Evaluating the Ruggedness of the Alliance™ iS Bio HPLC System for SEC Separations

Význam tématu

Robustnost chromatografických metod je klíčová pro spolehlivou kontrolu kvality bioterapeutik, zejména monoklonálních protilátek. Metoda size exclusion chromatography umožňuje oddělení a charakterizaci monomerů, oligomerních a agregovaných forem. Vysoce stabilní a reprodukovatelné postupy podporují včasné odhalení nežádoucích agregátů a zajišťují konzistenci výrobních procesů.

Cíle a přehled studie

• Porovnat robustnost systému Alliance iS Bio HPLC s tradiční nerezovou HPLC sestavou při úpravách klíčových parametrů.
• Vyhodnotit vliv injekčního objemu, průtoku, koncentrace vzorku, pH a složení mobilní fáze.
• Stanovit meze tolerance slanosti mobilní fáze včetně běžných pufrů PBS a ammonium acetátu.

Použitá metodika a instrumentace

Metoda vychází z USP General Chapter 129 pro SEC separace monoklonální protilátky NISTmAb RM 8671. Testovaly se dvě konfigurace:

• Stainless steel HPLC System s BioSuite Diol 250 Å 5 µm 7,8×300 mm, detekce UV 280 nm, kolona 30 °C, průtok 0,4–0,6 mL/min.
• Alliance iS Bio HPLC System s XBridge Premier Protein SEC 250 Å 2,5 µm 7,8×300 mm, MaxPeak HPS povrchy, detekce UV 280 nm, kolona 30 °C, průtok 0,4–0,6 mL/min.

Mobilní fáze tvořil fosforečnan draselný s chloridem draselným v koncentracích 0,25× až 2× doporučené hodnoty. Další testované pufry: PBS 0,5×–2× při pH 7,4 a ammonium acetát 100–400 mM při pH 7,0. Data zpracováno v Empower 3.

Hlavní výsledky a diskuse

Obě konfigurace vykázaly stabilní oddělení monomeru, HMWS a LMWS při variacích injekčního objemu, průtoku, koncentrace vzorku a pH. Systém Alliance iS Bio ve srovnání s nerezovou sestavou nabídl:

• Vyšší half height resolution (průměrně 2,53 vs 1,88).
• Užší peak width na 4,4 % výšky (0,79 vs 1,52).
• Nižší systémovou disperzi (20 µL vs 73 µL pro 4σ).

Při nízké slanosti 0,25× nerezový systém ztratil HMWS a došlo ke spoluekvilibraci LMWS s monomerem. Alliance iS Bio zachoval rozlišení až do 0,5×. V prostředí PBS nerezová sestava vykazovala pokles signálu a výrazné protažení monomeru, zatímco Alliance iS Bio udržel stabilní parametry až při 2× PBS. Ammonium acetát nad 200 mM byl pro nerezovou sestavu nekompatibilní, v systému Alliance iS Bio byla robustita zachována s konzistentními hodnotami tailingu i rozlišení.

Přínosy a praktické využití metody

• Širší tolerance na změny koncentrace solí a pH zjednodušuje vývoj a validaci v QC laboratořích.
• Inertní povrchy MaxPeak HPS minimalizují nespecifickou adsorpci a zvyšují reprodukovatelnost.
• Možnost provozu vyšších průtoků s nižším provozním tlakem bez ztráty rozlišení.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšířená adopce platformy Alliance iS Bio HPLC v QC analýze nových biologických modalit. Integrace s hmotnostní spektrometrií a automatizované workflow umožní vysokoprocesní screening a komplexní charakterizaci bioterapeutik. Další vývoj přinese kombinaci orthogonálních separačních technik a pokročilou detekci pro detailní profilaci vzorků.

Závěr

Systém Alliance iS Bio HPLC s XBridge Premier Protein SEC kolony poskytuje výrazně lepší robustnost a flexibilitu ve srovnání s tradiční nerezovou konfigurací. Rozšířená tolerance na mobilní fázi a vylepšené chromatografické parametry podporují jeho využití v rutinní kontrole kvality bioterapeutik.

Reference

• Analytical Procedures for Recombinant Therapeutic Monoclonal Antibodies USP General Chapter 129 2022
• P Bigos R E Birdsall K Nyholm Modernizing Compendial SEC Methods for Biotherapeutics Using the Alliance iS Bio HPLC System Waters Application Note April 2024 720008290
• P Hong S M Koza E S P Bouvier Size Exclusion Chromatography for the Analysis of Protein Biotherapeutics and their Aggregates Journal of Liquid Chromatography and Related Technologies 35(20) 2923–2950 2012
• S M Koza A H W Jiang Y Q Yu Rapid SEC UV Analysis of Monoclonal Antibodies Using Ammonium Acetate Mobile Phases Waters Application Note February 2022 720007852