Monitoring Multiple Attributes in a Single Assay Using the ACQUITY QDa Detector for Product Confirmation and Process Monitoring of Product Quality Attributes

Význam tématu

V biotechnologickém průmyslu roste poptávka po metodách schopných současně sledovat více klíčových atributů biologických léčiv na molekulární úrovni. Tradiční opticky založené chromatografické testy často identifikují pouze retenci látek, nikoli jejich molekulární vlastnosti. Zavedení jednoho LC-MS postupu pro více atributů umožňuje systematicky a efektivně kontrolovat kvalitu bílkovinných terapeutik, podporovat koncept Quality by Design a zvyšovat spolehlivost procesů výroby i kontaminace.

Cíle a přehled studie / článku

Studie demonstruje proof of concept pro jeden analytický běh, který současně potvrdí identitu monoklonální protilátky trastuzumab pomocí CDR peptidů a sleduje vybrané posttranslační modifikace (deamidace, oxidace, glykosylace). Pro analýzu se využívá komerčně dostupný systém ACQUITY QDa Detector spolu s Empower softwarem k automatizovanému zpracování dat.

Použitá metodika a instrumentace

Peptidová mapa vznikla trypsinovým štěpením redukovaného a alkylovaného trastuzumabu; vzorek se separoval na kolonce ACQUITY UPLC Peptide CSH C18 při 65 °C gradientem acetonitrilu a vody s formiovou kyselinou. Jako detektory sloužily ACQUITY UPLC Tunable UV (215 nm) a QDa s ESI ionizací v režimu pozitivním. Empower 3 CDS umožňuje vytvářet derived channels a vyhodnocovat extrahované iontové chromatogramy (XIC) a SIR kanály.

• ACQUITY UPLC H-Class Bio System
• ACQUITY UPLC Tunable UV Detector
• ACQUITY QDa Detector (performance model)
• ACQUITY UPLC Peptide CSH C18 Column 1.7 µm, 2.1×100 mm
• Empower 3 Chromatography Data Software

Hlavní výsledky a diskuse

Pomocí derived channels Empower byly extrahovány a identifikovány šest CDR peptidů charakteristických pro trastuzumab, což potvrdilo identitu vzorku. Oxidované a deamidované formy peptidů se kvantitativně sledovaly obdobně: oxidace díky výrazné hmotnostní změně přímo v derived channel, deamidace pomocí přepínacího m/z v závislosti na retenčním čase. Pro nízkomolekulární glykopeptidy (G0F, G1F, G2F, G0, Man5) byla použita metoda Selected Ion Recording pro vyšší citlivost a spolehlivé kvantifikace. Empower umožnil automatické sestavení zpráv s výsledky pro jednotlivé atribuce i souhrnnou prezentaci.

Přínosy a praktické využití metody

Popisovaná laboratorní praxe nabízí významné zkrácení doby analýzy a snížení spotřeby vzorku díky jediné akvizici pro všechny PQAs. Metoda zlepšuje sledovatelnost a auditovatelnost výsledků v souladu s regulacemi QbD a umožňuje flexibilní rozšíření na nové modifikace či jiné proteiny.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se širší implementace multiatributového sledování (MAM) v procesech vývoje a kontroly kvality bioterapeutik. Další vývoj může přinést integraci vyhodnocování postrádaných nebo neočekávaných modifikací pomocí datově-mluvních nástrojů a hlubší propojení s in-line procesními platformami. Zároveň roste význam automatizovaných workflow a validovaných datových standardů.

Závěr

Studie ukazuje, že ACQUITY QDa Detector ve spojení s Empower softwarem představuje efektivní a cenově dostupné řešení pro simultánní identifikaci a kvantifikaci více kritických atributů monoklonální protilátky. Tento jednotný přístup snižuje pracovní zátěž, zjednodušuje validaci a podporuje robustnější řízení kvality.

Reference

1. Arnaud CH Mass Spec Weighs in on Protein Therapeutics CEN 2016 94(22) 30–34
2. FDA Analytical Procedures and Methods Validation for Drugs and Biologics 2015
3. ICH Q8-Q12 přístup listopad 2016
4. Zhang J et al Development and Validation of a Peptide Mapping Method for the Characterization of Adalimumab with QDa Detector Chromatographia 2016 79(7) 395–403
5. Birdsall RE McCarthy SM Increasing Specificity and Sensitivity in Routine Peptide Analyses Using Mass Detection with the ACQUITY QDa Detector 2015 720005377en
6. Haberger M et al Assessment of Chemical Modifications of Sites in the CDRs of Recombinant Antibodies Susceptibility vs Functionality of Critical Quality Attributes mAbs 2014 6(2) 327–339