Two-In-One Bioprocess Analytics - Combining mAb titer determination and spent media analysis by internal valve switching using the Agilent 1260 Infinity II Bio-Inert LC and InfinityLab LC/MSD iQ

Význam tématu

Analýza kritických parametrů bioprocesu a kvality mAbs je klíčová pro maximalizaci výtěžku a zajištění konzistentní kvality biotechnologických produktů. Integrované sledování živin ve speném médiu a stanovení titru pomocí jediné LC sestavy umožňuje efektivní procesní kontrolu a zkracuje reakční doby.

Cíle a přehled studie

Studie demonstruje použití Agilent 1260 Infinity II Bio-Inert LC spojeného s InfinityLab LC/MSD iQ a automatickou volbou kolony pro současnou analýzu polarních složek speného média pomocí HILIC a stanovení mAb titru protein A afinitní chromatografií bez manuální přestavby přístroje.

Použitá metodika a instrumentace

• HILIC analýza: InfinityLab Poroshell 120 HILIC-OH5 kolona, mobilní fáze s 30 mM NH4-formiát pH 3, gradient 85→10 % organiky, detekce SIM režimem na LC/MSD iQ.
• Protein A analýza: Bio-Monolith protein A kolona, fosfátový pufr pH 7.4 a acetic acid eluční fáze pH 2.6, UV detekce při 280 nm.
• Instrumentace: Agilent 1260 Infinity II Bio-Inert LC s quaternárním čerpadlem, multisamplerem, multikolonovým termostatem s 4polohovým ventilem, diode-array detektorem a MS detektorem InfinityLab LC/MSD iQ.
• Software: Agilent OpenLab CDS verze 2.4 s podporou 21 CFR Part 11.

Hlavní výsledky a diskuse

• HILIC metoda vykázala lineární odezvu (R2 > 0.99) pro 16 klíčových metabolitů, LOD < 1 pmol na kolonu u většiny analýtů.
• Profil spotřeby živin (glukóza, glutamin, dipeptid) a tvorby lakátu prokázal běžné metabolické dráhy CHO buněk.
• Protein A stanovení titru mAb ukázalo maximální koncentraci ve 6. dni kultivace s následným poklesem, indikujícím možné rozkládání Fc části.
• Integrované přepínání kolon v reálném čase umožnilo plynulou sekvenci analýz bez manuálních zásahů.

Přínosy a praktické využití metody

• Redukce času a pracovního zatížení díky automatickému přepínání metod.
• Minimalizace rizika kontaminace a chyb při přestavbě přístroje.
• Kompatibilita s regulací FDA (21 CFR Part 11) a QbD přístupy.
• Možnost rychlého rozhodování v reálném čase pro optimalizaci bioprodukce.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření monitoringu o další kritické parametry, např. lipidy či post-translační modifikace proteinů.
• Integrace s online datovými platformami a AI nástroji pro prediktivní řízení procesů.
• Automatizace v reálném čase pro kontinuální výrobu a optimalizaci šarží.

Závěr

Integrovaná dvoufázová analýza speného média a mAb titru na jediné LC sestavě podporuje efektivní a spolehlivou kontrolu bioprodukčního procesu. Metoda nabízí vysokou citlivost, přesnost a škálovatelnost ve validovaném QbD prostředí.

Reference

1. Tripathi NK; Shrivastava A. Recent Developments in Bioprocessing of Recombinant Proteins: Expression Hosts and Process Development. Front Bioeng Biotechnol. 2019;7.
2. ICH Harmonised Tripartite Guideline Pharmaceutical Development Q8(R2). International Council for Harmonisation; 2009.
3. Feith A et al. HILIC-Enabled 13C Metabolomics Strategies: Comparing Quantitative Precision and Spectral Accuracy of QTOF High- and QQQ Low-Resolution Mass Spectrometry. Metabolites. 2019;9(63).