HPLC, LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
ZaměřeníFarmaceutická analýza
VýrobceShimadzu
Význam tématu
Analýza N-vázaných glykosidických přívěsků u monoklonálních protilátek a biosimilars je klíčová pro zajištění jejich stability, rozpustnosti a správné biologické aktivity. Různá glykosylace může ovlivnit farmakokinetiku, imunogenitu a efektivitu terapeutických proteinů, což z ní činí jednu z hlavních kritických kvalitativních atribut (CQA) v procesu vývoje a výroby bioterapeutik.
Cíle a přehled studie / článku
Studie se zaměřila na:
- Vyvinutí robustní metody oddělení a identifikace N-vázaných glykánů u modelových proteinů (RNase B), referenčního monoklonálního protilátkového standardu NIST mAb a biosimilárního léku Avastin.
- Optimalizaci chromatografie použitím Restek Raptor Polar X kolony kombinující iontovou výměnu se HILIC retencí.
- Posouzení hmotnostní přesnosti Q-ToF spektrometru Shimadzu LCMS-9030 a využití softwarového workflow od Protein Metrics pro automatizovanou analýzu glykánů.
Použitá metodika a instrumentace
Metoda zahrnovala:
- Deglykosylaci proteinů pomocí enzymu PNGase F v pufru ammonium hydrogenuhličitanu.
- Odstranění uvolněných glykánů extrakcí na C4 ZipTip pipetových hrotech a vysušení.
- Fluorescenční značení procainamidem a čistění na SPE sacharidových cartrech.
- Chromatografii na Raptor Polar X kolóně se zásadní hybnou fází: mobilní fáze A (0,5 % kyselina mravenčí ve vodě), B (90:10 acetonitril:voda s 20 mM amonnou formiátovou pufrovací solí, pH 3), gradient 88→10 % B při 0,4 mL/min, 40 °C.
- Detekci fluorescencí (Ex 310 nm, Em 370 nm) a vysokorozlišovací Q-ToF MS v módu DDA (m/z 500–2200).
Hlavní výsledky a diskuse
Chromatogramy modelového RNase B prokázaly vynikající baseline separaci vysokomanózových glykánů Man5–Man9. U monoklonálního standardu NIST mAb a Avastinu biosimiláru byly rozlišeny a identifikovány komplexní a hybridní glykány včetně fukozylovaných a galaktosylovaných forem. Všechny analyzované glykány vykázaly hmotnostní odchylku menší než 5 ppm (u NIST mAb max. 6 ppm). Normalizované plochy chromatogramů byly znázorněny jako koláčové diagramy pro srovnání relativní distribuce glykánových forem mezi vzorky. MS/MS fragmentační spektra klíčových glykánů potvrdila charakteristické fragmenty tetrapentasacharidového jádra.
Přínosy a praktické využití metody
Tato analytická workflow umožňuje:
- Rychlé a citlivé profilování glykánových forem u terapeutických protilátek a biosimilars.
- Splnění požadavků kvalitativních atribut pro procesní validaci (QbD).
- Automatizovanou analýzu a reporting díky softwaru Protein Metrics Detached Glycan, integrující výsledky chromatografie a MS.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekávané směry rozvoje zahrnují:
- Rozšíření na komplexní glykoproteomiku s integrovaným online odběrem vzorku a digesčními moduly.
- Využití umělé inteligence pro predikci a kvantifikaci neznámých glykánových forem.
- Implementaci nativní MS pro analýzu intaktních protilátek a jejich glykovariant.
- Standardizaci metodiky pro regulované prostředí QA/QC.
Závěr
Kombinace Raptor Polar X kolony a vysokorozlišovacího Q-ToF MS poskytuje robustní platformu pro detailní charakterizaci N-vázaných glykosidů na monoklonálních protilátkách a biosimilars. Výsledky potvrzují vysokou hmotnostní přesnost, citlivost a reprodukovatelnost metody, což přispívá k efektivnímu monitorování CQA v biotechnologické výrobě.
Reference
- Shen, H. et al. Development and validation of therapeutic antibodies. Journal of Biomedical Science. 2019;26:92.
- Smith, J. Defining critical quality attributes in the pharmaceutical manufacturing process. GxP-cc News. 2014.
- Shimadzu Application Note LCMS-103: NIST mAb Workflow QToF.
- Ludger Procainamide Glycan Labeling Kit User Guide. Ludger Ltd. 2020.
- Supelco Discovery Glycan SPE Tubes Technical Bulletin. Sigma-Aldrich. 2019.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.