LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, GPC/SEC
ZaměřeníFarmaceutická analýza
VýrobceAgilent Technologies
Význam tématu
Size exclusion chromatography coupled with mass spectrometry (SEC-MS) je nejdůležitější metodou pro analýzu monoklonálních protilátek (mAbs) za nondenaturačních podmínek, umožňuje detekci agregátů a fragmentů bez potřeby gradientu. Nicméně interakce s kovovými komponenty LC systému (nerez) a s částicemi stacionární fáze mohou vést k roztaženým špičkám, posunům retenčních časů a špatnému zotavení velkých molekul. Biokompatibilní průchod kapaliny je klíčový pro spojení SEC s MS bez offline desaltingu.
Cíle studie
Cílem studie bylo porovnat separační výkon tradičního nerezového LC systému a kolony s biokompatibilním řešením na bázi PEEK (polyether ether keton) pomocí Agilent 1290 Infinity II Bio LC a AdvanceBio SEC 200 Å PEEK-lined kolony. Studie testovala mobilní fáze: 150 mM fosfát (standardní) versus 100 mM a 50 mM octan amonný (volatile) s ohledem na chromatografické chování a kompatibilitu s MS.
Použitá instrumentace
- LC systémy: Agilent 1290 Infinity II (SST) a 1290 Infinity II Bio LC (biokompatibilní, bez železa, MP35N)
- Kolony: AdvanceBio SEC 200 Å, 1.9 µm, 4.6×150 mm (SST) a 2.1×150 mm (PEEK-lined)
- MS: Agilent 6545 LC/Q-TOF s technologií Jet Stream, ESI positive
- Pufry: 150 mM Na₂HPO₄/NaH₂PO₄ pH 7, 50 mM a 100 mM octan amonný
- Vzorky: gel filtration standard, trastuzumab, NISTmAb, brentuximab vedotin
Hlavní výsledky a diskuse
Na fosfátovém pufru dosáhly všechny kombinace SST i biokompatibilního systému dobrého rozlišení a zotavení HMW. Při použití octanu amonného klesl výkon na SST hardwaru – šířka a tailing špiček se zvýšily, HMW se ztratily. Biokompatibilní LC s PEEK-lined kolony udržel ostré špičky a obnovil HMW i při 50 mM octanu. SEC-MS analýza NISTmAb odhalila dimery, monomer s glykoformami G0, G0F, G1F, G2F a fragmenty LMW. Analýza ADC brentuximab vedotin ukázala rozdělení DAR 0–8, s DAR 4 jako hlavní, glykozylaci a subpopulaci s linkerem bez cytotoxinu.
Přínosy a praktické využití metody
Navržené biokompatibilní řešení umožňuje přímé spojení SEC a nativního MS bez offline desaltingu, což zrychluje workflow a zvyšuje spolehlivost QA/QC v biofarmaceutickém vývoji. Klíčovým atributem je schopnost přesně měřit agregáty, glykoformy a DAR u ADC.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se rozšíření metody na další proteinové léky a ADC, integrace s 2D-LC pro komplexní profilování a využití pokročilých MS analyzátorů a bioinformatických nástrojů pro detailní strukturální charakterizaci.
Závěr
Studie zdůrazňuje nezbytnost biokompatibilního průchodu pro nativní SEC/MS mAb. Agilent 1290 Infinity II Bio LC systém spolu s PEEK-lined AdvanceBio SEC kolonou a octanovým mobilem poskytuje vynikající rozlišení, vysokou návratnost HMW a robustní přímé hyphenování s MS.
Reference
- Sandra K. et al. Modern Chromatographic and Mass Spectrometric Techniques for Protein Biopharmaceutical Characterization. J. Chromatogr. A 2014, 1335, 81–103.
- Fekete S. et al. Theory and Practice of Size Exclusion Chromatography for the Analysis of Protein Aggregates. J. Pharm. Biomed. Anal. 2014, 101, 161–173.
- Fekete S. et al. Chromatographic, Electrophoretic, and Mass Spectrometric Methods for the Analytical Characterization of Protein Biopharmaceuticals. Anal. Chem. 2016, 88, 480–507.
- Goyon A. et al. Unravelling the Mysteries of Modern Size Exclusion Chromatography – the Way to Achieve Confident Characterization of Therapeutic Proteins. J. Chromatogr. B 2018, 1092, 368–378.
- Arakawa T. et al. The Critical Role of Mobile Phase Composition in Size Exclusion Chromatography of Protein Pharmaceuticals. J. Pharm. Sci. 2010, 99, 1674–1692.
- Goyon A. et al. Evaluation of Size Exclusion Chromatography Columns Packed with Sub-3 μm Particles for the Analysis of Biopharmaceutical Proteins. J. Chromatogr. A 2017, 1498, 80–89.
- Schneider S.; Jegle U.; Dickhut C. Size Exclusion Chromatography Analysis of Antibody Drug Conjugates. Agilent Technologies application note 5991-8244EN, 2017.
- Sandra K. et al. Characterizing Monoclonal Antibodies and Antibody–Drug Conjugates Using 2D-LC-MS. LCGC Europe 2017, 30, 149–157.
- Vanhoenacker G.; Sandra P.; Sandra K. Minimizing the Risk of Missing Critical Sample Information by Using 2D-LC. LCGC Europe 2022, 35, 348–353.
- Vandenheede I.; Sandra P.; Sandra K. Denaturing and Native Size-Exclusion Chromatography Coupled to High-Resolution Mass Spectrometry for Detailed Characterization of Monoclonal Antibodies and Antibody–Drug Conjugates. LCGC Europe 2019, 32, 304–311.
- Goyon A. et al. Characterization of 30 Therapeutic Antibodies and Related Products by Size Exclusion Chromatography: Feasibility Assessment for Future Mass Spectrometry Hyphenation. J. Chromatogr. B 2017, 1065–1066, 35–43.
- Murisier M. et al. The Importance of Being Metal-Free: The Critical Choice of Column Hardware for Size Exclusion Chromatography Coupled to High Resolution Mass Spectrometry. Anal. Chim. Acta 2021, 1183, 338987.
- Nägele E. Elevate Your mAb Aggregate Analysis. Agilent Technologies application note 5994-2709EN, 2020.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.