Simple, Robust, High Quality Intact Mass Analysis—A Biosimilars Case Study

Význam tématu

Intaktní hmotnostní analýza monoklonálních protilátek je klíčovým nástrojem pro zajištění kvality a konzistence bioterapeutik, zejména v rychle rostoucím segmentu biosimilars. Rychlé a spolehlivé rozlišení různých proteoform, glykoform a klíčových modifikací usnadňuje monitorování výrobních procesů a podporuje regulatorní schvalování.

Cíle a přehled studie

Cílem případové studie provedené v NIBRT bylo implementovat vysoce reprodukovatelnou metodu intaktní hmotnostní analýzy pro porovnání biosimilars s originálními monoklonálními protilátkami. Důraz byl kladen na rychlost analýzy, minimální přípravu vzorku a vysoké rozlišení spekter.

Použitá metodika a instrumentace

Pro celkovou analytickou strategii byly použity následující komponenty:

• Chromatografie: Thermo Scientific MAbPac SEC-1 sloupcové systémy a MAbPac RP kolony pro SEC-LC-MS a RP-LC-MS separace.
• UHPLC: Thermo Scientific Vanquish Flex ve verzích s binárním i kvaternárním čerpadlem pro biokompatibilní a vysoce selektivní separace.
• MS detekce: Thermo Scientific Q Exactive Plus Hybrid Quadrupole-Orbitrap s BioPharma Option pro analýzu za nativních i denaturačních podmínek.
• Software: Thermo Scientific Chromeleon CDS pro řízení chromatografie a BioPharma Finder 3.0 pro automatizovanou dekonvoluci, identifikaci proteoform a kvantifikaci.

Hlavní výsledky a diskuse

Studie demonstrovala zásadní rozdíly mezi denaturačním RP-LC-MS a nativním SEC-LC-MS přístupem:

• Nativní podmínky vedly k nižším nabitím molekul, spektrálně oddělenějším signálům při vyšších m/z a minimalizaci denaturačních artefaktů.
• Celkový čas analýzy biosimilár–originál mikrorozdílů ve čtvrt hodině a kompletní profil glykozylace i lysinového klipu bylo možné získat pod jednu hodinu.
• Robustnost Vanquish Flex UHPLC snižuje přestávky na údržbu a zajišťuje vysokou opakovatelnost v tisících běhů.

Přínosy a praktické využití metody

Implementované řešení nabízí:

• Rychlou odezvu na vývoj biosimilár a kontrolu šarží bez nutnosti rozsáhlých klinických testů.
• Minimalizaci přípravy vzorků a redukci vzniku umělých modifikací.
• Vysokopropustné workflow vhodné pro QC laboratoře i výzkumné týmy v bioprodukci.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozvoj nativní MS pro větší proteiny a komplexy, automatizovaná data miningová řešení podpořená umělou inteligencí a integrace intaktní hmotnostní analýzy s glykanovou a peptidovou charakterizací v jednom přístrojovém workflow.

Závěr

Případová studie potvrdila, že kombinace vysoce robustní chromatografie, Orbitrapového MS s BioPharma Option a inteligentního softwaru poskytuje rychlou, přesnou a reprodukovatelnou charakterizaci monoklonálních protilátek. Tato metoda je ideální pro podporu vývoje a kontroly biosimilár.

Reference

• Thermo Fisher Scientific. Simple, Robust, High Quality Intact Mass Analysis — A Biosimilars Case Study, CS72666-EN, 2018.