Triple Quadrupole Mass Spectrometry (Xevo TQ-XS) for the Quantification of Monoclonal Antibody Light Chains in Plasma

Význam tématu

Analytika monoklonálních protilátek v biologickém matici je klíčová pro vývoj a kontrolu kvality bioterapeutik. Přímé kvantifikace subjednotek lehkého řetězce mAb umožňují senzitivní a selektivní měření bez nutnosti surrogate peptide přístupu, zjednodušují datovou analýzu a snižují interference z matrice při nízkých koncentracích.

Cíle a přehled studie / článku

Studie popisuje optimalizaci workflow vzorkové přípravy, chromatografie a MS/MS detekce pro kvantifikaci lehkých řetězců adalimumabu (Humira) ve 10 µl séra potkana. Cílem bylo dosáhnout dolní mez kvantifikace 25 ng/mL pomocí třínásobného kvadrupólu Xevo TQ-XS v kombinaci s UPLC systémem a specifickou kolonou BioResolve RP mAb Polyphenyl.

Použitá metodika a instrumentace

• Imunopurifikace: biotinylovaný anti-human Fc protilátka s streptavidinovými magnetickými částicemi
• Redukce a alkylace: ProteinWorks Reduction/Alkylation Kit (DTT a IAM) pro oddělení lehkého a těžkého řetězce
• Chromatografie: ACQUITY UPLC I-Class PLUS se 2.1×50 mm BioResolve RP mAb Polyphenyl (450 Å, 2.7 µm), 80 °C, gradient 8.5 min
• Hmotnostní spektrometrie: Xevo TQ-XS Triple Quadrupole, ESI+, nízké rozlišení (FWHM 1.0 Da), MassLynx 4.2, TargetLynx

Hlavní výsledky a diskuse

• LLOQ 25 ng/mL z 10 µl plasmy (35,7 pg na koloně), linearita 25–100 000 ng/mL (r2 = 0,993)
• Mezní koncentrace kvantifikace i kvality kontrol (QCs) splňují požadavky CV <7 % a přesnost 87–109 %
• BioResolve RP mAb Polyphenyl umožnila plnou separaci lehkých řetězců adalimumabu a internačního standardu cetuximabu během 8,5 min, dvojnásobně rychlejší než tradiční fází
• Výběr MRM přechodů: Prekurzor +18/ +19 náboje a fragmenty y96 (1329,85 m/z) pro kvantifikaci a b115 (1554,39/1556,24 m/z) jako qualifier

Přínosy a praktické využití metody

• Robustní a reprodukovatelný přenos assay na běžný triple quadrupole MS
• Snižuje potřebu surrogate peptide workflow, usnadňuje analýzu celých subjednotek mAb
• Umožňuje vysokopropustné bioanalytické studie s nízkou spotřebou vzorku

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření na další bioterapeutika s vyšší sekvenční homologii a glykosylací
• Integrace automatizovaných imunopurifikačních platforem
• Doplnění o vysokorozlišovací MS pro kvantifikaci heterogenních forem subjednotek
• Potenciál pro klinické PK/PD studie a monitorování imunitních odpovědí

Závěr

Popsaná metoda pro kvantifikaci lehkého řetězce mAb pomocí ACQUITY UPLC a Xevo TQ-XS nabízí vysokou citlivost, selektivitu a robustnost. Kombinace specifické imunočistící přípravy, rychlé chromatografie a optimalizovaných MRM přechodů umožňuje spolehlivé stanovení v komplexních biologických matricích při minimálním objemu vzorku.

Reference

1. Ladwig P. M. et al. Clinical and Vaccine Immunology, 2017.
2. Wang E. H. et al. J. Am. Soc. Mass Spectrom., 2016.
3. Mills J. R. et al. Analytical Chemistry, 2016.
4. Dunning C. M. et al. Waters Application Note 720006528EN, 2019.
5. Nguyen J. M. et al. Waters Application Note 720006169EN, 2018.
6. Fellers R. T. et al. Proteomics, 2015.
7. Protein Prospector, UCSF, v. 5.22.1.
8. DrugBank adalimumab sequence, 2018.