Tween（ポリソルベート）界面活性剤による気水界面でのアルブミン置換

Tween（ポリソルベート）20および80は、有益な安全性プロファイルと安定化特性のため、非経口タンパク質薬の開発に使用される界面活性剤です。Tween 20および80が水溶液中のタンパク質を安定化するメカニズムを解明するために、界面活性剤の相互作用に対する「直接」タンパク質および/または空気水界面でのタンパク質膜との相互作用によって、分光（赤外線反射吸収を使用しました。表面圧力測定と組み合わせて、分光法、照明）および顕微鏡技術（醸造角顕微鏡、BAM）。この目的のために、空気水界面からのタンパク質の変位に関する両方のタイプのトゥイーンの影響が研究されました。モデルタンパク質として、ヒト血清アルブミン（HSA）が使用されました。Tweens 20および80による吸着HSAフィルムの変位の結果は、吸着タンパク質膜の臨界表面圧力に依存する造山性変位メカニズムに基づいて部分的に理解できます。サブフェーズのトゥイーンの濃度が増加すると、BAM画像は異なるドメインの形態の形成を示しました。Irra-Spectraは、サブフェーズの高タンパク質濃度では、タンパク質膜が界面活性剤によって完全に変位することができないという発見を支持しました。両方の界面活性剤の影響を比較すると、Tween 20がTween 80よりもタンパク質フィルムにより速く吸着することがわかりました。Tween 80は、Tween 20よりも有意な下面圧力に達し、観察されたHSAフィルムの不完全な変位につながりました。

Tween (polysorbate) 20 and 80 are surfactants used for the development of parenteral protein drugs, due to their beneficial safety profile and stabilisation properties. To elucidate the mechanism by which Tween 20 and 80 stabilise proteins in aqueous solutions, either by a "direct" protein to surfactant interaction and/or by an interaction with the protein film at the air-water interface, we used spectroscopic (Infrared Reflection Absorption Spectroscopy, IRRAS) and microscopic techniques (Brewster Angle Microscopy, BAM) in combination with surface pressure measurements. To this end, the impact of both types of Tweens with regard to the displacement of the protein from the air-water interface was studied. As a model protein, human serum albumin (HSA) was used. The results for the displacement of the adsorbed HSA films by Tweens 20 and 80 can partially be understood on the basis of an orogenic displacement mechanism, which depends on the critical surface pressure of the adsorbed protein film. With increasing concentration of Tween in the sub-phase, BAM images showed the formation of different domain morphologies. IRRA-spectra supported the finding that at high protein concentration in the sub-phase, the protein film could not be completely displaced by the surfactants. Comparing the impact of both surfactants, we found that Tween 20 adsorbed faster to the protein film than Tween 80. The adsorption kinetics of both Tweens and the speed of protein displacement increased with rising surfactant concentration. Tween 80 reached significant lower surface pressures than Tween 20, which led to an incomplete displacement of the observed HSA film.