Příprava vzorků, LC/MS
ZaměřeníKlinická analýza
VýrobceWaters
Význam tématu
Glykozylace je klíčovým kritickým atributem kvality biofarmaceutik, ovlivňujícím stabilitu, účinnost a bezpečnost léčiv. Rychlá a spolehlivá analýza N-glykanů je pro vývoj a kontrolu výroby nezbytná. Kombinace citlivého fluorescenčního značení a hmotnostní spektrometrie výrazně zvyšuje šíři detekčních možností, ale tradiční postupy bývají časově náročné a vykazují omezenou stabilitu štítků.
Cíle a přehled studie
Cílem prezentované studie bylo automatizovat workflow GlycoWorks RapiFluor-MS N-Glycan Labeling Kit na pipetovacím robotu Andrew+ od společnosti Andrew Alliance a ověřit jeho výkonnost v porovnání s manuálně prováděnými přípravami. Klíčovými kritérii ověření byly maximální odchylka ±25 % v celkové oblasti chromatografického signálu a ±5 % v relativních oblastech jednotlivých glykanových forem.
Použitá metodika a instrumentace
Pro automatizaci byly v protokolu adaptovány spotřební materiály splňující SBS/SLAS formát a integrovány následující přístroje a pomůcky:
- Pipetovací robot Andrew+ s 8kanálovou elektronickou pipetou
- Modul Peltier pro zahřívání 96destiček na denaturaci, enzymatickou štěpnou reakci a značení
- GlycoWorks RapiFluor-MS N-Glycan Labeling Kit pro fluorescenční a MS-citlivé značení
- HILIC µElution destička a Vákuový modul Vacuum+ pro čištění vzorků
- UPLC H-Class PLUS Bio System a Empower Chromatography Data System pro chromatografickou analýzu
- ESI-MS detekce pro hmotnostní spektrometrické stanovení
Hlavní výsledky a diskuse
Počáteční automatizovaný protokol vykazoval průměrnou ztrátu glykanů 46 % proti manuálnímu zpracování, přičemž relativní rozdělení forem zůstalo zachováno. Identifikací kritického bodu byla fáze ředění ve 400 µl v 1ml destičce, kde docházelo k nevratným ztrátám analyzátů. Optimalizací byl tento krok zjednodušen: vzorky se ředily přímo v přednaplněné HILIC µElution destičce. Upravený postup dosáhl průměrné obnovy 88 % vs. manuální metodu, s relativní odchylkou nenavazující více než 2,6 % a se srovnatelnými nebo nižšími RSD hodnotami v oblasti celkového signálu.
Přínosy a praktické využití metody
Automatizace přináší řadu klíčových výhod:
- Výrazné zkrácení doby přípravy vzorků
- Snížené zatížení analytika a minimalizace pipetovacích chyb
- Zvýšená reprodukovatelnost a konzistence výsledků
- Úspora nákladů díky nižší spotřebě reagencií a spotřebního materiálu
- Jednoduchá přenositelnost metody mezi laboratořemi
Budoucí trendy a možnosti využití
Další rozvoj automatizace analytických metod by mohl zahrnovat:
- Integraci robotického workflow s laboratorními informačními systémy pro plnou digitalizaci procesu
- Využití pokročilé robotické manipulace pro zpracování vyššího počtu vzorků současně
- Implementaci umělé inteligence pro adaptivní optimalizaci protokolu na základě reálných dat
- Rozšíření na další typy glykoproteinových analýz a multiplexní stanovení
Závěr
Automatizace značení N-glykanů s využitím robota Andrew+ a GlycoWorks RapiFluor-MS kitu prokázala vysokou reprodukovatelnost a srovnatelnou citlivost s manuální metodou. Upravený postup dosahuje požadované obnovy analyzátů do 88 % s minimální relativní odchylkou, čímž splňuje stanovená kritéria pro komparabilitu a otevírá cestu k efektivní, robustní a nákladově výhodné rutině pro biofarmaceutickou analýzu.
Reference
- Fournier J. A Review of Glycan Analysis Requirements. BioPharm International 2015;28(10):32–37.
- Dahodwala H, Sharfstein ST. Biosimilars Imitation Games. ACS Publications 2017.
- Lauber MA et al. Rapid Preparation of Released N-Glycans for HILIC Analysis. Anal Chem 2015;87(10):5401–5409.
- Koza SM et al. Quality Control and Automation Friendly GlycoWorks RapiFluor-MS N-Glycan Sample Preparation. Waters Application Note 2020;720005506EN.
- Reed CE et al. Automated Preparation of MS-Sensitive Fluorescently Labeled N-Glycans with a Commercial Pipetting Robot. SLAS Technol 2018;23(6):550–559.
- ANSI SLAS 2-2004 (R2012). American National Standards Institute 2004.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.