Utilizing Empower™ Software to Streamline and Automate the Detection of Sample-to- Sample Differences within Peptide Maps of Biopharmaceuticals

Význam tématu

Peptidové mapování je klíčovou součástí charakterizace a kontroly kvality biotechnologických léčiv. Vysokopropustné workflows vyžadují efektivní řešení pro rychlou a přesnou analýzu dat. Empower Software minimalizuje časovou náročnost zpracování, snižuje riziko chyb a zajišťuje konzistentní výsledky napříč vývojem i výrobou.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie je demonstrovat využití Empower Software pro automatické odhalování rozdílů mezi vzorky v peptidových mapách biofarmaceutik. Na modelovém příkladu infliximabu byla ukázána binární komparace dat, implementace vlastních polí pro identifikaci změn a přenos produktových atributů do workflow pro sledování nečistot.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky infliximabu byly vystaveny stresu při 37 °C po 0, 1 a 2 týdnech a následně redukovány, alkylovány, desalinizovány a trypticky štěpeny. K separaci bylo použito Acquity Premier UPLC BSM s kolonkou CSH C18 1,7 µm, 2,1×100 mm při 60 °C a průtoku 0,2 mL/min. Mobilní fáze byla tvořena 0,1 % kyselinou formiovou ve vodě a acetonitrilu. Detekce byla prováděna UV detektorem TUV na vlnové délce 214 nm a hmotnostním detektorem QDa v režimu pozitivního skenování (350–1250 m/z). Data byla zpracována v Empower 3 FR4 s využitím vlastních polí pro automatické výpočty a reporty.

Hlavní výsledky a diskuse

Platforma dosáhla výjimečně nízké variability retencí (SD < 1 s) a širokého dynamického rozsahu. QDa detektor umožnil spolehlivou detekci nízkoodstupňových modifikací (oxidace, deamidace) až na hmotnost 10 pg. V Empower Software byla definována vlastní pole pro výpočet poměru ploch a označení přírůstků či úbytků v porovnání s referencí. V rámci stress testu bylo identifikováno 7 změněných a 7 nových peptidů, přičemž klíčové atributy T22, T42 a T38 byly sledovány průběžně.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda nabízí:

• Zrychlení analýzy a eliminaci manuálních kroků
• Konzistentní výsledky vhodné pro validaci metod
• Automatické generování reportů a dodržení regulatorních požadavků
• Snadnou transferabilitu mezi vývojovým a QC prostředím

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další posun k plné automatizaci procesů, integraci cloudových řešení a využití strojového učení pro pokročilou detekci nečistot. Metodu lze rozšířit na multiatributové monitorování a implementovat do reálného času pro okamžitou kontrolu kvality v průmyslové praxi.

Závěr

Empower Software ve spojení s Acquity Premier UPLC a QDa detektorem poskytuje komplexní řešení pro rychlou a přesnou analýzu peptidových map bioléčiv. Automatizace zpracování zkracuje dobu analýzy, minimalizuje riziko chyb a umožňuje efektivní přenos metod mezi vývojem a výrobou.

Reference

1. Haw A, Wiggenhorn M, van de Weert M, Garbe JHO, Mahler H, Jiskoot W. Forced Degradation of Therapeutic Proteins. J Pharm Sci. 2012 March, 101(3), 895–913.
2. DeLaney K, Birdsall RE, Yu YQ. Improving Peptide Mapping Studies and Reducing Assay Failures Through Reproducible Performance Using the ACQUITY Premier UPLC System (BSM). Waters Application Note. 2022 Apr; 720007593.
3. Birdsall RE, McCarthy SM. Increasing Specificity and Sensitivity in Routine Peptide Analyses Using Mass Detection with the ACQUITY QDa Detector. Waters Application Note. 2015 Apr; 720005377.
4. Koshel BM, Birdsall RE, Yu YQ. LC-UV-Based Synthetic Peptide Impurity Tracking and Reporting with Compliant-Ready Empower 3 Software. Waters Application Note. 2017 Apr; 720005968.
5. Koshel BM, Birdsall RE, Yu YQ. Using Empower 3 Software for Monitoring Synthetic Peptide Impurities with an ACQUITY QDa Detector for Improved Confidence in Analysis. Waters Application Note. 2017 Apr; 720005967.