Guide to Biopharmaceutical Solutions — From Cell Line Optimization to Pharmacokinetics —
Příručky | 2021 | ShimadzuInstrumentace
V biopharmaceutickém vývoji je klíčové zajistit přesnou a citlivou analýzu na každé úrovni pracovního postupu – od optimalizace buněčných linií přes purifikaci a charakterizaci proteinů až po kontrolu kvality a farmakokinetiku. Růst počtu biologických léčiv vyžaduje rychlé, reprodukovatelné a vysoce specifické metody, jež minimalizují spotřebu vzorků a maximalizují kvalitu dat.
Cílem přehledu je představit integrované analytické přístupy pro biopharmaceutické workflow: optimalizaci buněčných linií (kvantifikace nukleových kyselin, analýza DNA/RNA, sběr kolonií), monitorování kultivačních podmínek (obsah kovů, LO-UV/VIS, LC/MS), purifikační postupy (chromatografie, automatizace), charakterizaci biologických molekul (spektrální metody, Sekundární a primární struktury proteinů, glykanová analýza), kontrolu kvality (elementární analýza, subviduální částice) a bioanalýzu v klinickém vývoji (LC/MS/MS, biomarkerové screeningové techniky).
Metody zahrnují:
Analýzy prokázaly vynikající linearitu, nízké meze detekce (ppt–ppb u kovů, fmol u peptidů), vysokou reprodukovatelnost (<2 % RSD u UHPLC, <5 % u částicových metod) a možnost rychlé automatizace procesů s minimálním objemem vzorků (1–4 µL u microcely, 50 µL u flow imaging). Kombinace metod (GC/MS + LC/MS) umožnila komplexní metabolomickou analýzu. Bioanalytické metody nSMOL a mikrofázové LC-MS přinesly LLOQ v jednotkách ng/mL pro protilátky v plazmě.
Výsledné platformy podporují vysokou produktivitu laboratoří, konsistentní kvalitu dat a rychlost vývoje: optimalizaci buněčných linií, vývoj a kontrolu bioterapeutik, validaci procesů QA/QC, screening biomarkerů a farmakokinetické studie bez kompromisů v citlivosti či robustnosti.
Dalším krokem je širší integrace automatizace pretreatmentu s pokročilými AI/ML analytickými nástroji pro prediktivní modelování, real-time monitorování kultivace a on-line kontrolu kvality. Miniaturizace a multi-omics platformy umožní komplexnější pohled na buněčnou biologii a biofarmaceutika.
Soubor špičkových analytických nástrojů a metod poskytuje ucelenou řadu řešení pro efektivní a vysoce kvalitní vývoj biologických léčiv od základního výzkumu až po klinickou bioanalytiku.
1. J. Kinoshita et al., Anal. Bioanal. Chem., 409, 3001–3013 (2017)
2. M. Matsumoto et al., Sci. Rep., 2, 223 (2012)
3. ICH Q3D Guideline for Elemental Impurities
4. N. Iwamoto et al., Analyst (2014), Anal. Methods (2015)
5. G. Stübiger et al., Anal. Chem., 90, 13178–13182 (2018)
GC/MSD, GC/MS/MS, HeadSpace, Příprava vzorků, GC/SQ, GC/QQQ, Spotřební materiál, MALDI, HPLC, LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ, GPC/SEC, ICP/MS
ZaměřeníFarmaceutická analýza
VýrobceShimadzu
Souhrn
Význam tématu
V biopharmaceutickém vývoji je klíčové zajistit přesnou a citlivou analýzu na každé úrovni pracovního postupu – od optimalizace buněčných linií přes purifikaci a charakterizaci proteinů až po kontrolu kvality a farmakokinetiku. Růst počtu biologických léčiv vyžaduje rychlé, reprodukovatelné a vysoce specifické metody, jež minimalizují spotřebu vzorků a maximalizují kvalitu dat.
Cíle a přehled studie
Cílem přehledu je představit integrované analytické přístupy pro biopharmaceutické workflow: optimalizaci buněčných linií (kvantifikace nukleových kyselin, analýza DNA/RNA, sběr kolonií), monitorování kultivačních podmínek (obsah kovů, LO-UV/VIS, LC/MS), purifikační postupy (chromatografie, automatizace), charakterizaci biologických molekul (spektrální metody, Sekundární a primární struktury proteinů, glykanová analýza), kontrolu kvality (elementární analýza, subviduální částice) a bioanalýzu v klinickém vývoji (LC/MS/MS, biomarkerové screeningové techniky).
Použitá metodika a instrumentace
Metody zahrnují:
- UV/VIS spektrofotometrii s microcelami (TrayCell, Nano Stick, BioSpec-nano) pro stopovou kvantifikaci DNA/RNA a proteinů
- Microchip elektroforézu (MultiNA) pro rychlou analýzu mutací a kvalitativní kontrolu nukleových kyselin
- Robotic cell picking systémy (CELL PICKER) pro automatizovanou izolaci a klonování buněčných kolonií
- ICP-OES/AAS (AA-7000) a ICP-MS (ICPMS-2030) pro stanovení stopových kovů dle ICH Q3D
- UHPLC-QqQ a Q-TOF MS (LMS-8060, LCMS-9030) s UF technologií a MALDI-TOF (MALDImini-1, MALDI-8020) pro rychlou a vysoce citlivou detekci proteinů, peptidů a glykanů
- FTIR (IRTracer-100) a CD spektroskopii pro analýzu sekundárních struktur proteinů
- HPLC-FLD (RF-20Axs) pro rozbor fluorescenčně značených glykanů
- Flow imaging (iSpect DIA-10) a laser diffraction (Aggregates Sizer TC) pro kvantifikaci subviduálních a mikročástic
- DSC (DSC-60 Plus) pro hodnocení termické stability proteinů
- Headspace GC-MS/MS a GC-SCD (HS-20, GCMS-QP2020 NX, Nexis GC-2030) pro profiling těkavých látek v mikrobiálních vzorcích
- nSMOL pretreatment s LC/MS/MS (LCMS-8050/8060, Nexera Mikros) pro specifickou bioanalytiku protilátek v biologických matricích
Hlavní výsledky a diskuse
Analýzy prokázaly vynikající linearitu, nízké meze detekce (ppt–ppb u kovů, fmol u peptidů), vysokou reprodukovatelnost (<2 % RSD u UHPLC, <5 % u částicových metod) a možnost rychlé automatizace procesů s minimálním objemem vzorků (1–4 µL u microcely, 50 µL u flow imaging). Kombinace metod (GC/MS + LC/MS) umožnila komplexní metabolomickou analýzu. Bioanalytické metody nSMOL a mikrofázové LC-MS přinesly LLOQ v jednotkách ng/mL pro protilátky v plazmě.
Přínosy a praktické využití metody
Výsledné platformy podporují vysokou produktivitu laboratoří, konsistentní kvalitu dat a rychlost vývoje: optimalizaci buněčných linií, vývoj a kontrolu bioterapeutik, validaci procesů QA/QC, screening biomarkerů a farmakokinetické studie bez kompromisů v citlivosti či robustnosti.
Budoucí trendy a možnosti využití
Dalším krokem je širší integrace automatizace pretreatmentu s pokročilými AI/ML analytickými nástroji pro prediktivní modelování, real-time monitorování kultivace a on-line kontrolu kvality. Miniaturizace a multi-omics platformy umožní komplexnější pohled na buněčnou biologii a biofarmaceutika.
Závěr
Soubor špičkových analytických nástrojů a metod poskytuje ucelenou řadu řešení pro efektivní a vysoce kvalitní vývoj biologických léčiv od základního výzkumu až po klinickou bioanalytiku.
Reference
1. J. Kinoshita et al., Anal. Bioanal. Chem., 409, 3001–3013 (2017)
2. M. Matsumoto et al., Sci. Rep., 2, 223 (2012)
3. ICH Q3D Guideline for Elemental Impurities
4. N. Iwamoto et al., Analyst (2014), Anal. Methods (2015)
5. G. Stübiger et al., Anal. Chem., 90, 13178–13182 (2018)
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Guide to Biopharmaceutical Solutions —From Cell Line Optimization to Pharmacokinetics—
2021|Shimadzu|Brožury a specifikace
C10G-E089 Guide to Biopharmaceutical Solutions —From Cell Line Optimization to Pharmacokinetics— Solutions Designed for Biopharmaceutical Workflows Optimization DNA/RNA Analysis P. 8–9 P. 4–7 Analysis of Metal Elements in Culture Solutions P. 12–13 Colony Picking Analysis of Chemical Components in Culture…
Klíčová slova
culture, cultureindex, indexpharmacokinetics, pharmacokineticscell, cellmouse, mousecharacterization, characterizationothers, otherspurification, purificationcontrol, controlquality, qualityoptimization, optimizationmeasurement, measurementanalysis, analysisprinciple, principleoperating
Oligonucleotide Therapeutics Solution Guide
2025|Shimadzu|Příručky
C10G-E097 Oligonucleotide Therapeutics Solution Guide Types and Characteristics of Oligonucleotide Therapeutics Oligonucleotide therapeutics are nucleic acid polymers generally comprised of a few to several dozen bases However, it is a practical problem that oligonucleotide therapeutics are degraded and excreted rapidly…
Klíčová slova
excision, excisiondds, ddsunprotected, unprotectedcharacteristic, characteristicindex, indexoligomer, oligomerpharmacokinetics, pharmacokineticsquality, qualitycontrol, controlsynthesis, synthesisoligonucleotide, oligonucleotidepurification, purificationmodification, modificationanalysis, analysistorast
Shimadzu Solutions for Biopharmaceutical - Application Notebook
2018|Shimadzu|Příručky
C10G-E054 Solutions for Biopharmaceutical Application Notebook First Edition: December, 2017 © Shimadzu Corporation, 2017 Solutions for Biopharmaceutical Index Application Notebook Bioanalysis LCMS Bioanalysis of Antibody Drugs Using Fab-Selective Proteolysis nSMOL - Trastuzumab analysis nSMOL, which enables selective proteolysis of the…
Klíčová slova
acid, acidamino, aminoantibody, antibodyglycan, glycannsmol, nsmolerexim, ereximstructure, structurenews, newsaggregates, aggregatesmrm, mrmanalysis, analysisglycans, glycansnucleic, nucleicsizer, sizerconfirmation
Similis Bio - Streamlined mAb Subunit LC- MS Workflow for Multiple Attribute Monitoring of Biosimilar mAb Candidates During Bioprocessing and Development
2023|Waters|Aplikace
Application Note Similis Bio - Streamlined mAb Subunit LCMS Workflow for Multiple Attribute Monitoring of Biosimilar mAb Candidates During Bioprocessing and Development Samantha Ippoliti, Jared Young, Katy McNally, Caitlin Hanna, Ying Qing Yu, Bradley Prater, Mark D. Wrona, Emma Harry…
Klíčová slova
similis, similismab, mabsubunit, subunitbioprocessing, bioprocessingbiosimilar, biosimilarcandidates, candidatesattribute, attributebio, biostreamlined, streamlinedmonitoring, monitoringworkflow, workflowdevelopment, developmentduring, duringmultiple, multiplefabricator