GPC/SEC
ZaměřeníProteomika
VýrobceWaters
Význam tématu
Ion-exchange chromatography spojená s multiúhlovým rozptylem světla (IEX-MALS) nabízí přesné určení molární hmotnosti a velikosti proteinů, jejich komplexů a peptidů v heterogenních směsích. Metoda překonává omezení běžně používaného SEC-MALS tam, kde sloupcová velikostní exkluze nedokáže rozlišit např. izoformy či varianty proteinu. Díky vysoké selektivitě separace podle povrchového náboje je IEX-MALS klíčová pro kontrolu kvality bioterapeutik, identifikaci modifikovaných forem a stanovení složení složitých vzorků.
Cíle a přehled studie / článku
Autoři představují metodiku IEX-MALS jako nástroj pro:
- absolutní stanovení molární hmotnosti a hydrodynamického poloměru proteinů,
- odlišení a kvantifikaci proteových oligomerů a posttranslačních modifikací,
- charakterizaci monoklonálních protilátek (mAb) a bovinního sérového albuminu (BSA).
Použitá metodika a instrumentace
Analýzy proběhly na systému AKTA pure FPLC s UV detektorem (280 nm), miniDAWN MALS a vestavěným QELS DLS detektorem. Pro koncentraci vzorku byla použita optická detekce UV a v závislosti na profilu soli i diferenciální refraktometr Optilab dRI. Data zpracovávalo softwarové prostředí ASTRA.
Hlavní výsledky a diskuse
- BSA – monomer, dimery a trimery se separují lineárním či stupňovitým salinickým gradientem; optimální rozlišení dimerních forem a fragmentů bylo dosaženo kombinací krokového a gradientového eluce.
- mAb1 a mAb2 – metodou SEC-MALS se jeví jako homogenní monomery, zatímco CIEX-MALS odhaluje a separuje lehké rozdíly v poplatcích (acidické/ bazické varianty), které vykazují shodné molární hmotnosti a velmi podobné hydrodynamické poloměry.
Přínosy a praktické využití metody
IEX-MALS umožňuje:
- přímou a absolutní charakterizaci molekulové hmotnosti bez kalibrace sloupce,
- rozlišení izoformních a nabíjecích variant bioterapeutik,
- analýzu vzorků, které nelze adekvátně separovat velikostní exkluzí.
Budoucí trendy a možnosti využití
- rozšíření IEX-MALS na preparativní kolony pro optimalizaci purifikačních procesů,
- kombinace s dalšími orthogonálními technikami separace (např. afinitní chromatografií),
- aplikace na velké biomolekuly jako IgM, virus-like particle nebo nanodisky.
Závěr
IEX-MALS představuje výkonné doplňkové řešení k SEC-MALS pro detailní analýzu proteinů a jejich variant. Díky vysoké citlivosti a selektivitě separace podle náboje je metoda vhodná pro kontrolu kvality bioterapeutik, identifikaci jemných variant a analýzu složitých biologických směsí.
Reference
- Wyatt P. J. Light scattering and the absolute characterization of macromolecules. Anal Chim Acta. 1993;272.
- Folta-Stogniew E., Williams K. R. Determination of molecular masses of proteins in solution: HPLC-SEC and laser light scattering. J Biomol Tech. 1999;10:51–63.
- Amartely H., Avraham O., Friedler A., Livnah O., Lebendiker M. Coupling Multi Angle Light Scattering to Ion Exchange chromatography (IEX-MALS). Sci Rep. 2018;8:6907.
- Khawli L. A. et al. Charge variants in IgG1. MAbs. 2010;2:613–624.
- Du Y. et al. Chromatographic analysis of the acidic and basic species of recombinant monoclonal antibodies. MAbs. 2012;4:578–585.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.