An integrated LC-MS system performance evaluation test for peptide mapping and monitoring

Význam tématu

Peptidové mapování pomocí LC-MS je klíčové pro charakterizaci bílkovin v biotechnologii a farmaceutickém vývoji. Umožňuje potvrdit aminokyselinovou sekvenci, identifikovat modifikace a sledovat kvalitu produktu včetně rutiního QC.

Cíle a přehled studie / článku

Studie představuje vývoj integrovaného systému performance evaluation testu (SET) pro LC-MS peptide mapping a monitoring na bázi komerčního BSA digest standardu. Cílem je demonstrovat jednoduché nasazení eWorkflow procedury v Chromeleon CDS pro automatizované vyhodnocení kritických parametrů na Orbitrap Exploris systémech.

Použitá metodika

Vzorek tvoří 1 pmol/µl roztok předštěpeného BSA standardu. eWorkflow zahrnuje sekvenci s pěti injekcemi pro kondicionaci kolony, šesti SET injekcemi včetně ddMS2 pro Exploris 240 a závěrečnou blank injekci. Chromatografie probíhá na Hypersil GOLD Vanquish C18 150×2,1 mm kolonce s gradientem 2–90 % ACN/0,1 % FA za 45 minut. Full MS scan m/z 280–1600 s rozlišením 120 000, pro ddMS2 u Exploris 240 pevná kolizní energie. Data se akvírují, zpracovávají a reportují v Chromeleon CDS v7.3.1 s předdefinovanými kritérii.

Použitá instrumentace

• UHPLC systémy Thermo Scientific Vanquish Flex a Horizon
• Chromatografická kolona Hypersil GOLD Vanquish C18 150 × 2,1 mm, 1,9 µm
• Mass spektrometry Orbitrap Exploris 240 a Exploris MX
• Software Thermo Scientific Chromeleon CDS v7.3.1

Hlavní výsledky a diskuse

• Composite scoring sestává z přesnosti hmotnosti, izotopického korelačního koeficientu a srovnání vrcholových časů; všechny sledované peptidy měly hmotnou odchylku < 3 ppm.
• General system check prokázal vysokou reprodukovatelnost (< 0,2 % RT, < 3 % plocha, < 2 % šířka vrcholu).
• Special system check sledoval deamidaci vybraných peptidů s CV < 10 % a stabilní retenci modifikovaných forem.
• Sequence coverage vyhověla akceptačnímu limitu ≥ 80 %, dosaženo ~81 % z celkových 607 AA.
• MS2 test na Exploris 240 ověřil fragmentační efektivitu pomocí intenzit iontů y2, y3 a y6 v definovaných rozsazích.

Přínosy a praktické využití metody

SET eWorkflow umožňuje rychlou validaci LC-MS systému od vzorku až po report s vizuálním pass/fail. Metoda je vhodná pro rutinní QC, instalaci, troubleshooting a dlouhodobé monitorování výkonu v regulovaném provozu.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření na další proteiny a komplexní multické atributové MAM přístupy, zvýšení throughputu a integrace s cloudovými platformami a umělou inteligencí pro pokročilou analýzu dat.

Závěr

Integrovaný SET eWorkflow v Chromeleon CDS představuje robustní nástroj pro standardizované a automatizované hodnocení LC-MS systémové výkonnosti pro peptide mapping a monitoring.

Reference

1. Rogstad S et al. A Retrospective Evaluation of the Use of Mass Spectrometry in FDA Biologics License Applications. J Am Soc Mass Spectrom. 2017;28:786–794.
2. Rogstad S et al. Multi-Attribute Method for Quality Control of Therapeutic Proteins. Anal Chem. 2019;91:14170–14177.
3. Moore S et al. Using Peptide Maps as Identity and Purity Tests for Lot Release Testing of Recombinant Therapeutic Proteins. BioPharm Int. 2003;16:54–58.
4. Zhou M et al. Performance metrics for evaluating system suitability in LC-MS peptide mass mapping. mAbs. 2015;7(6):1104–1117.