Оптические методы исследования широко распространены в современной лабораторной практике. Научно-исследовательский центр в своей практике использует оптические методы для дополнительной характеризации белковых молекул. Среди основных методов оценки вторичной и третичной структуры белка в центре используются круговой дихроизм, спектрофлуориметрия и динамическое рассеивание света.

Круговой дихроизм (КД, circular dichroism CD) используется для определения вторичной и третичной структуры биомолекул. После получения спектров, специалистами Центра проводится математическая обработка с использованием информационных порталов и специализированного программного обеспечения, в результате чего определяются следующие параметры: α – спираль, β – слой, повороты и неупорядоченная структура. ОФС.1.2.1.1.0013.18 Спектроскопия кругового дихроизма.

Квантовый выход флуоресценции используется для определения особенностей строения третичной структуры белка и уточнения пространственного расположения отдельных аминокислотных остатков. В качестве сравнения используется растворы тирозина и триптофана. При подготовке Отчёта НИР производится обработка экспериментальных данных, оценка квантового выхода по триптофану. ОФС.1.2.1.1.0003.15 Спектрофотометрия в УФ и видимой областях, ОФС.1.2.1.1.0006.15 Флуориметрия.

Метод динамического лазерного светорассеяния (ДЛС, ДРС, DLS) основан на анализе временной автокорреляционной функции флуктуации интенсивности рассеянного излучения. При дальнейшей обработке результатов измерений становится возможным получение значений распределения частиц по размерам. Для получения хорошо воспроизводимых результатов методом ДРС концентрации растворов подбираются таким образом, чтобы получить приемлемое соотношение «сигнал – шум», при этом необходимо избежать многократного рассеяния на детекторе. Определение оптимального диапазона концентраций проводится для каждой группы образцов, т.к. конкретный рабочий диапазон размеров частиц будет зависеть не только от возможностей метода, но и от природы самого исследуемого препарата. В результате определяются следующие параметры: средний гидродинамический диаметр (d_H, нм), индекс полидисперности (PDI) и диаметр основного пика (d_peak,нм).

Для исследования белковых препаратов в нашей лаборатории возможно проведение электрофоретического разделения по молекулярной массе (SDS-PAGE, одномерный вертикальный электрофорез с помощью окрашивания Кумасси R-250 или нитратом серебра) на оборудовании фирмы Bio-Rad с применением в качестве маркеров коммерческих смесей белков в заданном диапазоне молекулярных масс. После электрофоретического разделения образцов выполняется денситометрический анализ гелей. Имеется возможность идентификации полученных на электрофореграмме белковых пятен методом МАЛДИ – лазерной десорбционная ионизация в присутствии матрицы (Matrix Assisted Laser Desorption/Ionisation – MALDI). ОФС.1.2.1.0023.15 Электрофорез в полиакриламидном геле (ПААГ).

Для отдельных фармацевтических субстанций необходимо определение полиморфных фазовых переходов, температуры и теплоты плавления. Для оценки этих параметров используется метод синхронного термического анализа (термогравиметрии (ТГА) – дифференциальной сканирующей калориметрии (ДСК)). Ключевым параметром термогравиметрии является изменение массы образца в зависимости от температуры, времени, для ДСК – разница температуры образца и эталона во времени. В результате определяются следующие параметры: температуры плавления образца и энтальпии процесса.