Iontová mobilita, LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
ZaměřeníFarmaceutická analýza
VýrobceWaters
Význam tématu
Proteinová izomerizace, zejména přeměna z residue kyseliny asparagové (Asp) na isoasparagovou (isoAsp), může výrazně ovlivnit biologickou aktivitu, stabilitu a bezpečnost bioterapeutik. Vysoce citlivé a selektivní analytické metody pro rozlišení těchto isomerů jsou proto nezbytné při vývoji a kontrole kvality biologických léčiv.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem práce bylo ukázat schopnost cyklické iontové mobilní spektrometrie (cIMS) ve spojení s hmotnostní spektrometrií (MS) rozlišit a charakterizovat isomery Asp a isoAsp v peptidových modelech relevantních pro bioterapeutika. Studie prezentuje separaci isobarických izomerů beta-amyloidu 1–16 a tryptického peptidu z části těžkého řetězce monoklonální protilátky trastuzumabu (TmAb HC T12).
Použitá metodika a instrumentace
- Vzorky: syntetické peptidy beta-amyloid 1–16 a TmAb HC T12 obsahující Asp/isoAsp (0,5 µM v 10 mM acetátu amonného); redukovaný, alkylovaný a trypticky štěpený TmAb.
- Chromatografie: ACQUITY H-Class LC pro oddělení tryptických štěpků.
- cIMS systém: SELECT SERIES Cyclic IMS pro vícenásobné průchody a iontovou mobilitu s možností „slicing“ a opětovné injekce pro IMSn.
- Detekce: HDMSE (DIA s iontovou mobilitou) a cílené HDMS/MS (CID, ECD).
Hlavní výsledky a diskuse
- Single-pass IMS nedokázalo rozlišit Asp/isoAsp izomery, zatímco po 15–20 průchodech cIMS byla dosažena baseline separace.
- Metoda „slicing“ umožnila selekci iónů po první separaci, jejich opětovné vložení a generování fragmentů (IMSn), čímž se odhalila odlišná konformace peptidových fragmentů b7 a y10 pro Asp vs isoAsp.
- ECD fragmentace následovaná IMS ukázala rozdíly v driftovém čase a m/z pro štěpné ionty, což potvrdilo lokalizaci izomerizace na sedmém zbytku.
- Online LC–HDMSE a cílené HDMS/MS poskytly komplementární informaci pro analýzu TmAb digestu a srovnání s referenčními stanovami.
Přínosy a praktické využití metody
- Vysoká selektivita a citlivost rozlišení isobarických peptidových izomerů.
- Možnost lokalizovat místo izomerizace přímo na úrovni fragmentů.
- Aplikovatelnost pro kontrolu kvality a stability bioterapeutik, kde izomerizace může ovlivnit účinnost a imunogenicitu.
Budoucí trendy a možnosti využití
Další směřování výzkumu bude zahrnovat rozšíření metody na komplexnější proteomické vzorky, optimalizaci počtu průchodů cIMS pro rychlé analýzy a integraci s dalšími technikami (např. top-down MS) za účelem detailního zkoumání posttranslačních modifikací.
Závěr
Cyklická iontová mobilní spektrometrie v kombinaci s hmotnostní spektrometrií prokázala vysokou univerzálnost při separaci a charakterizaci Asp vs isoAsp isomerů v peptidových modelech. Metoda nabízí novou úroveň rozlišení konformačních rozdílů a umožňuje cílenou IMSn fragmentaci pro přesné lokalizace izomerizace.
Reference
- Zheng, X; Chem Commun (Camb). 2017. 53(56):7913–7916.
- Yang, H; J Proteome Res. 2009. 8(10):4615–4621.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.