Antibody subunit analysis via inline electrochemical reduction of an intact antibody using the ROXY potentiostat coupled to a Vanquish UHPLC – Q Exactive Plus MS system

Aplikace | 2022 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/Orbitrap
Zaměření
Farmaceutická analýza
Výrobce
Thermo Fisher Scientific

Význam tématu


Monoklonální protilátky představují klíčovou třídu bioterapeutik s vysokou specifičností. Přesná analýza disulfidových vazeb a posttranslačních modifikací je nezbytná pro zajištění bezpečnosti a účinnosti léčiv. Inline elektrochemická redukce integrovaná s UHPLC–HRAM MS umožňuje rychlou a efektivní přípravu vzorků bez potřeby enzymatického trávení či chemických redukčních činidel.

Cíle a přehled studie


Cílem studie bylo demonstrovat kompletní elektrochemickou redukci intaktního NISTmAb v reálném čase. Použit byl ROXY Exceed potenciostat s μ-PrepCell SS a Vanquish Flex UHPLC spojený s Q Exactive Plus Orbitrap MS. Byla ověřena schopnost štěpit inter- i intrachain disulfidové vazby bez změny stávajících chromatografických podmínek.

Použitá metodika a instrumentace


Inline elektrochemie:
  • ROXY Exceed SCC potenciostat (Antec Scientific)
  • μ-PrepCell SS dual-electrode flow-through cell s titanovým prací elektrodou
UHPLC–MS:
  • Vanquish Flex Duo UHPLC s trap/release kolonkou
  • Q Exactive Plus Hybrid Quadrupole-Orbitrap MS
  • MAbPac RP kolony (50 mm a 100 mm)
  • Chromeleon CDS 7.2.10 a BioPharma Finder 4.1 pro řízení a zpracování dat

Hlavní výsledky a diskuse


Inline redukce umožnila disociaci NISTmAb na lehký (Lc) a těžký (Hc) řetězec. Optimální redukce proběhla při impulzním režimu s E1=1 V, E2=0 V, t1=1 s a t2=0,1 s. Zvýšení teploty na 60 °C a přidání 20 % acetonitrilu zlepšily úplnost redukce. MS potvrdila posun hmotnosti +1 Da na každou interchain vazbu a +2 Da na intrachain vazbu, spolu s posunem charge state distribuí na vyšší nabití.

Přínosy a praktické využití metody


  • Rychlá redukce intaktních protilátek bez enzymů
  • Zachování stávajících LC–MS metod
  • Detailní charakterizace glykosylace a PTM na úrovni subjednotek
  • Minimalizace času přípravy vzorku

Budoucí trendy a možnosti využití


Inline elektrochemie může najít široké uplatnění v rutinní QC bioterapeutik. Další optimalizace elektrodových materiálů, pulzních protokolů a kombinace s top-down přístupy může posílit selektivitu a umožnit komplexní mapování disulfidových vazeb a PTM.

Závěr


Inline elektrochemická redukce intaktních protilátek nabízí rychlou, plně automatizovatelnou a bezenzymatickou cestu k analýze subjednotek pomocí vysoce přesné LC–MS detekce. Metoda zkracuje dobu přípravy vzorku a minimalizuje riziko artefaktů.

Reference


  • ICH Q11 a Q6B guidance, 1999–2012
  • Morgan T. et al. Inline electrochemical reduction of NISTmAb for middle-up subunit LC-MS analysis. Analyst 2021.
  • Nicolardi S. et al. On-line electrochemical reduction of disulfide bonds. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2013.
  • Switzar L. et al. Liquid chromatography-electrochemistry-mass spectrometry for disulfide bond analysis. J. Am. Soc. Mass. Spectrom. 2016.

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

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Improved and universal inline electrochemical reduction and subunits LC-MS analysis of multiple classes of monoclonal antibodies
ROXY™ Exceed Electrochemistry System for EC-MS
ROXY™ Exceed Electrochemistry System for EC-MS
|Ostatní|Brožury a specifikace
Antibody subunit analysis workflow on a quadrupole-Orbitrap mass spectrometer: from optimized sample preparation to data analysis
LC-MS analysis of intact and subunit-level mAb enabled by a novel monodisperse supermacroporous reversed-phase platform