LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/Orbitrap, Kapilární elektroforéza
ZaměřeníKlinická analýza
VýrobceThermo Fisher Scientific
Význam tématu
Kapilární elektroforéza spojená s elektrosprayovou ionizací a vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrií představuje moderní řešení pro rychlou a citlivou analýzu biotechnologických vzorků. V biopharmaceutické praxi je klíčová charakterizace intactních protilátek, jejich konjugátů, subjednotek a peptidů s vysokou přesností hmotnostního určení. Technologie CE/ESI-MS doplňuje klasické LC-MS metody a umožňuje snížit spotřebu vzorku, zkrátit dobu analýzy a zvýšit rozlišovací schopnost při zachování přesnosti a citlivosti.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem představené studie je demonstrovat výkon platformy Thermo Scientific Q Exactive (Plus, HF, HF-X) vybavené BioPharma volbou a propojené s mikrô-fluidním systémem ZipChip od 908 Devices. Metodika je ověřena na následujících scénářích:
- analýza intactních monoklonálních protilátek (mAb) v různých stavích (native, částečně i plně denaturované),
- separace a identifikace lysinových variant protilátek (např. infliximab),
- stanovení poměru drug-to-antibody (DAR) u konjugátů protilátka-lék (ADC) jako Trastuzumab Emtansine,
- rozklad protilátek na podjednotky (IdeS digest + redukce) a jejich hmotnostní charakterizace,
- CE-MS/MS mapování peptidů s cílem dosáhnout vysoké sekvenční pokrytí.
Použitá instrumentace
- Thermo Scientific Q Exactive Plus, Q Exactive HF, Q Exactive HF-X hybridní kvadrupól-Orbitrap MS s BioPharma volbou,
- ZipChip Interface (autododatčová i manuální verze) a spotřební kartuše ZipChip (HS, HR, sady pro proteiny, peptidy, metabolity),
- software Thermo Scientific BioPharma Finder pro zpracování dat a dekonvoluční algoritmy (Respect, Xtract).
Hlavní výsledky a diskuse
- Intactní mAb podmínky: Analýza trastuzumabu je dokončena do 3 minut s rozlišením hlavních glykoform (G0F/G0F, G0F/G1F, G1F/G1F) s přesností 1–7 ppm.
- Separace lysinových variant infliximabu umožňuje baseline rozlišení 0–2 Lys odštěpů během 6 minut a identifikaci tří hlavních glykoform s chybou <10 ppm.
- ADC analýza Trastuzumab Emtansine probíhá do 1 minuty, spotřeba vzorku v řádu pg–ng, stanovení průměrného DAR odpovídá literatuře.
- Subjednotky (IdeS digest + redukce) jsou separovány do 3 minut, identifikovány lehký řetězec, Fd' a Fc/2 fragmenty včetně lysinových variant s monoisotopovou přesností <5 ppm.
- Peptidové mapování: CE-MS/MS analýza za 10 minut poskytuje >98 % sekvenční pokrytí pro lehký a těžký řetězec při injekci 1 ng vzorku.
Přínosy a praktické využití metody
- Výrazně zkrácený čas analýzy (1–10 minut) ve srovnání s tradičními LC-MS postupy.
- Minimální spotřeba vzorku (pg–ng), vhodné pro vzácné či drahé biologické materiály.
- Schopnost analyzovat různé konformace a modifikace protilátek včetně glykoform a Lys clipping.
- Jednoduchá příprava vzorku bez nutnosti rozsáhlé derivační úpravy.
- Integrované oprogramování umožňuje automatickou dekonvoluci a přesnou kvantifikaci.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Rozšíření metody na jiné třídy biologických léčiv (proteiny s vyšší molekulovou hmotností, peptidové konjugáty).
- Automatizace a vysokopropustné platformy pro rutinní kontrolu kvality (QA/QC) v bioprodukci.
- Prohloubené profilování proteoform a glykoproteinů s využitím pokročilých datových analýz.
- Integrace s dalšími separačními technikami a online multi-omics přístupy.
Závěr
Platforma CE/ESI-MS založená na ZipChip a Q Exactive Orbitrap MS nabízí efektivní, rychlou a citlivou alternativu či doplněk k LC-MS metodám při analýze intactních protilátek, jejich konjugátů, subjednotek i peptidů. Vysoké rozlišení, přesnost hmotnostního stanovení a nízká spotřeba vzorku podporují široké uplatnění v biopharmaceutickém výzkumu a výrobě.
Reference
V dokumentu nejsou uvedeny žádné specifické literární reference.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.