MaxPeak Premier Protein SEC 250 Å Column Lifetimes at Physiological pH for Polysorbate (Tween) Formulated Biosimilar Monoclonal Antibodies

Význam tématu

Kvalita terapeutických monoklonálních protilátek závisí na kontrole agregace a fragmentace, jež mohou ovlivnit bezpečnost a účinnost léčiva. Monitorování vysokomolekulárních (HMWS) a nízkomolekulárních (LMWS) nečistot je proto klíčové v průmyslové analytice a regulačních postupech.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo ověřit životnost tří typů size exclusion chromatography (SEC) kolonek při analýze biosimilárních monoklonálních protilátek formulovaných s polysorbáty (Tween 20 a Tween 80) v podmínkách fyziologického pH (~7,4) a iontové síly (~150 mM). Posuzovaly se kolony XBridge Premier SEC (250 Å, 2,5 µm), ACQUITY Premier Protein SEC (250 Å, 1,7 µm) a ACQUITY Protein BEH SEC (200 Å, 1,7 µm) během 500 analýz čtyř různých mAb vzorků.

Použitá metodika

Vzorky mAb (bevacizumab, infliximab, rituximab, trastuzumab) byly analyzovány formou přímých injekcí neředěného roztoku po cyklech mražení–rozmražení. Jako mobilní fáze sloužila Dulbeccova fosfátově pufrovaná sůl (DPBS) pH 7,4; pro ACQUITY Protein BEH SEC byla použita 1,5× koncentrace DPBS (iontová síla ~225 mM). Hodnocena byla separace HMWS a LMWS variant, poměr peak–k–údolí (P/V) pro fragment LMWS1 a relativní plocha nečistot až do 500 injekcí.

Použitá instrumentace

• LC systém: ACQUITY UPLC H-Class Bio s CH-30A APH column heater
• Detekce: ACQUITY UPLC Tunable UV detektor, vlnové délky 280 a 214 nm
• Kolony: XBridge Premier SEC 250 Å 7,8×300 mm; ACQUITY Premier Protein SEC 250 Å 4,6×300 mm; ACQUITY Protein BEH SEC 200 Å 4,6×300 mm
• Software: Empower 3

Hlavní výsledky a diskuse

Chromatogramy ukázaly stabilitu retence monomeru i variant HMWS a LMWS po více než 500 analýzách všech vzorků na všech třech kolonách. Relativní plocha nečistot se držela v mezích statistické variability a hodnoty P/V fragmentu LMWS1 zůstaly konzistentní. Proti foulingu způsobenému polysorbáty nebyly pozorovány významné změny ani u BEH částic modifikovaných dioly.

Přínosy a praktické využití metody

• Dlouhodobá stabilita separace při fyziologickém pH a iontové síle
• Možnost přímé analýzy mAb formulovaných bez dodatečné úpravy
• Reprodukovatelné stanovení agregátů a fragmentů v rutinní QC

Budoucí trendy a možnosti využití

Další zlepšení lze dosáhnout optimalizací prefiltrace mobilních fází (0,1 µm) a předúpravou vzorků pomocí guard kolonek nebo centrifugací. Vývoj nových povrchových úprav částic a pokročilých materiálů by mohl dále prodloužit životnost kolonek v náročných biofarmaceutických formulacích.

Závěr

Studie potvrdila, že moderní Premier SEC a BEH SEC kolony dosahují více než 500 analýz biosimilárních mAb formulovaných polysorbáty při fyziologickém pH bez ztráty kvality separace. Metoda nabízí robustní a reprodukovatelný nástroj pro kontrolu kvality a vývoj biologických léčiv.

Reference

1. Moussa EM et al. J Pharm Sci. 2016;105(2):417–430.
2. Liu H et al. J Pharm Sci. 2021;106(12):3486–3498.
3. Koza SM, Yang H, Yu YQ. Waters Application Note 720007484. 2022.
4. Waters Technology Brief. Improving the Lifetime of UPLC Size-Exclusion Chromatography Columns. 2011.
5. Singh SM et al. J Pharm Sci. 2017;106(12):3486–3498.
6. Koza SM et al. Waters Application Note 720006336. 2019.
7. Waters Corporation. Guide to Size-Exclusion Chromatography of mAb Aggregates, Monomers, and Fragments. 2020.