Charge Heterogeneity Analysis of Intact Infliximab Using CESI-MS and Neutral OptiMS Cartridge

Význam tématu

Monoklonální protilátky patří k nejrozšířenějším bioterapeutikům a jejich funkční kvalita je zásadně ovlivněna heterogenitou náboje vznikající při posttranslačních modifikacích. Precizní rozlišení a identifikace těchto variant umožňuje zajistit bezpečnost, účinnost a stabilitu léčiv.

Cíle a přehled studie / článku

Analýza intactního infliximabu byla realizována kombinací kapilární zónové elektroforézy v režimu CESI-MS se stacionární fází Neutral OptiMS cartridge. Studie porovnává separaci a identifikaci variant pomocí tohoto přístupu s klasickými UV metodami (CZE-UV, cIEF) a demonstruje schopnost jednorázového určení druhu modifikací i hlavních glykosylovaných forem.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky infliximabu (0,3–0,5 mg/ml) v pufru 5 mM acetát amonný pH 6 s 20 % metanolu byly analyzovány na systému CESI 8000 High Performance Separation a ESI Module za použití Neutral OptiMS cartridge. Separace probíhala při 30 kV v BGE 0,3 % kyseliny octové, MS detekce na TripleTOF 6600 (m/z 2000–6000, CE 70, DP 190).

Použitá instrumentace

• CESI 8000 High Performance Separation and ESI Module
• Neutral OptiMS cartridge
• SCIEX TripleTOF 6600 s NanoSpray III zdrojem
• Amicon 10K filtrační jednotky

Hlavní výsledky a diskuse

• Šest nábojem odlišných variant separovaných v jednom běhu odpovídalo odlišným formám s přítomností 0–2 C‐terminálních lyzinů a deamidací.
• Dekonvoluovaná spektra potvrdila hmotnostní posun +129 a +258 Da pro lyzinové formy a +1–3 Da pro deamidace.
• Pro každý separovaný špičku byl přiřazen hlavní glykotyp G0F/G1F.
• Komparace se stresem při pH 8 a zvýšené teplotě prokázala navýšení deamidovaných a fragmentačních produktů.
• Výsledné profily z CESI-MS kopírovaly rozlišení a relativní zastoupení variant z CZE-UV i cIEF metod.

Přínosy a praktické využití metody

• Integrovaná separace a MS identifikace v jediném analýzním běhu výrazně zkracuje dobu a zjednodušuje workflow.
• Vysoká citlivost nanoflow režimu umožňuje detekci nízkoabundantních variant.
• Metoda je vhodná pro QA/QC biotechnologické výroby, charakterizaci stability a porovnání originálů vs biosimilars.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Další rozvoj automatizace a vysokoprůchodnost analýz pro screening velikého počtu vzorků.
• Integrace pokročilých bioinformatických nástrojů pro rychlejší dekonvoluci spekter a přiřazení modifikací.
• Propojení s orthogonálními CE a LC platformami pro komplexní profilování PTM v bioterapeutikách.

Závěr

Popisovaná CESI-MS metoda s Neutral OptiMS cartridge nabízí kompaktní řešení pro vysoce rozlišenou separaci a simultánní identifikaci nábojem odlišných variant intactních monoklonálních protilátek. Přináší srovnatelný výkon oproti klasickým UV metodám s přidanou hodnotou MS charakterizace.

Reference

1. Capillary Isoelectric Focusing cIEF Analysis For the PA 800 Plus Pharmaceutical Analysis System Application Guide
2. Analysis of Monoclonal Antibody Charge Variants by Capillary Zone Electrophoresis SCIEX
3. Yan He et al Rapid analysis of charge variants of monoclonal antibodies with capillary zone electrophoresis in dynamically coated fused-silica capillary Journal of Separation Science vol 34 pages 548-555 2011
4. Charge Heterogeneity Analysis of Intact NIST mAb Using CESI-MS and Neutral OptiMS Cartridge SCIEX RUO-MKT-02-9295-A
5. H Liu et al Characterization of the stability of a fully human monoclonal IgG after prolonged incubation at elevated temperature Journal of Chromatography B Volume 837 Issues 1–2 Pages 35-41 2010