Příprava vzorků, Spotřební materiál, HPLC
ZaměřeníFarmaceutická analýza
VýrobceWaters
Význam tématu
N-glykany jsou klíčovým atributem bioterapeutik, protože ovlivňují skládání, konformaci, stabilitu a klinickou účinnost terapeutických proteinů. Analýza N-glykanů je technicky náročná vzhledem k jejich strukturální heterogenitě a citlivosti na podmínky výroby. U disulfidově bohatých glykoproteinů, jako je lidský choriový gonadotropin (hCG), mohou disulfidové můstky omezovat přístup enzymu PNGase F a vyžadují redukční kroky pro úplné uvolnění glykanů.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem tohoto příspěvku je představit zautomatizovaný protokol pro redukci, uvolnění, značení a purifikaci N-glykanů z disulfidově bohatých glykoproteinů pomocí RapiFluor-MS reagencie na platformě Andrew+ Pipetting Robot. Metoda byla ověřena na standardní monoklonální protilátce (mAb) a na komplexním hCG, s důrazem na rychlost, reprodukovatelnost a vhodnost pro rutinní QC i výzkum.
Použitá metodika
Protokol zahrnuje následující kroky:
- Redukce disulfidových můstků a denaturace bílkoviny pomocí DTT a surfaktantu RapiGest při 90 °C.
- Deglykozylace enzymem PNGase F při 50 °C.
- Značení uvolněných glykanů RapiFluor-MS činidlem a quenching 0,5 M roztokem amonium acetátu (volitelné pro HILIC separaci).
- Purifikace glykanů na HILIC µElution desce, oplach 1 % formicou v 90 % acetonitrilu a eluční kroky pro odstranění přebytečného štíticího činidla.
Použitá instrumentace
- Andrew+ Pipetting Robot umístěný v chemické digestoři s konfigurací 2–3 řad domino modulů.
- ACQUITY UPLC H-Class PLUS Bio System
- FLR detektor (excitace 265 nm, emise 425 nm)
- ACQUITY UPLC Glycan BEH Amide Column, 1.7 µm, 2.1×150 mm, 130 Å
- Mobilní fáze A: 50 mM amonium formiát, pH 4.4; B: acetonitril
- Empower 3 software pro řízení a vyhodnocení dat
Hlavní výsledky a diskuse
- Pro mAb byly chromatografické profily redukčního i neredukčního protokolu komparabilní s RSD ≤ 5 % pro hlavní glykoformy.
- Automatizovaná příprava až 32 vzorků za hodinu dosahovala srovnatelné výtěžnosti a reprodukovatelnosti vůči manuální přípravě.
- U hCG umožnila redukce DTT uvolnění glykanů, které při neredukčním postupu nebyly plně přístupné, což se projevilo zvýšením intenzit vybraných píků.
- Relativní podíly devíti klíčových glykanových složek hCG vykázaly RSD ≤ 7 % napříč manuálními i automatizovanými běhy.
Přínosy a praktické využití metody
- Rychlá automatizace až 32 vzorků za 1–1,1 hodiny.
- Vysoká reprodukovatelnost a konzistence vhodná pro QC i výzkum.
- Kompatibilita s komerčními i akademickými laboratořemi.
Budoucí trendy a možnosti využití
Metodu lze rozšířit na další disulfidově bohaté a strukturálně komplexní glykoproteiny, včetně bioterapeutik a biomarkerů. Další miniaturizace, integrace s online hyphenovanými systémy a vývoj nových štíticích reagencií a chromatografických fází slibují zvýšení citlivosti, throughput a snížení nákladů.
Závěr
Automatizovaný RapiFluor-MS redukční protokol na platformě Andrew+ nabízí rychlý, reprodukovatelný a QC-přátelský postup pro uvolnění a analýzu N-glykanů z disulfidově bohatých glykoproteinů, jak bylo prokázáno na mAb i hCG. Výnosy a relativní obsahy glykanů jsou srovnatelné s manuálními metodami, což potvrzuje vhodnost metody pro rutinní i výzkumné aplikace.
Reference
- Varki A. a kol. Essentials of Glycobiology, Cold Spring Harbor Laboratory Press, 2017.
- Zhang P. et al. Drug Discovery Today, 2016, 21(5), 740–765.
- Hires M. et al. Diagnostics, 2019, 9(4), 156.
- Biskup K. et al. Glycoconjugate Journal, 2020, 37(5), 599–610.
- Lauber M. A. et al. Analytical Chemistry, 2015, 87(10), 5401–5409.
- Koza S. M. et al. Waters Application Note 720005506EN, 2020.
- Reed C. E. et al. Waters Application Brief 720007008EN, 2020.
- Waters Brochure 720006992EN, 2021.
- Waters Brochure 720006991EN, 2020.
- Lauber M. A. et al. Waters Application Note 720005275EN, 2015.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.