Příprava vzorků, LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
ZaměřeníKlinická analýza
VýrobceWaters
Význam tématu
Automatizace přípravy vzorků pro hybridní LC-MS/MS analýzu proteinových terapeutik představuje klíčový krok k dosažení vysoké citlivosti, reprodukovatelnosti a zvýšení propustnosti laboratoře. Kvantifikace velkomolekulárních bioterapeutik, jako je etanercept, vyžaduje komplexní vícekrokové postupy zahrnující imunopurifikaci a enzymatickou digestici. Ruční provádění těchto postupů je časově náročné a náchylné k chybám, proto automatizace výrazně zefektivňuje bioanalytické workflow.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem studie bylo vyvinout, optimalizovat a validovat plně automatizovaný protokol pro afinitní purifikaci a následnou enzymatickou digestici etanerceptu z laboratorní plazmy, umožňující citlivou a přesnou LC-MS/MS kvantifikaci v rozsahu od 1 ng/mL do 10 000 ng/mL. Postup byl nejprve ověřen na modelové vazbě pomocí Protein A pro infliximab a následně rozšířen na specifickou vazbu pomocí biotinylované protilátky a streptavidinových magnetických kuliček.
Použitá metodika a instrumentace
Pro automatizaci byly využity:
- Liquid handler Hamilton STAR s 8kanálovou pipetou, magnetem Alpaqua Magnum EX, grippy CORE a vortexovacím modulem
- ProteinWorks Auto-eXpress Low 5 Digest Kit pro denaturaci, redukci, alkylaci, digestici a ukončení reakce
- UPLC systém Waters ACQUITY UPLC I-Class Plus se sloupcem Peptide BEH C18 (300 Å, 2,1×150 mm, 1,7 µm)
- Mass spektrometr Xevo TQ-XS v režimu MRM s ESI+
Hlavní výsledky a diskuse
Automatizovaný protokol vykázal srovnatelnou účinnost s manuální přípravou s odchylkami v rámci ±15 % plochy signálu a RSD ≤10 %. Kalibrační křivky pro vybrané surrogate peptidy dosáhly lineární regrese r2 > 0,99 a LLOQ 1 ng/mL. QC vzorky vykázaly přesnost 96–107 % a RSD ≤10 %. Výsledky prokazují stabilitu a opakovatelnost automatizovaného workflow.
Přínosy a praktické využití metody
Automatizace šetří až dva dny vědecké práce tím, že umožňuje walk-away přípravu vzorků, snižuje variabilitu vlivem obsluhy a zvyšuje kapacitu zpracovat více vzorků denně. Metoda nachází uplatnění v biofarmaceutickém výzkumu, vývoji, QA/QC i preklinické i klinické bioanalýze.
Budoucí trendy a možnosti využití
Dalšími směry jsou rozšíření metodiky na multiplexní kvantifikaci několika proteinových léků současně, integrace enzymatické deglykosylace, zpracování komplexních biologických matic a využití pokročilých scénářů strojového učení pro optimalizaci skriptů a workflow.
Závěr
Vyvinutá a validovaná plně automatizovaná imunopurifikačně-digestní metoda poskytuje rychlou, citlivou a reprodukovatelnou kvantifikaci etanerceptu z plazmy, splňující přísné bioanalytické požadavky. Implementace podobných přístupů výrazně zefektivní biofarmaceutické laboratoře a podpoří další rozvoj velkomolekulární analytiky.
Reference
- Delobel A., Quality Assurance, Advances in LC/MS methodologies for the characterization of complex glycoproteins – case study: etanercept, 2017.
- Grand View Research, Biologics market size worth $399.5 billion by 2025, 2017.
- Igea Hub Pharmaceutical Club, The complete list and analysis of the best selling drugs in 2017, 2018.
- MacCoss Labs, University of Washington, Skyline: targeted mass spec environment, 2017.
- Promega, Schematic of Antibody Purification using Magne Protein A Beads, prod. no. G8782.
- Promega, High Capacity Magne Streptavidin Beads and Goat Anti-Human Biotinylated IgG, prod. no. V7820.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.