Automated Medium and High-Throughput GlycoWorks RapiFluor-MS Preparations on the Andrew+ Pipetting Robot

Význam tématu

Glykozylace je zásadní kritickou kvalitou biotechnologických léčiv, která ovlivňuje jejich účinnost, bezpečnost a homogenitu výroby. Tradiční uvolnění a značení N-glykanů bývá časově náročné a štítky často neposkytují současně dostatečnou fluorescenční i hmotnostně spektrometrickou citlivost. GlycoWorks RapiFluor-MS reagencie a protokol umožňují rychlé a stabilní značení pod jednou hodinou, což vytváří ideální podmínky pro automatizaci.

Cíle a přehled studie / článku

Hlavním cílem bylo automatizovat střední (24 vzorků) a vysokopropustný (48 vzorků) GlycoWorks RapiFluor-MS protokol na platformě Andrew+ od Andrew Alliance a ověřit srovnatelnost výsledků s manuálním provedením. Kritéria úspěchu zahrnovala odchylky v celkové ploše do 25 % a v relativní ploše do 5 %, stejně jako obdobné vnitro-přípravné variability.

Použitá metodika a instrumentace

Protokoly byly sestaveny v softwaru OneLab a provedeny na robotické platformě Andrew+ s elektronickými pipetami. Klíčové kroky zahrnovaly enzymatické uvolnění glykanů, značení RapiFluor-MS činidlem a HILIC čištění přes µElution desky.

• Robot Andrew+ s modulárním uspořádáním pracovního prostoru
• Pipetovací moduly pro objemy 10–300 µl a 50–1200 µl
• Plate Dominos: QuanRecovery 96-well s kolonkou MaxPeak HPS, HILIC µElution deska Waters
• Deepwell reservoir a Fisherbrand 1,5 ml mikrozkumavky pro enzym PNGase F, surfaktant a značíto RapiFluor-MS
• Peltier+ 96-vrstvý PCR block s LoBind destičkou
• UPLC systém ACQUITY UPLC H-Class PLUS Bio s FLR detektorem a Empower CDS

Hlavní výsledky a diskuse

Automatizovaná příprava 24 vzorků dosáhla 87,7 % recovery značených glykanů vůči manuální přípravě, tj. 12,3 % odchylky v celkové ploše a 0 % v relativní ploše. Protokol 48 vzorků vykázal 23 % odchylku v celkové ploše a opět 0 % v relativní ploše. Intra-přípravné RSD pro celkovou plochu činily maximálně 11,6 % pro 24 vzorků a 15,2 % pro 48 vzorků, při průměrné 0,5 % variabilitě relativních ploch. Výsledky potvrzují robustnost a reprodukovatelnost automatizovaného postupu.

Přínosy a praktické využití metody

Automatizace GlycoWorks RapiFluor-MS protokolu přináší:

• Střední až vysokopropustnou analýzu N-glykanů se sníženou časovou náročností
• Minimální riziko pipetovacích chyb při monotónních operacích
• Nižší požadavky na zaškolení a dokumentaci
• Vysokou přenositelnost protokolů mezi laboratořemi
• Úsporu pracovního času a nákladů

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozšíření automatizace glykanové analýzy včetně integrace do komplexních pracovních postupů bioprocesního vývoje. Vývoj umělé inteligence a strojového učení pro optimalizaci pipetovacích protokolů, miniaturizace a multiplexní značení vzorků podpoří ještě vyšší propustnost a flexibilitu. Spolupráce s cloudovými systémy a IoT zařízeními umožní centralizované řízení a monitoring analytických platforem.

Závěr

Automatizované protokoly pro 24 a 48 vzorků na Andrew+ plně splňují kritéria srovnatelnosti s manuálním provedením. Skripty jsou volně dostupné v OneLab knihovně, což umožňuje rychlou implementaci do QA/QC a výzkumných laboratoří hledajících efektivní řešení glykanové analýzy.

Reference

1. Fournier J. A Review of Glycan Analysis Requirements. 2015.
2. Dahodwala H; Sharfstein ST. Biosimilars: Imitation Games; ACS Publications, 2017.
3. Lauber MA et al. Anal Chem 2015, 87(10):5401–5409.
4. Koza SM et al. Quality Control and Automation Friendly GlycoWorks RapiFluor-MS N-Glycan Sample Preparation; Waters 2020.
5. Reed CE et al. SLAS Technol Transl Life Sci Innov 2018, 23(6):550–559.
6. Reed CE, Koza SM, Calciano S. GlycoWorks RapiFluor-MS Automation Using Andrew+; Waters 2020.