Advantages of Ion Mobility QTOF for Characterization of BioPharma Molecules

Prezentace | 2015 | Agilent TechnologiesInstrumentace
Iontová mobilita, LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
Zaměření
Farmaceutická analýza
Výrobce
Agilent Technologies

Význam tématu


Ion mobility QTOF MS rozšiřuje klasické LC–MS analýzy o další dimenzi separace založenou na velikosti, tvaru a náboji iontů. Tato technologie je nezbytná pro charakterizaci složitých biopharma molekul, neboť zvyšuje čistotu spekter, zlepšuje limity detekce a umožňuje získat informace o konformaci biomolekul prostřednictvím přesného měření kolizního průřezu (CCS).

Cíle a přehled studie / článku


Prezentovaný dokument ozřejmuje vlastnosti nové drift ion mobility QTOF platformy Agilent 6560. Klíčové cíle zahrnují optimalizaci citlivosti pomocí elektrodynamických trychtýřů, zachování vysokého rozlišení iontové mobility a hmotnostního analyzátoru, rozšíření šířky pásma pro snímání rychlých IMS dat a integraci standardní CID kolizní buňky pro fragmentaci iontů.

Použitá metodika a instrumentace


Analytický tok zahrnoval elektrosprayové ionizační zdroje (ESI, AJS, NanoESI, ChipCube, APCI) a následné vedení iontů přes frontální trychtýř, akumulační a driftovou buňku a zadní trychtýř do QTOF hmotového analyzátoru. Systém pracuje v několika provozních režimech:
  • Mobility Separated Precursor Ion Mode
  • Mobility Separated All Ions Fragmentation Mode
  • Mobility Separated Targeted Precursor Ion Mode
  • Mobility Separated Targeted MS/MS Mode
Konkrétní nastavení dual AJS ESI zdroje (6560 IM Q-TOF MS):
  • Režim: pozitivní, rozšířený rozsah (do 10000 m/z)
  • Teplota plynu 250 °C, průtok 5 L/min, tlak nebulizéru 20 psig
  • Teplota a průtok slévacího plynu 275 °C, 12 L/min
  • VCap 4000 V, nozzle 2000 V, fragmentor 400 V
  • Rozsah m/z 300–10000, rychlost skenování 0,9 snímku/s
  • IM trap fill time 50000 µs, release time 300 µs

Hlavní výsledky a diskuse


Mobilní separace výrazně zvýšila specifitu analýzy, což prokázaly příklady:
  • Čistota signálu v syrovém bakteriálním extraktu – zvýšení poměru signál/šum po IMS filtrování
  • Rozlišení izomerů oligosacharidů (raffinóza vs. melezitóza) a komplexních glykanů
  • Detekce chybně vytvořených disulfidových vazeb peptidu Siamycin II
  • Studie konformací cytochromu c a monoklonálních protilátek IgG 1/2 v nativních a denaturovaných podmínkách
  • Kvantifikace poměru lékových nápojů (DAR) u konjugátů protilátek (ADC)
  • Řešení hexamerního komplexu glutamát dehydrogenázy s přesnou hodnotou CCS ~11869 Ų
Komparace s T-wave IMS ukázala, že drift IMS dosahuje rozlišení nad 80, má vyšší citlivost a přímé měření CCS s přesností 1–2 % oproti 5–10 % u konkurenčních systémů.

Přínosy a praktické využití metody


Technologie IM-QTOF přináší:
  • Další separační dimenzi pro složité směsi
  • Snížení detekčních limitů díky eliminaci rušivých šumů
  • Vyšší důvěru v identifikaci látek pomocí přesných CCS hodnot
  • Možnost rozlišení strukturálních konformací a izomerů
  • Podporu výzkumu a kontroly kvality biotechnologických výrobků a biosimilars

Budoucí trendy a možnosti využití


Očekávané směry rozvoje:
  • Integrované 4D přístupy spojující m/z, RT, IMS a TIC
  • Využití rozsáhlých databází CCS pro rychlé library search
  • Vysokoprůtokové aplikace v screeningových studiích
  • Pokročilá softwarová analýza a strojové učení pro zpracování komplexních dat
  • Rozšíření do glykomiky, proteomiky a strukturální biologie

Závěr


Drift ion mobility QTOF systém představuje robustní platformu pro rozšíření analytických možností v biopharma výzkumu a výrobě. Díky kombinaci vysokého IMS rozlišení, citlivosti a přesného měření CCS hodnot umožňuje spolehlivou analýzu a charakterizaci složitých biomolekulárních systémů.

Reference


  • Wong D. Advantages of Ion Mobility QTOF for Characterization of BioPharma Molecules. Agilent Technologies, ASMS IM-QTOF Workshop, 2015.
  • Blixt O. et al. A high-throughput glycan microarray… PNAS, 2004.
  • Schnier P.D. et al. Analytical Chemistry, 2010.

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

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

ADD A NEW DIMENSION TO YOUR RESEARCH WITH THE AGILENT 6560 ION MOBILITY Q-TOF LC/MS
The Agilent Ion Mobility Q-TOF Mass Spectrometer System
The Agilent Ion Mobility Q-TOF Mass Spectrometer System
2021|Agilent Technologies|Technické články
Small Molecule Ion Mobility Investigations into Cross-platform and Long-term Robustness of a CCS Metric
Comparison of Drift-tube Ion Mobility and Structures for Lossless Ion Manipulation(SLIM) for the Characterization of Polysorbate, Polyethers, Surfactants Compounds