Method Development for Separating Charge Variants of Antibody-Drug Conjugates by Ion- Exchange Chromatography

Význam tématu

Analýza a separace nabíjených variant konjugátů protilátek (ADC) je klíčová pro zajištění kvality, stability a účinnosti těchto bioterapeutik. Heterogenita vzniklá modulacemi C-koncových zbytků, deamidací nebo oxidací může ovlivnit farmakokinetiku a farmakodynamiku produktu, což zdůrazňuje potřebu spolehlivých a reprodukovatelných chromatografických metod.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo demonstrovat využití softwaru LabSolutions MD pro automatizovanou optimalizaci metodiky pH-gradientní iontově výměnné chromatografie při separaci nabitých variant trastuzumabu deruxtecanu (T-DXd). Klíčovým aspektem bylo rychlé vytvoření a vyhodnocení řady chromatografických podmínek pro identifikaci optimálního nastavení.

Použitá metodika

Byla provedena systematická screeningová analýza, při které se měnil poměr

• koncentrací MES-HEPES-octanového pufru (10–100 mmol/L),
• obsahu organického rozpouštědla (acetonitril či methanol 5, 10 a 15 %),
• přechod pH z 5,0 na 10,0 pomocí dvou pump s odpovídajícími liniemi.

Použit byl gradient 2→100 % pufru během 0–17,5 min a detekce při 280 nm.

Použitá instrumentace

• UHPLC systém Nexera lite inert (scouting system)
• Kolonka Shim-pack Bio IEX SP-NP (50×4,6 mm, 5 µm)
• Detektor SPD-40 s inertní kyvetou

Hlavní výsledky a diskuse

Screening ukázal výrazný vliv pufrové koncentrace na rozlišení variant s maximem hodnocení při 30 mmol/L. Další optimalizace organického složení odhalila, že 5% acetonitril poskytuje nejlepší poměr vrchol/dolina bez znatelných fluktuací báze způsobených denaturací ADC. Kvantitativní hodnocení prováděné pomocí součtu rozlišení (Rs) a počtu vrcholů (P) umožnilo rychlou selekci optimálních podmínek.

Přínosy a praktické využití metody

LabSolutions MD zefektivňuje celý workflow metody vývoje: automaticky generuje scénáře analýz, připravuje mobilní fáze s přesnými koncentracemi a vyhodnocuje chromatogramy podle objektivních kritérií. To snižuje časové nároky, minimalizuje chyby obsluhy a zajišťuje opakovatelnost výsledků, což je zásadní pro vývoj QA/QC metod v biotechnologickém průmyslu.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace s pokročilými algoritmy strojového učení pro prediktivní návrh experimentů
• Rozšíření automatizace na on-line monitorování výrobních procesů
• Aplikace pro další třídy biologik, například peptidové a proteinové biosimilars

Závěr

Využití LabSolutions MD pro metodický vývoj pH-gradientní IEX chromatografie významně urychluje a zpřesňuje optimalizaci separace nabitých variant ADC. Kombinace automatizace přípravy mobilních fází, generování analytických scénářů a objektivního vyhodnocení umožňuje efektivní zavedení robustních QC metod v bioprodukci.

Reference

1. Analýza protilátek pomocí UHPLC, Application News No. 01-00259-EN
2. Optimalizace SEC pro velikostní varianty monoklonálních protilátek, Application News No. 01-00473A-EN
3. Metodický vývoj IEX pro separaci nabitých variant protilátek, Application News No. 01-00986-EN