是否能在不稀釋蛋白質配方的情況下測試蛋白質穩定性呢？

蛋白質穩定性在蛋白質藥物製劑中極為重要。保存品質的效期和功效取决於蛋白質的穩定性；根據環境的不同，蛋白質結構可能會解開並聚集。大多數用於分析蛋白質聚集的儀器僅適用於低濃度範圍(mg/mL)。
 
然而，藥物功效通常需要大量的蛋白質。使用VROC^®測量黏度可以在高濃度標準下研究蛋白質的穩定性。而VROC^®所需的小樣品量在藥物開發的早期階段可以研究蛋白質製劑的穩定性。
 
蛋白質穩定性對於藥物功效和保質期至關重要。當蛋白質變得不穩定時，分子就會解開並聚集。聚集的蛋白質會引起免疫反應，導致嚴重的副作用，這使得蛋白質穩定性成為影響蛋白質配方重要一環。
 
蛋白質穩定性取決於溫度、pH值、濃度和許多其他因素。例如，随著溫度升高，蛋白質結構解開並失去三級和二級結構。随著結構的解開，蛋白質開始產生聚集現象，進而導致沉澱或形成凝膠狀結構。
 
現今已有各種分析儀器用來研究蛋白質的聚集或解開。對於蛋白質未折疊，通常使用光散射或圓二色光譜儀技術。光散射技術可以檢測蛋白質大小的變化，而圓二色光譜儀則檢測蛋白質構象的改變。這些分析方法皆需要稀釋濃度才能進行測量，並且有需要將研究中的樣品稀釋的限制，這將會涉及改變蛋白質分子保存的環境。
黏度則是可以測得蛋白質整體的性質，目前已成為用於檢測分子大小變化的指標之一。
 
以下針對牛的γ-球蛋白進行試驗，其中保存於PBS溶液，濃度為100 mg/mL。將溶液在不同溫度的水浴槽中培育，分別為40℃、60℃和64℃。為了檢測蛋白大小的變化，使用了具有深度為50μm的流動通道VROC^® A晶片。實驗結果顯示在下圖中。
 

 
以測量γ-球蛋白溶液的黏度作為培育時間的函數。可以觀察到即使在40℃培育7小時後黏度仍保持不變。然而，當溶液在60℃培育時，黏度在40分鐘内開始增加。這種黏度增加顯示蛋白質結構開始解開甚至產生聚集現象。
 
溶液在64℃培育後，黏度會立即增加。蛋白質熔化溫度定義為50％蛋白質結構解開時的溫度。而熔化溫度則取决培育時間的長短。
 

 蛋白質聚集時是依循非牛頓流體流動行為:

 
蛋白質變性或聚集程度的顯著變化，會使得黏度與剪切速率-剪切變稀的非牛頓流體間關係更加密切。
 
對於在60℃培育100分鐘的蛋白質溶液觀察到剪切變稀的情形產生，並且如上圖所示在180分鐘後變得更加明顯。而在64℃培育20分鐘内則立即觀察到剪切變稀的情形產生。 
 

結論:

① 蛋白質變性或穩定性取决於溫度和時間。 變性可能立即發生，或者隨著溫度而有顯著滞後的情形產生。 
② 聚集的蛋白質開始顯示剪切變稀的行為。 而這種結果則是第一次被關注。
③ VROC^®已經申明，此項技術可以檢測到由於蛋白質解開或變性所引起黏度的小幅增加現象。
④ VROC^®是一種用於研究藥物穩定性而無需樣品稀釋的有用工具。