LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
ZaměřeníFarmaceutická analýza
VýrobceAgilent Technologies
Význam tématu
Multidimenzionální chromatografie spojená s nativní hmotnostní spektrometrií (MS) představuje moderní přístup pro komplexní charakterizaci monoklonálních protilátek. Spojení hydrofobní interakční chromatografie (HIC) s kationtovou výměnnou chromatografií (WCX) odstraňuje potřebu offline frakcionace, snižuje ztráty vzorku a významně zkracuje dobu analýzy. Tento postup je klíčový pro přesné sledování variant protilátek v biotechnologickém vývoji a kontrole kvality.
Cíle a přehled studie
- Vyvinout online 2D-LC workflow kombinující HIC a WCX s MS-kompatibilními těkavými pufry
- Umožnit selektivní přenos frakcí z první dimenze do druhé metodou heart-cut
- Demonstrace schopnosti separace a charakterizace variant protilátky mAb A v nativním stavu
Použitá metodika a instrumentace
- První dimenze: HIC na AdvanceBio HIC kolonce (4,6×100 mm, 3,5 µm) s pufrem amoniového acetátu
- Druhá dimenze: WCX na Agilent Bio WCX NP5 kolonce (4,6×250 mm, 5 µm)
- UHPLC systém: Agilent 1290 Infinity II
- MS detekce: Agilent 6545XT AdvanceBio LC/Q-TOF se zdrojem Dual AJS-ESI
- Parametry MS: rozsah m/z 2500–20000, drying gas 12 L/min při 350 °C, sheath gas 12 L/min při 300 °C, fragmentor 200 V, sběr 1 spektra/s
- Software: ChemStation C.01.07 pro heart-cut a MassHunter Workstation LC/MS Data Acquisition 10.0
Hlavní výsledky a diskuse
- Native HIC-MS: mAb A se dělí na jeden hlavní pík a tři menší; ionizační obal v m/z 5000–7000, nabíjecí stavy +21 až +29
- Native WCX-MS: identifikováno sedm dobře rozlišených píků – čtyři kyselé (A1–A4), jeden hlavní (M1) a dva bazické (B1–B2)
- 2D-HIC-WCX: čtyři hlavní frakce z HIC byly postupně heart-cut přeneseny do WCX; hlavní frakce vykázala kompletní rozlišení na kyselé, hlavní a bazické varianty; pre- a post-píky vykazovaly nízkou intenzitu a nízké rozlišení
- Orthogonalita HIC a WCX umožňuje rozšířenou charakterizaci variant v jediném běhu
Přínosy a praktické využití metody
- Bez offline frakcionace, minimalizace ztrát vzorku
- Úspora času a prostředků díky online 2D-LC workflow
- Možnost detekce nízkoabundantních variant
- Vysoké rozlišení heterogenity mAb v nativním stavu
Budoucí trendy a možnosti využití
- Aplikace na další biologické léky a virové vektory jako adeno-asociované viry
- Vývoj nových kombinací orthogonálních chromatografií
- Automatizace a pokročilá datová analýza včetně strojového učení
- Integrace do multi-attribute monitoring (MAM) workflow v biotechnologickém průmyslu
Závěr
Online 2D-LC workflow kombinující HIC a WCX s nativní MS nabízí rychlou a robustní platformu pro detailní charakterizaci variant monoklonálních protilátek. Metoda prokázala vysokou citlivost a selektivitu při analýze mAb A a představuje perspektivní nástroj pro biopharmaceutický vývoj a kontrolu kvality.
Reference
- Camperi J., Goyon A., Guillarme D., Zhang K., Stella C. Multi-dimensional LC-MS: the next generation characterization of antibody-based therapeutics by unified online bottom-up, middle-up and intact approaches. Analyst, 146(3), 747–769 (2021).
- Chen B., Peng Y., Valeja S.G., Xiu L., Alpert A.J., Ge Y. Online Hydrophobic Interaction Chromatography-Mass Spectrometry for Top-Down Proteomics. Analytical Chemistry, 88(3), 1885–1891 (2016).
- Wei B., Han G., Tang J., Sandoval W., Zhang Y.T. Native Hydrophobic Interaction Chromatography Hyphenated to Mass Spectrometry for Characterization of Monoclonal Antibody Minor Variants. Analytical Chemistry, 91(24), 15360–15364 (2019).
- Wu Z., Wang H., Tustian A., Qiu H., Li N. Development of a Two-Dimensional Liquid Chromatography-Mass Spectrometry Platform for Simultaneous Multi-Attribute Characterization of Adeno-Associated Viruses. Analytical Chemistry, 94(7), 3219–3226 (2022).
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.