制藥研發(fā)依賴于分子相互作用的準(zhǔn)確表征，以開發(fā)安全、有效的藥物。等溫滴定量熱儀(ITC)是一項(xiàng)金標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)，可提供有關(guān)結(jié)合親和力、熱力學(xué)和化學(xué)計(jì)量的重要見解，這些都是結(jié)構(gòu)-活性關(guān)系(SAR)研究的重要組成部分。沃特世-TA儀器的Affinity ITC具有業(yè)界領(lǐng)先的精度、靈敏度和易用性，是制藥實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行藥物發(fā)現(xiàn)和先導(dǎo)物優(yōu)化不可或缺的工具。

結(jié)合表征在藥物發(fā)現(xiàn)中的重要性

藥物與其生物靶點(diǎn)之間的結(jié)合相互作用決定了藥物的效果、藥代動(dòng)力學(xué)和安全性。與其他方法相比，ITC能更準(zhǔn)確地模擬生理?xiàng)l件，提供在溶液中全面的結(jié)合數(shù)據(jù)。結(jié)合研究在三個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域至關(guān)重要：

優(yōu)化藥物效果

更強(qiáng)的結(jié)合相互作用可以降低藥物劑量，同時(shí)保持效果。

預(yù)測(cè)藥代動(dòng)力學(xué)

了解結(jié)合動(dòng)力學(xué)有助于預(yù)測(cè)藥物在體內(nèi)的表現(xiàn)。

減少不良反應(yīng)

識(shí)別脫靶-結(jié)合可減少不必要的副作用和毒性風(fēng)險(xiǎn)。

ITC如何賦能結(jié)構(gòu)

活性關(guān)系(SAR)研究

結(jié)構(gòu)-活性關(guān)系(SAR)研究分析藥物的分子結(jié)構(gòu)如何影響其活性。ITC可以提供：

結(jié)合確認(rèn)

確認(rèn)結(jié)合親和力、化學(xué)計(jì)量和相互作用機(jī)理。

模型優(yōu)化

通過評(píng)估結(jié)合能和化學(xué)計(jì)量學(xué)，幫助完善SAR模型。

全面的熱力學(xué)數(shù)據(jù)

提供焓(ΔH)、熵(ΔS)和吉布斯自由能(ΔG)測(cè)量，指導(dǎo)先導(dǎo)物優(yōu)化。

等溫滴定量熱儀(ITC)背后的科學(xué)原理

ITC測(cè)量分子結(jié)合過程中釋放或吸收的熱量，提供實(shí)時(shí)熱力學(xué)分析。該過程包括：

1

將配體(滴定劑)裝入注射器，其濃度是反應(yīng)池中底物(滴定劑)濃度的10倍。

2

將配體注入反應(yīng)池，使其與底物結(jié)合，產(chǎn)生與結(jié)合強(qiáng)度成比例的熱量(q)。

3

測(cè)量結(jié)合常數(shù)(Ka)、焓(ΔH)、熵(ΔS)、自由能(ΔG)和化學(xué)計(jì)量學(xué) (n) 等參數(shù)，以評(píng)估藥物相互作用。

熱力學(xué)關(guān)系的計(jì)算方法如下：

ΔG = – RTln(Ka)
ΔG = ΔH – TΔS

這些見解有助于研究人員設(shè)計(jì)出特異性更強(qiáng)、毒性更低的藥物。

ITC如何助力高通量篩選

雖然表面等離子體共振(SPR)、生物層干涉測(cè)量法(BLI)和光柵耦合干涉測(cè)量法(GCI)能提供動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)，但I(xiàn)TC還能提供對(duì)藥物開發(fā)至關(guān)重要的額外熱力學(xué)見解。

ITC 可提供全面的作用機(jī)理分析，減少脫靶相互作用，降低副作用。與其他技術(shù)不同，ITC在自由溶液中進(jìn)行操作，模擬真實(shí)的生物條件。

ITC與其他結(jié)合表征技術(shù)的比較

表面等離子體共振(SPR)、生物層干涉測(cè)量法(BLI)和光柵耦合干涉測(cè)量法(GCI)可提供動(dòng)力學(xué)數(shù)據(jù)，而ITC則具有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)：

結(jié)合親和力(KD)

測(cè)量藥物與目標(biāo)相互作用的強(qiáng)度

動(dòng)力學(xué)(kon/koff)

有助于預(yù)測(cè)藥物停留時(shí)間和藥效

熱力學(xué)驅(qū)動(dòng)力

確定相互作用是焓驅(qū)動(dòng)還是熵驅(qū)動(dòng)

化學(xué)計(jì)量學(xué)(n)

深入了解藥物劑量和作用機(jī)理

選擇Affinity ITC的理由

解決常見的ITC難題

傳統(tǒng)的ITC儀器通常存在以下問題：

混合問題導(dǎo)致數(shù)據(jù)質(zhì)量不佳

剪切力過高導(dǎo)致樣品損壞

峰值分離導(dǎo)致數(shù)據(jù)解讀復(fù)雜化

樣品裝載和氣泡生成等挑戰(zhàn)

Affinity ITC的主要特點(diǎn)

TA儀器的Affinity ITC解決了以下難題：

優(yōu)化的圓柱形樣品池

確保輕松裝載樣品、減少樣品損失和氣泡生成，且有助于實(shí)現(xiàn)更高效的混合

AccuShot?注射技術(shù)

精確輸送滴定劑，實(shí)現(xiàn)精確測(cè)量

FlexSpin?攪拌

實(shí)現(xiàn)可控低速攪拌，提高靈敏度

主動(dòng)加熱和冷卻

保持真正的等溫條件

自動(dòng)清潔系統(tǒng)

消除運(yùn)行之間的污染

兼容96孔板 

支持高通量工作流程

溫控自動(dòng)進(jìn)樣器

確保樣品的穩(wěn)定性，以獲得可重復(fù)的結(jié)果

Affinity ITC在制藥領(lǐng)域的應(yīng)用

Affinity ITC在以下方面發(fā)揮著重要作用：

先導(dǎo)藥物發(fā)現(xiàn)和優(yōu)化

在早期藥物開發(fā)過程中鑒定分子相互作用

臨床前和制劑研究

提供對(duì)優(yōu)化藥物制劑至關(guān)重要的熱力學(xué)數(shù)據(jù)

基因治療和生物制藥

測(cè)量 AAV、LNP和蛋白質(zhì)療法中的結(jié)合相互作用

Affinity ITC搭配自動(dòng)進(jìn)樣器

結(jié)語

        對(duì)于進(jìn)行SAR研究和結(jié)合表征的制藥實(shí)驗(yàn)室而言，ITC提供無與倫比的能為分子相互作用提供無可比擬的洞察。TA儀器的Affinity ITC憑借卓越的靈敏度、易用性和自動(dòng)化功能，樹立了行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。無論是優(yōu)化候選藥物還是改進(jìn)制劑策略，Affinity ITC都能確保每次實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)質(zhì)量和可信度。

常見問題

Q：為什么ITC在藥物發(fā)現(xiàn)中非常重要？

A：ITC有助于優(yōu)化藥物療效、預(yù)測(cè)藥代動(dòng)力學(xué)，并通過表征生理?xiàng)l件下藥物與靶點(diǎn)的相互作用大限度地減少脫靶效應(yīng)。

Q：ITC與其他結(jié)合測(cè)定相比有何優(yōu)勢(shì)？

A：與SPR、BLI和GCI不同，ITC可提供完整的熱力學(xué)曲線，包括結(jié)合親和力、焓、熵和化學(xué)計(jì)量學(xué)。

Q：Affinity ITC 有何獨(dú)特之處？

A：沃特世-TA儀器的Affinity ITC配備超靈敏量熱計(jì)與機(jī)械化注射器，可將樣品量精確地送入含有目標(biāo)分子的量熱池內(nèi)。該系統(tǒng)完全由軟件控制，可確保定期進(jìn)行一致、可靠的滴定。

Affinity ITC的主要優(yōu)勢(shì)包括：

自動(dòng)化與高效率

該系統(tǒng)可通過編程直接從溫控96孔板中輸送樣品，實(shí)現(xiàn)無人值守操作。

自動(dòng)清洗和樣品裝載

消除樣品殘留效應(yīng)，確保每次實(shí)驗(yàn)的樣品遞送一致性。

無標(biāo)簽結(jié)合表征

無需外源標(biāo)簽或染料，降低了工作流程的復(fù)雜性，大限度地減少了生物制藥開發(fā)過程中的錯(cuò)誤。

同步化學(xué)計(jì)量分析

在表征過程中主動(dòng)測(cè)量結(jié)合率，無需額外測(cè)試。

靈活的實(shí)驗(yàn)條件

研究人員可在自定義條件下測(cè)試材料，而無需依賴其他實(shí)驗(yàn)條件。

全面的數(shù)據(jù)分析

隨附的NanoAnalyze軟件可進(jìn)行實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)分析、疊加圖創(chuàng)建和候選藥物快速比較，僅需單次實(shí)驗(yàn)便可為決策提供充分依據(jù)，助力科學(xué)研判。

Affinity ITC提供高度特異性的結(jié)合數(shù)據(jù)，助力研究人員自信做出關(guān)鍵的藥物開發(fā)決策。

Q：ITC如何賦能結(jié)構(gòu)-活性關(guān)系(SAR)研究？

A：ITC提供的結(jié)合親和力和熱力學(xué)參數(shù)有助于完善SAR模型，從而更好地選擇和優(yōu)化候選藥物。