USP Monograph mAb SEC Method Robustness on the XBridge Premier Protein SEC Column

Význam tématu

Size-exclusion chromatography (SEC) je široce využívaná technika v biotechnologické a farmaceutické analytice k rozlišení a kvantifikaci velikostních variant monoklonálních protilátek (mAb). Monitorování vysokomolekulárních nečistot (HMWS) a nízkomolekulárních fragmentů (LMWS) je nezbytné pro zajištění bezpečnosti, účinnosti a kvality terapeutických protilátek v souladu s farmakopejními požadavky.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem této práce bylo ověřit robustnost a opakovatelnost oficiální USP monografie pro SEC analýzu mAb při použití sloupce Waters XBridge Premier Protein SEC 250 Å, 2.5 µm, 7.8×300 mm. Studie zahrnovala porovnání s referenčním L59 sloupcem (5 µm, 250 Å) dle USP, test variací mobilních fází (pH a iontová síla) a analýzu čtyř biosimilárních mAb komerčně dostupných v USA.

Použitá instrumentace

• UPLC systém ACQUITY UPLC H-Class Bio
• Detektor ACQUITY UPLC TUV, vlnová délka 280 nm
• Sloupce:
  • XBridge Premier Protein SEC 250 Å, 2.5 µm, 7.8×300 mm
  • BioSuite Diol 250 Å, 5 µm, 7.8×300 mm
• Mobilní fáze: 200 mM fosfátový pufr (monobazický/dibazický), 250 mM KCl, pH 6.2
• Průtok: 0.5–1.0 mL/min; teplota vzorků 10 °C; objem injekce 5–20 µL

Hlavní výsledky a diskuse

• Metoda prokázala konzistentní separaci HMWS (10.7–12.3 min) a LMWS (15.5–16.3 min) při různých pH (6.0–6.4) a iontové síle (200–300 mM KCl), splňujíc USP limity HMWS 0.4–0.67 % a LMWS ≤0.2 %.
• Porovnání s USP L59 sloupcem potvrdilo srovnatelné kvantitativní výsledky, přičemž XBridge Premier poskytl lepší rozlišení jak HMWS, tak LMWS.
• Testy mezi třemi šaržemi XBridge Premier sloupců ukázaly vysokou reprodukovatelnost výsledků i při zvýšené rychlosti průtoku (1.0 mL/min), což umožňuje dvojnásobný vzorkový průtok.
• Analýza biosimilárních mAb (bevacizumab, infliximab, rituximab, trastuzumab) potvrdila stabilní a konzistentní procento nečistot na všech sloupcích, zatímco USP L59 metoda nedokázala vždy odlišit nízkomolekulární fragmenty LMWS1 spolehlivě.

Přínosy a praktické využití metody

• Poskytuje spolehlivou výchozí metodu pro vývoj SEC analýz velikostních variant širokého spektra monoklonálních protilátek.
• Zlepšené rozlišení a rychlejší analýzy zvyšují efektivitu QC laboratoří.
• Vysoká robustnost vůči změnám pH, iontové síly a mezišaržová reprodukovatelnost zaručují flexibilitu při metodické validaci.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace SEC s hmotnostní spektrometrií za ne-denaturačních podmínek pro detailní charakterizaci variant.
• Vývoj nových povrchových úprav částic s cílem dalšího minimalizování sekundárních interakcí.
• Automatizace a robotizace vysokopropustných SEC metod pro screening a procesní monitoring.
• Pokročilá datová analýza včetně strojového učení pro predikci a sledování stability mAb v reálném čase.

Závěr

Použití sloupců Waters XBridge Premier Protein SEC 250 Å, 2.5 µm pro USP monografie 129 prokázalo vysokou robustnost, lepší selektivitu i možnost zvýšeného průtoku při zachování farmakopejních kvantitativních kritérií. Tato platforma představuje efektivní základ pro vývoj a rutinní QC analýzu velikostních variant monoklonálních protilátek.

Reference

1. United States Pharmacopeia. General Chapter 129 Analytical Procedures for Recombinant Therapeutic Monoclonal Antibodies. 2017.
2. Hong P., Koza S. M., Fountain K. J. Analysis of Proteins by Size-Exclusion Chromatography Coupled With Mass Spectrometry Under Non-denaturing Conditions. Waters Application Note 720004254EN. 2012.