LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
ZaměřeníFarmaceutická analýza
VýrobceAgilent Technologies
Význam tématu
Hostitelské proteiny (HCP) představují nízkoúrovňové impurity v rekombinantních bioterapeuticích, které mohou ovlivnit jejich bezpečnost a účinnost. Regulace a kontrola HCP je proto klíčová v souladu s požadavky regulačních orgánů. Tradiční metoda ELISA postrádá dostatečnou specifitu a pokrytí pro identifikaci jednotlivých HCP. LC/MS technologie s cílenou kvantifikací pomocí MRM představují citlivou alternativu, avšak vyžadují řešení problematiky koeluce vzácných peptidů v matici terapeutického proteinu.
Cíle a přehled studie
Cílem aplikace bylo předvést robustní workflow pro kvantifikaci HCP na úrovních sub-ppm pomocí LC/MS přístrojů Agilent. Studie demonstrovala kompletní postup od automatizované přípravy vzorku až po optimalizaci MRM metod a vyhodnocení dat. Klíčové kroky zahrnují:
- Automatizovaná denaturace, redukce, alkylace a trypsinová digestace na platformě AssayMAP Bravo
- Separaci peptidů na Agilent 1290 Infinity II LC systému s obrácenou fází C18
- Detekci a akvizici v režimu dynamic MRM na Agilent 6495B Triple Quadrupole LC/MS
- Vývoj a optimalizaci metod v Skyline se zabudovaným Agilent Automation tool
- Kvantitativní vyhodnocení v Agilent MassHunter Quantitative Analysis
Použitá metodika a instrumentace
- AssayMAP Bravo systém pro plně automatizovanou přípravu vzorků
- Agilent 1290 Infinity II LC s vysokorychlostním pumpou, multisamplerem a termostatem kolony
- Reverzní C18 kolona s nabitým povrchem, gradient od 3 do 90 % acetonitrilu ve formiátovém pufru, tok 0,5 mL/min a teplota 60 °C
- Agilent 6495B Triple Quadrupole s Dual Jet Stream ESI
- Dynamic MRM režim se 500 ms cyklem, dostupy dle optimalizovaných kolizních energií
- Skyline Automation tool a MassHunter Quantitative Analysis pro tvorbu metod a zpracování dat
Hlavní výsledky a diskuse
Metoda prokázala vynikající linearitu (R2 > 0,998) pro tři testované peptidy při rozsahu od nízkých amolových úrovní až po stovky fmol/µg. LLOQ dosahovalo 0,24 ppm pro SUMO1, 0,70 ppm pro SYHC a 0,13 ppm pro endogenní peptid S100-A11. Relativní odchylky (RSD) pod 18 % a přesnost 83–112 % potvrdily reprodukovatelnost. Automatizace přípravy vzorků minimalizovala variabilitu a zvýšila propustnost. Při absolutní kvantifikaci s využitím těžkých peptidů byla pozorována podhodnocená koncentrace (~50 %), což zdůrazňuje nutnost korekce efektů ztrát během přípravy a digesce.
Přínosy a praktické využití metody
Workflow spojuje vysokou citlivost, reprodukovatelnost a automatizaci, čímž umožňuje rutinní kontrolu HCP v biopharmaceutické výrobě. Krátká doba analýzy (9 minut) a integrované nástroje pro optimalizaci metod zkracují čas vývoje a validace. Metoda je vhodná pro QA/QC laboratoře zaměřené na sledování produktové čistoty a regulatorní soulady.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Rozšíření panelu HCP markerů díky cílené MRM analýze
- Integrace vysokorozlišovací MS pro potvrzení identit peptidů
- Další automatizace a miniaturizace příprav vzorků pro zvýšení throughput
- Implementace AI nástrojů pro zrychlené zpracování a interpretaci dat
Závěr
Představený postup spojuje automatizovanou přípravu vzorků, rychlou chromatografii a dynamické MRM metody pro přesnou a citlivou kvantifikaci HCP. Výsledky potvrzují schopnost detekovat a kvantifikovat nízkoúrovňové HCP impurity s vysokou reprodukovatelností, což je klíčové pro vývoj a výrobní kontrolu bioterapeutik.
Reference
- ICH Q6B Specifications: Test Procedures and Acceptance Criteria for Biotechnological/Biological Products.
- Host Cell Protein Analysis Using Agilent AssayMAP Bravo and 6545XT AdvanceBio LC/Q-TOF, Agilent Technologies, 5991-9300EN.
- Agilent Triple Quadrupole LC/MS Peptide Quantitation with Skyline, Agilent Technologies, 5990-9887EN.
- Separation of Peptide Standards Using Formic Acid as a Mobile Phase Additive, Agilent Technologies, 5991-8597EN.
- Gerber SA et al. Absolute quantification of proteins and phosphoproteins from cell lysates by tandem MS. Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 2003.
- Oeckl P, Steinacker P, Otto M. Comparison of Internal Standard Approaches for SRM Analysis of Alpha-Synuclein in Cerebrospinal Fluid. J. Proteome Res. 2018.
- Brun V et al. Isotope-labeled protein standards: toward absolute quantitative proteomics. Mol. Cell Proteomics. 2007.
- Automation for LC/MS Sample Preparation: High Throughput In-Solution Digestion and Peptide Cleanup Enabled by the Agilent AssayMAP Bravo Platform, Agilent Technologies, 5991-2957EN.
- Automation of Sample Preparation for Accurate and Scalable Quantification and Characterization of Biotherapeutic Proteins Using the Agilent AssayMAP Bravo Platform, Agilent Technologies, 5991-4872EN.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.