Multiple Critical Quality Attributes Assessment of mAbs for Process Control

Význam tématu

Monoklonální protilátky (mAb) patří k nejdůležitějším biopharmaceutickým léčivům. Během jejich výroby, purifikace a formulace mohou vznikat změny, jako agregace či modifikace náboje, které ovlivňují účinnost a bezpečnost. Online a automatizovaný monitoring kritických kvalitativních atributů (CQA) během bioprocesu je proto klíčový pro rychlou a spolehlivou kontrolu kvality produktu.

Cíle a přehled studie

Cílem tohoto application note je předvést použití Agilent InfinityLab Online LC Solution s heart-cutting 2D-LC experimentem pro automatizované řízení procesu výroby mAb. Ukázáno je simultánní stanovení titru v první dimenzi (Protein A chromatografie) a ve druhé dimenzi analýza agregátů metodou velikostní exkluze (SEC) nebo distribuovaných nabíjecích variant (IEC). Výsledky jsou vyhodnoceny a zobrazeny v reálném čase v Agilent Online LC Monitoring Software.

Použitá metodika a instrumentace

Metoda kombinuje:

• První dimenzi: afinitní Protein A chromatografie k obohacení a stanovení titru mAb.
• Druhý dimenze: přepínání mezi SEC a IEC kolónami pomocí výběrového ventilu pro hodnocení agregátů a nabíjecích variant.

Vzorek (rituximab 7 g/L) je odebírán přímou injekcí řízenou Agilent Online LC Monitoring Software. Srdcem je Agilent 1290 Infinity II 2D-LC System s Protein A a SEC/IEC kolónami, řízený Agilent Valve Drive a monitorovaný DAD detektory.

Použitá instrumentace

• Agilent 1290 Infinity II 2D-LC System
• Agilent 1260 Infinity II Online Sample Manager
• Agilent 1290 Infinity II DAD detektory (G7117B) pro obě dimenze
• Agilent InfinityLab 2D-LC Valve (G4236A) a Valve Drive (G1170A)
• Agilent Multicolumn Thermostat (MCT, G7116B)
• Softwarové nástroje: OpenLab CDS 2.6, Agilent 2D-LC Software, Agilent Online LC Monitoring Software

Hlavní výsledky a diskuse

Cílené měření titru v první dimenzi prokázalo hodnoty 7,13 g/L (RSD 1,15 %) při následné SEC a 7,17 g/L (RSD 0,94 %) při IEC. V druhé dimenzi SEC bylo zjištěno 97,7 % monomeru, 0,16 % HMW agregátů a 2,13 % nízkomolekulárních komponent. IEC identifikovala hlavní nabíjecí variantu s 83,95 % a zbytek jako kyselé či zásadité formy. Agilent Online LC Monitoring Software umožňuje sledovat trendy titru, monomeru a hlavních variant v reálném čase.

Přínosy a praktické využití metody

• Automatizace a zkrácení doby analýzy pro on-line kontrolu kvality (PAT).
• Simultánní vyhodnocení více CQAs ve dvou dimenzích bez přerušení produkční linky.
• Možnost integrovat MAM (multi-attribute method) analýzu intact mAb během bioprocesu.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Propojení s reálnými bioreaktory a pokročilá aseptická odběrová zařízení.
• Rozšíření na další kvalitativní atributy a další chromatografické dimenze.
• Aplikace strojového učení pro predikci a optimalizaci bioprocesu na základě on-line dat.

Závěr

Tato studie ukázala, že Agilent InfinityLab Online LC Solution s heart-cutting 2D-LC experimen­tem poskytuje komplexní a automatizované řešení pro stanovení titru, agregátů a nabíjecích variant mAb v reálném čase. Metoda zrychluje rozhodovací proces, snižuje náklady a podporuje implementaci PAT v biofar­maceutické výrobě.

Reference

1. Bonnington L.; Naegele E.; Kutscher D. Online LC Monitoring of Downstream Processing in the Production of Therapeutic mAbs. Agilent application note 5994-5186EN, 2022.
2. Chemmalil L.; Naegele E.; Kutscher D. An automated Sampling System for Online Monitoring as a PAT Tool. Agilent application note 5994-3716EN, 2021.
3. Sandra K. et al. Determination of Multiple Attributes of Monoclonal Antibodies. Agilent application note 5994-3521EN, 2021.
4. Agilent InfinityLab 2D-LC ProtA-SEC Kit and Service. Agilent data sheet 5994-3630EN, 2021.