A High Throughput LC-MS Method for Cell Culture Media Nutrient and Metabolite Analysis Supporting Upstream Bioprocessing

Postery | 2024 | Waters | ASMSInstrumentace
Příprava vzorků, LC/MS, LC/TOF, LC/HRMS
Zaměření
Farmaceutická analýza
Výrobce
Waters

Význam tématu


Přesné a rychlé stanovení živin a metabolitů v kultivačním médiu hraje klíčovou roli v optimalizaci bioprocesů. Rychlé metody analýzy umožňují okamžité rozhodování a zkracují dobu odezvy v QA/QC i průmyslové výrobě biofarmak.

Cíle a přehled studie / článku


Cílem studie bylo vyvinout a validovat vysoce průchodovou LC-MS metodu s dobou analýzy 9 minut pro kvantifikaci více než 220 živin a metabolitů v buněčném médiu. Metoda byla porovnána s konvenčním 20minutovým protokolem i BioProfile FLEX2 analyzátorem.

Použitá metodika a instrumentace


Vzorky odpadního média vznikly při fed-batch bioprocesu s NISTCHO buňkami v CHO Fed-batch médiu. Příprava probíhala automatizovaně pomocí pipetovacího robota Andrew+ s ředěním 1:400 v 0,1 % kyselině mravenčí a interním standardem (stabilně značený tyrosin). Chromatografická separace byla provedena na reverzní fázi bez derivatizace na BioAccord LC-MS systému (Waters). Data byla zpracována pomocí waters_connect workflow pro multivariační analýzu.

Hlavní výsledky a diskuse


  • Metoda pokrývá více než 220 sloučenin, včetně 26 aminokyselin se spolehlivou separací izobarických párů.
  • Vynikající korelace výsledků mezi 9min a 20min metodou pro všechny analyty, potvrzená i v porovnání s BioProfile FLEX2.
  • Lineární rozsahy, přesnost a preciznost splňují kritéria (±20% odchylka) vhodná pro bioprocesní aplikace.
  • Robustnost a reprodukovatelnost metody byla potvrzena duplikátními měřeními a různými podmínkami krmení.

Přínosy a praktické využití metody


  • Zkrácení doby analýzy o 50 % zvyšuje kapacitu analýzy vzorků.
  • Nízký objem vzorku (<10 µL) a minimalizovaná příprava šetří čas a materiál.
  • Metoda podporuje rychlé rozhodování při vývoji a optimalizaci bioprocesů.

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Integrace s pokročilým bioprocesním automatizačním vybavením pro online monitoring.
  • Rozšíření o další třídy metabolitů a lipidy pro komplexní buněčné profilování.
  • Využití umělé inteligence pro prediktivní modelování a optimalizaci procesu.

Závěr


Návržená 9min LC-MS metoda nabízí rychlou, robustní a citlivou analýzu živin a metabolitů v buněčném médiu srovnatelnou s dlouhodobými protokoly. Spojení s waters_connect a bioprocesními walk-up řešeními značně usnadňuje její implementaci v průmyslu i výzkumu.

Reference


  1. Waters application note P/N 720008170: Introducing a Rapid Throughput LC-MS Method for Cell Culture Media Nutrient and Metabolite Analysis Supporting Upstream Bioprocessing.
  2. Waters application note P/N 720008062: Simplifying Bioreactor In-Process Monitoring with Waters Bioprocess Walk-Up Solutions.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Introducing a Rapid Throughput LC-MS Method for Cell Culture Media Nutrient and Metabolite Analysis Supporting Upstream Bioprocessing
At-line Solutions for Upstream Bioprocessing - APPLICATION NOTEBOOK
Analytical LC-MS Platform Methodologies to Support Upstream Bioprocess Optimization
Integrating LC–MS Spent Media Analytics with DoE for Rational Feed Optimization in mAb Manufacturing