LC/MS, LC/MS/MS, LC/HRMS, LC/TOF
ZaměřeníFarmaceutická analýza
VýrobceWaters
Význam tématu
Host cell proteins (HCP) jsou stopové nečistoty vznikající při výrobě monoklonálních protilátek. I velmi nízké hladiny (0,1–100 ppm) mohou ovlivnit bezpečnost, imunogenicitu a stabilitu bioterapeutik. Regulátoři proto požadují přesné stanovení a kontrolu HCP během vývoje a výroby.
Cíle a přehled studie
Tato studie představuje dva komplementární workflow pro analýzu HCP pomocí LC-MS:
- HCP Discovery – neznámé proteiny identifikované pomocí datově nezávislého snímání (MSE) na Xevo G3 QTof a rozsáhlé 90min gradientní separace.
- HCP Monitoring – cílené sledování známých HCP na platformě BioAccord UPLC-MS s 30min gradientem a zjednodušeným softwarem waters_connect.
Použitá instrumentace
- UPLC: ACQUITY Premier CSH C18 2,1×150 mm, 1,7 μm, 60 °C, 200 μL/min
- Mass spectrometry: Xevo G3 QTof pro Discovery, BioAccord LC-MS pro Monitoring
- Software: Progenesis QI for Proteomics, Byonic, waters_connect, UNIFI
Použitá metodika
Procesní protokol zahrnoval:
- Odstranění převládající monoklonální protilátky modifikovanou srážkovou a digesční metodou s RapiZyme trypsinem.
- Spiking standardních proteinových směsí (MIX-4, MIX-5) do NIST mAb pro evaluaci detekčního limitu.
- Datově nezávislé MSE akvizice: nízkoenergetické a vysokoenergetické fragmentace pro proteomickou identifikaci.
- Gradientní separace: 90 min pro Discovery, 30 min pro Monitoring.
Hlavní výsledky a diskuse
- Discovery workflow identifikoval v NIST mAb nízkomolekulární HCP až do úrovně ~5 ppm, celkem 7 endogenních proteinů (např. aldoláza, adenylát kináza).
- Výsledky byly ověřeny dvěma vyhledávacími nástroji (Progenesis QIP, Byonic) a kvantifikovány metodou Hi3.
- Monitoring workflow na BioAccordu sledoval 43 peptidů z pěti standardních proteinů a prokázal citlivost do 5 ppm při vyšší propustnosti (20–50 vzorků).
- Software waters_connect umožňuje v souladu s regulačními požadavky rutinní kvantifikaci a monitorování ve výrobním prostředí.
Přínosy a praktické využití metody
- Kompletní přehled HCP ve vývojové fázi umožňuje přesné mapování kontaminant.
- Rutinní monitoring cílených peptidů zjednodušuje kontrolu kvality v GMP laboratořích.
- Metody lze aplikovat na různé biorežimy a purifikační protokoly pro optimalizaci procesu.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Integrace iontové mobility pro zlepšení separace a vyšší citlivost.
- Rozšíření na kvantitativní paralelní reakcní monitoring (PRM/SRM) pro specifické HCP biomarkery.
- Vývoj datově inteligentních řešení a cloud-based platform pro automatizovanou analýzu a reporting.
Závěr
Dva validované LC-MS přístupy pro analýzu HCP kombinují hlubokou proteomickou identifikaci s vysokou propustností cíleného monitoringu. Obě metody dosahují detekčního limitu ~5 ppm a splňují regulační požadavky pro vývoj i rutinní kontrolu monoklonálních protilátek.
Reference
- Doneanu CE a kol. Anal Chem, 2015.
- Huang L. Anal Chem, 2017.
- Chen IH a kol. Anal Chem, 2020.
- Yang F a kol. Anal Chem, 2021.
- Silva JC a kol. Mol Cell Proteomics, 2006.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.