Messprozess ist automatisiert und daher besonders benutzerfreundlich.


Diffuse layer

Electrical double layer

Slipping PlaneNanoparticle

Surface Potential

Zeta Potential

Distance from particle surface0

mV

Stern Layer

Nutzen der Zetapotenzial-Messung

Durch gesetzliche Vorschriften können die möglichen Komponenten einer Formulierung deutlich eingeschränkt sein und sich somit erheblich auf die Kosten auswirken. Aufgrund des Zetapotenzials der Partikel können wissenschaftlich begründete Entscheidungen getroffen werden, um die am besten geeigneten Materialien für ein stabiles Produkt mit langer Haltbarkeit auszuwählen.

Anhand des Zetapotenzials können auch die Auswirkungen auf andere Eigenschaften wie bspw. die Viskosität untersucht werden, um bspw. eine niedrigere Viskosität bei höheren Konzentrationen zu erreichen.

Zusammenfassung der Vorteile

• Einwegzellen (optional) zur Vereinfachung der Messung, Optimierung der Genauigkeit und zur Verhinderung von Kreuzkontaminationen

• Automatisiertes Messverfahren - ohne Anwender-Eingriffe - für wiederholbare, exakte Ergebnisse

• M3-PALS gewährleistet die exakte Messung der Zetapotenzialverteilung

• Intuitive Software mit Standardarbeitsanweisungen (SOPs) und ausgewählten Berichten

• Qualitätsbericht für weniger Schulungsaufwand und simple Dateninterpretation

• Expert-Advice-System zur Optimierung des Messverfahrens.

Nutzen der Proteinladungs-Messung

Für die Entwicklung von stabilen proteinbasierten Produkten wie Therapeutika mit hoher Proteinkonzentration ist das Verständnis der Wechselwirkungen in einer Vielzahl von Lösungsmitteln unerlässlich.

Die Ladung eines Proteins ist einer der grundlegendsten Einflussfaktoren für verschiedene Aspekte des Proteinverhaltens wie Aggregation, Wechselwirkungen mit Membranen und anderen Oberflächen, Bindungsaffinität mit Liganden, Filtration, katalytische Eigenschaften, langfristige Lagerung, Kristallisation und Verwendung.

Die Messung der Proteinladung liefert wertvolle Informationen zur Verbesserung einer Formulierung hinsichtlich Kontrolle der Wechselwirkungen, der Stabilitäts-Prognose und der Haltbarkeitsverlängerung.

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OBERFLÄCHEN-ZETAPOTENZIAL

Was ist das Oberflächenzetapotenzial?

Oberflächen, die von einer Flüssigkeit mit Ionen umgeben sind, können ebenso wie dispergierte Partikel und Moleküle ein Zetapotenzial aufweisen. Diese effektive Ladung auf der Oberfläche zieht Moleküle und Partikel in der Flüssigkeit an oder stößt diese ab. Die Kenntnis der Ladung ist für eine Vielzahl von Anwendungen nützlich, etwa bei der Entwicklung von Kontaktlinsen.

Messung des Oberflächenzetapotenzials

Mithilfe einer speziellen Zetasizer-Zelle kann eine kleine Menge der Probe flach zwischen zwei Elektroden platziert werden. Die Probe modifiziert das Elektroosmose-Muster zwischen den Elektroden beim Anlegen des Felds; dies wird durch Messung des Zetapotenzials in unterschiedlichen Abständen von der Oberfläche des Materials untersucht. Diese Messungen bestimmen das Zetapotenzial an der Oberfläche.


Anwendungen

• Filterpapiere zum Entfernen geladener Materialien wie Bakterien

• Oberflächen-Veränderung von Implantaten zur Verbesserung der Biokompatibilität

• Funktionalisierung von Oberflächen mithilfe von geladenen Polymeren

• Herstellung Schicht für Schicht, zur Modifikation von optischen und elektronischen Eigenschaften sowie Antikorrosionseigenschaften

• Optimierung der Wasserfiltration durch Standzeitverlängerung der Rückspülungen von Membranfiltern

• Kontrolle des Flüssigkeitsflusses in Mikrofluidikkanälen

• Oberflächenmodifikation zur Kontrolle von Reibung und Adhäsion.

Vorteile des Zetasizer Nano zur Messung des Oberflächenzetapotenzials

• Ein Zetasizer Nano Standardsystem - einfach erweitert um eine Oberflächenzelle

• Messprotokolle und Ergebnisse sind in der Standardsoftware inkludiert

• Einfache Bedienbarkeit, da der Anwender Schritt für Schritt durch die Messung geführt wird.

• Qualitätsbericht der Ergebnisse zur Dateninterpretation

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EINE EINFÜHRUNG IN DIE MESSUNG DES MOLEKULARGEWICHTS

Die Messung des Molekulargewichts

Die Zetasizer Nano Produktlinie misst das Molekulargewicht von Makromolekülen in Lösungen mittels statischer Lichtstreuung (SLS - static light scattering). Für diese SLS-Technik muss das System sehr sensitiv und außerordentlich stabil sein - der Zetasizer wurde entsprechend dieser Kriterien entwickelt.

Zetasizer oder Größenausschluss-Chromatographie?

• Der Zetasizer misst das durchschnittliche Molekulargewicht der Probe

• Die Größenausschluss-Chromatographie (Size Exclusion Chromatography, SEC) hingegen berechnet, nachdem die Komponenten einer Probe getrennt wurden, die

Molekulargewichtsverteilung.

Die Messung des Molekulargewichts mittels SLS

Zur Charakterisierung mittels SLS wird die Streuintensität der gelösten Makromoleküle in unterschiedlichen Konzentrationen benötigt.

Die Ergebnisse dieser Messungen bestimmen das Gewichtsmittel des Molekulargewichts sowie den zweiten Virialkoeffizient A2oder B22. Letzteres ist eine Kenngröße für die Löslichkeit des Moleküls und damit ein Indikator für die Lösungsstabilität. Er wird auch bei Proteinkristallisationsstudien verwendet.

Speziellen bei Proteinen kann mit denselben Messungen auch der DLS-Wechselwirkungsparameter kD bestimmt werden.

Vorteile des Zetasizer Nano bei der Messung des Molekulargewichts mittels SLS

• Nur geringe Probevolumen und kleine Konzentrationen erforderlich

• Kalibrierung bedarf nur einem reinen Standard wie Toluol

• Probenrückgewinnung möglich

• Zweiter Virialkoeffizient kann zur Beurteilung der Proteinlöslichkeit herangezogen werden

• In Kombination mit Größendaten aus der DLS-Messung können Tendenzaussagen zur Struktur gemacht werden

0.000Concentration (g/mL)

Debye plot

0.001 0.002 0.003 0.004 0.005 0.0060.005

0.006

0.007

0.008

0.009

0.010 5000

4000

3000

2000

1000

KC

/RoP

(1/k

Da)

Corrected Scattering (kcps)

Debye-Plot zur Molekulargewichtmessung

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Mikrorheologie

Einführung in die DLS-basierte optische Mikrorheologie

Bei der auf DLS basierenden optischen Mikro-rheologie wird der Zusammenhang zwischen Belastung und Deformation in Materialien mithilfe von Tracerpartikeln gemessen. Analog zur mechanischen Rheometrie wird durch die Brownsche Molekularbewegung des Tracer- partikels eine Belastung ausgeübt. Die Deformation oder Beanspruchung wird dann durch Positionsänderung des Tracers gemessen. Thermisch bedingte Bewegungen des Tracer- partikels hängen eng mit den rheologischen Eigenschaften der Suspensionsflüssigkeit zusammen. In einem rein viskosen Medium (z. B. Wasser) verhalten sie sich vollkommen anders als in einem viskoelastischen Medium (z. B. einer konzentrierten Proteinlösung). Durch die Analyse der mittleren quadratischen Auslenkung der Tracerpartikel (mean square displacement - MSD) können rheologische Eigenschaften komplexer Fluide wie Viskosität, Elastizitätsmodul G’ und Viskositätsmodul G’’ ermittelt werden.

Probe particle indifferent environments

1

G’,

G”,

(Pa)

1

10

100

10 100

Frequency (rad/sec)

1000 10000

Example of a viscoelastic spectrum derived from MSD plot for a macromolecular solution

Viscous systeme.g. Solvent

Viscoelastic systeme.g. Protein/polymer solution

Time (s)

MSD

(m²)

Schematic of Mean Square Displacement (MSD) versus time

Viscousbehavior

Viscoelastic behavior


Die DLS-Mikrorheologie bietet:

• Hochentwickelte rheologische Charakterisierung bei sehr geringen Probenvolumen schon ab 12 µl

• Viskoelastische Charakterisierung von hochgradig belastungsempfindlichen Proben mit niedriger Viskosität und schwacher Struktur - diese Messungen sind mit mechanischen Rheometrietechniken nicht möglich

• Analyse von Hochfrequenz-Dynamiken (kurzzeitig) - unerlässlich bei verdünnten Proben.

Anwendungen

• Rheologische Charakterisierung von therapeutischen Proteinen und Biopolymerlösungen

• Messungen der Viskoelastizität von Proteinlösungen zur Erfassung des Beginns von Protein-Protein-Wechselwirkungen und irreversibler Aggregatbildung

• Entwicklung und Screening von Formulierungen

• Hochfrequenzrheologie verdünnter Proben - anwendungs- oder prozessrelevante Charakterisierung

• Nachverfolgung der Strukturentwicklung in komplexen Flüssigkeiten in Abhängigkeit von Zeit oder Temperatur oder des Strukturzerfalls bei der Verdünnung.

Zellen

Zur Messung von Größe, Zetapotenzial und Molekulargewicht sind für den Zetasizer Nano viele verschiedene Zellen verfügbar, die den Anwendungsbereich deutlich erweitern: Messungen mit geringem Probenvolumen, hoher Konzentration oder nichtwässrigen Dispergier- und Lösungsmitteln sind damit möglich.

ZETASIZER NANO – ZELLEN UND ZUBEHÖR

Zubehör-Optionen

• Chromatographie-Zubehöroption zur Anbindung an ein GPC/SEC-System, als Detektor zur Bestimmung der absoluten Größe

• MPT-2 Autotitrator und Entgasungseinheit automatisiert die Größen- und Zetapotenzial-Messungen abhängig vom pH-Wert, der Leitfähigkeit oder eines Additivs

• Oberflächenzetapotential-Zubehör für die Messung des Zetapotenzials flacher Oberflächen

• SV-10 Viskosimeter, kombinierbar mit dem Zetasizer Nano für noch mehr Details bei DLS-Messungen

• Mikrorheologie-Option ermöglicht viskoelastische Messungen von Protein und Polymerlösungen

• Hochtemperaturoption bis zu 120 °C

• Schmalbandfilter-Option für fluoreszierende Proben

• 21CFR Part 11-Software zur Unterstützung bei der Einhaltung der ER/ES-Anforderungen

• Forschungssoftware für Lichtstreu-Spezialisten.

Standards• Zetapotenzial-Referenzmaterialien zur einfachen,

standardisierten Systemvalidierung verfügbar

• Standards zur Größenvalidierung sind in den Größen von 20 nm bis 900 nm erhältlich (ausgehend von Nanokugeln, verifiziert anhand von NIST-zertifizierten Materialien).

Weitere Informationen unter: http://www.malvern.com/labeng/products/zetasizer/accessories/mpt2.htm

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Zelltyp Messanwendung

Gefaltete Einweg-KapillarzelleGröße, Zetapotenzial und Proteinladung ohne Kreuzkontamination

Zelle zur Zetapotenzialmessung in nichtwässrigen Lösungen

Zetapotenzial für wässrige und nichtwässrige Anwendungen

Zelle zur Zetapotenzialmessung hochkonzentrierter Proben

Zetapotenzial von Proben mit geringer oder ohne Verdünnung

Oberflächenzetapotenzial-Zelle Zetapotenzial von Materialoberflächen

Polystyrol-Einwegzelle Preiswerte Größenzelle für wässrige Proben

Polystyren-Einwegzelle mit geringem Volumen Größenzelle für wässrige Proben mit geringem Volumen

Glas- oder Quarzzelle Größe und Molekulargewicht aller Probenarten

Quarz-Durchflusszelle Zur Verwendung mit Autotitrator- und Chromatographiesystemen

Quarzzelle mit sehr geringem VolumenGröße und Molekulargewicht aller Probenarten mit sehr geringem Volumen

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Messparameter

Partikelgröße und Makromolekülgröße, Zetapotenzial, Proteinladung, Oberflächenzetapotenzial, Molekulargewicht, zweiter Virialkoeffizient A2, B22, DLS- Interaktionsparameter kD, Proteinaggregation und Mikrorheologie-Eigenschaften.

Die Besonderheit der NIBS-Systeme:

In den Zetasizer Systemen werden neue und patentierte Technologien eingesetzt, die eine bisher unerreichte Leistung ermöglichen und dennoch einfach zu bedienen sind.

• Die nichtinvasive Rückstreuung (NIBS - Non-Invasive Back-Scatter) ermöglicht eine sensitivere Größenmessung, vergrößert den dynamischen Bereich und stärkt die Verlässlichkeit der Ergebnisse

• Die Diffusionsbarrierentechnik optimiert die Verlässlichkeit der Proteinladungsmessung und verringert das erforderliche Probenvolumen erheblich

• M3-PALS verbessert die Empfindlichkeit für das Zetapotenzial und liefert sowohl die Verteilung als auch einen Mittelwert

• Die Einwegzellenoption mit Elektroden reduziert die Messzeit und verhindert Kreuzkontaminationen für exaktere Ergebnisse

• Die präzise Temperaturkontrolle gewährleistet exakte und wiederholbare Ergebnisse.


SYSTEME MIT NICHTINVASIVER RÜCKSTREUUNG (NON-INVASIVE BACK-SCATTER, NIBS)ZETASIZER NANO ZSP, NANO ZS und NANO S

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Anwendungen

• Prozessentwicklung für die Nanopartikel-herstellung

• Kürzere Entwicklungszeiten und weniger Testreihen für die Stabilisierung von Formulierungen

• Optimierung der Produkthaltbarkeit

• Analyse des Zetapotenzials von Oberflächen

• Optimierung der Flockungsmittel-Dosierung bei der Wasserbehandlung

• Optimierung von Proteinformulierungen hinsichtlich Stabilität und Aggregation

• Analyse der Proteinaggregation zur Untersuchung von Reinheit und zur Verbesserung der Haltbarkeit.

Leistungsmerkmale

• Extreme Messempfindlichkeit zur Messung geringer und verdünnter Proben

• Eine Technologie die die Messung von bis zu 40 % w/v ermöglicht

• Vorwärtsstreuungswinkel zur besseren Erkennung von Aggregaten

• Nur äußerst geringes Probenvolumen erforderlich

• Messungen auch in stark salzhaltigen und nicht wässrigen Medien.

Leistungsmerkmale und Vorteile

• Einfache Probenvorbereitung, da nur geringe oder keine Verdünnung erforderlich ist

• Breites Anwendungsspektrum von Nanopartikeln über Emulsionen bis hin zu Makromolekülen

• MPT-2 Autotitrator zur Produktivitätssteigerung

• Einwegzellen für noch exaktere Ergebnisse und zur Vermeidung von Kreuzkontaminationen

• Datenanalyse mit Qualitätsbericht und Expert-Advice-System

• Verwendung als Chromatographiedetektor zur On-Line-Größenmessung.

Die Kombination von NIBS- und Zetapotenzialoptik nutzt zur Größenmessung sowohl Rück- als auch Vorwärtsstreuwinkel. Dies ermöglicht Messungen über einen erweiterten Proben-Konzentrationsbereich hinweg und eine erhöhte Empfindlichkeit hinsichtlich Aggregaten.

APD Correlator

Fibre coupler

Laser

To Zetasizer software



Beamdump

Cell holder

Lens &translationassembly

Sizeattenuator

NIBSbackscatteroptics

Forwardscatteroptics

APD Correlator

Fibre coupler

Laser

Beamdump

Cell holderLens

Sizeattenuator

90 degreescattering

APD Correlator

Fibre coupler

Laser

Beamdump

Cell holder

Zeta attentuator

Zeta Compensationassembly

Lens

Reference beam

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Der etablierte Zetasizer Nano ZS

Der Zetasizer Nano ZS erlangte die Marktführung aufgrund seines großen Nutzens und seiner einfachen Multi-Parameter-Messung bei einem außergewöhnlich breiten Anwendungsgebiet, für mehr Produktivität.

Aufgrund der Kombination aus NIBS-Optik und der M3-PALS-Technologie können Proben in einem breiten Größen- und Konzentrationsbereich analysiert werden. Dies spart Zeit und Aufwand für die Probenvorbereitung.

Der hochgradig automatisierte Messprozess ermöglicht einen schnellen und unkomplizierten Einstieg in die Bedienung und minimiert die Einarbeitungszeiten.

ZETASIZER NANO ZS

ZETASIZER NANO ZSP

Die Optimierung der Formulierungsentwicklung

Der Zetasizer Nano ZSP ist das Hochleistungs-system der Zetasizer Nano Produktlinie und wurde für außergewöhnlich sensitive Messungen der Größe, des Zetapotenzials und des Molekulargewichts entwickelt. Dies ist besonders wichtig bei Anwendungen, bei denen die Probenmenge gering oder stark verdünnt ist oder nur schlecht streut. Proteinlösungen sind typische Beispiele für Proben mit dieser Charakteristika. Der Zetasizer ist damit eine Alternative zur Ladungsmessung mittels Kapillarelektrophorese und isoelektrischer Fokussierung.

Darüber hinaus wurde das Zubehör für Proteinanwendungen erweitert und überarbeitet, um das Verständnis für die Formulierungsentwicklung weiter zu verbessern.

Der Zetasizer Nano ZSP

• Der Hochleistungs-Laser und die neue Optik ermöglichen eine zehnfach sensitivere Zetapotenzial-Messung als der Zetasizer Nano ZS

• Exakte Messung kleinerer Größen bei niedrigeren Konzentrationen

• Kürzere Messzeiten für eine noch effizientere Nutzung.

14 www.malvern.com

Der Zetasizer Nano S wurde zur Messung der Größe und des Molekulargewichts entwickelt und nutzt dabei dieselbe Hochleistungs-NIBS-Optik wie der Zetasizer ZS.

Zetasizer Nano S – Leistungsmerkmale und Vorteile

• Hohe Empfindlichkeit für die Messung von Proben selbst kleinster Größe und wasserklaren Verdünnungen

• Einfache Probenvorbereitung, da nur geringe oder keine Verdünnung erforderlich ist

• Eine Technologie die die Messung von bis zu 40 % w/v ermöglicht

• Minimales Probenvolumen von nur 12 µl zur Größenmessung benötigt


• Autotitrator zur Automatisierung der Messungen und Produktivitätssteigerung

• Datenanalyse mit Qualitätsbericht und Expert-Advice-System

• Verwendung als Chromatographiedetektor zur Online-Größenmessung.


ZETASIZER NANO S

ZETASIZER NANO Z

Der Zetasizer Nano Z wurde speziell für die Messung des Zetapotenzials entwickelt.

Zetasizer Nano Z – Leistungsmerkmale und Vorteile

• Messung von Proben bis zu 40 % w/v

• Minimales Probenvolumen von nur 20 µl für Zetapotenzial-Messungen benötigt

• Messungen auch in stark salzhaltigen und nicht wässrigen Medien




• Datenanalyse mit Qualitätsbericht und Expert-Advice-System.

APD Correlator

Fibre coupler

Laser




Beamdump

Cell holder


Sizeattenuator



APD Correlator

Fibre coupler

Laser

Beamdump

Cell holderLens

Sizeattenuator

90 degreescattering

APD Correlator

Fibre coupler

Laser

Beamdump

Cell holder

Zeta attentuator


Lens

Reference beam

Optische Anordnung für alle Zetapotenzial- und Proteinladungsmessungen

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Anwendungen

• Charakterisierung von Kolloiden und Emulsionen

• Pharmazeutische Dispersionen und Emulsionen

• Liposomen und Vesikel

• Grundlegende Proteinanalytik

• Zetapotenzial von Partikeln und Oberflächen

• Optimierung von Druckfarben, Tonern und Pigmenten

• Optimierung der Dosierung von Flockungsmitteln bei der Wasseraufbereitung.

Zetasizer Nano ZS90 - Leistungsmerkmale und Vorteile

• Zetapotenzial-Messung bei bis zu 40 % w/v (optionale Hochkonzentrationszelle)


• Minimales Probevolumen von 20 µl ausreichend zur Bestimmung von Größe und Zetapotenzial

• Messungen auch in stark salzhaltigen und nicht wässrigen Medien


• Datenanalyse mit Qualitätsbericht und Expert-Advice-System zur Verringerung des Einarbeitungsaufwands

Zetasizer Nano S90 - Leistungsmerkmale und Vorteile

• Größenmessungen vergleichbar mit anderen 90°-DLS-Systemen

• Minimales Probenvolumen von nur 20 µl

• Korrelator auf Forschungsniveau: deckt eine Vielzahl von Anforderungen ab


• Datenanalyse mit Qualitätsbericht und Expert-Advice-System zur Verringerung des Einarbeitungsaufwands

• Präzise Temperaturregelung gewährleistet Genauigkeit und Wiederholbarkeit.

DIE EINSTEIGERSYSTEME MIT 90˚-OPTIK ZETASIZER NANO ZS90 UND NANO S90

Der Zetasizer Nano ZS90 und S90 für Routineanwendungen

Diese Systeme sind mit einer 90º-Streuoptik ausgestattet, die sich optimal als Einsteigerlösung für Standardanwendungen anbietet, für die keine extrem hohe Empfindlichkeit und kein maximal ausgereizter Messbereich erforderlich sind.

Die Software nutzt dieselben benutzerfreundlichen Funktionen, wie sie auch in den anderen Zetasizer Nano Modellen zu finden sind, um eine einheitliche Bedienung zu gewährleisten und den Einarbeitungsaufwand zu minimieren.

Zetapotenzial mit dem ZS90

Das Zetapotenzialdesign des ZS90 besitzt dieselben Funktionen und Spezifikationen wie das marktführende System Zetasizer Nano ZS. Damit gewährleistet das System eine herausragende Bedienfreundlichkeit und ein ebenso breites Anwendungsspektrum. Der ZS90 bietet damit einen erstklassigen Nutzen bei unterschiedlichsten Anwendungen wie Nanopartikeln, Emulsionen, Pigmenten und biologischen Systemen (z.B. Zellen).

APD Correlator

Fibre coupler

Laser




Beamdump

Cell holder


Sizeattenuator



APD Correlator

Fibre coupler

Laser

Beamdump

Cell holderLens

Sizeattenuator

90 degreescattering

APD Correlator

Fibre coupler

Laser

Beamdump

Cell holder

Zeta attentuator


Lens

Reference beam

Die Optik für die 90° DLS-Größenmessung

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DAS ULTIMATIVE SOFTWARE-PAKET

Bei der Softwareentwicklung standen vier Aspekte im Vordergrund

• Eine einfache Messung

• Eine einfache Darstellung der Daten

• Eine einfache Interpretation der Daten

• Die Einhaltung geltender Standards

Vorteile der Software

• Minimaler Schulungsaufwand durch hochgradige Automatisierung

• Umfassende Funktionalität ohne Überfrachtung der Software

• Datenqualitätsbericht gewährleistet Zuverlässigkeit der Ergebnisse

• Expert-Advice-Software zur Optimierung der Messung

• Anpassung der Arbeitsumgebung für spezielle Projekte, Probentypen oder sogar einzelne Anwender

• Vollständige Integration des MPT-2 Autotitrators für unbeaufsichtigte pH-Wert- oder Ionenstärken-Trendmessungen.

Optionale Softwarepakete

• 21CFR Part 11 zur Unterstützung des Standards „Electronic Records/Electronic Signature (ER/ES)“

• Forschungssoftware für DLS-Spezialisten

• Mikrorheologie-Software zur Untersuchung viskoelastischer Eigenschaften

• Proteinanalyse-Software zur Untersuchung von Proteinmobilität, -ladung und -wechselwirkung.

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Eine gut entwickelte Software ist für die Benutzerfreundlichkeit und Effizienz eines Systems unverzichtbar. In den mehr als 30 Jahren Erfahrung bei der Entwicklung von DLS-Systemen hat Malvern Instruments ein ganzes Spektrum an Systemen entwickelt, die alle für ihre kompromisslose Bedienerfreundlichkeit bekannt sind.

Mit der Software gewinnen Sie ein Maximum an Informationen aus Ihrer Probe und stellen diese übersichtlich dar. Die automatisierten Messabläufe erfordern nur minimalen Einarbeitungsaufwand.

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Die Zetasizer Produktlinie umfasst auch die Systeme Zetasizer APS und Zetasizer µV, die speziell für die Größenmessung von Proteinen entwickelt wurden.

Zetasizer APS

Zur Verbesserung des Probendurchsatzes bietet der Zetasizer APS eine Messautomatisierung mit 96- oder 384-Mikrotiterplatten. Die Performance entspricht dem Probendurchsatz des Zetasizer µV und stellt sicher, dass verlässliche Größenmessungen und thermische Trends unbeaufsichtigt durchgeführt werden können und somit die Produktivität entsprechend gesteigert wird.

• Dieselbe Genauigkeit, Wiederholbarkeit und Sensitivität wie der Zetasizer µV

• Verschiedene Messungen mit derselben Platte, einschließlich Temperaturkurven

• Plattenkühloption zur Konservierung der Probe

• Grafische Plattenkartierung zur einfachen Dateninterpretation

Weitere Informationen unter: www.malvern.com/ZetasizerAPS

Zetasizer µV

Der Zetasizer µV ist ein DLS-System mit dualer Funktionalität: Zum einen ermöglicht es eine extrem sensitive Messung von Proteinlösungen in Küvetten, zum anderen ist es ein SEC-Detektor. Das System kann über die OmniSEC-Standardsoftware nahtlos mit Viscotek SEC-Systemen sowie über OmniFACE mit Systemen von Drittanbietern verbunden werden. Dies ermöglicht die Echtzeit-Bestimmung der Proteingröße, aus der das Molekulargewicht berechnet werden kann. Die Identifikation von Oligomeren und Aggregaten kann somit ohne Kalibrierung erfolgen.

• Lichtstreuungsdetektor mit allen SEC-Systemen kompatibel

• Messung der absoluten Größe mithilfe von DLS und SEC

• Messung des absoluten Molekulargewichts von Proteinen mithilfe von SEC

• Messung in Küvetten mit einem minimalen Probenvolumen von 2 µl.

Weitere Informationen unter: www.malvern.com/ZetasizeruV

WEITERE MESS-SYSTEME DER ZETASIZER PRODUKTLINIE

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ZETASIZER NANO SPEZIFIKATIONEN

Hinweis: *probenabhängig ** 0,1 ° bei 25 °C, 0,2 ° bei 2 °C, 0,5 ° bei 90 °C ***Contin-Algorithmus in der Forschungssoftwareoption ■ Optionales Zubehör, separat erhältlich.

ZSP ZS S

MessparameterGröße, Zetapotenzial,

Molekulargewicht, A2 Größe, Zetapotenzial,

Molekulargewicht, A2 Größe, Molekulargewicht, A2

Temperatur-Regelbereich 0 ºC bis 90 ºC +/-0,1 ºC** 0 ºC bis 90 ºC +/-0,1 ºC** 0 ºC bis 90 ºC +/-0,1 ºC**

Kondensationskontrolle Spülung mit trockener Luft Spülung mit trockener Luft Spülung mit trockener Luft

Standardlaser 10 mW, 633 nm 4 mW, 633 nm 4 mW, 633 nm

Korrelator 25 ns bis 8000 s, max. 4000 Kanäle 25 ns bis 8000 s, max. 4000 Kanäle 25 ns bis 8000 s, max. 4000 Kanäle

Größe

Absolute Messempfindlichkeit (Toluol kcps) 300 150 150

Messbereich (maximaler Durchmesser) 0,3 nm - 10 µm* 0,3 nm - 10 µm* 0,3 nm - 10 µm*

Min. Probenvolumen 12 µl 12 µl 12 µl

Min. Konzentration, Protein 0,1 mg/ml 15 kDa Protein 0,1 mg/ml 15 kDa Protein 0,1 mg/ml 15 kDa Protein

Min. Konzentration, Vorwärtsdetektion 1 mg/ml 15 kDa Protein 10 mg/ml 66 kDa Protein -

Max. Konzentration 40 % w/v* 40 % w/v* 40 % w/v*

Messwinkel 13° + 173° 13° + 173° 173°

Analysealgorithmen***Universal-NNLS / Multi-

Modi / ProteinUniversal-NNLS / Multi-


Modi / Protein

Zetapotenzial

Messempfindlichkeit 1 mg/ml 15 kDa Protein 10 mg/ml 66 kDa Protein -

Messbereich Zetapotenzial > +/-500 mV > +/-500 mV -

Mobilitätsbereich > +/- 20 µ.cm/V.s > +/- 20 µ.cm/V.s -

Maximale Probenkonzentration 40 % w/v* 40 % w/v* -

Minimales Probenvolumen (mit Diffusionsbarriere) 20 µl 20 µl -

Maximale Leitfähigkeit der Probe 200 mS/cm 200 mS/cm -

Signalverarbeitung M3-PALS M3-PALS -

Molekulargewicht

Molekulargewichtsbereich (bestimmt aus DLS) <1000 Da - 2 x 107 Da* <1000 Da - 2 x 107 Da* <1000 Da - 2 x 107 Da*

Molekulargewichtsbereich (Debye-Plot) <1000 Da - 2 x 107 Da* <1000 Da - 2 x 107 Da* <1000 Da - 2 x 107 Da*

Zubehör

MPT-2 Autotitrator und Entgasungseinheit ■ ■ ■

Zelle zur Zetapotenzialmessung in nichtwässrigen Lösungen

■ ■ -

Zelle zur Zetapotenzialmessung hochkonzentrierter Proben

■ ■ -

Zelle zur Zetapotenzialmessung an Oberflächen (Probe 5 mm x 4 mm)

■ ■ -

SV-10 Viskosimeter ■ ■ ■

Hochleistungslaser, 50 mW, 532 nm - ■ ■

Hochtemperatur-Option, 120 ºC - ■ ■

Schmalband-Fluoreszenzfilter ■ ■ ■

Chromatographie-Option ■ ■ ■

21 CFR Part 11 Software ■ ■ ■

Mikrorheologie-Software ■ ■ -

Spezielle Analyse-Software für Proteine enthalten ■ -

Forschungssoftware ■ ■ ■

Abmessungen

T x B x H, mm (Gewicht) 600 x 320 x 260 (19 kg) 600 x 320 x 260 (19 kg) 600 x 320 x 260 (19 kg)

Hinweis: *probenabhängig ** 0,1 ° bei 25 °C, 0,2 ° bei 2 °C, 0,5 ° bei 90 °C *** Contin-Algorithmus in der Forschungssoftwareoption ■ Optionales Zubehör, separat erhältlich.

19

Z ZS90 S90

ZetapotenzialGröße, Zetapotenzial, Molekulargewicht, A2

Größe, Molekulargewicht, A2 Messparameter

0 ºC bis 90 ºC +/-0,1 ºC** 0 ºC bis 90 ºC +/-0,1 ºC** 0 ºC bis 90 ºC +/-0,1 ºC** Temperatur-Regelbereich

Spülung mit trockener Luft Spülung mit trockener Luft Spülung mit trockener Luft Kondensationskontrolle

4 mW, 633 nm 4 mW, 633 nm 4 mW, 633 nm Standardlaser

25 ns bis 8000 s, max. 4000 Kanäle 25 ns bis 8000 s, max. 4000 Kanäle 25 ns bis 8000 s, max. 4000 Kanäle Korrelator

Größe

- 2 2 Absolute Messempfindlichkeit (Toluol kcps)

- 0,3 nm - 5 µm* 0,3 nm - 5 µm* Messbereich (maximaler Durchmesser)

- 20 µl 20 µl Min. Probenvolumen

- 10 mg/ml 15 kDa Protein 10 mg/ml 15 kDa Protein Min. Konzentration, Protein

- - - Min. Konzentration, Vorwärtsdetektion

- Wässrig Wässrig Max. Konzentration

- 13° + 90° 90° Messwinkel

-Universal-NNLS / Multi-


Modi / ProteinAnalysealgorithmen***

Zetapotenzial

10 mg/ml 66 kDa Protein 10 mg/ml 66 kDa Protein - Messempfindlichkeit

> +/-500 mV > +/-500 mV - Messbereich Zetapotenzial

> +/- 20 µ.cm/V.s > +/- 20 µ.cm/V.s - Mobilitätsbereich

40 % w/v* 40 % w/v* - Maximale Probenkonzentration

20 µl 20 µl - Minimales Probenvolumen (mit Diffusionsbarriere)

200 mS/cm 200 mS/cm - Maximale Leitfähigkeit der Probe

M3-PALS M3-PALS - Signalverarbeitung

Molekulargewicht

- <1000 Da - 2 x 107 Da* <1000 Da - 2 x 107 Da* Molekulargewichtsbereich (bestimmt aus DLS)

- <10.000 Da - 2 x 107 Da* <10.000 Da - 2 x 107 Da* Molekulargewichtsbereich (Debye-Plot)

Zubehör

■ ■ ■ MPT-2 Autotitrator und Entgasungseinheit

■ ■ -Zelle zur Zetapotenzialmessung in nichtwässrigen Lösungen

■ ■ -Zelle zur Zetapotenzialmessung hochkonzentrierter Proben

■ ■ -Zelle zur Zetapotenzialmessung an Oberflächen (Probe 5 mm x 4 mm)

■ ■ ■ SV-10 Viskosimeter

■ ■ ■ Hochleistungslaser, 50 mW, 532 nm

■ ■ ■ Hochtemperatur-Option, 120 ºC

■ ■ ■ Schmalband-Fluoreszenzfilter

- ■ ■ Chromatographie-Option

■ ■ ■ 21 CFR Part 11 Software

- - - Mikrorheologie-Software

- - - Spezielle Analyse-Software für Proteine

■ ■ ■ Forschungssoftware

Abmessungen

600 x 320 x 260 (19 kg) 600 x 320 x 260 (19 kg) 600 x 320 x 260 (19 kg) T x B x H, mm (Gewicht)

Malvern Instruments GmbH Marie-Curie-Str. 4/171083 Herrenberg

Tel. +49 (0)7032 9777-0Fax +49 (0)7032 77854www.malvern.com/de

Malvern Instruments ist ein Unternehmen der Spectris plc, dem Spezialisten für Präzisionsmesstechnik und elektronische Steuerungen.

Spectris und das Spectris-Logo sind Marken der Spectris plc.

Irrtum und Änderungen vorbehalten.

Malvern Instruments strebt nach kontinuierlicher Verbesserung durch technische Weiterentwicklung. Wir behalten uns daher das Recht vor, von den Informationen, Beschreibungen und Spezifikationen in dieser Veröffentlichung ohne Ankündigung abzuweichen. Malvern Instruments ist nicht haftbar für in dieser Veröffentlichung enthaltene Fehler oder für zufällig entstandene Schäden bzw. Folgeschäden im Zusammenhang mit der Bereitstellung, Leistung oder Verwendung dieses Materials.

Patente:

Nichtinvasive Rückstreuung (Non-Invasive Back-Scatter, NIBS) US6016195, JP11051843, EP884580Hoch- und Niedrigfrequenz-Elektrophoresen (M3) EP1154266, JP04727064, US7217350

Lichtstreuungsmessungen mit Hilfe von simultaner Detektion EP2235501, CN102066901, JP2011523451, US20090251696

Oberflächenpotenzialbestimmung mit Hilfe einer Eintauchzelle WO2012172330

Malvern und das „Malvern Hills“ Logo sowie Zetasizer sind internationale Marken von Malvern Instruments Ltd.

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Malvern Solutions: Advanced technology made simple - Händlerinformationen

MRK1839-03-DE-01 Nano series brochure Imposed-VK Nano... · Protein- analyse Mikro- rheologie...

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