Lifetime stability of size exclusion chromatography columns for protein aggregate analysis
Aplikace | 2017 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Monoklonální protilátky (mAb) patří mezi nejdůležitější třídu biologických léčiv díky své vysoké specifitě k cílům v organismu a dlouhé poločasu v krevním řečišti. Během výroby, formulace a skladování může dojít k tvorbě agregátů, které snižují účinnost léčiva a mohou vyvolat nechtěné imunitní reakce. Pravidelný a spolehlivý monitoring agregací je proto klíčovým kritickým kvalitativním atributem (CQA) v biotechnologickém průmyslu.
Cílem této studie bylo demonstrovat dlouhodobou stabilitu analytických SEC kolon Thermo Scientific MAbPac SEC-1 v dimenzích 4 × 300 mm a 7,8 × 300 mm při analýze agregátů monoklonální protilátky bevacizumabu. Analýzy probíhaly na systému Thermo Scientific Vanquish Flex Quaternary UHPLC, přičemž byla sledována opakovatelnost retenčních časů, tvar a asymetrie píků a udržení účinnosti kolony ve stovkách až tisících injekcí.
Pro přípravu mobilních fází byly použity roztoky fosforečnanů s 300 mM NaCl, filtrované přes 0,2 µm membránu. Pro kolonu 4,0 × 300 mm byla aplikována koncentrace 100 mM fosfátu, pro kolonu 7,8 × 300 mm 50 mM fosfátu (pH 6,8). Systém Vanquish Flex zahrnoval:
Při více než 1950 injekcích na 4,0 × 300 mm koloně byla zjištěna rozdílnost retenčního času monomeru pouze o 0,043 min a asymetrie v rozsahu 0,88–0,93. Po 1953 injekcích byla zachována více než 85 % původní účinnosti (teoretické destičky EP). U standardní 7,8 × 300 mm kolony bylo dosaženo stabilní separace až do 1292 injekcí, přičemž účinnost zůstala nad 55 % původní hodnoty. Pokles účinnosti u 7,8 mm kolony mezi 300 a 500 injekcemi byl identifikován jako vliv stárnutí vzorku, nikoli degradace kolony; po obnově vzorku se účinnost vrátila.
Metoda nabízí:
Očekává se další rozvoj miniaturizovaných SEC kol a přechod na úplně integrované systémy online QC pro biologické prefabrikáty. Hyphenace SEC s hmotnostní spektrometrií zlepší citlivost a přesnost detekce rozptýlených forem proteinu. S nástupem umělé inteligence a strojového učení bude možné automatizovat vyhodnocování agregací a predikovat degradaci v reálném čase.
Study potvrdila, že kombinace MAbPac SEC-1 kolony a UHPLC Vanquish Flex nabízí vynikající dlouhodobou stabilitu a reprodukovatelnost separace monoklonálních protilátek. Obě dimenze kolony (4 × 300 mm a 7,8 × 300 mm) vykázaly vysokou životnost a zachování účinnosti, což podporuje jejich zařazení do rutinních QC protokolů v biotechnologickém průmyslu.
1. Thermo Scientific Application Note AN21602: The importance of correct UHPLC instrument set-up for protein aggregate analysis by size-exclusion chromatography, 2016.
Spotřební materiál, LC kolony, GPC/SEC
ZaměřeníFarmaceutická analýza
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Monoklonální protilátky (mAb) patří mezi nejdůležitější třídu biologických léčiv díky své vysoké specifitě k cílům v organismu a dlouhé poločasu v krevním řečišti. Během výroby, formulace a skladování může dojít k tvorbě agregátů, které snižují účinnost léčiva a mohou vyvolat nechtěné imunitní reakce. Pravidelný a spolehlivý monitoring agregací je proto klíčovým kritickým kvalitativním atributem (CQA) v biotechnologickém průmyslu.
Cíle a přehled studie
Cílem této studie bylo demonstrovat dlouhodobou stabilitu analytických SEC kolon Thermo Scientific MAbPac SEC-1 v dimenzích 4 × 300 mm a 7,8 × 300 mm při analýze agregátů monoklonální protilátky bevacizumabu. Analýzy probíhaly na systému Thermo Scientific Vanquish Flex Quaternary UHPLC, přičemž byla sledována opakovatelnost retenčních časů, tvar a asymetrie píků a udržení účinnosti kolony ve stovkách až tisících injekcí.
Použitá metodika a instrumentace
Pro přípravu mobilních fází byly použity roztoky fosforečnanů s 300 mM NaCl, filtrované přes 0,2 µm membránu. Pro kolonu 4,0 × 300 mm byla aplikována koncentrace 100 mM fosfátu, pro kolonu 7,8 × 300 mm 50 mM fosfátu (pH 6,8). Systém Vanquish Flex zahrnoval:
- Quaternary Pump (VF-P20-A)
- Split Sampler FT se smyčkou 25 µL
- Column Compartment H (VH-C10-A)
- Diode Array Detector HL s LightPipe 10 mm (6083.0100)
Hlavní výsledky a diskuse
Při více než 1950 injekcích na 4,0 × 300 mm koloně byla zjištěna rozdílnost retenčního času monomeru pouze o 0,043 min a asymetrie v rozsahu 0,88–0,93. Po 1953 injekcích byla zachována více než 85 % původní účinnosti (teoretické destičky EP). U standardní 7,8 × 300 mm kolony bylo dosaženo stabilní separace až do 1292 injekcí, přičemž účinnost zůstala nad 55 % původní hodnoty. Pokles účinnosti u 7,8 mm kolony mezi 300 a 500 injekcemi byl identifikován jako vliv stárnutí vzorku, nikoli degradace kolony; po obnově vzorku se účinnost vrátila.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda nabízí:
- Vysokou robustnost a reprodukovatelnost separace agregátů mAb
- Minimální sekundární interakce díky speciální diolové modifikaci stacionární fáze
- Výrazné prodloužení životnosti kolony (tisíce injekcí bez ztráty výkonu)
- Snížení spotřeby vzorku a mobilních fází díky úzké koloně a nízkým průtokům
- Možnost nepřetržitého provozu UHPLC s vysoce solnými nebo mírně korozivními mobilemi fázemi
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se další rozvoj miniaturizovaných SEC kol a přechod na úplně integrované systémy online QC pro biologické prefabrikáty. Hyphenace SEC s hmotnostní spektrometrií zlepší citlivost a přesnost detekce rozptýlených forem proteinu. S nástupem umělé inteligence a strojového učení bude možné automatizovat vyhodnocování agregací a predikovat degradaci v reálném čase.
Závěr
Study potvrdila, že kombinace MAbPac SEC-1 kolony a UHPLC Vanquish Flex nabízí vynikající dlouhodobou stabilitu a reprodukovatelnost separace monoklonálních protilátek. Obě dimenze kolony (4 × 300 mm a 7,8 × 300 mm) vykázaly vysokou životnost a zachování účinnosti, což podporuje jejich zařazení do rutinních QC protokolů v biotechnologickém průmyslu.
Reference
1. Thermo Scientific Application Note AN21602: The importance of correct UHPLC instrument set-up for protein aggregate analysis by size-exclusion chromatography, 2016.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
A universal chromatography method for aggregate analysis of monoclonal antibodies
2016|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION NOTE Amy Farrell1, Jonathan Bones1, and Ken Cook2 1 NIBRT, Dublin, Ireland; 2 Thermo Fisher Scientific, Hemel Hempstead, UK Key words MAbPac SEC-1, monoclonal antibody, mAb, aggregation analysis, biotherapeutics, size-exclusion chromatography Goal Analysis of protein aggregation of five important…
Klíčová slova
mau, mauaggregates, aggregatesmonomer, monomermabs, mabsmin, mindimer, dimeraggregate, aggregatemab, mabcetuximab, cetuximabbevacizumab, bevacizumabinfliximab, infliximabsec, secrituximab, rituximabmonoclonal, monoclonalsecondary
Chromatographic Workflows for Biopharmaceutical Characterization
2017|Thermo Fisher Scientific|Prezentace
Chromatographic Workflows for Biopharmaceutical Characterization Dr. Ken Cook European Bioseparation Sales Support Expert Thermo Fisher Scientific, Hemel Hempstead/Germany The world leader in serving science Fulfilling the Needs of Biotherapeutic Characterization Charge variant screening Peptide mapping Released glycan analysis Aggregate screening…
Klíčová slova
cva, cvamabpac, mabpacthermo, thermovariant, variantscientific, scientificpeptide, peptidemab, mabcharge, chargemapping, mappingexactive, exactivegradient, gradientbiopharma, biopharmavariants, variantsexchange, exchangeanalysis
The importance of correct UHPLC instrument setup for protein aggregate analysis by size-exclusion chromatography
2016|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION NOTE Amy Farrell1, Jonathan Bones1, and Ken Cook2 1 NIBRT, Dublin, Ireland; 2 Thermo Fisher Scientific, Hemel Hempstead, UK Key words MAbPac SEC-1, monoclonal antibody, mAb, protein aggregation analysis, biotherapeutics, pre-column dispersion Goal Show the applicability of Thermo Scientific™…
Klíčová slova
dispersion, dispersionpeak, peakprotein, proteinaggregate, aggregatesec, secmau, mauinteractions, interactionssecondary, secondaryuhplc, uhplcshow, showtubing, tubingeffect, effectmin, minvolume, volumesystem
Thermo Scientific Biopharmaceutical Characterisation Compendium
2019|Thermo Fisher Scientific|Příručky
Biopharmaceutical Characterisation Compendium A complete toolbox of techniques, workflows and technologies for comprehensive biopharmaceutical characterisation Please click the circles to navigate INTRODUCTION AGGREGATE ANALYSIS CHARGE VARIANT ANALYSIS PEPTIDE MAPPING GLYCANS INTACT AND SUBUNIT ANALYSIS INTRODUCTION The resources collected in this…
Klíčová slova
mapping, mappingpeptide, peptideaggregate, aggregateglycans, glycansvariant, variantsponsored, sponsoredcharge, chargeanalysis, analysissubunit, subunitglycan, glycanintact, intactprotein, proteinmonoclonal, monoclonallinks, linksuhplc