Advancing ADC Characterization: SECBased Native DAR and Drug Distribution Analysis Using Multi-Reflecting TOF-MS and INTACT Mass Application

Význam tématu

Antibody-drug konjugáty (ADC) představují významnou třídu cílených bioterapeutik, u nichž poměr léčivého nákladu k protilátce (DAR) přímo ovlivňuje účinnost, farmakokinetiku a bezpečnost přípravku. Tradiční techniky pro určení DAR často nedokážou detailně rozlišit komplexní heterogenitu ADC. Nativní SEC-MS v kombinaci s vysoce rozlišujícími TOF-MS analyzátory umožňuje současnou separaci velikostních variant a přesnou hmotnostní analýzu bez nutnosti značení, což výrazně zvyšuje kvalitu charakterizace ADC.

Cíle a přehled studie / článku

Studie demonstruje workflow založené na SEC-nativní hmotnostní spektrometrii s použitím systému ACQUITY Premier UPLC a Xevo MRT Mass Spectrometer, doplněné o INTACT Mass Application verze 1.9 v rámci platformy waters_connect. Cílem je ukázat plně integrované zpracování dat, automatickou dekonvoluci a výpočet DAR společně s profilováním glykoform.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky zahrnovaly nekonjugovaný Herceptin (trastuzumab) a cystin-konjugovaný ADC ENHERTU (fam-trastuzumab-deruxtecan-nxki) připravené na koncentraci 2 µg/µl. Separace probíhala na ACQUITY Premier UPLC System s Protein BEH SEC kolonkou (200 Å, 1,7 µm, 2,1×150 mm) při průtoku 0,1 ml/min v 10 mM amonném acetátu. Spektrometrická analýza se prováděla na Xevo MRT Mass Spectrometer (500–8000 m/z, pozitivní režim, 1 Hz, 120 V cone voltage, desolvace při 450 °C). Automatizované zpracování a reporting zajistila INTACT Mass Application verze 1.9 v platformě waters_connect.

Hlavní výsledky a diskuse

Herceptin vykázal dominantní monomerní špičku s rozlišenými biantennárními glykoformami. ENHERTU analýza prokázala jasné patterny nákladu s převládajícím D8 (osm payloadů) a minoritním D6. Automatizovaná dekonvoluce stanovila DAR 7,97, shodný s literárními údaji. Workflow zachoval nativní konformace protilátky navzdory ztrátě mezivláknových disulfidů a umožnil spolehlivou detekci agregátů i degradantů.

Přínosy a praktické využití metody

• Automatizované výpočty DAR a distribuce nákladu zkracují dobu analýzy a minimalizují chyby.
• Jednotný LC-MS běh poskytuje současně profil glykoform, agregátů a DAR hodnoty.
• Metoda je vhodná pro uživatele s rozdílnou úrovní zkušeností, od R&D až po QC.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření metody na další třídy bioterapeutik, zvýšení throughput analytických platforem a hlubší integrace s dalšími CQA parametry. Důležitým směrem je také plná automatizace a validace pro rutinní QC uvolňovací testy.

Závěr

Integrované řešení ACQUITY Premier UPLC, Xevo MRT Mass Spectrometer a INTACT Mass Application poskytuje robustní, rychlou a reprodukovatelnou platformu pro komplexní charakterizaci ADC. Minimalizuje manuální zásahy, zvyšuje spolehlivost dat a podporuje kvalifikovaná rozhodnutí během vývoje i provozu.

Reference

1. Shion H., Boyce P., Berger S.J., Yu Y.Q. INTACT Mass – a Versatile waters_connect Application for Rapid Mass Confirmation and Purity Assessment of Biotherapeutics. Waters Application Note, 2022.
2. Doneanu C.E., Boyce P., Shion H. et al. LC-MS Analysis of siRNA, Single Guide RNA and Impurities Using the BioAccord System. Waters Application Note, 2022.
3. D’Esposito R.J., Doneanu C.E., Gastall H., Berger S.J., Yu Y.Q. RNA CQA Analysis using the BioAccord LC-MS System. Waters Application Note, 2023.
4. Ranbaduge N., Shion H., Yu Y.Q. Streamlined LC-MS Analysis of Stress Induced Impurities of a Synthetic Peptide. Waters Application Note, 2022.
5. Daiichi Sankyo, Inc. Mechanism of Action | ENHERTU® (fam-trastuzumab deruxtecan-nxki), 2025.
6. Riccardi F., Bo M.D., Macor P., Toffoli G. A comprehensive overview on antibody-drug conjugates: from the conceptualization to cancer therapy. Front. Pharmacol., 2023.
7. Shion H., Yu Y.Q., Chen W. Analysis of Antibody Drug Conjugates by Native Mass Spectrometry on the BioAccord System. Waters Application Note, 2019.
8. Ippoliti S., Yu Y.Q., Berger S. The INTACT Mass Application in waters_connect Platform Streamlines ADC DAR and Drug Distribution Analysis. Waters Application Note, 2025.