WADC: High Resolution Mass Spectrometry of Antibody Drug Conjugates Using the Orbitrap Mass Analyzer
Postery | 2016 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Antibody drug conjugates (ADC) představují komplexní biologické molekuly kombinující monoklonální protilátky a cytotoxické látky. Jejich kvalitativní a kvantitativní charakterizace, včetně určení distribuce poměru léčiva k protilátce (DAR), je klíčová pro bezpečnost a účinnost těchto terapeutik. High resolution Orbitrap mass spectrometry umožňuje přesnou detekci a dekonvoluci různých forem ADC v denaturačních i nativních podmínkách.
Cílem studie bylo demonstrativně ukázat schopnosti Orbitrap Q Exactive Plus a HF s BioPharma Option pro analýzu intactních protilátek a ADC za tří provozních režimů (Normal, Protein, High Mass Range). Studie zahrnovala chromatografická rozdělení (reverzní fáze, SEC) a datovou dekonvoluci s nástroji BioPharma Finder pro stanovení DAR a glykozilačních forem.
Analýza Brentuximab vedotin pod denaturačními podmínkami odhalila přibližně devět denaturovaných proteinových forem glykoform G0F a dalších variant. Dekonvoluce a Sliding Window integrace ukázaly průměrnou hodnotu DAR 4.07. Nativní SEC-MS analýza zachovala nekovalentní interakce a poskytla detailní profil DAR 0–8.
Trastuzumab emtansine vykázal podobné chování s průměrným DAR 3.71. Nativní podmínky vedly ke snížení počtu nabitých stavů a lepšímu rozlišení hmotnostních spekter u heterogenních ADC směsí.
Orbitrap s BioPharma Option rozšiřuje možnosti masové detekce větších proteinů až do m/z 8000 v jedné platformě. Kombinace nativní a denaturační analýzy umožňuje komplexní hodnocení struktury a heterogenity ADC v průmyslových laboratořích i klinickém výzkumu.
Očekává se další vývoj automatizované dekonvoluce ve větších datových sadách, rozšíření nativních technik pro studium proteinových komplexů a integrace ion mobility spektrometrie pro lepší separaci izoform a konformačních stavů ADC.
Studie potvrdila, že kombinace různých provozních režimů na Orbitrapu s BioPharma Option, spolu s pokročilou chromatografií a analytickým softwarem, poskytuje robustní a přesné metody pro charakterizaci intactních ADC a stanovení klíčových parametrů jako DAR a glykoformy.
Software, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/Orbitrap
ZaměřeníVýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Antibody drug conjugates (ADC) představují komplexní biologické molekuly kombinující monoklonální protilátky a cytotoxické látky. Jejich kvalitativní a kvantitativní charakterizace, včetně určení distribuce poměru léčiva k protilátce (DAR), je klíčová pro bezpečnost a účinnost těchto terapeutik. High resolution Orbitrap mass spectrometry umožňuje přesnou detekci a dekonvoluci různých forem ADC v denaturačních i nativních podmínkách.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo demonstrativně ukázat schopnosti Orbitrap Q Exactive Plus a HF s BioPharma Option pro analýzu intactních protilátek a ADC za tří provozních režimů (Normal, Protein, High Mass Range). Studie zahrnovala chromatografická rozdělení (reverzní fáze, SEC) a datovou dekonvoluci s nástroji BioPharma Finder pro stanovení DAR a glykozilačních forem.
Použitá metodika a instrumentace
- Chromatografie: Vanquish UHPLC, reverzní fáze MAbPac RP (ACN gradient 10–90 % s kyselinou mravenčí) pro denaturační analýzu, velikostní exkluze s 50 mM NH4OAc pro nativní analýzu.
- Mass spectrometry: Q Exactive Plus a Q Exactive HF s BioPharma Option v režimech:
- Normal Mode (m/z ≤6000, standardní trapping gas)
- Protein Mode (optimalizované tlumení, ΔHV nižší 5×)
- High Mass Range Mode (m/z ≤8000, zvýšené S-lens RF nastaveno na 200)
- Data analysis: BioPharma Finder 2.0 s algoritmem ReSpect a funkcí Sliding Window, použití FASTA sekvencí ADC, tolerance 50 ppm pro identifikaci modifikací.
Hlavní výsledky a diskuse
Analýza Brentuximab vedotin pod denaturačními podmínkami odhalila přibližně devět denaturovaných proteinových forem glykoform G0F a dalších variant. Dekonvoluce a Sliding Window integrace ukázaly průměrnou hodnotu DAR 4.07. Nativní SEC-MS analýza zachovala nekovalentní interakce a poskytla detailní profil DAR 0–8.
Trastuzumab emtansine vykázal podobné chování s průměrným DAR 3.71. Nativní podmínky vedly ke snížení počtu nabitých stavů a lepšímu rozlišení hmotnostních spekter u heterogenních ADC směsí.
Přínosy a praktické využití metody
Orbitrap s BioPharma Option rozšiřuje možnosti masové detekce větších proteinů až do m/z 8000 v jedné platformě. Kombinace nativní a denaturační analýzy umožňuje komplexní hodnocení struktury a heterogenity ADC v průmyslových laboratořích i klinickém výzkumu.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se další vývoj automatizované dekonvoluce ve větších datových sadách, rozšíření nativních technik pro studium proteinových komplexů a integrace ion mobility spektrometrie pro lepší separaci izoform a konformačních stavů ADC.
Závěr
Studie potvrdila, že kombinace různých provozních režimů na Orbitrapu s BioPharma Option, spolu s pokročilou chromatografií a analytickým softwarem, poskytuje robustní a přesné metody pro charakterizaci intactních ADC a stanovení klíčových parametrů jako DAR a glykoformy.
Reference
- Rosati S. et al. In-depth qualitative and quantitative analysis of composite glycosylation profiles and other micro-heterogeneity on intact monoclonal antibodies by high-resolution native mass spectrometry using a modified Orbitrap. mAbs. 2013;5(6):917-924. doi:10.4161/mabs.26282.
- Fenn J.B. et al. Electrospray ionization for mass spectrometry of large biomolecules. Science. 1989;246(4926):64-71.
- Fenn J.B. Electrospray wings for molecular elephants. Angew. Chem. Int. Ed. 2003;42:3871–3894.
- Dabaene F. et al. Innovative native MS methodologies for antibody drug conjugate characterization: High resolution native MS and IM-MS for average DAR and DAR distribution assessment. Anal Chem. 2014;86(21):10674-10683.
- Lazar A.C. et al. Analysis of the composition of immunoconjugates using size-exclusion chromatography coupled to mass spectrometry. Rapid Commun. Mass Spectrom. 2005;19:1806-1814.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Complete Characterization of a Cysteine- linked Antibody-Drug Conjugate Performed on a Hybrid Quadrupole-Orbitrap Mass Spectrometer with High Mass Range
2016|Thermo Fisher Scientific|Postery
Poster Note 64 8 0 2 Complete Characterization of a Cysteinelinked Antibody-Drug Conjugate Performed on a Hybrid Quadrupole-Orbitrap Mass Spectrometer with High Mass Range Aaron O. Bailey , Eugen Damoc , Stephaneof Houela , Kai Scheffler , Jonathan L. Josephs…
Klíčová slova
vcmmae, vcmmaelinker, linkeradc, adcexactive, exactivelinked, linkedabundance, abundancecysteine, cysteinehmr, hmrkpk, kpkpeptidemapping, peptidemappingvedotin, vedotindrug, drugrelative, relativehinge, hingebrentuximabvedotin
Thermo Scientific Q Exactive hybrid quadrupole-Orbitrap mass spectrometers with ZipChip system
2017|Thermo Fisher Scientific|Brožury a specifikace
A comprehensive CE/ESI-MS solution for BioPharma applications Thermo Scientific Q Exactive hybrid quadrupole-Orbitrap mass spectrometers with ZipChip system Fast CE Separation Nanospray Sensitivity HRAM Spectrometry A unique and powerful combination of CE/ESI and MS technology designed for BioPharmaceutical applications Thermo…
Klíčová slova
zipchip, zipchipbiopharma, biopharmaexactive, exactiverelative, relativeabundance, abundancefinder, findermass, massmab, mabemtasine, emtasineoption, optionlysine, lysinetrastuzumab, trastuzumabcarbohydrates, carbohydratesides, idesinfliximab
Complete characterization of a lysine-linked antibody drug conjugate by native LC/MS intact mass analysis and peptide mapping
2017|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION NOTE 72511 Complete characterization of a lysine-linked antibody drug conjugate by native LC/MS intact mass analysis and peptide mapping Authors Aaron O. Bailey,1 Stephane Houel,1 Kai Scheffler,2 Eugen Damoc,3 Jennifer Sutton,1 Jonathan L. Josephs1 Thermo Fisher Scientific 1 San…
Klíčová slova
chain, chainheavy, heavypeptide, peptideadc, adcmass, massintact, intactnative, nativesetting, settingmapping, mappingdrug, drugconjugation, conjugationemtansine, emtansinelinker, linkerantibody, antibodylysine
Characterization of Antibody‑Drug Conjugates Using 2D-LC and Native MS
2021|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Biopharma/Pharma Characterization of Antibody‑Drug Conjugates Using 2D-LC and Native MS Authors David L. Wong and Sarah M. Stow Agilent Technologies, Inc. Abstract Antibody drug conjugates (ADCs), which comprise a monoclonal antibody (mAb) conjugated to a small molecule drug…
Klíčová slova
dimension, dimensiondar, daradcs, adcsadc, adcsecond, secondhic, hicnative, nativeadvancebio, advancebiocounts, countsmab, mabdrug, drugdeconvoluted, deconvolutedfirst, firstconjugated, conjugatedintact