Future Proofing the Biopharmaceutical QC Lab:Benefits of Automating Mobile Phase Delivery to Improve pH Consistency in Size Exclusion Chromatography Methods

Význam tématu

Velké biomolekuly, jako jsou protilátky, vyžadují v chromatografických QC laboratořích přesně pufrované mobilní fáze s definovaným pH a koncetrací soli. Tradiční ruční míchání může vést k odchylkám pH mezi jednotlivými přípravami, což ovlivňuje reprodukovatelnost a spolehlivost rozdělení velikostní exkluze (SEC). Automatizace tohoto kroku přispívá ke zvýšení robustnosti a kvality analýzy.

Cíle a přehled studie

Cílem příspěvku je ukázat přechod z konvenční přípravy mobilní fáze k automatizovanému přístupu Auto•Blend Plus na systému ACQUITY UPLC H-Class Bio a demonstrovat:

• rovnocenné chromatografické výsledky při SEC-HPLC a SEC-UPLC,
• snížení variability pH a koncentrace soli,
• vhodnost pro QC prostředí biotechnologické výroby.

Použitá metodika a instrumentace

Metodicky byly srovnány dva přístupy:

• Konvenční: ruční příprava 20 mM fosfátu, 200 mM NaCl, pH 6,8.
• Auto•Blend Plus: čtyři koncentráty (100 mM NaH₂PO₄, 100 mM Na₂HPO₄, 1 M NaCl, voda) automaticky mísí Quaternary Solvent Manager tak, aby výsledné pH a sůl odpovídaly požadavkům.

Testované vzorky zahrnovaly SEC200 proteinový standard (10–500 kDa) a monoklonální protilátku infliximab s detekcí UV 214 nm.

Použitá instrumentace

• ACQUITY UPLC H-Class Bio System
• Quaternary Solvent Manager (QSM) a Auto•Blend Plus Technology
• ACQUITY UPLC BioSample Manager
• ACQUITY UPLC Tunable UV detektor (Ti flow buněk)
• BioSuite SEC 10 µm, 250 Å kolona, 7,5 × 300 mm
• Protein BEH SEC 200 Å, 1,7 µm, 4,6 × 150 mm kolona
• Empower 3 chromatografický software

Hlavní výsledky a diskuse

Porovnání konvenčního a Auto•Blend Plus přístupu pro SEC-HPLC ukázalo:

• shodné retenční časy i relativní plochy píků u standardního mixu i u infliximabu;
• opakovatelnou přesnost (RSD retenčních časů <0,03 %) a ploch píků;
• identické chromatogramy při 35 min metodě HPLC a 3 min metodě UPLC.

Implementace Auto•Blend Plus neměla žádný negativní vliv na rozlišení ani citlivost a zajišťuje stabilní pH při vysoké průtoku.

Přínosy a praktické využití metody

Automatizované přípravy mobilní fáze výrazně snižují chyby způsobené kalibrací pH metru a manuální manipulací. Náklady na opakování analýz k nápravě nesprávného pH se minimalizují. Metoda je ideální pro rutinní QC laboratoře, kde se mobilní fáze spotřebovává ve velkých objemech.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekávané rozšíření automatizovaných bufferových systémů:

• integrované systémy pro vysokopropustné laboratoře (HTS),
• rozšíření na další chromatografické techniky citlivé na pH (iontová výměna, HILIC),
• vzdálené řízení a adaptivní úpravy protokolů v reálném čase.

Závěr

Auto•Blend Plus na ACQUITY UPLC H-Class Bio Systemu umožňuje plně automatizovanou přípravu pH-difinovaných mobilních fází, která přináší srovnatelnou chromatografickou kvalitu se standardními postupy a nabízí vyšší robustnost a reprodukovatelnost potřebnou pro biopharma QC.

Reference

1. Future-proofing the Biopharmaceutical QC Laboratory: Using the ACQUITY UPLC H-Class Bio to Run SEC HPLC and SEC UPLC. Waters Application Note. 2014: 720005057en.