Accurate and Sensitive LC-MS/MS Quantification of Adalimumab in Serum/Plasma: Impact of Sample Preparation on Method Performance

Význam tématu

Adalimumab je humanizovaná monoklonální protilátka indikovaná k léčbě autoimunitních zánětlivých onemocnění. S blížícím se vypršením patentu a růstem zájmu o biosimilars a terapeutický monitoring roste potřeba citlivých a spolehlivých metod kvantifikace v séru či plazmě.

Cíle a přehled studie / článku

• Porovnat tři přístupy přípravy vzorku pro LC-MS/MS stanovení adalimumabu.
• Ověřit vliv jednotlivých kroků na citlivost, linearitu a reprodukovatelnost metody.
• Představit univerzální kit-based workflow umožňující snadnou implementaci v bioanalytických laboratořích.

Použitá metodika a instrumentace

• Sample preparation: (1) Direct digestion + peptide SPE clean-up, (2) Protein A affinity enrichment + digestion + SPE, (3) Specifická anti-hIgG FC captura + digestion.
• Digestion kit: ProteinWorks eXpress Digest Kit (5-krokový protokol).
• Peptide clean-up: ProteinWorks µElution SPE Clean-Up Kit.
• LC: ACQUITY UPLC Peptide BEH C18, 300 Å, 1,7 µm, 2,1×150 mm, kolona při 55 °C, gradient 5–35 % B.
• MS/MS: Xevo TQ-XS s ESI+, MassLynx 4.1, kvantifikace TargetLynx, MRM přechody optimalizované v Skyline.

Hlavní výsledky a diskuse

• Lineární rozsahy 1–4 řády, R2 >0,99 (1/X2 vážená regrese).
• LLOQ mezi 5–100 ng/mL v závislosti na použité přípravě vzorku (nejnižší s metodou 3).
• Peptidová SPE čistící fáze zvýšila citlivost až dvojnásobně.
• QC: přesnost 88–112 %, preciznost (RSD) <15 % splňující FDA/EMA požadavky.

Přínosy a praktické využití metody

Standardizovaný kit-based postup významně zkracuje čas vývoje LC-MS/MS metod pro mAb kvantifikaci. Umožňuje snadnou adaptaci pro různé typy proteinových terapií, podporuje multiplexní analýzy a lze jej rozšířit o předchozí imunoenrich­ment pro ještě vyšší citlivost.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další automatizace přípravy vzorků, rozšíření na panel mAb a biosimilars, vylepšení multiplexních protokolů a integrace s klinickými studiemi pro terapeutický monitoring pacientů.

Závěr

Kombinace univerzálního kit-based digest-SPE workflow a výkonného Xevo TQ-XS MS umožňuje citlivou, přesnou a reprodukovatelnou kvantifikaci adalimumabu v biologických matricích. Volbou vhodného stupně affinity enrich­ment lze flexibilně dosáhnout požadovaných detekčních mezí pro výzkum i klinickou praxi.

Reference

• 1. Adalimumab, protein sequence (DrugBank).
• 2. List of largest selling pharmaceutical products (Wikipedia).
• 3. Patent expiry dates for biologicals: 2016 update (GaBi Journal).
• 4. Colbert A. et al., Bioanalytical strategy for biosimilar PK methods (MAbs, 2014).
• 5. Nowatzke WL. et al., Challenges in bioanalytical support for biologicals (Bioanalysis, 2011).
• 6. Islam R., Bioanalytical challenges of biosimilars (Bioanalysis, 2014).
• 7. Dreesen E. et al., Recommendations for TDM of biopharmaceuticals (Clin. Pharmacol. Appl., 2017).
• 8. Ladwig PM. et al., MS approaches for therapeutic mAb quantitation (Clin. Vaccine Immunol., 2017).
• 9. HUMIRA package insert, Abbott Laboratories, 2002.
• 10. Pouw MF. et al., Optimising adalimumab treatment (Ann. Rheum. Dis., 2015).
• 11. Chen DY. et al., Antidrug antibody levels and therapeutic response (Ann. Rheum. Dis., 2015).
• 12. Skyline software (MacCoss Labs).
• 13. NCBI BLASTp.
• 14. FDA Guidance for Bioanalytical Method Validation.
• 15. EMA Guideline on Bioanalytical Method Validation, 2011.