Analysis of Cysteine-Conjugated Antibody Drug Conjugates (ADCs) Using a Native SEC LC-MS Workflow on the SYNAPT XS

Význam tématu

Antibody drug conjugates (ADCs) představují dynamicky se rozvíjející třídu bioterapeutik, kde je klíčovým parametrem poměr navázaných léčivých molekul k nosné protilátce (DAR). Přesné stanovení DAR a distribuce náložení léčiva přímo ovlivňují terapeutickou účinnost, farmakokinetiku i bezpečnost produktu. Native SEC LC-MS umožňuje analýzu intactních ADCs za ne-denaturačních podmínek, zachováváme tak jejich nonkovalentní interakce a subjednotky spojující mostky z disulfidů zůstávají v původním stavu.

Cíle a přehled studie / článku

Studie demonstruje analytický workflow pro stanovení DAR u cystein-konjugovaných ADCs pomocí native SEC LC-MS s detekcí na systému SYNAPT XS. Cílem bylo prověřit robustnost a opakovatelnost měření DAR a rozložení náložení léčiva napříč různými generacemi Q-Tof hmotnostních spektrometrů a porovnat výsledky s dřívějšími orthogonálními metodami (HIC, LC-UV/MS).

Použitá metodika a instrumentace

Analytická SEC LC-MS: isokratická eluce 50 mM acetátu amonného při 0,1 mL/min během 10 min na kolóně ACQUITY UPLC Protein BEH SEC (200 Å, 1,7 µm, 2,1 × 150 mm). Detekce probíhala na hmotnostním spektrometru SYNAPT XS s ovládáním MassLynx 1.4.2 a zpracováním dat v UNIFI 1.9.4 pro automatickou dekonvoluci, stanovení DAR a distribuce náložení léčiva.

Hlavní výsledky a diskuse

Raw spektra vykázala úzké pásmo vysokých m/z iontů s omezeným počtem nabitých forem díky kompaktní struktuře intactních molekul. Po dekonvoluci byla identifikována glykoformační heterogenita i různá stupně konjugace (0, 2, 4, 6, 8 léčiv na protilátku). Porovnání DAR ze systému SYNAPT XS s daty z Xevo G2-S, Vion IMS QTof a HIC ukázalo výbornou shodu napříč metodami i časem, bez nutnosti deglykozylace vzorků.

Přínosy a praktické využití metody

• Odstranění dodatečné přípravy vzorku (buffer exchange, deglykozylace)
• Automatizované a rychlé měření DAR a distribuce náložení léčiva
• Robustní workflow vhodné pro rutinní QC a porovnávací studie šarží
• Analytický rozsah na mikrolitrové úrovni díky SEC LC-MS

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekávají se další integrace IMS pro lepší separaci izomerů a konformací, rozšíření na další třídy bioterapeutik (bispecifické protilátky, proteiny s modulárními doménami) a implementace pokročilých informatikých nástrojů pro online reporting a validaci v GMP prostředí.

Závěr

Analytický workflow native SEC LC-MS na systému SYNAPT XS poskytuje rychlou a spolehlivou platformu pro stanovení DAR a distribuce náložení u cystein-konjugovaných ADCs. Metoda vykazuje vysokou konzistenci napříč generacemi Q-Tof systémů i orthogonálními technikami, přičemž eliminuje náročnou předúpravu vzorku.

Reference

1. Shion H, Birdsall R, Cubbedge S, Chen W. Development of Integrated Informatics Workflows for the Automated Assessment of Comparability for Antibody Drug Conjugates (ADCs) Using LC-UV and LC-UV/MS. Waters Application Note 720005306EN, May 2015.
2. Shion H, Yu Y, Chen W. Analytical Scale Native SEC-MS for Antibody-Drug Conjugates (ADCs) Characterization. Waters Application Note 720006368EN, August 2018.
3. Shion H, Yu Y, Chen W. Analysis of Antibody Drug Conjugates (ADCs) by Native Mass Spectrometry on the BioAccord System. Waters Application Note 720006570EN, May 2019.