GPC/SEC
ZaměřeníFarmaceutická analýza
VýrobceWaters
Význam tématu
Velmi jemné částice v kombinaci s vysokým tlakem umožňují dosáhnout vysoké účinnosti a rozlišení při separaci biomolekul na základě velikosti. Pro bioterapeutika jako monoklonální protilátky je kritické přesně stanovit podíl agregátů a fragmentů, které ovlivňují bezpečnost a účinnost léčivého přípravku.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem studie bylo srovnat výkonnost tří kapalinových chromatografických systémů – ACQUITY UPLC H-Class Bio, ACQUITY Arc Bio UHPLC a Alliance HPLC – při analýze monoklonální protilátky trastuzumab metodou velikostně vylučovací chromatografie. Hlavní zaměření spočívalo v hodnocení vlivu extra kolonové disperze na rozlišení vysokomolekulárních agregátů a nízkomolekulárních fragmentů.
Použitá metodika a instrumentace
Analýza probíhala v následující konfiguraci
- ACQUITY UPLC H-Class Bio se spektrofotometrem TUV, kol. termostat CM-A
- ACQUITY Arc Bio UHPLC se spektrofotometrem UV/Vis 2489, kol. termostat CM-A
- Alliance HPLC se spektrofotometrem UV/Vis 2489
- Kolony ACQUITY UPLC Protein BEH SEC 200 Å 1,7 µm (4,6×30 cm) a XBridge Protein BEH SEC 200 Å 3,5 µm (7,8×30 cm), v jedné variantě dvě kolony XBridge v sérii (7,8×60 cm)
- Mobilní fáze pro trastuzumab: 25 mM NaH2PO4, 400 mM NaCl pH 7,2; pro standard BEH200: 100 mM NaH2PO4 pH 6,8
- Měření systémové disperze cukralkoufinálním rozpouštědlem acetonitril/voda 70/30
- Standardní směs proteinů BEH200 a vzorek trastuzumabu (Herceptin) po expiraci
- Software Empower 3 pro zpracování dat
Hlavní výsledky a diskuse
Výsledky ukazují obrácenou úměru mezi systémovou disperzí a kvalitou separace
- Disperze (5σ) v µL: ACQUITY UPLC H-Class Bio ~20, ACQUITY Arc Bio ~34, Alliance HPLC ~66
- Vyšší rozlišení a počet destiček (plate count) u systémů s nižší disperzí
- Standard BEH200: UPLC systém dosáhl ~66000 destiček, Arc Bio ~53000, Alliance ~41500
- Analýza trastuzumabu: všechny systémy určily podíl vysokomolekulárních agregátů
- Stanovení nízkomolekulárních fragmentů: pouze ACQUITY UPLC a Arc Bio s BEH 1,7 µm kol. rozlišily fragment od monomeru; XBridge 3,5 µm kol. vyžadovalo dva kusy v sérii, ale za cenu delší doby analýzy a vyšší spotřeby vzorku a mobilní fáze
- Kvantitativně byla zjištěna srovnatelná úroveň agregátů kolem 0,48–0,50 % a fragmentů 0,29–0,42 %, fragmenty nelze spolehlivě kvantifikovat při nedostatečném rozlišení
Přínosy a praktické využití metody
V praxi lze využít následující poznatky
- ACQUITY Arc Bio poskytuje kompromis mezi výkonností UPLC a biokompatibilitou HPLC díky korozivzdorné konstrukci
- Volba chromatografického systému ovlivňuje přesnost stanovení nízkomolekulárních fragmentů
- Zvýšení rozlišení pomocí tandemových kolon XBridge může být řešením, pokud není k dispozici UPLC kolona
- Nutné zvažovat požadavky na čas analýzy, spotřebu vzorku a mobilní fáze
Budoucí trendy a možnosti využití
Další směřování v oblasti SEC analýzy bioterapeutik
- Další snižování extra kolonové disperze v systémech UHPLC
- Vývoj nových biokompatibilních materiálů pro kolony
- Integrované automatizované systémy pro přípravu vzorků
- Kombinace SEC s hmotnostní spektrometrií pro komplexní charakterizaci struktur
Závěr
Studie potvrdila klíčový vliv systémové disperze na kvalitu SEC separace monoklonálních protilátek. ACQUITY UPLC H-Class Bio dosahuje nejnižší disperze a nejvyššího rozlišení, ACQUITY Arc Bio představuje vhodnou alternativu s vyšší biokompatibilitou. Správná volba kolon a systému je zásadní pro spolehlivé sledování agregátů i fragmentů v rámci kontroly kvality bioterapeutik.
Reference
- Hong P Koza S Bouvier ES A review size exclusion chromatography for the analysis of protein biotherapeutics and their aggregates Journal of Liquid Chromatography and Related Technologies 2012 35 20 2923 2950
- Bouvier ES Koza SM Advances in size exclusion separations of proteins and polymers by UHPLC TrAC Trends in Analytical Chemistry 2014 63 85 94
- Neue UD HPLC columns Theory Technology and Practice 1997
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.