Improving the Quality of Antibody Drug Conjugates by Orthogonal Analytical Methods

Význam tématu

Antibody–drug konjugáty (ADC) představují pokročilou generaci cílených bioterapeutik s vysokou účinností a selektivitou. Jejich složitá struktura vyžaduje detailní charakterizaci, která zaručí stabilitu, biologickou aktivitu i bezpečnost konečného produktu.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem přehledu je představit ortogonální analytické přístupy pro komplexní hodnocení ADC, včetně monitorování poměru lék protilátka (DAR), stanovení hydrofobicity, detekce agregátů a identifikace konjugovaných podjednotek. Studie shrnuje možnosti každé metody a jejich vzájemnou komplementaritu.

Použitá metodika a instrumentace

• Hydrofobní interakční chromatografie (HIC) s agilent AdvanceBio HIC sloupci (pórovitost 450 Å) pro stanovení DAR u cysteinových konjugátů.
• Reverzní fáze s detekcí hmotnostní spektrometrií (RP-MS) na PLRP-S sloupcích (pórovitost 1000 Å) pro rozlišení lysinových izomerů a intactních podjednotek.
• Size exclusion chromatografie (SEC) sAdvanceBio SEC sloupci (pórovitost 300 Å) pro kvantifikaci monomerů, dimerů a vyšších agregátů.
• Dvourozměrná LC/MS (2D-LC/MS) v natívních podmínkách kombinující HIC a SEC s vysoce citlivým Q-TOF systémem pro přesné stanovení intactní hmotnosti a DAR.

Další doplňkové pomůcky: Captiva PES stříkačkové filtry, ochranné guard kolony, metody přípravy vzorku v počáteční fázi mobilní fáze pro zajištění rozpustnosti ADC.

Hlavní výsledky a diskuse

HIC prokázala schopnost separovat jednotlivé DAR formy cysteinových ADC na základě rostoucí hydrofobicity. RP-MS poskytla selektivní identifikaci a kvantifikaci lysinových izomerů a rozštěpených podjednotek. SEC odhalila nízkou, avšak významnou hladinu agregátů s důrazem na inertní chemii povrchu sloupce. 2D-LC/MS spojila výhody obou technik a nabídla komplexní profil intactní molekuly i jejího DAR v natívních podmínkách.

Přínosy a praktické využití metody

• Zvýšení spolehlivosti stanovení DAR v raných fázích vývoje ADC.
• Komplexní kontrola kvality včetně detekce agregátů a degradantů.
• Zajištění konzistentní výroby a podpory strategie "fail fast, fail cheap".
• Optimalizace životnosti chromatografických kol a minimalizace sekundárních interakcí.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozvoj nativních LC/MS metod s vyšším průtokem a automatizací 2D-LC, vývoj sloupcových materiálů odolných vůči vysokým solným koncentracím a integrace AI-podporovaných algoritmů pro rychlejší dekonvoluci hmotnostních dat. Plánuje se rozšíření aplikací na nové typy konjugátů a multidimenzionální analytické platformy.

Závěr

Ortogonální přístupy zahrnující HIC, RP-MS, SEC a 2D-LC/MS tvoří robustní rámec pro detailní charakterizaci ADC. Kombinace těchto metod umožňuje spolehlivě stanovit DAR, odhalit agregáty a zajistit vysokou kvalitu moderních bioterapeutik.

Reference

1. An AdvanceBio HIC Column for Drug-to-Antibody Ratio (DAR) Analysis of Antibody Drug Conjugates (ADCs), 5994-0149EN.
2. A Trio of Techniques on the Road to Complete CQA Characterization: Glycosylation, Aggregation, and DAR, 5994-2097EN.
3. High Salt—High Reproducibility, 5994-2691EN.
4. PLRP-S Polymeric Reversed-Phase Column for LC/MS Separation of mAbs and ADC, 5991-7163EN.
5. Measuring Drug-to-Antibody Ratio (DAR) for Antibody-Drug Conjugates (ADCs) with UHPLC/Q-TOF, 5991-6559EN.
6. Evaluation of SEC Columns for Analysis of ADC Aggregates and Fragments, 5994-3276EN.
7. Analysis of Antibody-Drug Conjugates Using Size Exclusion Chromatography and Mass Spectrometry, 5991-6439EN.
8. Analysis of Monoclonal Antibodies, 5991-6376EN.
9. Jakob W. Buecheler et al., Molecular Pharmaceutics 2018, 15(7):2656-2664, DOI:10.1021/acs.molpharmaceut.8b00177.
10. Characterization of Antibody-Drug Conjugates Using 2D-LC and Native MS, 5994-4328EN.
11. Sensitive Native Mass Spectrometry of Macromolecules Using Standard Flow LC/MS, 5994-1739EN.