Reliable High Resolution Protein SEC Separations for Online Native LC-MS mAb Analysis
Aplikace | 2022 | WatersInstrumentace
Velmi přesná analýza proteinových therapeutik, zejména monoklonálních protilátek (mAb), vyžaduje metodiku, která zachová jejich nativní strukturu a současně umožní hlubokou charakterizaci velikostních variant. Nativní LC-MS spojená s chromatografií vyměšovací na velikosti (SEC) nabízí jednoduché, rychlé a entropicky řízené oddělení bez silné interakce proteinu s povrchem kolony. Klíčovým požadavkem je však minimalizovat sekundární interakce, zejména při používání MS-kompatibilních mobilních fází založených na amonném acetátu.
Tato studie si klade za cíl ověřit výkonnost nové technologie SEC kolony ACQUITY Premier a XBridge Premier Protein SEC 250 Å vybavené hydroxy-ukončenými PEO ligandy a hydrofobně-hydrofilními povrchy MaxPeak HPS při provádění online nativní LC-MS mAb analýz. Hlavními cíli jsou:
Pro experimenty byly použity kolony:
Mobilní fáze sestávala z amonného acetátu připraveného pomocí IonHance CX-MS koncentrátů (pH 5 → 50 mM; pH 8,5 → 160 mM). Optimální poměr byl 40 : 60 A/B pro celkem 116 mM amonného acetátu s 2 % ACN.
LC podmínky: UPLC I-Class, TUV detektor 280 nm, 0,2 mL/min, T 30 °C, inj. objem 7,5 µL.
MS: BioAccord RDa (400–7000 m/z, 1,5 kV) a Xevo G2-XS QTof (400–9000 m/z, 2,5 kV), pozitivní ionizace.
- Detekční limity: XBridge Premier kolona umožnila UV detekci mAb až do 37,5 ng injikovaného proteinu s vysoce symetrickými píky.
- Iontová síla: ACQUITY Premier funguje stabilně již od 50 mM amonného acetátu, zatímco běžné diol-BEH kolony vykazují výrazné deformace píku a nedostatečné rozlišení při ≤ 50 mM.
- MS integrace: Pro potlačení nízkomolekulárních background iontů z PEO je doporučeno nastavit dolní hranici akvizičního okna ≥ 1000 m/z. Při širším rozsahu lze detekovat i HMW agregáty.
- Reprodukovatelnost: Po 250 opakovaných injekcích Intact mAb Standard s BioAccord RDa byly získány RSD 2,9 % (MS XIC) a 3,0 % (UV), což dokládá vysokou stabilitu výkonu kolony.
Integrace PEO-bondovaných kol, hydrofobně-hydrofilních povrchů a optimalizovaných mobilních fází otevírá nové možnosti pro:
Vyvinutá technologie SEC kol ACQUITY Premier a XBridge Premier Protein SEC 250 Å s PEO povrchy a MaxPeak HPS výrazně snižuje sekundární interakce, zlepšuje tvary píku, recoveri a citlivost při nativní LC-MS analýze mAb. Metoda je robustní, reprodukovatelná a vhodná pro rutinní charakterizaci proteinových terapeutik.
Spotřební materiál, LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC kolony, GPC/SEC
ZaměřeníFarmaceutická analýza
VýrobceWaters
Souhrn
Význam tématu
Velmi přesná analýza proteinových therapeutik, zejména monoklonálních protilátek (mAb), vyžaduje metodiku, která zachová jejich nativní strukturu a současně umožní hlubokou charakterizaci velikostních variant. Nativní LC-MS spojená s chromatografií vyměšovací na velikosti (SEC) nabízí jednoduché, rychlé a entropicky řízené oddělení bez silné interakce proteinu s povrchem kolony. Klíčovým požadavkem je však minimalizovat sekundární interakce, zejména při používání MS-kompatibilních mobilních fází založených na amonném acetátu.
Cíle a přehled studie
Tato studie si klade za cíl ověřit výkonnost nové technologie SEC kolony ACQUITY Premier a XBridge Premier Protein SEC 250 Å vybavené hydroxy-ukončenými PEO ligandy a hydrofobně-hydrofilními povrchy MaxPeak HPS při provádění online nativní LC-MS mAb analýz. Hlavními cíli jsou:
- Ověřit snížení nežádoucích iontových a hydrofobních interakcí mezi analyty a povrchem kolony.
- Zlepšit detekční limity, symetrii píků a recoveri analytů při nízkých koncentracích amonného acetátu.
- Demonstrace aplikace pro rutinní charakterizaci agregátů a fragmentů monoklonálních protilátek.
Použitá metodika a instrumentace
Pro experimenty byly použity kolony:
- ACQUITY Premier Protein SEC 250 Å, 1,7 μm (4,6×150 mm)
- XBridge Premier Protein SEC 250 Å, 2,5 μm (4,6×150 mm)
- Komparativně BEH SEC 200 Å kolona s diol povrchem
Mobilní fáze sestávala z amonného acetátu připraveného pomocí IonHance CX-MS koncentrátů (pH 5 → 50 mM; pH 8,5 → 160 mM). Optimální poměr byl 40 : 60 A/B pro celkem 116 mM amonného acetátu s 2 % ACN.
LC podmínky: UPLC I-Class, TUV detektor 280 nm, 0,2 mL/min, T 30 °C, inj. objem 7,5 µL.
MS: BioAccord RDa (400–7000 m/z, 1,5 kV) a Xevo G2-XS QTof (400–9000 m/z, 2,5 kV), pozitivní ionizace.
Hlavní výsledky a diskuse
- Detekční limity: XBridge Premier kolona umožnila UV detekci mAb až do 37,5 ng injikovaného proteinu s vysoce symetrickými píky.
- Iontová síla: ACQUITY Premier funguje stabilně již od 50 mM amonného acetátu, zatímco běžné diol-BEH kolony vykazují výrazné deformace píku a nedostatečné rozlišení při ≤ 50 mM.
- MS integrace: Pro potlačení nízkomolekulárních background iontů z PEO je doporučeno nastavit dolní hranici akvizičního okna ≥ 1000 m/z. Při širším rozsahu lze detekovat i HMW agregáty.
- Reprodukovatelnost: Po 250 opakovaných injekcích Intact mAb Standard s BioAccord RDa byly získány RSD 2,9 % (MS XIC) a 3,0 % (UV), což dokládá vysokou stabilitu výkonu kolony.
Přínosy a praktické využití metody
- Zvýšení citlivosti a reprodukovatelnosti nativního SEC-MS pro mAb screening i QA/QC.
- Zachování nativní struktury analyzovaného proteinu umožňuje přesnější stanovení agregátů a fragmentů.
- Rychlá online desalting a minimalizace přípravných kroků.
Budoucí trendy a možnosti využití
Integrace PEO-bondovaných kol, hydrofobně-hydrofilních povrchů a optimalizovaných mobilních fází otevírá nové možnosti pro:
- Vyšší průtokové platformy s menšími ID kolony při zachování MS citlivosti.
- Pokročilé charakterizace komplexů protein-ligand a multi-proteových agregátů.
- Automatizované workflow pro vysokopropustný screening fragmentových knihoven.
Závěr
Vyvinutá technologie SEC kol ACQUITY Premier a XBridge Premier Protein SEC 250 Å s PEO povrchy a MaxPeak HPS výrazně snižuje sekundární interakce, zlepšuje tvary píku, recoveri a citlivost při nativní LC-MS analýze mAb. Metoda je robustní, reprodukovatelná a vhodná pro rutinní charakterizaci proteinových terapeutik.
Reference
- Farsang E. et al., J. Pharm. Biomed. Anal. 2020, 185, 113207.
- Murisier A. et al., J. Chromatogr. A 2021, 1655, 462499.
- Chen B. et al., Anal. Chem. 2016, 88(3), 1885–1891.
- Lauber M. A., The Analytical Scientist 2019.
- Goyon A. et al., J. Chromatogr. B 2017, 1065–1066, 35–43.
- Shion H. et al., Waters Application Note 720006529EN.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
[ CARE AND USE MANUAL ] ACQUITY Premier Protein SEC 250 Å, 1.7 µm Columns CONTENTS I. INTRODUCTION Thank you for choosing a Waters™ SEC Column. The ACQUITY™ I. INTRODUCTION II. SEC ANALYSIS OF PROTEIN AGGREGATES, MONOMERS, AND FRAGMENTS…
Klíčová slova
column, columnmab, mabcare, carevariant, variantsec, secuse, usemanual, manualpremier, premierprotein, proteinionhance, ionhancemonomer, monomerhmws, hmwssize, sizewaters, watersrecommended
[ CARE AND USE MANUAL ] XBridge Premier Protein SEC 250 Å, 2.5 µm Columns CONTENTS I. INTRODUCTION Thank you for choosing a Waters™ SEC Column. The XBridge™ I. INTRODUCTION II. SEC ANALYSIS OF PROTEIN AGGREGATES, MONOMERS, AND FRAGMENTS…
Klíčová slova
column, columnmab, mabsec, seccare, carevariant, variantuse, useprotein, proteinmanual, manualpremier, premierionhance, ionhancemonomer, monomerhmws, hmwssize, sizecan, canrecommended
Waters ACQUITY and XBridge Premier Protein SEC 250 Å Columns: A New Benchmark in Inert SEC Column Design
2022|Waters|Aplikace
Application Note Waters ACQUITY and XBridge Premier Protein SEC 250 Å Columns: A New Benchmark in Inert SEC Column Design Lavelay Kizekai, Matthew A. Lauber Waters Corporation Abstract One of the major limitations in protein size-exclusion chromatography (SEC) is the…
Klíčová slova
design, designsecondary, secondaryinteractions, interactionsionic, ionichydrophobic, hydrophobichardware, hardwareundesired, undesiredprotein, proteinsurfaces, surfacesxbridge, xbridgemaxpeak, maxpeaksec, secnacl, naclacquity, acquitypremier
What can MaxPeak Premier Columns do for your protein SEC analysis?
2022|Waters|Ostatní
[ MAXPEAK PREMIER | PROTEIN SEC ANALYSIS ] What can MaxPeak Premier Columns do for your protein SEC analysis? Ensure MaxPeak Premier performance for ALL separations Column: Mobile phase: Flow rate: Column temp.: Sample: Injection volume: LC system dispersion: Universality…
Klíčová slova
maxpeak, maxpeakpremier, premiersec, secprotein, proteinguard, guardvariant, variantcolumn, columnmin, minsurfaces, surfacesstandard, standardmab, mabsize, sizefusion, fusionpanitumumab, panitumumabethlyene