Robustness of RapiFluor-MS N-Glycan Sample Preparations and Glycan BEH Amide HILIC Chromatographic Separations

Aplikace | 2015 | WatersInstrumentace
Spotřební materiál, HPLC, LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC kolony
Zaměření
Farmaceutická analýza
Výrobce
Waters

Význam tématu


Profilování N-glykosylace proteinů je klíčové pro monitorování zdravotního stavu a kontrolu biotechnologické výrob­y léčivých protilátek. Tradiční postupy uvolňování a značení glyk­anů (např. 2-AB) bývají časově náročné a mohou sni­žit citlivost hromadné spektrometrie. Metoda založená na RapiFluor-MS značení a HILIC separaci nabízí vyšší průchodnost, citlivost a reprodukovatelnost.

Cíle a přehled studie


Studie si klade za cíl ověřit robustnost a opakovatelnost přípravy N-glykosylovaných vzorků pomocí sady GlycoWorks RapiFluor-MS N-Glycan Kit a chromatografických separací na BEH Amide HILIC kolónách. Autoři porovnali nové postupy s tradičními 2-AB metodami, zhodnotili výtěžnost, vliv parametrů značení, čištění a dlouhodobou robustnost kolón.

Použitá metodika a instrumentace


Postup přípravy zahrnoval:
  • Denaturaci a rychlou deglykozylaci glykoproteinů (RapiGest SF, Rapid PNGase F, 90 °C/3 min + 50 °C/5 min).
  • RapiFluor-MS značení N-glykozylaminů pH 7,9 v 5 min (optimální koncentrace zna­čidla 36 mM).
  • HILIC SPE čistění pomocí µElution desek (optimální objem elu­tu 90 µl, výtěžnost ~74 %).
  • Chromatografii na UPLC ACQUITY UPLC H-Class Bio systému s BEH Amide kolónami (130 Å, 1,7 µm).
  • Detekci pomocí fluorescenční FLR a MS (QDa, Xevo G2-XS QTof, SYNAPT G2-Si HDMS) a software UNIFI/MassLynx.
  • Kalibraci retencí na základě GU hodnot s novou RapiFluor-MS Dextran Calibration Ladder.

Hlavní výsledky a diskuse


  • Kompletní deglykozylace monoklonální protilátky potvrzena intact mass spektrem, bez vlivu prodloužené denaturace (90 °C/20 min).
  • Doba přechodu glykozylaminů k nevýznamné hydrolýze (t1/2 ~2 h při 50 °C) zajišťuje minimální ztráty při značení.
  • Optimalizace molárního nadbytku RapiFluor-MS zna­čidla pro maximální signál a robustnost v rozmezí 18–108 mM.
  • Celkový výtěžek značených N-glyk­anů ~73 % (oproti ~35 % u 2-AB protokolu), s kvantitativní srovnatelností s teoretickými hodnotami.
  • Nízká variabilita mezi výrobními šaržemi reagencií (RSD ≈2,3 %) a konzistentní glykanové profily.
  • HILIC FLR chromatogramy pro RapiFluor-MS a 2-AB značení vykazují obdobnou selektivitu, avšak s posunem RT pro RapiFluor-MS, který lze snadno korigovat.
  • Lifetime test kolóny (300 injekcí) ukázal stabilní retence a selektivitu; GU kalibrace minimalizuje fluktuace RT.

Přínosy a praktické využití metody


Metoda nabízí zkrácení doby přípravy na 30 min s vysokou citlivostí pro FLR a MS detekci. Díky porovnatelnosti s historickými 2-AB daty lze přejít k moderním UPLC/Mass spektrometrickým rutinám bez narušení sledovacích trendů v QA/QC laboratořích.

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Automatizace pikové kapacity pro high-throughput screening N-glykosylací.
  • Rozšíření přístupu GU kalibrace do klinických diagnostických laboratoří.
  • Adaptace protokolů pro komplexní O-glykosylaci a jiné posttranslační modifikace.
  • Integrace do platformy pro multi-omics analýzy a dokumentaci pomocí LIMS systémů.

Závěr


Sada GlycoWorks RapiFluor-MS N-Glycan Kit ve spojení s BEH Amide HILIC kolónami poskytuje rychlou, citlivou a vysoce reprodukovatelnou přípravu a separaci N-glykosylovaných vzorků. Validované standardy a GU kalibrace dále zvyšují spolehlivost a usnadňují implementaci v rutinní analýze.

Reference


  1. Ohtsubo K.; Marth J. D., Cell 2006, 126(5), 855–67.
  2. Mechref Y. a kol., Bioanalysis 2012, 4(20), 2457–69.
  3. Ruhaak L. R. a kol., Mol Cell Proteomics 2013, 12(4), 846–55.
  4. Dalziel M. a kol., Science 2014, 343(6166), 1235681.
  5. Beck A. a kol., Anal Chem 2013, 85(2), 715–36.
  6. Mechref Y. a kol., Mol Cell Proteomics 2013, 12(4), 874–84.
  7. Ruhaak L. R. a kol., Anal Bioanal Chem 2010, 397(8), 3457–81.
  8. Lauber M. A. a kol., Waters Application Note 720005275EN 2015.
  9. Yu Y. Q. a kol., Rapid Commun Mass Spectrom 2005, 19(16), 2331–6.
  10. Koza S. M. a kol., Waters Application Note 720005214EN 2015.
  11. Campbell M. P. a kol., Bioinformatics 2008, 24(9), 1214–6.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Waters Application Notes - Glycans
Waters Application Notes - Glycans
2016|Waters|Příručky
The Road to Glycan Analysis Without Compromise
GLYCAN ANALYSIS SOLUTIONS - The Next Generationof Glycan Sample Preparation and Analysis
Rapid Preparation of Released N-Glycans for HILIC Analysis Using a Novel Fluorescence and MS-Active Labeling Reagent