LC/MS, LC/SQ
ZaměřeníFarmaceutická analýza
VýrobceAgilent Technologies
Význam tématu
V dynamickém prostředí biotechnologických a farmaceutických laboratoří je klíčové rychle a spolehlivě vyhodnocovat strukturu a čistotu biomolekul, jako jsou monoklonální protilátky, terapeutické peptidy či syntetické oligonukleotidy. Tradiční metody založené na separaci UV detektorem často vyžadují několik paralelních analytických postupů pro potvrzení identity, stanovení čistoty a vyprofilování nečistot. Integrací LC s měřením hmotnostní spektrometrie pomocí jediného kvadrupólu, jako nabízí Agilent InfinityLab Pro iQ Plus, lze tyto kroky konsolidovat a urychlit bez nutnosti komplikovaných iontově-párovacích činidel či vysoce specifických přístrojových konfigurací.
Cíle a přehled studie
Cílem předloženého souhrnu je ukázat potenciál jednotné platformy LC/SQ-MS pro různé aplikace v oblasti bioproteomiky a syntetické chemie:
- Profilování glykozylace intactního a redukovaného trastuzumabu;
- Analýzu syntetických oligonukleotidů bez iontově-párovacích reagentů;
- Profilování vzniklých nečistot tirzepatidu při stresových podmínkách;
- Hodnocení čistoty antisens oligonukleotidové vzorky;
- Zvýšení produktivity purifikačních LC workflow za pomoci hmotnostní detekce.
Použitá metodika a instrumentace
Ve všech aplikacích byla použita LC systémy Agilent Infinity II/III spojené s jediným kvadrupólem InfinityLab Pro iQ Plus a softwarem OpenLab CDS 2.8:
- Separace pomocí bio a preparativních C18 kolon (2.1×50–150 mm, 5 µm resp. 10×50 mm, 5 µm).
- Eluční gradienty s mobilními fázemi na bázi vody s formikovou kyselinou a aketonitrilu či methanolu; alternativou bez iontově-párovacích činidel byly roztoky amonného hydrogenuhličitanu.
- MS detekce ESI pozitivní i negativní režim, rozsah m/z až 3 000, scan time 1 000–1 500 ms.
Hlavní výsledky a diskuse
- Glykozylace trastuzumabu: S jediným kvadrupólem bylo možné identifikovat pět intactních glykoform a přesně stanovit jejich relativní zastoupení. Po redukci protilátky se zřetelně oddělily LC a HC řetězce, kde se objevily glykoformy G0, G0F, G1F, G2F s chybou měřené hmotnosti v jednotkách ppm.
- Analýza oligonukleotidů: Namísto toxických HFIP–alkylaminových metod byl ověřen eluce v gradientu amonného hydrogenuhličitanu/methanolu, která poskytla dostatečnou retenci i citlivost pro ASO a siRNA. Otevřená dekonvoluce v OpenLab CDS umožnila rychlé potvrzení molekulárních hmotností s RSD < 0,1 %
- Stresové profilování tirzepatidu: Při skladování za různých pH a teplot se objevily oxidační produkty (+32 Da, +4 Da) a neznámé nečistoty. Jednotný kvadrupól citlivě detekoval degradanty pod 2 % signálu, což je dostačující pro rutinní QA/QC.
- Hodnocení čistoty ASO: Kompletní full scan v negativním režimu detekoval celou škálu n+1, n–1 produktů a aduktů s LOQ 0,2 %. Pomocí Oligo Analysis Accelerator se určila čistota ASO vzorku (UV 98 %, MS 87 %).
- Purifikační workflow: Mass-directed fraction collection zkracuje dobu frakcionace, lze definovat až čtyři prahy pro různé cílové ionty a vyloučit koelutující nečistoty pomocí NOT logiky. Každý vzorek ve frontě může mít vlastní přepsání prahů a složení cílových iontů, což maximalizuje flexibilitu.
Přínosy a praktické využití metody
- Konsolidace tří metod (identita, čistota, nečistoty) do jediné analýzy.
- Minimalizace použití toxických reagensů a provozních nákladů.
- Zvýšení důvěry ve výsledky přesnou masovou identifikací i u těžko separovatelných sloučenin.
- Flexibilní nastavení prahů a cílových iontů usnadňuje přechod mezi různými analyty.
- Robustní a uživatelsky přívětivá detekce pro rutinní QC/QA laboratoře.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Další rozšiřování hmotnostního rozsahu nad m/z 3 000 pro těžké biologické léčiva a konjugáty.
- Využití umělé inteligence a strojového učení pro automatickou optimalizaci prahů a výběr aduktů.
- Integrace do multiplatformních multimodálních laboratoří pro komplexní charakterizaci biomolekul.
- Online propojení s elektronickými laboratorními informačními systémy (LIMS) pro sledování kvality výroby v reálném čase.
Závěr
Agilent InfinityLab Pro iQ Series představuje výkonné, citlivé a snadno ovladatelné řešení pro LC/MS a mass-directed fraction collection. Unifikuje analytické postupy napříč biopharma QC/QA, minimalizuje čas i náklady a přináší vysokou spolehlivost výsledků včetně detailní masové informace.
Reference
- Pack et al. Org. Process Res. Dev. 2025, 29(1), DOI:10.1021/acs.oprd.4c00386.
- Higel et al. Eur. J. Pharm. Biopharm. 2016, 100, 94–100.
- Hayashi & Sun. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2024, 35(9), 2034–2037.
- Badgujar et al. J. Pept. Sci. 2025, 31, e3652.
- Rentel et al. Nucleic Acid Ther. 2022, 32(3), 206–220.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.