Comprehensive Characterization of Cysteine-conjugated Antibody Drug Conjugate (ADC) on a Hybrid Quadrupole-Orbitrap Mass Spectrometer

Význam tématu

Antibody–drug conjugáty (ADC) jsou klíčovou třídou biologických léčiv určených především pro cílenou terapii rakoviny. Komplexní charakterizace jejich kvality je nezbytná pro zajištění bezpečnosti a účinnosti během vývoje, výroby i kontroly kvality.

Cíle a přehled studie

Cílem této studie bylo detailně popsat metody pro analýzu cysteinem konjugovaných ADC na hybridním kvadrupól-Orbitrap hmotnostním spektrometru Orbitrap Exploris 240. Práce zahrnuje jak native, tak denaturovanou intact mass analýzu a peptidové mapování standardního vzorku Sigma ADC Mimic.

Použitá metodika a instrumentace

Lapidární přehled použitých analytických technik a přístrojů:

• Orbitrap Exploris 240 MS s BioPharma Option pro high-resolution MS analýzu intact mas;
• Native intact mass analyza na MAbPac SEC-1 kolóně; denaturovaná intact mass na RP kolóně;
• Peptidové mapování na Vanquish UHPLC s MAbPac RP a C18 Vanquish kolónami;
• Software Thermo Scientific Biopharma Finder pro dekonvoluci spekter a vyhodnocení DAR a glykovariant.

Hlavní výsledky a diskuse

Výsledky ukázaly:

• Denaturovaná intact mass analýza odhalila rozložení 0–8 připojených linker-drug molekul, s průměrným DAR 3,45;
• Native intact MS potvrdila nerozpadlou strukturu protilátky a umožnila rychlé stanovení distribučního profilu;
• Peptidové mapování dosáhlo sekvenčního pokrytí >93 % a identifikovalo klíčové konjugované peptidy, včetně různých forem karboxymetylace a linker-only modifikace;
• Diagnostické MS2 ionty z drogu a b/y ionty peptidů umožnily spolehlivou detekci a lokalizaci konjugace.

Přínosy a praktické využití metody

Implementace kombinované intact mass analýzy a peptidového mapování přináší:

• Rychlou, vysoce přesnou kontrolu klíčových kvalitativních parametrů ADC v rámci vývoje a výroby;
• Možnost simultánního stanovení DAR, glykoformy a místa konjugace v jednom workflow;
• Standardizovatelnost a opakovatelnost díky robustnímu softwaru a komerčně dostupným kolónám;
• Flexibilitu při analýze různých typů linkerů a protilátek.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekávané směry vývoje a rozšíření aplikací:

• Integrace ion mobility separace pro lepší rozlišení konformací ADC;
• Automatizace datové analýzy pomocí umělé inteligence pro predikci a kontrolu CQAs;
• Multiplexní přístupy umožňující simultánní charakterizaci více ADC ve vysokopropustných platformách;
• Rozšíření metodiky pro nové typy konjugátů (např. enzymově citlivé linkery nebo nukleotidové konjugáty).

Závěr

Hybridní přístup kombinující native i denaturovanou intact mass analýzu s peptidovým mapováním na Orbitrap Exploris 240 poskytuje komplexní, přesný a opakovatelný profil ADC. Metoda je vhodná pro vývoj, výrobu i rutinní QC, zajišťuje citlivé stanovení DAR, glykovariant a místa konjugace.