Characterization of Biotherapeutics: ACQUITY UPLC H-Class Bio with 2D Part 2 of 3: Rendering a Viable Interface for IEX with ESI-MS Analysis

Význam tématu

Monoklonální protilátky a jiné bioterapeutika mohou obsahovat různé nabité varianty vznikající v průběhu výroby či skladování. Tyto varianty ovlivňují účinnost a bezpečnost léčiv, a proto je jejich spolehlivá charakterizace klíčová pro vývoj i kontrolu jakosti.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem aplikace bylo demonstrovat možnost online propojení iontově výměnné chromatografie s elektrosprayovou spektrometrií hmotnosti pomocí systému ACQUITY UPLC H-Class Bio s 2D technologií. Jako modelová sloučenina posloužila terapeutická monoklonální protilátka infliximab.

Použitá metodika a instrumentace

• Systém ACQUITY UPLC H-Class Bio s 2D technologiemi a heart-cut funkcí
• Protein-Pak Hi Res SP SCX kolona 4,6×100 mm pro IEX a BEH C4 kolona 2,1×50 mm pro RPLC
• Detektory ACQUITY UPLC PDA a tunable UV
• Xevo G2 QTof hmotnostní spektrometrie
• AutoBlend Plus pro pH-řízené a iontově řízené gradienty

Hlavní výsledky a diskuse

Byla úspěšně ukázána heart-cut technologie umožňující selektivní přenos vybrané nábojové varianty z IEX kolony do RPLC, následný on-line desalting a přímou ESI-MS analýzu. Dekonvoluční hmotnostní spektra potvrdila hmotnosti infliximabu bez C-terminálního lysinu a s jedním či dvěma doplňujícími lysiny (148 511 Da, 148 640 Da, 148 767 Da), přičemž rozdíly odpovídají přibližně 128 Da za každý lysin a glykoformy zůstaly shodné.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí plně automatizované frakcionování, on-line desalting a přímou MS detekci bez nutnosti offline úprav vzorku, čímž zvyšuje produktivitu a spolehlivost analýz v prostředí farmaceutického výzkumu a kontroly kvality.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se širší nasazení multidimenzionálních chromatografických technik v kontrole bioterapeutik. Integrace dalších ortogonálních modulů a pokročilá softwarová správa gradientů mohou dále zvýšit robustnost, reprodukovatelnost a informační obsah analýzy.

Závěr

Systém ACQUITY UPLC H-Class Bio s 2D Technology představuje efektivní, flexibilní a vysoce výkonné řešení pro charakterizaci nabitých variant bioterapeutik kombinací iontově výměnné chromatografie a ESI-MS bez kompromisů v produktivitě či kvalitě dat.

Reference

• Cheng et al C-terminal lysine variants in fully human monoclonal antibodies Investigation of test methods and possible causes Biotechnology and Bioengineering 2008 100(6) 1132–1143
• Brorson K Jia A Therapeutic monoclonal antibodies and consistent ends Terminal heterogeneity detection and impact on quality Current Opinion in Biotechnology 2014 30 140–146
• Nechansky et al Analysis of lysine clipping of a humanized lewis-Y specific IgG antibody and its relation to Fc-mediated effector function Journal of Chromatography B 2007 852(1–2) 250–256
• Barnes C Lim A Applications of mass spectrometry for the structural characterization of recombinant protein pharmaceuticals Mass Spectrometry Reviews 2007 26(3) 370–388
• Annesley T Ion Suppression in Mass Spectrometry Clinical Chemistry 2003 49(7) 1041–1044