Characterization of Antibody Drug Conjugates (ADC) using 2-Dimension Liquid Chromatography (2D-LC) and Native Mass Spectrometric Technologies
Postery | 2021 | Agilent Technologies | ASMSInstrumentace
Antibody-drug conjugáty (ADC) představují rychle se rozvíjející třídu biologicky aktivních molekul kombinujících monoklonální protilátky s cytotoxickými léčivy. Klíčovým parametrem ovlivňujícím účinnost a bezpečnost ADC je poměr počtu navázaných moleculek léčiva na jednu protilátku, tzv. DAR (drug-to-antibody ratio). Přesná charakterizace tohoto parametru včetně zachování nativní struktury molekul je zásadní pro vývoj, kontrolu kvality a registraci ADC produktů.
Cílem práce bylo navrhnout a demonstrovat novou dvoudimenzionální kapalinovou chromatografii (2D-LC) spojenou s nativní hmotnostní spektrometrií pro komplexní analýzu intactních ADC vzorků. Studie se zaměřila na:
Metodika kombinovala dva chromatografické stupně s nativním režimem MS:
HIC separace odhalila frakce s DAR hodnotami 0, 2, 4, 6 a 8. Při denaturačních podmínkách (reverzní fáze) se objevily četné produkty degradace ADC a rozpad mAb řetězců. Naproti tomu nativní 2D-LC/MS analýza zachovala integritu molekul, umožnila přímou dekonvoluci MS spekter a přesné stanovení DAR pro jednotlivé frakce. Byl prokázán vysoký poměr signál/šum i pro nízké DAR varianty a minimální artefakty degradace.
Dvoufázový nativní přístup přináší několik výhod:
Další rozvoj lze očekávat v oblasti vysokorychlostních 2D-LC systémů, plné automatizace frakcionace a integrované datové analýzy s využitím strojového učení. Rozšíření metodiky na různé typy vazeb linkera a ADC formáty umožní širší aplikaci v preklinickém i klinickém vývoji biologických léčiv.
Navržená 2D-LC/native MS metodika poskytuje robustní platformu pro detailní charakterizaci intactních ADC. Umožňuje přesné stanovení DAR, minimalizuje artefakty degradace a otevírá cestu k efektivnímu nasazení v průmyslové a regulační praxi.
1. Ross P. L. et al. Physical and Chemical Stability of Antibody Drug Conjugates: Current Status. Journal of Pharmaceutical Sciences. 2016;105:391–397.
2. Agilent Technologies. High Salt – High Reproducibility: Analysis of antibody drug conjugates using hydrophobic interaction chromatography with the Agilent 1290 Infinity II Bio LC System. Application Note 5994-2691EN, 2020.
3. Agilent Technologies. Sensitive Native Mass Spectrometry of Macromolecules Using Standard Flow LC/MS. Application Note 5994-1739EN, 2020.
LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, 2D-LC
ZaměřeníFarmaceutická analýza
VýrobceAgilent Technologies
Souhrn
Význam tématu
Antibody-drug conjugáty (ADC) představují rychle se rozvíjející třídu biologicky aktivních molekul kombinujících monoklonální protilátky s cytotoxickými léčivy. Klíčovým parametrem ovlivňujícím účinnost a bezpečnost ADC je poměr počtu navázaných moleculek léčiva na jednu protilátku, tzv. DAR (drug-to-antibody ratio). Přesná charakterizace tohoto parametru včetně zachování nativní struktury molekul je zásadní pro vývoj, kontrolu kvality a registraci ADC produktů.
Cíle a přehled studie
Cílem práce bylo navrhnout a demonstrovat novou dvoudimenzionální kapalinovou chromatografii (2D-LC) spojenou s nativní hmotnostní spektrometrií pro komplexní analýzu intactních ADC vzorků. Studie se zaměřila na:
- Oddělení variant ADC s různými DAR hodnotami pomocí hydrofobní interakční chromatografie (HIC),
- On-line přepojení s velikostně vylučovací chromatografií (SEC) za nativních podmínek,
- Přímou detekci intactních molekul ADC a stanovení jejich hmotnosti a DAR z nativních MS spekter.
Použitá metodika a instrumentace
Metodika kombinovala dva chromatografické stupně s nativním režimem MS:
- 1. dimenze: hydrofobní interakční chromatografie (AdvanceBio HIC, 4,6×100 mm, 3,5 µm) pro frakcionaci podle DAR,
- 2. dimenze: velikostně vylučovací chromatografie (AdvanceBio SEC, 4,6×300 mm, 1,9 µm) pro desalinaci a zachování nativní struktury,
- Detekce: Agilent 6545XT AdvanceBio LC/Q-TOF s rozšířeným rozsahem až m/z 30 000 v kombinaci s softwarem MassHunter LC/MS Data Acquisition 11.0 a BioConfirm 11.0.
Hlavní výsledky a diskuse
HIC separace odhalila frakce s DAR hodnotami 0, 2, 4, 6 a 8. Při denaturačních podmínkách (reverzní fáze) se objevily četné produkty degradace ADC a rozpad mAb řetězců. Naproti tomu nativní 2D-LC/MS analýza zachovala integritu molekul, umožnila přímou dekonvoluci MS spekter a přesné stanovení DAR pro jednotlivé frakce. Byl prokázán vysoký poměr signál/šum i pro nízké DAR varianty a minimální artefakty degradace.
Přínosy a praktické využití metody
Dvoufázový nativní přístup přináší několik výhod:
- Přesné a reprodukovatelné stanovení průměrné DAR hodnoty intactních ADC,
- Zachování nativního konformace protilátkových komplexů,
- Komplexní on-line separace bez nutnosti odběrů do sběrných nádob,
- Možnost integrace do kvality výroby a výzkumných workflow pro rychlou kontrolu stability a homogenity vzorků.
Budoucí trendy a možnosti využití
Další rozvoj lze očekávat v oblasti vysokorychlostních 2D-LC systémů, plné automatizace frakcionace a integrované datové analýzy s využitím strojového učení. Rozšíření metodiky na různé typy vazeb linkera a ADC formáty umožní širší aplikaci v preklinickém i klinickém vývoji biologických léčiv.
Závěr
Navržená 2D-LC/native MS metodika poskytuje robustní platformu pro detailní charakterizaci intactních ADC. Umožňuje přesné stanovení DAR, minimalizuje artefakty degradace a otevírá cestu k efektivnímu nasazení v průmyslové a regulační praxi.
Reference
1. Ross P. L. et al. Physical and Chemical Stability of Antibody Drug Conjugates: Current Status. Journal of Pharmaceutical Sciences. 2016;105:391–397.
2. Agilent Technologies. High Salt – High Reproducibility: Analysis of antibody drug conjugates using hydrophobic interaction chromatography with the Agilent 1290 Infinity II Bio LC System. Application Note 5994-2691EN, 2020.
3. Agilent Technologies. Sensitive Native Mass Spectrometry of Macromolecules Using Standard Flow LC/MS. Application Note 5994-1739EN, 2020.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Characterization of Antibody‑Drug Conjugates Using 2D-LC and Native MS
2021|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Biopharma/Pharma Characterization of Antibody‑Drug Conjugates Using 2D-LC and Native MS Authors David L. Wong and Sarah M. Stow Agilent Technologies, Inc. Abstract Antibody drug conjugates (ADCs), which comprise a monoclonal antibody (mAb) conjugated to a small molecule drug…
Klíčová slova
dimension, dimensiondar, daradcs, adcsadc, adcsecond, secondnative, nativehic, hicadvancebio, advancebiocounts, countsmab, mabdrug, drugdeconvoluted, deconvolutedfirst, firstconjugated, conjugatedintact
Improving the Quality of Antibody Drug Conjugates by Orthogonal Analytical Methods
2024|Agilent Technologies|Příručky
Consumables Workflow Ordering Guide Improving the Quality of Antibody Drug Conjugates by Orthogonal Analytical Methods Antibody Drug Conjugates Antibody-drug conjugates (ADCs) represent a new generation of targeted biotherapeutics that make up a rapidly growing segment of the drug discovery pipeline.…
Klíčová slova
mylist, mylistcysteine, cysteinedar, daradc, adcadcs, adcslysine, lysinecolumn, columnlinker, linkerhic, hicauristatin, auristatinvedotin, vedotinantibody, antibodymmae, mmaeintact, intactinfinitylab
Drug to Antibody Ratio Analysis of Brentuximab Vedotin in Monkey Plasma
2024|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Biotherapeutics & Biosimilars Drug to Antibody Ratio Analysis of Brentuximab Vedotin in Monkey Plasma Antibody drug conjugate analysis under native conditions using Agilent AdvanceBio 6545XT LC/Q-TOF systems Authors Xi Qiu and Kenda LJ Evans Agilent Technologies, Inc. Andrea…
Klíčová slova
brentuximab, brentuximabdar, darmonkey, monkeylba, lbaadc, adcamu, amudeconvoluted, deconvoluteddrug, drugcounts, countsadcs, adcsnative, nativeantibody, antibodyassaymap, assaymapagilent, agilentbravo
Analysis of Cysteine-Linked Antibody Drug Conjugates
2017|Agilent Technologies|Aplikace
Analysis of Cysteine-Linked Antibody Drug Conjugates Using Hydrophobic Interaction Chromatography on the Agilent 1260 Infinity II Bio-inert LC Application Note Biologics and Biosimilars Author Abstract Sonja Schneider Hydrophobic interaction chromatography (HIC) is frequently used for the Agilent Technologies, Inc. determination…
Klíčová slova
brentuximab, brentuximabvedotin, vedotindar, darhic, hicdrug, drugantibody, antibodyhydrophobic, hydrophobicmmae, mmaeadcs, adcsadc, adctige, tigeinteraction, interactionmab, mablinked, linkedcysteine