Automated High-Throughput N-Glycan Labelling and LC-MS Analysis for Protein A Purified Monoclonal Antibodies
Aplikace | 2023 | WatersInstrumentace
N-glykosylace terapeutických monoklonálních protilátek výrazně ovlivňuje jejich farmakokinetiku, imunitní odpověď a efektorové funkce. Monitoring této posttranslační úpravy je proto nezbytný jako kritický kvalitativní atribut během vývoje, výroby a kontroly bioterapeutik, včetně biosimilars.
Cílem studie bylo rozšířit dosavadní GlycoWorks RapiFluor-MS workflow automatizované přípravy a analýzy N-glykanů o krok diafiltrace, který umožní práci s protein A-purifikovanými protilátkovými vzorky v libovolných pufrech a koncentracích. Klíčovým krokem je zajištění reprodukovatelného profilu glykosidů pro vysokou propustnost (48 vzorků) v krátkém čase.
Automatizovaný diafiltrační GlycoWorks RapiFluor-MS protokol umožňuje robustní a rychlou analýzu N-glykanů z Protein A-purifikovaných mAb v jakémkoli pufru a koncentraci. Kombinace s pětiminutovým LC-MS cyklem zajišťuje vysokou propustnost, reprodukovatelnost a detailní glykanové profily pro kritické i stopové glykosidové formy.
LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS
ZaměřeníFarmaceutická analýza
VýrobceWaters
Souhrn
Význam tématu
N-glykosylace terapeutických monoklonálních protilátek výrazně ovlivňuje jejich farmakokinetiku, imunitní odpověď a efektorové funkce. Monitoring této posttranslační úpravy je proto nezbytný jako kritický kvalitativní atribut během vývoje, výroby a kontroly bioterapeutik, včetně biosimilars.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo rozšířit dosavadní GlycoWorks RapiFluor-MS workflow automatizované přípravy a analýzy N-glykanů o krok diafiltrace, který umožní práci s protein A-purifikovanými protilátkovými vzorky v libovolných pufrech a koncentracích. Klíčovým krokem je zajištění reprodukovatelného profilu glykosidů pro vysokou propustnost (48 vzorků) v krátkém čase.
Použitá metodika
- Automatizovaná diafiltrace na 96dobré destičce MWCO 10 kDa (Pall AcroPrep Advance Omega) za pomoci robotu Andrew+ s modulem Extraction+.
- Denaturace protilátky, PNGase F enzymatická hydrolýza glykosidických vazeb a následné značení RapiFluor-MS barvivem v DMSO prostředí.
- Očištění značených N-glykanů pomocí HILIC-SPE destiček.
- Rychlá chromatografie glykanů během pěti minut na kolonce ACQUITY UPLC Glycan BEH Amide a detekce LC-MS systémem BioAccord se softwarovým workflow Accurate Mass Screening.
Použitá instrumentace
- Robot Andrew+ s příslušenstvím Vacuum+ a Extraction+ pro diafiltraci a manipulaci se vzorky.
- ACQUITY UPLC I-Class PLUS včetně teplotně řízené autosamplovací jednotky a kolony Glycan BEH Amide (1,7 µm, 2,1×150 mm).
- BioAccord LC-MS System se zdrojem ESI+, detektorem ACQUITY RDa a software waters_connect pro řízení instrumentace a zpracování dat.
Hlavní výsledky a diskuse
- Automatizovaný diafiltrační protokol poskytl porovnatelné glykanové profily s manuálním standardním postupem, přičemž celkový výtěžek dosahoval v průměru 73 %.
- Relativní a absolutní zastoupení hlavních glykosidů (FA2, FA2G1, FA2G2) vykazovalo %RSD pod 15 % napříč 48 vzorky.
- Systém umožnil odhalit i nízkomnožstevní glykosidové varianty (např. M5, FA2G2S1, FA2BG1) a prokázal rozdíl ve vysokomannózových formách mezi vzorky purifikovanými z PBS a buněčného média.
Přínosy a praktické využití
- Kompletní workflow pro vysokopropustné hodnocení CQA glykanové heterogenity u Protein A-purifikovaných mAb.
- Schopnost zpracovat 48 vzorků do 3 h přípravy a následně analyzovat všechny vzorky LC-MS během 4 h.
- Flexibilita pufrů a koncentrací eliminuje potřebu manuálního buffer exchange a zkracuje časový sled vývoje a kontroly kvality.
Budoucí trendy a možnosti využití
- Integrace další automatiky a on-line datové analýzy pro okamžitý reporting CQA parametrů glykanového profilu.
- Adaptace protokolu pro jiné glykoproteiny a testování nových značených reagentů s vyšší citlivostí pro nízkoabundantní formy.
- Propojení s bioreaktorovými systémy pro in-process monitoring a rychlou optimalizaci výrobních procesů.
Závěr
Automatizovaný diafiltrační GlycoWorks RapiFluor-MS protokol umožňuje robustní a rychlou analýzu N-glykanů z Protein A-purifikovaných mAb v jakémkoli pufru a koncentraci. Kombinace s pětiminutovým LC-MS cyklem zajišťuje vysokou propustnost, reprodukovatelnost a detailní glykanové profily pro kritické i stopové glykosidové formy.
Reference
- Zhang P. et al. Drug Discovery Today. 2016, 21(5):740–765.
- Reusch D., Tejada M.L. Glycobiology. 2015, 25(12):1325–1334.
- Duivelshof B.L. et al. Analytica Chimica Acta. 2019, 1089:1–18.
- Zhang X. et al. SLAS Technology. 2020, 24(4):380–387.
- Lauber M.A. et al. Analytical Chemistry. 2015, 87(10):5401–5409.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
At-line Solutions for Upstream Bioprocessing - APPLICATION NOTEBOOK
2024|Waters|Příručky
[APPLICATION NOTEBOOK] At-line Solutions for Upstream Bioprocessing Application Notes [APPLICATION NOTEBOOK] Introduction Bioprocessing harnesses the power of living cells to manufacture valuable products such as biological drugs for clinical use. The introduction and use of biologics has revolutionized biotherapeutics to…
Klíčová slova
bioprocessing, bioprocessingupstream, upstreamnotebook, notebookreturn, returncontents, contentsculture, cultureline, linesolutions, solutionsmedia, mediacell, cellbioaccord, bioaccordmab, mabapplication, applicationthroughput, throughputmonoclonal
A Modified GlycoWorks Procedure With Enhanced Detection Sensitivity
2024|Waters|Aplikace
Application Note A Modified GlycoWorks Procedure With Enhanced Detection Sensitivity Caitlin M. Hanna, Stephan M. Koza, Steve Shiner Waters Corporation Abstract Here, we present a modified GlycoWorks™ RapiFluor-MS™ procedure that enhances FLR and MS sensitivity for the detection of low-abundance…
Klíčová slova
glycoworks, glycoworksmodified, modifiedenhanced, enhancedsensitivity, sensitivityprocedure, procedureglycans, glycansdetection, detectionadvancebio, advancebiorfms, rfmskit, kitipc, ipclabelled, labelledlabelling, labellingglycan, glycanprepared
Automated High-Throughput Analytical- Scale Monoclonal Antibody Purification Using Production-Scale Protein A Affinity Chromatography Resin
2023|Waters|Aplikace
Application Note Automated High-Throughput AnalyticalScale Monoclonal Antibody Purification Using Production-Scale Protein A Affinity Chromatography Resin Stephan M. Koza, Caitlin M. Hanna, Albert H. W. Jiang, Ying Qing Yu Waters Corporation Abstract An automated analytical-scale Protein A affinity based purification of…
Klíčová slova
scale, scaleaffinity, affinitypurification, purificationmonoclonal, monoclonalresin, resinantibody, antibodyprotein, proteinproduction, productionthroughput, throughputautomated, automatedchromatography, chromatographyanalytical, analyticalmab, mabhigh, highusing
Automated RapiFluor-MS Labeled Glycan Sample Preparation for Disulfide-Rich Glycoprotein
2021|Waters|Aplikace
Application Note Automated RapiFluor-MS Labeled Glycan Sample Preparation for Disulfide-Rich Glycoprotein Yamin Htet, Stephan M. Koza Waters Corporation Abstract N-glycans are routinely monitored for the quality of biotherapeutics because they affect the safety and efficacy of many therapeutic proteins. Current…
Klíčová slova
rapifluor, rapifluorglycoprotein, glycoproteinglycan, glycandisulfide, disulfiderich, richlabeled, labeledautomated, automatedglycans, glycansprotocol, protocolreducing, reducingpreparation, preparationglycoworks, glycoworkssample, samplechorionic, chorionichcg