Monosaccharide and Sialic Acid Determinations in Biosimilars Using HPAE-PAD
Aplikace | 2014 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Glykozylace je klíčová posttranslační modifikace glykoproteinů, která ovlivňuje jejich stabilitu, biologickou aktivitu, farmakokinetiku a imunogenicitu. V kontextu rozvoje biosimilárních terapeutických proteinů je přesná charakterizace monosacharidů a sialových kyselin nezbytná pro potvrzení strukturní a funkční ekvivalence s referenčními produkty.
Cílem přehledu je představit aplikace vysokovýkonné aniontové výměnné chromatografie s pulzní amperometrickou detekcí (HPAE-PAD) pro stanovení monosacharidů a sialových kyselin v glykoproteinech. Předkládané příklady zahrnují analýzu fukózy, glukosaminu, galaktózy, glukózy, mannózy, a sialových kyselin Neu5Ac a Neu5Gc v různých vzorcích, včetně terapeutické imunoglobuliny G, fetuinu, alfa-1-kyselého glykoproteinu, transferrinu a PSA.
Pro separaci a detekci sacharidů byly aplikovány tyto technologie:
Analytické metody pro monosacharidovou a sialovou charakterizaci prokázaly:
Metody HPAE-PAD v praxi umožňují:
Další rozvoj se očekává v těchto oblastech:
HPAE-PAD představuje osvědčenou, vysoce výkonnou a spolehlivou metodu pro kvantitativní analýzu monosacharidů a sialových kyselin v glykoproteinech. Díky přímé detekci, vysoké citlivosti a robustnosti je nepostradatelná při vývoji a výrobě biosimilárních terapeutik.
Iontová chromatografie
ZaměřeníPotraviny a zemědělství
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Glykozylace je klíčová posttranslační modifikace glykoproteinů, která ovlivňuje jejich stabilitu, biologickou aktivitu, farmakokinetiku a imunogenicitu. V kontextu rozvoje biosimilárních terapeutických proteinů je přesná charakterizace monosacharidů a sialových kyselin nezbytná pro potvrzení strukturní a funkční ekvivalence s referenčními produkty.
Cíle a přehled studie
Cílem přehledu je představit aplikace vysokovýkonné aniontové výměnné chromatografie s pulzní amperometrickou detekcí (HPAE-PAD) pro stanovení monosacharidů a sialových kyselin v glykoproteinech. Předkládané příklady zahrnují analýzu fukózy, glukosaminu, galaktózy, glukózy, mannózy, a sialových kyselin Neu5Ac a Neu5Gc v různých vzorcích, včetně terapeutické imunoglobuliny G, fetuinu, alfa-1-kyselého glykoproteinu, transferrinu a PSA.
Použitá metodika a instrumentace
Pro separaci a detekci sacharidů byly aplikovány tyto technologie:
- Vysokoúčinná aniontová výměnná chromatografie (HPAE) na kolonkách Thermo Scientific Dionex CarboPac PA20 (analytické i fast verze) s uloženou stacionární fází na bázi křížově vázaných mikroperliček.
- Generace elučního roztoku elektrolyticky pomocí Thermo Scientific Dionex EGC III KOH Cartridge a CR-ATC trap column.
- Pulsní amperometrická detekce (PAD) s nespotřebními zlatými PTFE elektrodami a referenční Ag/AgCl elektrodou pro přímé, vysoce selektivní a citlivé měření neodvodněných sacharidů.
- Chromatografické systémy Thermo Scientific Dionex ICS-5000+ HPIC a ICS-4000 Capillary HPIC pro standardní i kapilární průtokové režimy s bezkovovými PEEK cestami a možností quaternárních gradientů.
- Nízkoodpadové kapilární metody využívající kolony o průměru 0,4 mm pro analýzu limitovaných vzorků (<10 µg proteinu).
Hlavní výsledky a diskuse
Analytické metody pro monosacharidovou a sialovou charakterizaci prokázaly:
- Vysoké rozlišení pěti hlavních monosacharidů (fukóza, glukosamin, galaktóza, glukóza, mannóza) s reprodukovatelnými retenčními časy a stabilitou signálu po stovky analýz.
- Specifickou separaci Neu5Ac a Neu5Gc v časech analýzy 9–16 minut s lineární detekční křivkou, přesností lepší než 5 % a schopností detekce nízkých pmol množství.
- Možnost stanovit sialylaci i na limitovaných vzorcích (např. PSA) kombinací kyselého hydrolyzátu a enzymatické digesce.
- Robustnost metody díky jednorázovým Au/PTFE elektrodám, minimalizaci driftu a rychlé re-equilibraci chromatografického systému.
Přínosy a praktické využití metody
Metody HPAE-PAD v praxi umožňují:
- Bezderivátovou detekci sacharidů šetřící čas, náklady a expozici škodlivým činidlům.
- Ultraselektivní a vysoce citlivé stanovení s minimálními interferencemi matrice.
- Rychlé analýzy s vysokým rozlišením při zachování kapacity zátěže systému.
- Efektivní kontrolu kvality glykozylace během vývoje a výroby biosimilárních proteinů.
Budoucí trendy a možnosti využití
Další rozvoj se očekává v těchto oblastech:
- Miniaturizace kapilární a mikrofluidní chromatografie pro analýzu submikrogramových množství vzorků.
- Integrace elektrolytické generace eluenta s online úpravou pH pro automatizované výměnné glykobiologické platformy.
- Vývoj nových pracovních elektrod a vlnových forem pro rozšíření detekce dalších glykanů a lipidokarbohydrátů.
- Kombinace HPAE-PAD s hmotnostní spektrometrií pro strukturální charakterizaci oligosacharidů a potranslačních modifikací.
Závěr
HPAE-PAD představuje osvědčenou, vysoce výkonnou a spolehlivou metodu pro kvantitativní analýzu monosacharidů a sialových kyselin v glykoproteinech. Díky přímé detekci, vysoké citlivosti a robustnosti je nepostradatelná při vývoji a výrobě biosimilárních terapeutik.
Reference
- Technical Note 40: Glycoprotein Monosaccharide Analysis Using HPAE-PAD with Eluent Generation, Thermo Scientific.
- Application Update 181: Rapid Screening of Sialic Acids in Glycoproteins by HPAE-PAD, Thermo Scientific.
- Application Note 1050: Evaluating Protein Glycosylation in Limited-Quantity Samples by HPAE-PAD, Thermo Scientific.
- Application Update 180: Direct Determination of Sialic Acids in Glycoprotein Hydrolyzates by HPAE-PAD, Thermo Scientific.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
High-Performance Anion-Exchange Chromatography with Pulsed Amperometric Detection (HPAE-PAD) - Carbohydrates Analysis Application Notebook
2014|Thermo Fisher Scientific|Příručky
Table of Contents Introduction Glycobiology Food and Beverage Biofuels Other Applications Innovative Solutions HPAE-PAD Resources High-Performance Anion-Exchange Chromatography with Pulsed Amperometric Detection (HPAE-PAD) Carbohydrates Analysis Application Notebook Table of Contents Introduction Glycobiology Introduction Food and Beverage Biofuels Other Applications Innovative…
Klíčová slova
hpae, hpaepad, padglycobiology, glycobiologybiofuels, biofuelsinnovative, innovativebeverage, beveragedionex, dionexcarbohydrates, carbohydratesresources, resourcescontents, contentscarbohydrate, carbohydratesolutions, solutionstable, tablefood, foodwood
Carbohydrate analysis with HPAE-PAD
2013|Thermo Fisher Scientific|Příručky
High-Performance Anion-Exchange Chromatography with Pulsed Amperometric Detection Carbohydrate analysis with HPAE-PAD Carbohydrate Analysis by HPAE-PAD Carbohydrates play vital roles in a variety of biological functions, including cellular communication, gene expression, immunology, organism defense mechanisms, and growth and development. They are…
Klíčová slova
hpae, hpaepad, padcarbohydrates, carbohydratescarbohydrate, carbohydrateoligosaccharides, oligosaccharidescarbopac, carbopacminutes, minuteselectrochemical, electrochemicalglycoprotein, glycoproteindetection, detectionamperometric, amperometricbiofuel, biofueldionex, dionexpulsed, pulsedsialic
Carbohydrate analysis by high-performance anion-exchange chromatography with pulsed amperometric detection (HPAE-PAD)
2021|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
TECHNICAL NOTE 70671 Carbohydrate analysis by high-performance anion-exchange chromatography with pulsed amperometric detection (HPAE-PAD) Author: Jeffrey Rohrer Thermo Fisher Scientific, Sunnyvale, CA Keywords: Technical Note 20, monosaccharide, alditol, glycan, oligosaccharide, sialic acid, sugar Goal Update Dionex Technical Note 20 to…
Klíčová slova
hpae, hpaepad, padcarbohydrates, carbohydratesoligosaccharides, oligosaccharidesdetermination, determinationcarbohydrate, carbohydratemonosaccharide, monosaccharidesialic, sialicanion, anioncarbopac, carbopacdionex, dionexelectrode, electrodesugars, sugarsexchange, exchangepulsed
Carbohydrate analysis by high-performance anion-exchange chromatography with pulsed amperometric detection (HPAE-PAD)
2021|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
TECHNICAL NOTE 70671 Carbohydrate analysis by high-performance anion-exchange chromatography with pulsed amperometric detection (HPAE-PAD) Author: Jeffrey Rohrer Thermo Fisher Scientific, Sunnyvale, CA Keywords: Technical Note 20, monosaccharide, alditol, glycan, oligosaccharide, sialic acid, sugar Goal Update Dionex Technical Note 20 to…
Klíčová slova
hpae, hpaepad, padcarbohydrates, carbohydratesoligosaccharides, oligosaccharidesdetermination, determinationcarbohydrate, carbohydratemonosaccharide, monosaccharidesialic, sialicanion, anioncarbopac, carbopacelectrode, electrodedionex, dionexsugars, sugarsexchange, exchangepulsed