Digital Transformation of Monoclonal Antibody Characterization Analytical Workflows

Význam tématu

Monoklonální protilátky (mAb) patří k nejdůležitějším bioterapeutikům, jejichž kontrola kvality (QC) vyžaduje precizní a validované analytické postupy. Digitální transformace analytických workflow v laboratořích farmaceutického průmyslu přináší zjednodušení dokumentace, vyšší efektivitu, minimalizaci chybovosti a splnění regulatorních požadavků na bezpapírový provoz.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo demonstrovat kompletní digitalizaci QC workflow pro mAb od zadání vzorku až po finální report v prostředí Agilent SLIMS a OpenLab CDS. Studie simulovala biotechnologickou QC laboratoř, kde byly analyzovány klíčové kvalitatívní atributy – agregáty a nabité varianty protilátek.

Použitá metodika

Prvním krokem byl záznam analytické žádosti v systému SLIMS, včetně detailů o vzorcích, skladování a požadovaných testech. Příprava mobilních fází byla realizována prostřednictvím vizualizovaných protokolů ve SLIMS, které automaticky sledovaly spotřebu chemikálií a minimalizovaly riziko lidské chyby. Analytické metody zahrnovaly:

• Chromatografii agregátů (SEC)
• Ion-exchange chromatografii pro stanovení kyselých a zásaditých variant

Pro vyhodnocení dat byly definovány limity kvality a automatizovaný reporting výsledků.

Použitá instrumentace

• Agilent 1290 Infinity II bio high-speed pump (G7132A)
• Agilent 1290 Infinity II bio multisampler (G7137A) se vzorkovací chladničkou
• Agilent 1290 Infinity II multicolumn thermostat s bio výměníkem tepla (G7116B)
• Agilent 1290 Infinity II diode array detector (G7117B)
• Agilent 1290 Infinity II bio flexible pump (G7131A) pro ion-exchange

Softwarové prostředí a infrastruktura:

• SLIMS 6.9
• OpenLab CDS client/server 2.7 a Sample Scheduler 2.7
• Dva cloudové servery Microsoft Azure pro OpenLab CDS a SLIMS

Hlavní výsledky a diskuse

Díky úzké integraci SLIMS a OpenLab CDS bylo možné spouštět analytické běhy přímo ze SLIMS bez samostatného launchovacího procesu. Vizualizované protokoly přípravy mobilních fází i sekvence vzorků zajistily konzistentní dokumentaci a sledování spotřeby chemikálií v reálném čase. Automatizované vyhodnocovací pravidla generovala upozornění při překročení specifikací (kyselé varianty 15–25 %, zásadité 10–15 %), což umožnilo rychlou identifikaci nekvalitních vzorků.

Přínosy a praktické využití metody

• Zkrácení doby pro zpracování analytických žádostí a přípravu mobilních fází
• Snížení rizika lidských chyb při přípravě roztoků a zadávání metod
• Automatizovaná kontrola kvality se sledováním spotřeby i expirace zdrojů
• Kompletní bezpapírová dokumentace v souladu s CGMP

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření digitálních workflow na další biotechnologické metody, např. peptidové mapování či glykoanalýzu
• Využití strojového učení pro predikci stability mAb a identifikaci vzorců mimo specifikace
• Integrace IoT senzorů pro sledování stavu chromatografických sloupců a chemikálií
• Cloudové sdílení výsledků a spolupráce mezi laboratořemi v reálném čase

Závěr

Studie prokázala, že plná digitalizace QC workflow pro monoklonální protilátky pomocí Agilent SLIMS a OpenLab CDS výrazně zvyšuje efektivitu, transparentnost a spolehlivost analytického procesu. Tím se otevírají nové možnosti pro škálovatelné a compliantní laboratorní provozy.

Reference

1. Facts About the Current Good Manufacturing Practices (CGMP).
2. ICH Harmonized Tripartite Guideline Q6B: Specifications: Test Procedures and Acceptance Criteria for Biotechnological/Biological Products.
3. Bian, Y. Charge Variant and Aggregation Analysis of Innovator and Biosimilars of Rituximab. Agilent Technologies application note, publ. 5994-1496EN, 2019.