LCMS
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.

Online IEX-MS of mAb Charge Variants Using a BioResolve SCX mAb Column, IonHance CX-MS pH Concentrates, and BioAccord System

Aplikace | 2019 | WatersInstrumentace
LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS/MS
Zaměření
Farmaceutická analýza
Výrobce
Waters

Souhrn

Význam tématu


Charakterizace heterogenity náboje monoklonálních protilátek (mAb) je klíčová pro zajištění jejich účinnosti, stability a kvality ve farmaceutickém vývoji. Tradiční metody, jako frakční iontově výměnná chromatografie s offline přípravou vzorku, jsou časově náročné a mohou zavádět artefakty. Implementace přímého online spojení iontově výměnné chromatografie (IEX) s hmotnostní spektrometrií (MS) umožňuje rychlou, citlivou a spolehlivou identifikaci jednotlivých variant náboje bez nutnosti složité frakcionace.

Cíle a přehled studie


Cílem aplikace bylo demonstrovat novou IEX–MS metodu využívající pufry na bázi těkavých amonných solí (IonHance CX-MS pH Concentrates) v kombinaci s BioResolve SCX mAb kolonkou a BioAccord LC-MS systémem. Metoda byla validována na standardních mAb (NIST mAb, rituximab, infliximab) a uplatněna na modelové forsení degradace trastuzumabu, a to jak na úrovni intact protilátky, tak po IdeS štěpení.

Použitá metodika


Analytický postup zahrnoval:
  • Příprava mobilních fází: 10× ředění IonHance CX-MS pH Concentrate A (50 mM amonný acetát, pH 5.0, 2 % acetonitril) a B (160 mM amonný acetát, pH 8.5, 2 % acetonitril).
  • IEX gradienty: pro intact mAb lineární přechod z 60 % A na 2 % A za 21 min při 0,1 mL/min; analogický gradient pro IdeS digesty.
  • Forcení degradace trastuzumabu: inkubace 2 mg/mL vzorku v 100 mM fosfátovém pufru pH 8.0 při 25 °C po dobu jednoho týdne.
  • Štěpení IdeS enzymem: 50 µg protilátky inkubované s 50 jednotkami FabRICATOR® při 37 °C po 30 min.
  • MS detekce v pozitivním ESI módu, rozsah m/z 400–7000, SmartMS™.

Použitá instrumentace


  • ACQUITY UPLC I-Class PLUS
  • ACQUITY TUV detektor
  • ACQUITY RDa MS detektor s SmartMS™
  • BioResolve SCX mAb Column (3 µm, 2.1 × 50 mm)
  • IonHance CX-MS pH Concentrates A a B
  • BioAccord LC-MS systém řízený softwarem UNIFI
  • BioRad Micro Bio-Spin® kolony

Hlavní výsledky a diskuse


IEX–MS metoda dosáhla vysokého rozlišení C-terminálních lysinových variant u NIST mAb, rituximabu a infliximabu, které byly jednoznačně potvrzeny dekonvoluovanými hmotnostními spektry. Detekce variant byla možná až při 1 % relativní abundanci.
U forceně degradovaného trastuzumabu se zvýšil podíl kyselých variant o ~18,7 % v intact analýze a o ~14,1 % v IdeS štěpu Fab fragmentu, což odpovídá deamidaci a modifikacím glykosylace. Izobarické a konformační varianty vyžadují doplňující peptidovou charakterizaci pro jednoznačnou lokalizaci modifikací.

Přínosy a praktické využití metody


Nová IEX–MS procedura výrazně zkracuje dobu analýzy variant náboje, minimalizuje offline manipulaci a riziko umělé degradace, a přináší vyšší reproducibilitu a průchodnost. Metoda je vhodná pro vývoj, stabilitní studie, QA/QC a sledování kritických kvalitativních atributů mAb.

Budoucí trendy a možnosti využití


Očekává se rozšíření aplikace metody na široké spektrum bioterapeutik, biosimilars a Fc-fúzních proteinů. Další směřování zahrnuje integraci 2D-LC separací, využití iontově mobilních technik a online monitorování během výrobního procesu (process analytical technology).

Závěr


Implementace přímého IEX–MS workflow na bázi amonných pufrů a BioAccord platformy umožňuje rychlou, citlivou a spolehlivou charakterizaci heterogenity mAb. Metoda nabízí robustní chromatografii, vysokou vzorkovou kapacitu a kvalitní hmotnostní spektra s minimálními addukty, což významně podporuje rozhodovací procesy v biotechnologickém vývoji.

Reference


  • Schmid I. et al. Assessment of Susceptible Chemical Modification Sites of Trastuzumab and Endogenous Human Immunoglobulins at Physiological Conditions. Communications Biology. 2018;1:28.
  • Diepold K. et al. Simultaneous Assessment of Asp Isomerization and Asn Deamidation in Recombinant Antibodies by LC-MS Following Incubation at Elevated Temperatures. PLoS ONE. 2012;7(1):e30295.
  • Espinoza-de la Garza C. et al. Capillary Electrophoresis Separation of Monoclonal Antibody Isoforms Using a Neutral Capillary. J Vis Exp. 2017;(119):55082.
  • Giorgetti J. et al. Intact Monoclonal Antibodies Separation and Analysis by Sheathless Capillary Electrophoresis-Mass Spectrometry. Eur J Mass Spectrom. 2018;25:324–332.
  • Piešt’anský J. et al. Two-Dimensional Capillary Electrophoresis with On-Line Sample Preparation and Cyclodextrin Separation Environment for Direct Determination of Serotonin in Human Urine. Molecules. 2017;22(10):1668.
  • Shaeper J. et al. Parameters Affecting Reproducibility in Capillary Electrophoresis. Electrophoresis. 2000;21(7):1421–1429.
  • Yan Y. et al. Ultrasensitive Characterization of Charge Heterogeneity of Therapeutic Monoclonal Antibodies Using Strong Cation Exchange Chromatography Coupled to Native Mass Spectrometry. Anal Chem. 2018;90(21):13013–13020.
  • Leblanc Y. et al. Charge Variants Characterization of a Monoclonal Antibody by Ion Exchange Chromatography Coupled On-Line to Native Mass Spectrometry: Case Study After a Long-Term Storage at +5 °C. J Chromatogr B. 2017;1048:130–139.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Toggle
Improving IEX Technology and IEX-MS Applications for Domain Specific Charge Variant Analysis of mAb
Welcome to Waters Luncheon Seminar ©2019 Waters Corporation COMPANY CONFIDENTIAL 1 Your Feedback will be very much appreciated! Please provide your feedback and you will get a gift set at reception! Column-shaped pens ©2019 Waters Corporation COMPANY CONFIDENTIAL 2 Improving…
Klíčová slova
confidential, confidentialcompany, companyvariant, variantiex, iexmab, mabcharge, chargebatch, batchionhance, ionhancevanguard, vanguardbuffer, bufferbioresolve, bioresolveides, idesscx, scxacidic, acidictrastuzumab
Optimizing LC-MS Separations of mAbs using a BioResolve SCX mAb Column and IonHance CX-MS pH Concentrates
[ APPLICATION NOTE ] Optimizing LC-MS Separations of mAbs using a BioResolve SCX mAb Column and IonHance CX-MS pH Concentrates Andrew Schmudlach, Samantha Ippoliti, Qi Wang, and Matthew A. Lauber Waters Corporation, Milford, MA, USA APPLICATION BENEFITS INTRODUCTION A novel…
Klíčová slova
ionhance, ionhanceconcentrates, concentratesbioresolve, bioresolvescx, scxmab, mabmabs, mabsmonoclonal, monoclonaloptimizing, optimizingexchange, exchangeacquity, acquityammonium, ammoniumcharge, chargeseparations, separationsvariant, variantsupercharging
Online IEX-MS Characterization and Monitoring of mAb Charge Heterogeneity Using an Optimized Cation Exchange Resin and Compact TOF Mass Spectrometer
Online IEX-MS Characterization and Monitoring of mAb Charge Heterogeneity Using an Optimized Cation Exchange Resin and Compact TOF Mass Spectrometer Samantha Ippoliti1, Qi Wang1, Ying Qing Yu1, Matthew A. Lauber1, Henry Shion1 1 Waters Corporation, Milford, MA, USA INTRODUCTION RESULTS…
Klíčová slova
variants, variantsiex, iexcharge, chargedeamidation, deamidationacidic, acidictrastuzumab, trastuzumabmab, mabmain, mainassignmentb, assignmentbconformational, conformationalbasic, basicnative, nativeexchange, exchangepossible, possiblemass
Accelerating Charge Variant Analysis of Biotherapeutics with the BioAccord System
Application Note Accelerating Charge Variant Analysis of Biotherapeutics with the BioAccord™ System Robert E. Birdsall, Brooke M. Koshel, Ying Qing Yu Waters Corporation Abstract Ion Exchange Chromatography (IEX) is a valuable technique given its ability to resolve product/process related charge…
Klíčová slova
bioaccord, bioaccordvariant, variantbioresolve, bioresolveaccelerating, acceleratingcharge, chargebiotherapeutics, biotherapeuticsconcentrates, concentratesionhance, ionhanceiex, iexscx, scxmab, mabsystem, systemremicade, remicadevariants, variantspremier
Další projekty
GCMS
ICPMS
Sledujte nás
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.