2D-LC, LC/MS, LC/MS/MS, LC/TOF, LC/HRMS
ZaměřeníFarmaceutická analýza
VýrobceAgilent Technologies
Význam tématu
Antibody-drug conjugáty (ADC) představují moderní třídu cílených protinádorových terapií, kde je cytotoxický malomolekulární lék navázán na protilátku. Kontrola neošetřeného („volného“) léku v přípravku je zásadním kritickým atributem kvality (CQA), protože nevázaný lék může zvyšovat systemickou toxicitu a snižovat bezpečnost léčiva.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem studie bylo vyvinout plně automatizovanou a časově úspornou metodu pro separaci a identifikaci volného léku v ADC. Použit byl dvoudimenzionální chromatografický systém kombinující sekvenční vymísťovací SEC (size exclusion chromatography) s reverzní fází (RP) a Q-TOF hmotnostní spektrometrií. Zkrácením manipulací s proteinem a sloučením kroků do jediné 2D analýzy se zvyšuje robustnost a efektivita metody.
Použitá instrumentace
- Chromatografie: Agilent Bio 2D-LC systém, AdvanceBio SEC kolona, Poroshell EC-C18 kolona
- Hmotnostní spektrometrie: Agilent 6545XT AdvanceBio LC/Q-TOF se zdrojem Jet Stream ESI
- Software: Agilent MassHunter pro řízení 2D sekvenování a analýzu dat
Použitá metodika
Vzorky ADC byly odsoleny a připraveny v 100 mM acetátovém pufru (pH 7,0) při 5 mg/mL. Do vzorku byly navíc přidány standardy DM1 a SMCC-DM1 (100 µg/mL).
First dimension (SEC):
- Mobilní fáze: 100 mM NH₄OAc / acetonitril (isokraticky 40 % ACN)
- Průtok: 0,25 mL/min, detekce UV při 252 nm
Heart-cutting multi-inject sampling umožňuje vybírat tři po sobě jdoucí frakce se shodným rozsahem 1D chromatogramu (8–10 min) do 40µL kroužků bez fyzické úpravy přístroje. Celkový čas 2D cyklu je 5 min analýza + 0,7 min ekvilibrace.
Second dimension (RP-LC/Q-TOF):
- Kolona: Poroshell EC-C18 při 40 °C
- Mobilní fáze: A = 0,1 % kyselina formiová ve vodě, B = 0,1 % kyselina formiová v 95 % ACN/H₂O
- Gradient: 38 → 65 % B v 5 min, průtok 0,5 mL/min
- MS parametry: pozitivní ESI, 300 °C suspenzní plyn, m/z 100–1700, rychlost 1 spektrum/s, fragmentor 135 V
Hlavní výsledky a diskuse
Optimalizace SEC organického modifikátoru ukázala, že 40 % ACN zajišťuje nejlepší tvar píku pro DM1. 1D chromatogram rozlišil vodítko ADC a volný lék, ovšem DM1 a SMCC-DM1 se v přímé separaci překrývaly. Díky multi-cut heart-cutting byly tři frakce přeneseny do 2D RP-LC, kde se analyty úspěšně oddělily a detekovaly:
- DM1: [M+H]^+ = 738,2839 Da (2,30 ppm odchylka)
- SMCC-DM1: dvojitý diastereomerní píky [M+H]^+ = 1072,3985 Da (0,18 ppm)
Automatizace procesu odstranění proteinů a inline přeprava vzorku mezi dimenzemi zkrátila celkový čas analýzy na ~17 min a snížila manuální zásahy.
Přínosy a praktické využití metody
- Kompletní integrace proteinové eliminace a separace volného léku v jediném běhu
- Minimalizace rizika poškození RP kolony adsorpcí proteinů
- Rychlá detekce a kvantifikace volných léků s přesnou hmotnostní identifikací
- Vhodné pro QC oddělení farmaceutických firem pracujících s ADC
Budoucí trendy a možnosti využití
- Aplikace 2D-LC/Q-TOF přístupu na různé typu ADC a jiné biokonjugáty
- Rozšíření heart-cuttingu o vyšší počet frakcí a optimalizace směřování eluátu
- Inline kvantifikace a validace metody pro rutinní kontrolu kvality
- Implementace pokročilých datových algoritmů pro detekci stopových nečistot
Závěr
Popsaná 2D-LC/Q-TOF/MS metoda představuje robustní a plně automatizovaný workflow pro stanovení volného léku v ADC. Spojení SEC heart-cuttingu s RP separací a vysokorozlišovací MS umožňuje rychlou a přesnou analýzu s minimem manuálních kroků.
Reference
- Li Y. et al. Limiting degradation of reactive antibody drug conjugate intermediates in HPLC method development. J. Pharm. Biomed. Anal. 2014, 92, 114–118.
- Agilent Application Note 5994-7182EN. Agilent Technologies, 2025.
- Singh R. et al. A new triglycyl peptide linker for ADCs with improved targeted killing of cancer cells. Mol. Cancer Ther. 2016, 15(6), 1311–1320.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.