Improving Multi-Attribute Method using LC-MS System with Novel Inert Fluidic Pathway

Význam tématu

Multi-Attribute Method (MAM) představuje pokročilý přístup v charakterizaci a kvantifikaci kritických kvalitatních atributů (CQA) biologických léčiv pomocí LC-MS. Klíčovým problémem je nespecifická adsorpce kyselých peptidů na kovové povrchy v kapalinové chromatografii, která vede k asymetrickým pí­kům, ztrátám signálu a snížené reprodukovatelnosti měření. Vývoj inertních fluidních cest přináší vyšší citlivost, stabilitu a spolehlivost MAM metod.

Cíle a přehled studie

Cílem práce bylo optimalizovat MAM analytický pracovní postup pro detekci nízkorychlostních CQA peptidů prostřednictvím porovnání běžného nerezového kapilárního systému a nového systému s MaxPeak High Performance Surface (HPS) technologií. Studie testovala zotavení, přesnost měření a detekční limity na modelovém vzorku NISTmAb.

Použitá metodika a instrumentace

Ultrarychlá kapalinová chromatografie spojená s TOF-MS (UPLC/TOFMS) byla prováděna na BioAccordTM systému s ACQUITY Premier Systemem. Porovnávány byly dva systémy:

• System 1: konvenční nerezová kapilární cesta
• System 2: kapilární cesta upravená technologií MaxPeak HPS

Mobilní fáze: voda/0,1 % kyseliny mravenčí (A) a acetonitril/0,1 % kyseliny mravenčí (B). Rozvahy gradientu pokrývaly 1–85 % fáze B při průtoku 0,2 mL/min. Kolony: ACQUITY UPLC Peptide CSH C18 a ACQUITY Premier Peptide CSH C18. MS parametry: ESI+ režim, m/z 50–2000, kapilární napětí 1,2 kV, kuželové napětí 20 V, kolizní energie 60–120 V.

Hlavní výsledky a diskuse

System 2 se HPS povrchem prokázal:

• Vyšší zotavení kyselých CQA peptidů srovnatelnými % modifikací
• Sníženou relativní standardní odchylku (%RSD) u vybraných peptidů ve více injekcích
• Dvojnásobné zvýšení % base peak hodnoty pro detekci nových píků (2,70 % vs. 1,24 %)
• Zvýšení intenzit MS1 i MS2 signálu u kovově citlivých peptidů (např. PENNYK)

Vylepšená inertnost povrchu HPS minimalizuje ztráty analytů a zvyšuje citlivost i opakovatelnost měření.

Přínosy a praktické využití metody

Implementace HPS technologie umožňuje robustní MAM workflow pro kvantifikaci a monitoring kritických modifikací u bioterapeutik. Metoda nachází uplatnění v biovývoji, výrobě a QA/QC laboratořích, kde je vyžadována vysoká spolehlivost a přesnost detekce.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Další optimalizace povrchových úprav kapilár a injekčních cest
• Integrace automatizovaných platform a on-line monitoringu procesů
• Rozšíření MAM metodiky na nové třídy proteinových léčiv
• Využití pokročilé datové analýzy a strojového učení pro interpretaci komplexních profilů modifikací

Závěr

Studie prokázala, že použití MaxPeak HPS technologie výrazně zlepšuje zotavení, přesnost a citlivost MAM metod pro analyty citlivé k adsorpci na kovové povrchy. BioAccord s ACQUITY Premier Systemem tak poskytuje flexibilní a robustní platformu pro nasazení v průmyslové analytice biologických léčiv.

Reference

Nilini Ranbaduge, Robert E. Birdsall, Ying Qing Yu, Weibin Chen. Improving Multi-Attribute Method using LC-MS System with Novel Inert Fluidic Pathway. Waters Corporation, Milford, MA, 2021.