Development of a Hybrid Immunoaffinity-LC-MS/MS Method for the Quantification of Active Biotherapeutics Targeting TNF-α in Serum
Aplikace | 2018 | WatersInstrumentace
Bioterapeutika zaměřená na tumor nekrotizující faktor alfa (TNF-α) představují klíčové léky pro léčbu chronických zánětlivých onemocnění, jako je revmatoidní artritida, Crohnova choroba či psoriáza. Pro zajištění účinné terapie a porozumění farmakokinetice těchto proteinových léčiv je nezbytná vysoce specifická a citlivá analytická metoda pro jejich kvantifikaci v biologických matricích, zejména v séru.
Cílem studie bylo vyvinout hybridní postup kombinující imunoafiní purifikaci a kvantitativní LC-MS/MS analýzu pro měření volné/aktivní frakce bioterapeutik infliximabu, adalimumabu a etanerceptu v lidském séru. Metoda má umožnit nízké limity kvantifikace (LLOQ 10–50 ng/mL) při použití minimálních objemů vzorku (2,5–10 μL séra) a zajistit rychlou, reprodukovatelnou a kit-based přípravu vzorků.
Pro přípravu vzorků a analýzu byly klíčové následující kroky:
Metoda prokázala lineární rozsah přes 3–3,7 řádu koncentrací s R2 >0,99 a vážením 1/x2. LLOQ dosahovalo 10 ng/mL pro infliximab, 25 ng/mL pro adalimumab a 50 ng/mL pro etanercept ze 2,5 μL séra. Meziroční přesnost (RSD) QC vzorků byla <15 % a přípustné odchylky přesnosti 90–110 %. Zvýšení vstupního objemu na 10 μL vedlo k výraznému zlepšení intenzity signálu, tvaru vrcholů a citlivosti měření. Výsledky potvrzují, že imunoafiní vazba cílového proteinu zaručuje vysokou specificitu měření volné/aktivní frakce protilátek bez rušivých matrice efektů.
Metoda umožňuje:
Rozšíření platformy na další bioterapeutika a cílové interakce, automatizace přípravy vzorků a integrace miniaturizovaných mikrofluidních systémů může dále snížit množství vzorku a dobu analýzy. Dále se očekává využití pokročilých datových přístupů a AI pro optimalizaci metod a predikci farmakokinetických parametrů.
Popsaná hybridní imunoafiní LC-MS/MS metoda nabízí vynikající citlivost, specificitu a reprodukovatelnost pro měření volných/aktivních frakcí infliximabu, adalimumabu a etanerceptu v malých objemech lidského séra. Standardizovaná stupeň štěpení, optimalizovaná chromatografie a vysoce výkonná detekce na Xevo TQ-XS MS podporují účinné bioanalytické studie během vývoje TNF-α bioterapeutik.
LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
ZaměřeníKlinická analýza
VýrobceWaters
Souhrn
Význam tématu
Bioterapeutika zaměřená na tumor nekrotizující faktor alfa (TNF-α) představují klíčové léky pro léčbu chronických zánětlivých onemocnění, jako je revmatoidní artritida, Crohnova choroba či psoriáza. Pro zajištění účinné terapie a porozumění farmakokinetice těchto proteinových léčiv je nezbytná vysoce specifická a citlivá analytická metoda pro jejich kvantifikaci v biologických matricích, zejména v séru.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem studie bylo vyvinout hybridní postup kombinující imunoafiní purifikaci a kvantitativní LC-MS/MS analýzu pro měření volné/aktivní frakce bioterapeutik infliximabu, adalimumabu a etanerceptu v lidském séru. Metoda má umožnit nízké limity kvantifikace (LLOQ 10–50 ng/mL) při použití minimálních objemů vzorku (2,5–10 μL séra) a zajistit rychlou, reprodukovatelnou a kit-based přípravu vzorků.
Použitá metodika a instrumentace
Pro přípravu vzorků a analýzu byly klíčové následující kroky:
- Imunoafinitní extrakce: Biotinylovaný TNF-α navázaný na streptavidinové magnetické částice extrahoval volné/aktivní protilátky z minimálních objemů séra.
- Enzymatická digestce: Standardizovaný ProteinWorks eXpress Digest Kit umožnil rychlou a reprodukovatelnou tryptickou štěpivost obohacených proteinů během dvou hodin.
- Chromatografická separace: ACQUITY UPLC Peptide BEH C18 kolona (1,7 μm, 2,1×150 mm) s optimalizovanými gradienty pro každý bioterapeutik zajistila dostatečné rozlišení signálních peptidů.
- Detekce LC-MS/MS: Xevo TQ-XS triple kvadrupól MS v režimu ESI+ v MRM módu sledoval charakteristické prekurzor‐produkt přechody vybraných signature peptidů.
Použitá instrumentace
- ProteinWorks eXpress Digest Kit (Waters)
- ACQUITY UPLC I-Class System s Peptide BEH C18 kolonan (300 Å, 1,7 μm, 2,1×150 mm)
- Xevo TQ-XS Mass Spectrometer
- Software MassLynx v4.2 a TargetLynx
Hlavní výsledky a diskuse
Metoda prokázala lineární rozsah přes 3–3,7 řádu koncentrací s R2 >0,99 a vážením 1/x2. LLOQ dosahovalo 10 ng/mL pro infliximab, 25 ng/mL pro adalimumab a 50 ng/mL pro etanercept ze 2,5 μL séra. Meziroční přesnost (RSD) QC vzorků byla <15 % a přípustné odchylky přesnosti 90–110 %. Zvýšení vstupního objemu na 10 μL vedlo k výraznému zlepšení intenzity signálu, tvaru vrcholů a citlivosti měření. Výsledky potvrzují, že imunoafiní vazba cílového proteinu zaručuje vysokou specificitu měření volné/aktivní frakce protilátek bez rušivých matrice efektů.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda umožňuje:
- citlivou a selektivní kvantifikaci TNF-α bioterapeutik v komplexních matricích s minimálním odběrem vzorku,
- rychlou a reprodukovatelnou přípravu vzorků na bázi komerčního kitu,
- podporu farmakokinetických a biofarmaceutických studií během vývoje a registrace biologik.
Budoucí trendy a možnosti využití
Rozšíření platformy na další bioterapeutika a cílové interakce, automatizace přípravy vzorků a integrace miniaturizovaných mikrofluidních systémů může dále snížit množství vzorku a dobu analýzy. Dále se očekává využití pokročilých datových přístupů a AI pro optimalizaci metod a predikci farmakokinetických parametrů.
Závěr
Popsaná hybridní imunoafiní LC-MS/MS metoda nabízí vynikající citlivost, specificitu a reprodukovatelnost pro měření volných/aktivních frakcí infliximabu, adalimumabu a etanerceptu v malých objemech lidského séra. Standardizovaná stupeň štěpení, optimalizovaná chromatografie a vysoce výkonná detekce na Xevo TQ-XS MS podporují účinné bioanalytické studie během vývoje TNF-α bioterapeutik.
Reference
- El Amrani M. et al. J. Chromatogr. A. 2016;1454:42–48.
- Lee JW. et al. AAPS J. 2011;13(1):99–110.
- FDA Guidance for Industry Bioanalytical Method Validation.
- EMA Guideline on Bioanalytical Method Validation. CHMP 2011.
- Scallon B. et al. J Pharmacol Exp Ther. 2002;301(2):418–426.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
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
High Sensitivity LC-MS/MS Quantification of Monoclonal Antibody Drugs in Rat Plasma Using a Standardized Sample Preparation Workflow
2018|Waters|Aplikace
[ TECHNOLOGY BRIEF ] High Sensitivity LC-MS/MS Quantification of Monoclonal Antibody Drugs in Rat Plasma Using a Standardized Sample Preparation Workflow Mary Lame, Caitlin Dunning, Steven Calciano, and Kelly Doering Waters Corporation, Milford, MA, USA Protein therapeutics, specifically monoclonal antibodies…
Klíčová slova
adalimumab, adalimumabnylawyqqkpgk, nylawyqqkpgkinfliximab, infliximabsinsathyaesvk, sinsathyaesvkquantification, quantificationiyptngytr, iyptngytrtrastuzumab, trastuzumablloq, lloqinitial, initiallliyaastlqsgvpsr, lliyaastlqsgvpsrglewvsaitwnsghidyadsvegr, glewvsaitwnsghidyadsvegrbrief, briefasqfvgssihwyqqr, asqfvgssihwyqqrleesggglvqpggsmk, leesggglvqpggsmklliysasflysgvpsr
HYBRID LC-MS/MS FOR QUANTIFICATION OF INFLIXIMAB IN CROHN’S DISEASE PATIENT SAMPLES: DOES IT ADD VALUE?
2019|Waters|Postery
HYBRID LC-MS/MS FOR QUANTIFICATION OF INFLIXIMAB IN CROHN’S DISEASE PATIENT SAMPLES: DOES IT ADD VALUE? Caitlin M. Dunning1, Mary Lame1, Paula Orens1, Dominic Foley2, Ian Edwards1, Kelly Doering1, Jenny Leung3, Mark Ward4, Peter Irving5, and Zehra Arkir3 1 Waters Corporation,…
Klíčová slova
ifx, ifxtracker, trackerlisa, lisatnf, tnfhybrid, hybriddigestion, digestioninfliximab, infliximabdirect, directsinsathyaesvk, sinsathyaesvkpatient, patientbablok, bablokdrug, drugelisa, elisaassay, assayquantification
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