LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, 2D-LC, GPC/SEC
ZaměřeníFarmaceutická analýza
VýrobceAgilent Technologies
Význam tématu
V oblasti vývoje a kontroly kvality monoklonálních protilátek (mAb) hrají analytické metody klíčovou roli při sledování kritických kvalitativních atributů (CQA), jako jsou agregace, glykosylace, deamidace, oxidace či mutace. Regulátoři vyžadují podrobné charakterizace strukturálních a posttranslačních modifikací, aby byla zajištěna bezpečnost a účinnost bioterapeutik.
Cíle a přehled studie
Text představuje soubor aplikovaných poznatků a řešení vyvinutých společností Agilent k rychlé a spolehlivé analýze mAb. Sdružuje několik přístupů: online 3D-LC/MS pro současné měření titeru, agregátů, hmotnosti a PTM; dvourozměrnou chromatografii pro agregaci a profil nabití; LC×LC-MS pro lokalizaci mutací v řetězcích; kvantifikaci deamidace a oxidace; a tříúrovňové řešení pro glykosylaci (intakt, subjednotky, peptidy a uvolněné oligosacharidy).
Použitá metodika a instrumentace
• Vícerozměrná LC (1D, 2D, 3D) kombinující protein A afinitu, SEC, WCX, RPLC, HILIC
• Agilent 1290 Infinity II 2D-LC / 3D-LC systémy s Quaternary a High-Speed pumpou
• Diode Array detektory a Jet Stream Q-TOF (Agilent 6530/6545XT AdvanceBio LC/Q-TOF)
• Automatizace přípravy vzorků pomocí platformy AssayMAP Bravo
• Software MassHunter BioConfirm pro identifikaci, dekonvoluci a kvantifikaci
• Speciální sloupce: PLRP-S, AdvanceBio SEC, Bio MAb, Bio SCX, Glycan Mapping HILIC
Hlavní výsledky a diskuse
• Online 3D-LC umožňuje během 90 min současně měřit titer, agregáty (HMW/LMW), molární hmotu, PTM i glykosylační profil s přesností RT <0,2 a %RSD<1 %
• Dvourozměrná srdcovitá LC (SEC×WCX) zkracuje analýzu agregace i variant nabití na 13 min s RT a plošnou přesností <0,1 %
• LC×LC peptide mapping odhalilo dvojitou bodovou mutaci v heavy chain biosimiláru infliximabu (T→S, K→I) identifikovanou per‐reziduálně
• Metoda peptide mapping s BioConfirm kvantifikuje deamidaci Asn a oxidaci Met během stresu s časovým průběhem a RSD<1,5 %
• Workflow pro glykosylaci: intakt mAb dekonvoluce odhalí hlavní glykoformy G0F/G1F/G2F; subjednotky (HC/LC) detailní rozložení; HILIC LC×LC glykopeptidy lokalizaci N-glykozylací; uvolněné glykany s InstantPC značením, sepárací citlivost a kvantifikace >15 špiček glykanů
Přínosy a praktické využití metody
- Integrované a automatizované workflow šetří čas i pracovní kapacitu laboratoří.
- Vyšší průchodnost vzorků pro screening a QC procesů v bioprodukci.
- Přesné stanovení CQA podporuje rozhodování v procesu vývoje mAb i clone selection.
- Možnost souladu s regulatorními požadavky a validace metod pro GMP fáze.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Další rozvoj multi‐attribute metod (MAM) s vyšší automatizací a AI‐powered datovou analýzou.
- Použití nových fází HILIC a ion‐mobility MS pro lepší separaci PTM a izomerů.
- On-line monitorování kritických atributů ve výrobní lince (Process Analytical Technology).
- Integrace s LIMS a cloudovými platformami pro centralizované řízení dat.
Závěr
Prezentované práce ukazují, že moderní kombinace 2D/3D LC, vysoce výkonné Q-TOF MS a robustní softwarové řešení umožňují komplexní a rychlou charakterizaci monoklonálních protilátek včetně detailního sledování glykosylace, agregace, oxidace, deamidace či mutací. Tyto přístupy významně zvyšují efektivitu analytických laboratoří a podporují vývoj a kontrolu kvality bioterapeutik.
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. Chromatographic, Electrophoretic and Mass Spectrometric Methods for the Analytical Characterization of Protein Biopharmaceuticals. Anal. Chem. 2016, 88, 480–507.
- Walsh G. Biopharmaceutical benchmarks 2018. Nat. Biotechnol. 2018, 36, 1136–1145.
- Stoll D.R. et al. Characterization of Therapeutic Antibodies and Related Products by Two-Dimensional Liquid Chromatography Coupled with UV Absorbance and Mass Spectrometric Detection. J. Chromatogr. B 2016, 1032, 51–60.
- Diepold K. et al. Simultaneous Assessment of Asp Isomerization and Asn Deamidation in Recombinant Antibodies by LC-MS following Incubation at Elevated Temperatures. PLoS One 2012, 7, e30295.
- Robinson N.E.; Robinson A.B. Prediction of Primary Structure Deamidation Rates of Asparaginyl and Glutaminyl Peptides through Steric and Catalytic Effects. J. Pept. Res. 2004, 63(5), 437–448.
- Rademacher T.W.; Williams P.; Dwek R.A. Agalactosyl Glycoforms of IgG Autoantibodies Are Pathogenic. Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A. 1994, 91, 6123–6127.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.