LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
ZaměřeníFarmaceutická analýza
VýrobceAgilent Technologies
Význam tématu
Monoklonální protilátky (mAb) jsou jednou z nejrychleji se rozvíjejících skupin bioterapeutik s širokým využitím v léčbě různých onemocnění. Heterogenita těchto proteinů způsobená post-translačními modifikacemi (například deamidací, glykozylací nebo odštěpováním C-terminálních lyzinů) ovlivňuje jejich účinnost, stabilitu a bezpečnost. Precizní charakterizace těchto variant je zásadní pro vývoj, výrobu a kontrolu kvality biofarmaceutik, včetně biosimilars, aby se minimalizovalo riziko nežádoucích imunologických reakcí.
Cíle a přehled studie / článku
Úkolem studie je představit workflow složené z kombinace Agilent 3100 OFFGEL Fractionator, Agilent 2100 Bioanalyzer a Agilent LC/MS systémů pro separaci, kontrolu a identifikaci nabitých variant mAb. Studie demonstruje možnost pI-založené preparativní frakcionace v roztoku, následné ověření čistoty a velikosti proteinů a konečnou přesnou hmotnostní analýzu s cílem odhalit specifické modifikace glykanů či C-terminálních lyzinů.
Použitá metodika a instrumentace
Workflow sestává z následujících kroků:
- Frakcionace pomocí Agilent 3100 OFFGEL Fractionator (pI 6–9, 24jaderná IPG strip, nativní podmínky)
- Analýza proteinové velikosti a čistoty na Agilent 2100 Bioanalyzer s Protein 230 kitem
- Redukce frakcí DTT a následná LC/MS analýza na Agilent 1290 Infinity LC systému spojeném s Agilent 6530 Accurate-Mass-Q-TOF MS
Parametry LC/MS zahrnují kolonu Poroshell 300 SB-C8 (2.1×75 mm, 5 μm), gradientní eluční režim s formiální kyselinou a n-propylalkoholem, ionizaci ESI v pozitivním módu a dekonvoluční algoritmus pMod pro získání zero-charge spekter.
Hlavní výsledky a diskuse
OFFGEL frakcionací byly rozlišeny kyselé (frakce 3–7), hlavní (frakce 8) a zásadité (frakce 9–12) varianty mAb. Bioanalyzer potvrdil integritu ~150 kDa intactního mAb v hlavní frakci a vedlejší formy v okolních jádrech. LC/MS analýza odhalila v kyselé frakci mono-sialylované biantennární glykanové formy (G1FS1), v zásadité frakci zdvojené C-terminální lyziny (+128 Da) a hlavní variantu s neutrálními glykanovými formami (G0F, G1F, G2F). Tento dvoudimenzionální přístup poskytl dostatečné rozlišení a koncentrace pro detailní charakterizaci nabitých modifikací bez nutnosti daleko-dosahujícího čištění.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda umožňuje:
- Preparativní separaci nabitých variant v roztoku
- Rychlou kontrolu integrity a velikosti proteinů pomocí Bioanalyzeru
- Přesnou identifikaci modifikací a glykanových forem s vysokým rozlišením Q-TOF MS
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se další rozvoj integrovaných mikrofluidních a masově spektrálních technologií pro rychlejší a citlivější screening mAb modifikací. Kombinace automatizovaných preparativních frakcí s vylepšenými algoritmy dekonvoluce a strojovým učením může poskytnout hlubší vhled do vzniku nových potranslačních variant a zkrátit dobu vývoje bioterapeutik.
Závěr
Popsaný workflow Agilent 3100 OFFGEL Fractionator + 2100 Bioanalyzer + LC/Q-TOF MS představuje účinné řešení pro komplexní charakterizaci nabitých variant mAb. Dává laboratořím nástroj pro detailní identifikaci modifikací, monitorování kvality a zajištění bezpečnosti bioterapeutik v průběhu vývoje a výroby.
Reference
- FDA guidance on monoclonal antibodies, 2014.
- Khawli LA et al. mAb 2010, 2(6):613–624.
- Meert CD et al. Anal. Chem. 2010, 82:3510–3518.
- Wenz C. Agilent App Note 5991-1142EN.
- Wenz C. Agilent App Note 5991-2885EN.
- Hörth P et al. Mol. Cell Proteomics 2006, 5:1968–1974.
- Suresh Babu CV. Agilent App Note 5990-6521EN.
- Agilent Protein 230 Kit Guide G2938-90055.
- Ning T et al. Agilent App Note 5991-2225EN.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.