Improved and universal inline electrochemical reduction and subunits LC-MS analysis of multiple classes of monoclonal antibodies
Aplikace | 2023 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Rychlá a univerzální inline elektrochemická redukce monoklonálních protilátek významně zjednodušuje přípravu vzorku pro LC MS středně rozdělenou analýzu subjednotek bez použití klasických redukčních činidel. Tato přístupná metoda podporuje rychlé monitorování struktury a modifikací mAb v bioprodukčním i kontrolním prostředí.
Cílem studie bylo demonstrovat optimalizované workflow pro inline redukci intactních mAb a subjednotek vzniklých Enzymem IdeS a následnou LC MS analýzu. Metoda měla být účinná pro různé třídy IgG (IgG1, IgG2, IgG4) a zachovat kyseliny citlivé na kyselé podmínky, například sialylované N glycany.
Workflow zahrnuje elektrochemickou cellu µ-PrepCell SS s potenciostatem ROXY Exceed propojenou s Vanquish Tandem LC systémem a Q Exactive Plus Orbitrap hmotnostním spektrometrem. Použita byla MAbPac RP kolona pro zachycení a oddělení subjednotek. Enzymatické štěpení IdeS se realizovalo na cetuximabu následované inline elektrochemickou redukcí při 1 V a 60 °C.
Optimalizované podmínky umožnily kompletní redukci Lc, Hc, Fd a scFc během 23,5 minuty. Metoda byla ověřena na NIST mAb standardu a komerčních protilátkách rituximab (IgG1), denosumab (IgG2) a nivolumab (IgG4). Data ukázala zachování isotopického rozlišení, konzistentní detekci glykoform a neovlivnění křehkých modifikací. Analýza cetuximabu prokázala spolehlivou kvantifikaci sialylovaných glykoform.
Metoda má potenciál pro plnou automatizaci QC procesů v biotechnologickém průmyslu, rozšíření na další bioterapeutika a integraci s pokročilými hyphenovanými technikami. Další vývoj může zahrnovat inline modifikace workflow pro simultánní analýzu dalších posttranslačních modifikací.
Inline elektrochemická redukce a střední rozdělení subjednotek mAb přímo v chromatografické cestě představuje rychlý, univerzální a šetrný přístup pro detailní strukturální charakterizaci monoklonálních protilátek bez použití chemických činidel. Workflow o délce 23,5 minuty minimalizuje riziko ztráty křehkých modifikací a zvyšuje efektivitu laboratorních analýz.
LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/Orbitrap
ZaměřeníFarmaceutická analýza
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Rychlá a univerzální inline elektrochemická redukce monoklonálních protilátek významně zjednodušuje přípravu vzorku pro LC MS středně rozdělenou analýzu subjednotek bez použití klasických redukčních činidel. Tato přístupná metoda podporuje rychlé monitorování struktury a modifikací mAb v bioprodukčním i kontrolním prostředí.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem studie bylo demonstrovat optimalizované workflow pro inline redukci intactních mAb a subjednotek vzniklých Enzymem IdeS a následnou LC MS analýzu. Metoda měla být účinná pro různé třídy IgG (IgG1, IgG2, IgG4) a zachovat kyseliny citlivé na kyselé podmínky, například sialylované N glycany.
Použitá metodika a instrumentace
Workflow zahrnuje elektrochemickou cellu µ-PrepCell SS s potenciostatem ROXY Exceed propojenou s Vanquish Tandem LC systémem a Q Exactive Plus Orbitrap hmotnostním spektrometrem. Použita byla MAbPac RP kolona pro zachycení a oddělení subjednotek. Enzymatické štěpení IdeS se realizovalo na cetuximabu následované inline elektrochemickou redukcí při 1 V a 60 °C.
Hlavní výsledky a diskuse
Optimalizované podmínky umožnily kompletní redukci Lc, Hc, Fd a scFc během 23,5 minuty. Metoda byla ověřena na NIST mAb standardu a komerčních protilátkách rituximab (IgG1), denosumab (IgG2) a nivolumab (IgG4). Data ukázala zachování isotopického rozlišení, konzistentní detekci glykoform a neovlivnění křehkých modifikací. Analýza cetuximabu prokázala spolehlivou kvantifikaci sialylovaných glykoform.
Přínosy a praktické využití metody
- Eliminace chemických redukčních činidel a souvisejících očistných kroků
- Zkrácení doby analýzy a zlepšení reproducibility
- Univerzální aplikace na různé podtřídy mAb
- Zachování acid labile modifikací jako sialylace
Budoucí trendy a možnosti využití
Metoda má potenciál pro plnou automatizaci QC procesů v biotechnologickém průmyslu, rozšíření na další bioterapeutika a integraci s pokročilými hyphenovanými technikami. Další vývoj může zahrnovat inline modifikace workflow pro simultánní analýzu dalších posttranslačních modifikací.
Závěr
Inline elektrochemická redukce a střední rozdělení subjednotek mAb přímo v chromatografické cestě představuje rychlý, univerzální a šetrný přístup pro detailní strukturální charakterizaci monoklonálních protilátek bez použití chemických činidel. Workflow o délce 23,5 minuty minimalizuje riziko ztráty křehkých modifikací a zvyšuje efektivitu laboratorních analýz.
Reference
- Morgan TE et al. Analyst 2021;146(21):6547-6555
- Füssl F et al. Anal Chem 2020;92(7):5431-5438
- Ayoub D et al. mAbs 2013;5(5):699-710
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Antibody subunit analysis via inline electrochemical reduction of an intact antibody using the ROXY potentiostat coupled to a Vanquish UHPLC – Q Exactive Plus MS system
2022|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Application note | 000462 Mass spectrometry Antibody subunit analysis via inline electrochemical reduction of an intact antibody using the ROXY potentiostat coupled to a Vanquish UHPLC – Q Exactive Plus MS system Application benefits Authors Tomos E. Morgan , Craig…
Klíčová slova
electrochemical, electrochemicalreduction, reductionroxy, roxydisulfide, disulfidepotentiostat, potentiostatcell, cellvanquish, vanquishexceed, exceedelectrode, electrodebonds, bondsinline, inlineantibody, antibodyprepcell, prepcellscientific, scientificthermo
In-depth characterization of monoclonal antibodies
2024|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Technical note | 003318 Biopharma In-depth characterization of monoclonal antibodies Intact mass analysis and middle-down mass spectrometry approaches on an Orbitrap Ascend BioPharma Tribrid mass spectrometer Authors Goal Jingjing Huang, Christopher Mullen, To assess the performance of the Thermo Scientific™…
Klíčová slova
trastuzumab, trastuzumabsubunits, subunitsintact, intactuvpd, uvpdactivation, activationtype, typeethcd, ethcdarb, arbmass, massorbitrap, orbitrapascend, ascendparameters, parametersfragmentation, fragmentationscan, scantrue
An automated high-throughput workflow for peptide mapping to monitor post-translational modifications (PTMs) of monoclonal antibodies
2018|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION NOTE 21835 An automated high-throughput workflow for peptide mapping to monitor post-translational modifications (PTMs) of monoclonal antibodies Authors Silvia Millán-Martín, Craig Jakes, Giorgio Oliviero, Sara Carillo, Jonathan Bones Characterisation and Comparability Laboratory, NIBRT – The National Institute for Bioprocessing…
Klíčová slova
chain, chainheavy, heavyeeqynstyr, eeqynstyrtkpreeqynstyr, tkpreeqynstyrmnslqsndtaiyycar, mnslqsndtaiyycarlight, lightcetuximab, cetuximabkingfisher, kingfisherwqqgnvfscsvmhealhnhytqk, wqqgnvfscsvmhealhnhytqksmart, smartdigest, digestduo, duoprime, primemagnetic, magneticsrwqqgnvfscsvmhealhnhytqk
SMART Digest compared to classic in-solution digestion of rituximab for in-depth peptide mapping characterization
2016|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION NOTE Authors: Martin Samonig1, Alexander Schwahn2, Ken Cook3, Mike Oliver4, and Remco Swart1 Thermo Fisher Scientific, Germering, Germany; 2Thermo Fisher Scientific, Basel, Switzerland; 3Thermo Fisher Scientific, Hemel Hempstead, United Kingdom; 4 Thermo Fisher Scientific, Runcorn, United Kingdom 1 Key…
Klíčová slova
smart, smartdigest, digestdigestion, digestiondeamidation, deamidationurea, ureamodifications, modificationscarbamylation, carbamylationpeptide, peptiderituximab, rituximabmodification, modificationabundance, abundancerelative, relativeheat, heatscientific, scientificthermo