Compliance-ready LC-UV-MS-based monitoring of antibody quality attributes using a single quadrupole mass spectrometer

Význam tématu

Monitorování kvality terapeutických monoklonálních protilátek je zásadní pro zajištění jejich bezpečnosti a účinnosti. Posttranslační modifikace, zejména glykozylace, ovlivňují stabilitu, farmakokinetiku a imunogennost mAb. Standardní LC-UV detekce mnohdy nedostačuje kvůli nízké selektivitě a složitosti vzorků. Doplnění o hmotnostní spektrometr poskytuje další úroveň selektivity a potvrzení identity analyzovaných peptidů.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo ukázat cílený workflow pro QC laboratoře spojující LC-UV s single kvadrupólovým MS pro monitorování peptidových atributů kvality mAb. Metoda umožňuje zrychlenou přípravu vzorku, automatizovanou analýzu dat a reporting s plnou 21 CFR 11 a cGMP kompatibilitou.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorek adalimumabu byl rozštěpen SMART Digest Trypsin Kit s KingFisher Duo Prime systémem ve dvoufázovém režimu (74 °C a následně 40 °C). Peptidy byly separovány na Hypersil GOLD Peptide kolóně 150 × 2,1 mm (1,9 μm) pomocí Vanquish Flex UHPLC s UV detekcí při 214 nm. Následovala SIM analýza na ISQ EM single kvadrupólovém MS s nastavenými m/z a retenčními okny. Data akvizice a zpracování probíhala v Chromeleon CDS s funkcemi SST a IRC pro on-line validaci a reportování.

Hlavní výsledky a diskuse

Sestaveno bylo 19 testovacích kritérií integrovaných do SST a IRC metodiky, která automaticky během běhu sekvence kontrolovala parametry jako rozlišení, asymetrii píků, RSD retencí a RSD ploch. V komplexním UV chromatogramu byly glykopeptidy adalimumabu obtížně rozlišitelné. MS kanál v SIM režimu však jednoznačně potvrdil ko-elutující varianty glykanů A2, A2G0, A2G0F, A2G1F, A2G2F, M3 a M5. Relativní kvantifikaci provedla poměrná abundancí píků, s RSD ≤ 9,4 % pro nízké a ≤ 3,2 % pro vyšší abundanci.

Přínosy a praktické využití metody

Navržená metoda nabízí QC laboratořím rychlou a reprodukovatelnou analýzu PTM peptidů mAb v rámci jediné LC-UV-MS run. Díky SST a IRC lze dosáhnout plné automatizace testování kvality kontrolních vzorků a vzorků pacientských či výrobních šarží a efektivně plnit regulační požadavky.

Budoucí trendy a možnosti využití

Metodu lze rozšířit o jiné posttranslační modifikace, např. oxidaci či deamidaci, nebo aplikovat na další proteinové léky. Další integrace s vysokorozlišujícím MS a pokročilou datovou analýzou (umělá inteligence) může zvýšit citlivost i informační obsah výsledků.

Závěr

Ukázali jsme, že propojení LC-UV na Hypersil GOLD kolóně s single kvadrupólovým hmotnostním spektrometrem v SIM režimu zajišťuje spolehlivé potvrzení identity i relativní kvantifikaci glykanových variant adalimumabu. Kompletní automatizace v Chromeleon CDS s SST a IRC plní požadavky QC laboratoří a zvyšuje produktivitu.

Použitá instrumentace

• Thermo Scientific Vanquish Flex UHPLC systém s UV detektorem
• Hypersil GOLD Peptide kolona 150 × 2,1 mm, 1,9 μm, 175 Å
• Thermo Scientific ISQ EM single kvadrupólový MS
• SMART Digest Trypsin Kit s KingFisher Duo Prime Purification System
• Chromeleon Chromatography Data System s funkcemi System Suitability Test a Intelligent Run Control

Reference

• Gucinski AC, Boyne MT. Evaluation of intact mass spectrometry for the quantitative analysis of protein therapeutics. Analytical Chemistry. 2012;84(18):8045–8051.
• Jefferis R. Posttranslational modifications and the immunogenicity of biotherapeutics. Journal of Immunology Research. 2016;2016:1–15.
• Millan-Martin S, Jakes C, Carillo S, Bones J. Multi-attribute method to assess analytical comparability of adalimumab biosimilars. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis. 2023;234:115543.