Method Transfer of a Monoclonal Antibody Ion-Exchange Separation Across Biocompatible Systems

Význam tématu

Ionově výměnná chromatografie za biokompatibilních podmínek umožňuje detailní analýzu monoklonálních protilátek a jejich nabitých variant při zachování nativní struktury. Použití biokompatibilních materiálů v systémech minimalizuje korozi a oxidaci, což je zásadní pro spolehlivé vyhodnocení kvality bioterapeutik.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem bylo přenést a porovnat iontově výměnnou metodu pro separaci infliximabu a jeho C-terminálních lysinových variant mezi dvěma biokompatibilními LC systémy: Waters ACQUITY Arc Bio System a Agilent 1260 Infinity Bio-inert Quaternary System. Studie hodnotí shodu retencí, opakovatelnost kvantifikace a vliv gradientního zpoždění.

Použitá metodika

Vzorek infliximabu (1 mg/mL v 20 mM fosfátovém pufru pH 6,8) byl analyzován cation exchange kolonkou Protein-Pak Hi Res CM (7 µm, 4,6×100 mm) při 30 °C. Mobilní fáze obsahovaly fosfát monobazický a dibazický a NaCl. Gradient od 5 k 70 % chloridu sodného probíhal rozmezí 0–65 min. Průtok činil 0,5 mL/min, detekce při 280 nm, vzorkovací frekvence 1–1,25 Hz. Data byla zpracována v Empower 3 FR3 a OpenLAB CDS.

Použitá instrumentace

• ACQUITY Arc Bio System s Arc Multi-flow path Technology
• Agilent 1260 Infinity Bio-inert Quaternary System
• Protein-Pak Hi Res CM kolona, 4,6×100 mm
• Diode array detektory (280 nm)
• Empower 3 FR3 a OpenLAB CDS Chemstation

Hlavní výsledky a diskuse

Separace infliximabu a jeho lysinových variant byla úspěšná na obou systémech s časem analýzy 60 minut. Dwell volume systému ACQUITY Arc Bio (1,32 mL a 1,01 mL) bylo o 0,25 mL nižší než u Agilent 1260 (1,57 mL), což vysvětluje posun retencí o průměrně −0,34 min. Při zohlednění relativních retenčních časů (referenční vrchol IgG) byl rozdíl průměrně 0,02, což potvrzuje vyrovnanost metod.

Opakovatelnost kvantifikace % plochy hlavních vrcholů dosáhla RSD <0,9 % na ACQUITY a <1,2 % na Agilent. Seskupené menší degradanty vykázaly větší variabilitu, avšak % plocha se lišila maximálně o 0,21 % mezi systémy.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda pro iontově výměnnou chromatografii monoklonální protilátky je přenosná mezi různými biokompatibilními LC platformami a poskytuje konzistentní kvalifikační parametry. To umožňuje laboratořím flexibilitu ve výběru přístrojů při zachování vysoké přesnosti a opakovatelnosti analýz.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Automatizace optimalizace IEX metod pro rychlejší vývoj
• Rozšíření přenositelnosti na další biokompatibilní systémy a sloupce
• Využití digitálních dvojčat pro simulaci gradientů a zápisů v reálném čase
• Zavedení vysokopropustných postupů pro screening variant protilátek

Závěr

Přenos iontově výměnné metody pro separaci infliximabu mezi dvěma biokompatibilními systémy byl úspěšný. Obě platformy vykázaly obdobné retenční a kvantitativní výsledky, přičemž ACQUITY Arc Bio System mírně zlepšil opakovatelnost. Metoda nabízí spolehlivou cestu k analýze monoklonálních protilátek v různých laboratořích.

Reference

1. Hong P, Fountain KJ, Wheat TE, Morrison D. IEX Method Development of a Monoclonal Antibody and Its Charge Variants. Application Note 720003836EN, 2011.
2. Hong P, McConville PR. Dwell Volume and Extra-Column Volume: What Are They and How Do They Impact Method Transfer. Application Note 720005723EN, 2016.