LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, 2D-LC
ZaměřeníFarmaceutická analýza
VýrobceAgilent Technologies
Význam tématu
Konjugáty protilátka-lék představují pokročilou třídu bioléčiv, která kombinují cílenou selektivitu monoklonálních protilátek s vysokou cytotoxicitou malých molekul. Jejich složitá struktura a heterogenita vyžadují špičkové chromatografické a hmotnostně-spektrometrické metody pro přesné určení poměru lék/protilátka, umístění konjugace a další kritické atributy kvality. Zvýšená chromatografická kapacita a citlivost MS zajišťují spolehlivou charakterizaci těchto komplexních molekul v oblasti výzkumu i rutinní kontroly kvality.
Cíle a přehled studie
Hlavním cílem bylo ukázat, jak lze pomocí komplexního dvoudimenzionálního RPLC×RPLC (Agilent 1290 Infinity II 2D-LC) ve spojení s vysoce rozlišovací Q-TOF LC/MS (Agilent 6530) mapovat místa konjugace v ADC. Studie se zaměřila na dvě komerčně dostupné molekuly – ado-trastuzumab emtansine (Kadcyla) konjugovanou na lyzinových pozicích DM1 a brentuximab vedotin (Adcetris) konjugovanou na cysteinových pozicích MMAE.
Použitá metodika a instrumentace
Metodika zahrnovala:
- Příprava vzorku: redukce DTT, alkylace IAA, tryptická digesce (poměr enzym/substrát 1:25, 16 h při 37 °C) ve vyváženém pufru s Rapigestem.
- 1. dimenze RPLC: ZORBAX Bonus-RP, pufr NH4HCO3 pH 8.2 vs MeOH/ACN, dlouhý gradient 45 min.
- 2. dimenze RPLC: Eclipse Plus C18, kyselina fosforečná nebo formiová ve vodě vs ACN, modulovaný gradient, smyčky 2×40 µL.
- Detekce UV při 214, 248 a 252 nm a MS s technologií Jet Stream, režim all-ions MS/MS (2 GHz, rozlišení 10 000), sběr spekter při kolizní energii 20 a 40 eV.
Použitá instrumentace
- Agilent 1290 Infinity II 2D-LC Solution (High Speed Pump, Multisampler, Thermostat, Valve Drive, duo-valve)
- Agilent 6530 Quadrupole Time-of-Flight LC/MS system
- OpenLAB CDS ChemStation s 2D-LC add-on, MassHunter (instrument control, data analysis, BioConfirm), GC Image LC×LC
Hlavní výsledky a diskuse
RPLC×RPLC UV mapy odhalily v případě Kadcyly nárůst intenzity v oblasti hydrofobních peptidů, což koresponduje s konjugací DM1. Extrahovaná iontová chromatogramy při m/z 547.2206 (fragment DM1) v all-ions MS/MS mapách umožňují selektivní lokalizaci konjugovaných peptidů. MS/MS analýza přinesla vysokou přesnost při přiřazení lyzinových pozic konjugace v lehkém i těžkém řetězci.
U Adcetris byla identifikována konjugace MMAE na inter- i intrachain cysteiny (např. peptid NQVSLTCLVK), přičemž detekce vedlejších výrobků ukázala i nečekanou redukci intrachain můstků. UV při 248 nm a extrahovaný fragment m/z 718.5113 potvrdily místa konjugace a heterogenitu distribučních druhů.
Přínosy a praktické využití metody
- Zvýšená chromatografická kapacita 2D-LC poskytuje detailní separaci peptidů, což umožňuje detekci nízkorychlotných konjugovaných druhů.
- All-ions MS/MS režim odstraňuje omezení selektivního izolačního okna a zachycuje všechny fragmenty léku najednou.
- Komplexní workflow je vhodné pro vývoj, validaci a rutinní QA/QC procesy u výrobních i klinických ADC.
Budoucí trendy a možnosti využití
Další rozvoj směruje ke zkracování analýz při zachování selektivity pomocí rychlejších sloupců a optimalizovaných modulací gradientů. Integrace umělé inteligence pro automatické vyhodnocování míst konjugace a kvantifikačního rozboru DAR (drug-to-antibody ratio) může dále zefektivnit vývoj ADC. Také rozšíření na jiné formáty bioléčiv, komplexní glykanální a posttranslační modifikace otevírá nové aplikace dvoudimenzionálních postupů.
Závěr
Prezentovaná kombinace Agilent 1290 Infinity II 2D-LC a Agilent 6530 Q-TOF LC/MS nabízí vysoce precizní platformu pro lokalizaci míst konjugace a charakterizaci heterogenity ADC. Metoda je dostatečně robustní a citlivá pro aplikační nasazení ve výzkumu i průmyslové kontrole kvality.
Reference
- Sandra K., Vandenheede I., Sandra P. J. Chromatogr. A 2014, 1335, 81–103.
- Fekete S. et al. Anal. Chem. 2016, 88, 480–507.
- Panowski S. et al. mAbs 2014, 6, 34–45.
- Wakankar A. et al. mAbs 2011, 3, 161–172.
- Beck A., Reichert J. M. mAbs 2014, 6, 15–17.
- Sandra K., Sandra P. Bioanalysis 2015, 7, 2843–2847.
- Sandra K. et al. J. Chromatogr. B 2016, 1032, 119–130.
- Vanhoenacker G. et al. Anal. Bioanal. Chem. 2015, 407, 355–366.
- Vanhoenacker G. et al. Agilent Application Note 5991-2880EN, 2013.
- Vanhoenacker G. et al. Agilent Application Note 5991-4530EN, 2014.
- Sandra K. et al. Agilent Application Note 5991-8077EN, 2016.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.