A native multi-dimensional monitoring workflow for at-line characterization of mAb titer, size, charge, and glycoform heterogeneities in cell culture supernatant
Postery | 2023 | Agilent Technologies | ASMSInstrumentace
Růst poptávky po rychlém a komplexním charakterizování biologických léků klade důraz na metody Process Analytical Technology (PAT). Native více-dimenzionální multi-attribute monitoring (n-MD-MAM) nabízí možnost sledovat titr, velikostní a nábojové varianty a rozložení glykoform přímo v buněčném supernatantu. Tím lze výrazně zrychlit rozhodovací procesy a minimalizovat předúpravy vzorku.
Cílem studie bylo vyvinout a validovat nativní workflow sestávající z ProA ve spojení se SEC v první dimenzi a WCX s hyphenací na hmotnostní spektrometrii ve druhé dimenzi. Metoda byla testována na supernatantu CHO buněk exprimujících trastuzumab a porovnána s očištěným přípravkem (drug product).
Workflow je rozděleno do dvou dimenzí:
Použitá instrumentace:
Metoda eliminuje samostatné purifikační kroky a umožňuje monitoring kritických atributů přímo ve výrobním procesu. To přispívá ke zkrácení doby analýzy, vyšší efektivitě kontroly kvality a rychlejší zpětné vazbě pro rozhodování.
Dalšími kroky jsou automatizace heart-cut strategií, integrace s řídicími systémy výroby a rozšíření aplikace pro další třídy biologik. Zvyšování rozlišení glykoform a identifikace vzácných modifikací pomocí pokročilých MS technik podpoří hlubší porozumění produktové heterogenitě.
Navržené n-MD-MAM workflow kombinuje nativní chromatografické separace a hmotnostní spektrometrii v jediném postupu, což umožňuje komplexní charakterizaci monoclonálních protilátek přímo z buněčného supernatantu. Metoda je citlivá, robustní a připravená k nasazení jako součást online/offline PAT strategií.
LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, 2D-LC, GPC/SEC
ZaměřeníFarmaceutická analýza
VýrobceAgilent Technologies
Souhrn
Význam tématu
Růst poptávky po rychlém a komplexním charakterizování biologických léků klade důraz na metody Process Analytical Technology (PAT). Native více-dimenzionální multi-attribute monitoring (n-MD-MAM) nabízí možnost sledovat titr, velikostní a nábojové varianty a rozložení glykoform přímo v buněčném supernatantu. Tím lze výrazně zrychlit rozhodovací procesy a minimalizovat předúpravy vzorku.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem studie bylo vyvinout a validovat nativní workflow sestávající z ProA ve spojení se SEC v první dimenzi a WCX s hyphenací na hmotnostní spektrometrii ve druhé dimenzi. Metoda byla testována na supernatantu CHO buněk exprimujících trastuzumab a porovnána s očištěným přípravkem (drug product).
Použitá metodika a instrumentace
Workflow je rozděleno do dvou dimenzí:
- 1D ProA-SEC: třífázový proces selektivní vazby, eluce a velikostní separace na kolónách Bio-Monolith rProteinA a BioCore SEC-300.
- 2D WCX-MS: separace nábojových variant na kolóně BiomAb NP5 PK za použití volitelných ammonium acetátových pufrů kompatibilních s MS.
Použitá instrumentace:
- Agilent 1290 Infinity II LC
- Agilent 6545XT AdvanceBio LC/Q-TOF
- Agilent MassHunter BioConfirm software
Hlavní výsledky a diskuse
- Účinný přenos eluce z ProA do SEC umožnil kvantifikaci titru s LOD 0,5 µg a LOQ 1,5 µg pro první dimenzi a 6,5 µg/19,7 µg pro druhou dimenzi.
- 2D WCX rozlišilo osm nábojových variant, které byly pomocí MS dekonvoluovány k určení rozložení glykoform (G0, G0F, G1F a další) a modifikací (deamidace, oxidace).
- Komparace supernatantu (DS) a purifikovaného produktu (DP) odhalila rozdíly ve složení nábojových variant i glykoform, což demonstruje citlivost a selektivitu metody.
Přínosy a praktické využití metody
Metoda eliminuje samostatné purifikační kroky a umožňuje monitoring kritických atributů přímo ve výrobním procesu. To přispívá ke zkrácení doby analýzy, vyšší efektivitě kontroly kvality a rychlejší zpětné vazbě pro rozhodování.
Budoucí trendy a možnosti využití
Dalšími kroky jsou automatizace heart-cut strategií, integrace s řídicími systémy výroby a rozšíření aplikace pro další třídy biologik. Zvyšování rozlišení glykoform a identifikace vzácných modifikací pomocí pokročilých MS technik podpoří hlubší porozumění produktové heterogenitě.
Závěr
Navržené n-MD-MAM workflow kombinuje nativní chromatografické separace a hmotnostní spektrometrii v jediném postupu, což umožňuje komplexní charakterizaci monoclonálních protilátek přímo z buněčného supernatantu. Metoda je citlivá, robustní a připravená k nasazení jako součást online/offline PAT strategií.
Reference
- Bhattacharya S, Joshi S, Rathore AS. Native multi-dimensional monitoring workflow for at-line characterization of mAb titer, size, charge, and glycoform heterogeneities in cell culture supernatant. Journal of Chromatography A. 2023;1696:463983.
- Jakes C, Füssl F, Zaborowska I, Bones J. Rapid analysis of biotherapeutics using Protein A chromatography coupled to Orbitrap mass spectrometry. Analytical Chemistry. 2021;93(40):13505-12.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Monitoring of multiple quality attributes of intact monoclonal antibodies from bioreactors by switchable 2D-LC-MS
2024|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Application note | 003310 Biopharma Monitoring of multiple quality attributes of intact monoclonal antibodies from bioreactors by switchable 2D-LC-MS Authors Application benefits Maria Grübner , Kai Scheffler , 1 1 • Heart-cut 2D-LC with protein A affinity chromatography (ProA) of…
Klíčová slova
scx, scxproa, proahcc, hccvariants, variantssec, secnistmab, nistmabcnistmab, cnistmabcharge, chargemab, mabvariant, varianthmw, hmwselectvalve, selectvalveglycoforms, glycoformsintact, intactcutvalve
Determination of Multiple Attributes of Monoclonal Antibodies
2021|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Biopharma/Pharma Determination of Multiple Attributes of Monoclonal Antibodies Simultaneous and parallel multi-attribute analysis using 3D-LC/MS with 2D multimethod option mAb SEC Size variants Protein A CEX LC/MS mAb Titer Charge variants Mol wt (MW) AA sequence PTM Cell…
Klíčová slova
trastuzumab, trastuzumaboriginator, originatorcex, cexmau, mauhic, hiccho, chohmw, hmwprotein, proteincounts, countsvariants, variantsdeconvoluted, deconvolutedclones, clonesclone, clonemin, minamu
Rapid analysis of titer, aggregate and intact mass of antibody therapeutics using multi-dimensional liquid chromatography coupled with native mass spectroscopy
2023|Agilent Technologies|Postery
Poster Reprint ASMS 2023 Poster number MP 630 Rapid analysis of titer, aggregate and intact mass of antibody therapeutics using multi-dimensional liquid chromatography coupled with native mass spectroscopy Tushar Sharad Savane1, Sunil Kumar1, Vadiraja Bhat2, Anurag Singh Rathore1 1 Department…
Klíčová slova
mab, mabdimension, dimensiondeconvolution, deconvolutionpeak, peakmonomer, monomervariants, variantshmws, hmwsintact, intactresult, resultfirst, firstmain, mainshowed, showedsecond, seconddeconvoluted, deconvolutedmass
Multi-Attribute Analysis of Monoclonal Antibodies Using the Agilent InfinityLab 2D-LC Solution and Q-TOF MS
2020|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Pharma & Biopharma Multi-Attribute Analysis of Monoclonal Antibodies Using the Agilent InfinityLab 2D-LC Solution and Q-TOF MS Authors Gerd Vanhoenacker, Isabel Vandenheede, Pat Sandra, and Koen Sandra Research Institute for Chromatography (RIC) Kortrijk, Belgium Sonja Krieger, Sonja Schneider,…
Klíčová slova
mab, mabclone, cloneprotein, proteinsec, secheart, heartcutting, cuttingmau, mautocilizumab, tocilizumabcounts, countsactemra, actemraoriginator, originatorsupernatants, supernatantsdimension, dimensionvariants, variantsmain