LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/Orbitrap, GPC/SEC
ZaměřeníFarmaceutická analýza
VýrobceThermo Fisher Scientific
Význam tématu
Peptidové mapování a analýza intaktní hmotnosti jsou klíčové pro charakterizaci bioterapeutických proteinů. Díky složitosti a variabilitě těchto molekul je nutné potvrdit správnou aminokyselinovou sekvenci, disulfidické vazby a přítomnost posttranslačních modifikací. Jedna jednotná platforma umožňuje zjednodušit workflow, zvýšit reprodukovatelnost a snížit pracovní náročnost laboratoří.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo demonstrovat využití jediné LC-MS platformy Thermo Scientific pro komplexní charakterizaci rekombinantního proteinu somatotropinu. Metoda zahrnuje automatizované trávení enzymem trypsin pomocí SMART Digest kitu, rychlou chromatografii a vysoce přesnou hmotnostní analýzu intaktního proteinu pod denaturačními i nativními podmínkami.
Použitá metodika a instrumentace
- UHPLC Vanquish Flex Quaternary se Sampler FT a diodovým detektorem
- Orbitrapový analyzátor Q Exactive HF BioPharma
- Kolony: Acclaim VANQUISH C18, MAbPac RP, Acclaim SEC-300
- Příprava vzorků: SMART Digest kit, redukce DTT, TCEP
- Software: BioPharma Finder 2.0, Chromeleon CDS
Hlavní výsledky a diskuse
- Kompletní peptidová sekvence somatotropinu potvrzena 100% pokrytím
- Správné disulfidické vazby identifikovány na nevyredukovaných vzorcích
- Detekce a kvantifikace posttranslačních modifikací (deamidace, oxidace, izomerizace) na úrovni jednotek procent
- Rychlý a reprodukovatelný enzymatický digest během 5–15 minut s minimem manuálních chyb
- Intaktní hmotnost proteinu pod denaturačními i nativními podmínkami odhalila monoisotopickou hmotnost s odchylkou <2 ppm
Přínosy a praktické využití metody
- Konsolidace více kontrolních atributů (sekvence, vazby, PTM) na jednom přístroji
- Úspora času – kompletní workflow do jedné hodiny
- Jednoduchá implementace do rutinního QA/QC bez hlubokých znalostí hmotnostní spektrometrie
- Možnost použití pouze MS signálu pro QC metodiku s přímou identifikací a kvantifikací
Budoucí trendy a možnosti využití
- Rozšíření workflow na další bioterapeutika a komplexní proteiny
- Integrace plně automatizovaných systémů přípravy vzorků
- Použití nativní MS pro studium vyšších struktur a komplexů proteinů
- Analytické metody založené na pokročilých algoritmech a umělé inteligenci pro rychlou interpretaci dat
Závěr
Jednotná LC-MS platforma ukázala vysokou robustnost, reprodukovatelnost a efektivitu pro peptidové mapování i analýzu intaktního proteinu. Výsledkem je plná sekvenční validace, přesná detekce vazeb a kvantifikace modifikací v jediném workflow, snadno použitelném v rutinních laboratořích.
Reference
- Rogers RS et al. Development of a quantitative mass spectrometry multiattribute method for characterization of biologics, mAbs. 2015;7(5):881–890.
- Ren D et al. An improved trypsin digestion method minimizes digestion-induced modifications. Anal Biochem. 2009;392:12–21.
- Kollipara L, Zahedi RP. Protein carbamylation: in vivo modification or in vitro artefact? Proteomics. 2013;13:941–944.
- Samonig M et al. SMART Digest compared to classic in-solution digestion of rituximab. Thermo Fisher Scientific Application Note 1159, 2016.
- SMART Digest Kit Technical Guide. Thermo Fisher Scientific, 2015.
- Samonig M, Scheffler K. LC/MS analysis of rituximab using Q Exactive. Thermo Fisher Scientific Application Note 591, 2013.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.