High Sensitivity LC-MS/MS Quantification of Monoclonal Antibody Drugs in Rat Plasma Using a Standardized Sample Preparation Workflow
Aplikace | 2018 | WatersInstrumentace
Monoklonální protilátky (mAbs) představují významnou třídu proteinových léčiv díky vysoké selektivitě, nízké toxicitě a účinnosti. S blížícím se vypršením patentové ochrany u mnoha komerčně dostupných mAb roste potřeba vývoje biosimilárů a nových generací protilátek. Pro úspěšný vývoj a registraci těchto léků je klíčová citlivá, specifická a reprodukovatelná kvantifikace v biologických vzorcích, zejména pro farmakokinetické, farmakodynamické a toxicokinetické studie.
Cílem této práce je ukázat metodologii pro vysoce citlivou kvantifikaci mAb v séru potkana (limit ≤5 ng/mL) pomocí standardizovaného bottom-up postupu. Autoři demonstrovali přípravu vzorků se soupravou ProteinWorks eXpress Digest Kit, chromatografii na ACQUITY UPLC a detekci na Xevo TQ-XS MS. Metoda byla testována na třech komerčních mAb (infliximab, adalimumab, trastuzumab) s použitím izotopově značeného standardu (SILuMAb).
Popis postupu:
Metoda dosáhla lineárního rozsahu standardních křivek přes 3–4 řády koncentrací (R2 > 0,99) se střední přesností 90–110 %. LLOQ pro vybrané peptidy byl 1–5 ng/mL, LOD dosažen pod 1 ng/mL. Přesná kvantifikace tří mAb v séru potkana byla opakovatelná a robustní. Celkový čas přípravy vzorku včetně imunopurifikace byl kratší než 8 hodin, což umožňuje rychlou podporu výzkumných projektů.
Očekává se další rozvoj automatizovaných a miniaturizovaných přípravných stanic, integrace high-resolution MS pro úplný bottom-up proteomický profiling a rozšíření metody na lidské a další druhové matice. Kombinace s nanotechnologickými sorbenty a pokročilými bioinformatickými přístupy umožní vyšší multiplexní kapacitu a rychlejší vyhodnocení dat.
Standardizovaný workflow postupu s použitím ProteinWorks eXpress Digest Kit, ACQUITY UPLC a Xevo TQ-XS MS poskytuje citlivou, přesnou a rychlou kvantifikaci monoklonálních protilátek v potkaní plazmě. Metoda nabízí jednoduché nasazení v bioanalytických laboratořích a podporuje efektivní rozhodování ve fázi vývoje bioterapeutik.
LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
ZaměřeníKlinická analýza
VýrobceWaters
Souhrn
Význam tématu
Monoklonální protilátky (mAbs) představují významnou třídu proteinových léčiv díky vysoké selektivitě, nízké toxicitě a účinnosti. S blížícím se vypršením patentové ochrany u mnoha komerčně dostupných mAb roste potřeba vývoje biosimilárů a nových generací protilátek. Pro úspěšný vývoj a registraci těchto léků je klíčová citlivá, specifická a reprodukovatelná kvantifikace v biologických vzorcích, zejména pro farmakokinetické, farmakodynamické a toxicokinetické studie.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem této práce je ukázat metodologii pro vysoce citlivou kvantifikaci mAb v séru potkana (limit ≤5 ng/mL) pomocí standardizovaného bottom-up postupu. Autoři demonstrovali přípravu vzorků se soupravou ProteinWorks eXpress Digest Kit, chromatografii na ACQUITY UPLC a detekci na Xevo TQ-XS MS. Metoda byla testována na třech komerčních mAb (infliximab, adalimumab, trastuzumab) s použitím izotopově značeného standardu (SILuMAb).
Použitá metodika a instrumentace
Popis postupu:
- Přídavek mAb a izotopově značeného standardu do 100 µL potkaní plazmy.
- Imunopurifikace protilátek pomocí biotinylované anti-human IgG protilátky na streptavidinových kuličkách.
- Neutralizace eluátu (pH 8) a následná enzymatická digesce podle 5-krokového protokolu v ProteinWorks eXpress Digest Kit (redukce, alkylační krok, trypsin).
- Chromatografické rozdělení na ACQUITY UPLC Peptide BEH C18 (2.1 × 150 mm, 1.7 µm) s gradientem formiové kyseliny ve vodě a acetonitrilu při průtoku 0,3 mL/min.
- Detekce konstitutivních tryptických peptidů na Xevo TQ-XS v režimu MRM s optimalizovanými přechody, kolizní energií a identifikací fragmentů.
Hlavní výsledky a diskuse
Metoda dosáhla lineárního rozsahu standardních křivek přes 3–4 řády koncentrací (R2 > 0,99) se střední přesností 90–110 %. LLOQ pro vybrané peptidy byl 1–5 ng/mL, LOD dosažen pod 1 ng/mL. Přesná kvantifikace tří mAb v séru potkana byla opakovatelná a robustní. Celkový čas přípravy vzorku včetně imunopurifikace byl kratší než 8 hodin, což umožňuje rychlou podporu výzkumných projektů.
Přínosy a praktické využití metody
- Vysoká citlivost a selektivita díky kombinaci imunopurifikace a MRM na kvadrupólovém MS.
- Standardizovaný, kit-based protokol výrazně zkracuje dobu vývoje metody.
- Široký dynamický rozsah vhodný pro preklinické a objevné farmakokinetické studie.
- Možnost multiplexní analýzy více mAb současně.
- Vysoká reprodukovatelnost a snadná implementace i pro méně zkušené uživatele.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se další rozvoj automatizovaných a miniaturizovaných přípravných stanic, integrace high-resolution MS pro úplný bottom-up proteomický profiling a rozšíření metody na lidské a další druhové matice. Kombinace s nanotechnologickými sorbenty a pokročilými bioinformatickými přístupy umožní vyšší multiplexní kapacitu a rychlejší vyhodnocení dat.
Závěr
Standardizovaný workflow postupu s použitím ProteinWorks eXpress Digest Kit, ACQUITY UPLC a Xevo TQ-XS MS poskytuje citlivou, přesnou a rychlou kvantifikaci monoklonálních protilátek v potkaní plazmě. Metoda nabízí jednoduché nasazení v bioanalytických laboratořích a podporuje efektivní rozhodování ve fázi vývoje bioterapeutik.
Reference
- McKinsey and Company: Evaluate Pharma, US Patent Expiration Dates.
- Colbert A. et al. Bioanalytical strategy used in development of pharmacokinetic methods that support biosimilar programs. mAbs. 2014;6(5):1178–1189.
- Nowatzke W.L. et al. Unique challenges of providing bioanalytical support for biological therapeutic pharmacokinetic programs. Bioanalysis. 2011;3(5):509–521.
- Islam R. Bioanalytical challenges of biosimilars. Bioanalysis. 2014;6(3):349–356.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Development of a Hybrid Immunoaffinity-LC-MS/MS Method for the Quantification of Active Biotherapeutics Targeting TNF-α in Serum
2018|Waters|Aplikace
[ APPLICATION NOTE ] Development of a Hybrid Immunoaffinity-LC-MS/MS Method for the Quantification of Active Biotherapeutics Targeting TNF-α in Serum Caitlin Dunning and Mary Lame Waters Corporation, Milford, MA, USA APPLICATION BENEFITS ■■ ■■ High analytical sensitivity Tumor Necrosis Factor…
Klíčová slova
infliximab, infliximabimmunoaffinity, immunoaffinitynylawyqqkpgk, nylawyqqkpgkadalimumab, adalimumabsinsathyaesvk, sinsathyaesvkbiotherapeutics, biotherapeuticsetanercept, etanerceptictcrpgwycalsk, ictcrpgwycalsktnf, tnfserum, serumquantification, quantificationhybrid, hybridapytfgqgtk, apytfgqgtkactive, activedilltqspailsvspger
Waters Application Notes - ProteinWorks
2016|Waters|Příručky
Waters Application Notes ProteinWorks OUR SCIENTISTS Erin E. Chambers As a principal scientist, Erin has been working almost exclusively on peptide and protein bioanalysis for the last seven years, while managing small and large molecule bioanalysis and clinical research applications…
Klíčová slova
proteinworks, proteinworksdigest, digestexpress, expressarea, areapeptide, peptidekit, kittrastuzumab, trastuzumabgeneric, genericplasma, plasmaftfsldtsk, ftfsldtskdigestion, digestionmurine, murineantibody, antibodyprotein, proteindstyslsstltlsk
ProteinWorks - TAKE THE COMPLEXITY OUT OF LARGE MOLECULE QUANTIFICATION
2016|Waters|Brožury a specifikace
ProteinWorks TA K E T H E COM P L EX IT Y OU T O F LA RG E MO L ECU L E QUANT IFICAT ION As the therapeutic and research landscape changes from small molecule to large…
Klíčová slova
proteinworks, proteinworkskit, kitexpress, expressdigest, digestavastin, avastinftfsldtsk, ftfsldtskplasma, plasmainter, interstaylqmnslr, staylqmnslrdstyslsstltlsk, dstyslsstltlskgpsvfplapssk, gpsvfplapsskµelution, µelutiondirect, directpeptide, peptideclean
Accurate and Sensitive LC-MS/MS Quantification of Adalimumab in Serum/Plasma: Impact of Sample Preparation on Method Performance
2018|Waters|Aplikace
[ APPLICATION NOTE ] Accurate and Sensitive LC-MS/MS Quantification of Adalimumab in Serum/Plasma: Impact of Sample Preparation on Method Performance Caitlin Dunning, Mary Lame, Steven Calciano, and Kelly Doering Waters Corporation, Milford, MA, USA APPLICATION BENEFITS ■■ ■■ Speed and…
Klíčová slova
adalimumab, adalimumabserum, serumglewvsaitwnsghidyadsvegr, glewvsaitwnsghidyadsvegrquantification, quantificationnylawyqqkpgk, nylawyqqkpgkapytfgqgtk, apytfgqgtkproteinworks, proteinworksplasma, plasmaspe, speprotein, proteinpeptide, peptideaccurate, accuratedigestion, digestiondigest, digestsensitive