A HIGHLY VERSATILE CYCLIC ION MOBILITY – MASS SPECTROMETER FOR ROUTINE TO IN-DEPTH BIOPHARMACEUTICAL CHARACTERIZATION

Postery | 2021 | Waters | ASMSInstrumentace
Iontová mobilita, LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
Zaměření
Farmaceutická analýza
Výrobce
Waters

Význam tématu


Monoklonální protilátky vykazují výraznou strukturální rozmanitost díky různým posttranslačním modifikacím vznikajícím během výrobního procesu. Pro detailní charakterizaci jak primární, tak vyšších strukturálních úrovní se stále častěji využívá kombinace hmotnostní spektrometrie s iontovou mobilitou a kolizně indukovaného rozvinutí. Tyto přístupy umožňují měřit kolizní průřezy, rozlišovat konformační izomery a sledovat stabilitu komplexů v plynném stavu.

Cíle a přehled studie


Cílem studie bylo ověřit schopnosti nové platformy SELECT SERIES Cyclic IMS Q-TOF hmotnostního spektrometru při rutinní i hloubkové biopharma charakterizaci tří variant IgG1 monoklonálních protilátek. Studie zahrnovala subjednotkovou analýzu, peptidové mapování, analýzu uvolněných glykosidů a nativní kolizně indukované rozvinutí (CIU) pro detekci nízkomolekulárních posttranslačních modifikací a conformačních rozdílů.

Použitá metodika a instrumentace


  • Příprava vzorků: redukce DTT, odglykosylace PNGase F, alkylace iodooctanem a digesce Trypsin/LysC.
  • LC-MS analýzy: top-down MSE pro subjednotky, single-pass HDMSE pro peptidové mapování, HILIC UPLC pro RFMS značené glykany.
  • Nativní analýzy: výměna pufru na amonný acetát, nanospray pro native MS, iontová mobilita a CIU zpracovaná v CIUSuite 2.
  • Hmotnostní spektrometrie: SELECT SERIES Cyclic IMS Q-TOF, UNIFI software pro celé workflow.

Hlavní výsledky a diskuse


Výsledky prokázaly vysoké rozlišení až ~66 000 pro nabité stavy lehkého řetězce a 85–97 % pokrytí sekvence při peptidovém mapování. Uvolněné glykany A2G1 byly separovány na dvě chromatografické špičky odpovídající izomerům, které se dále rozlišily pomocí trojnásobného průchodu iontovou mobilitou. CIU fingerprint odhalilo odlišné rozvíjení tří variant protilátek, reflektující odlišnosti v sekvencích a disulfidových vazbách. Naměřené kolizní průřezy CCS poskytly další konfirmační údaje o supramolekulární struktuře.

Přínosy a praktické využití metody


Platforma umožňuje integrální charakterizaci monoklonálních protilátek na jediné přístrojové konfiguraci. Kombinace subjednotkové analýzy, peptidového mapování, glykanové analýzy a CIU poskytuje komplexní pohled na PTM a conformační stabilitu, což usnadňuje QC, vývoj formulací a sledování stability produktů.

Budoucí trendy a možnosti využití


Další rozvoj lze očekávat v oblasti monitorování stability pod různými stresovými podmínkami (teplota, pH, mrazení/rozmrazování), rozšíření na jiné biologické molekuly a integraci pokročilých algoritmů strojového učení pro automatizaci datové analýzy a interpretace komplexních CIU fingerprintů.

Závěr


Studie potvrdila univerzálnost a výkonnost Cyclic IMS Q-TOF hmotnostního spektrometru pro rutinní i hloubkovou biopharma charakterizaci monoklonálních protilátek. Kombinace vysokého rozlišení, iontové mobility a kolizně indukovaného rozvinutí přináší bohaté strukturální informace nepostradatelné pro vývoj a kontrolu jakosti.

Reference


  • Daniel A. Polasky, Sugyan M. Dixit, Sarah M. Fantin a Brandon T. Ruotolo. CIUSuite 2: Next-Generation Software for the Analysis of Gas-Phase Protein Unfolding Data. Anal. Chem. 2019, DOI: 10.1021/acs.analchem.8b05762

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

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Structural Characterization of Glycated Monoclonal Antibodies Using Collision Induced Unfolding on the SELECT SERIES™ Cyclic™ IMS Mass Spectrometer
TANDEM ION MOBILITY COUPLED WITH MASS SPECTROMETRY FOR GAS PHASE UNFOLDING STUDIES
Characterization of Biotherapeutics with High-Resolution Ion Mobility-Mass Spectrometry
Waters Cyclic IMS P20 Mass Spectrometer
Waters Cyclic IMS P20 Mass Spectrometer
2026|Waters|Brožury a specifikace