Enabling Intelligent Data Capture for Intact Mass Analysis of Monoclonal Antibodies and Subunits using a Vion IMS QTof HRMS

Význam tématu

Analýza intaktních bílkovin, zejména monoklonálních protilátek a jejich fragmentů, je klíčová pro charakterizaci biologických léčiv a kontrolu kvality. Vysoce přesná hmotnostní spektrometrie nabízí detailní náhled na kvantitativní i kvalitativní parametry, avšak generuje objemná data, která ztěžují jejich zpracování a archivaci. Implementace mechanismu Intelligent Data Capture (IDC) umožňuje snížit velikost souborů při zachování kvality spektra.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo demonstrovat vliv zapnutí IDC při analýze intaktních protilátek (trastuzumab) a jejich subjednotek (NIST mAb Standard) na kvalitu dat a redukci velikosti výsledných souborů. Studie se dělí na dvě části: analýzu intaktního proteinu a analýzu redukovaných subjednotek.

Použitá metodika a instrumentace

• Instrumentace: Vion IMS-QTof HRMS s opcí Intelligent Data Capture
• Ionizace: ESI-TOF-MS v pozitivním režimu plného skenu
• Chromatografie: podmínky LC-MS dle publikovaných protokolů Waters
• Nastavení IDC: práh signálu 5, 10 a 20 counts; výchozí hodnota 5 counts
• Příprava vzorků: trastuzumab 100 µg/mL v roztoku amonného acetátu/BSA; NIST mAb subjednotky ~100 µg/mL v H₂O

Hlavní výsledky a diskuse

• Zachování rozložení protonačních stavů a profilů glykosidace u trastuzumabu při všech režimech IDC
• Snížení Tof Valley peak z 15–20 % na ≈5 % při IDC=5 counts
• Redukce velikosti souborů pro intaktní protilátku: –39 % (IDC=5), –44 % (IDC=10), –59 % (IDC=20)
• Redukce velikosti souborů pro subjednotky: –45 % (IDC=5), –66 % (IDC=10), –80 % (IDC=20)
• Spektrální integrita a distribuce glukoform zůstávají konzistentní napříč režimy

Přínosy a praktické využití metody

• Významné zrychlení zpracování, přenosu a archivace dat díky menším souborům
• Optimalizované nastavení IDC (5 counts) vhodné pro rutinní laboratorní workflow
• Zvýšení efektivity QA/QC a výzkumných pracovišť v průmyslové analytice

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření IDC na další hmotnostně spektrometrické platformy
• Adaptivní algoritmy pro automatickou volbu parametrů IDC dle typu vzorku
• Integrace strojového učení pro další redukci šumu a selekci signálů v reálném čase

Závěr

Aktivace Intelligent Data Capture na Vion IMS-QTof HRMS umožňuje redukci velikosti datových souborů až o 80 % při zachování vysoké kvality hmotnostních spekter intaktních protilátek a jejich subjednotek. Defaultní IDC counts 5 představuje optimální volbu pro rutinní analýzy.

Reference

• Intelligent Data Capture: Real-Time Noise Reduction for High Resolution Mass Spectrometry, Waters white paper, 720006567EN
• High-Performance Vion IMS QTof for Monoclonal Antibody Intact and Subunit Mass Analysis, Waters application note, 720005906EN
• High Sensitivity Intact Monoclonal Antibody (mAb) HRMS Quantification, Waters application note, 720006222EN