Monoclonal Antibody Workflows on the Shimadzu Q-TOF LCMS-9030 Using the Protein Metrics Software Suite
Aplikace | 2019 | ShimadzuInstrumentace
Charakterizace monoklonálních protilátek je zásadní pro vývoj a kontrolu kvality moderních bioterapeutik. Díky své komplexní čtyřřetězcové struktuře (dvě těžké a dvě lehké řetězce) a variabilitě posttranslačních modifikací vyžadují tyto proteiny vysoce citlivé a specifické analytické metody.
Text představuje aplikační poznámku, v níž byla testována schopnost workflow na bázi Shimadzu Q-TOF LCMS-9030 spolu se softwarem Protein Metrics k detailnímu rozboru referenčního standardu rekombinantní lidské IgG1κ (NIST mAb). Studie popisuje analýzu intact proteinu, jeho redukovaných podjednotek, peptidové mapování a deglykozylaci.
Vzorek NIST mAb byl nejprve analyzován intact (1 mg/mL v 50 mM amonium-bikarbonátu). Pro subjednotkovou analýzu byla provedena redukce disulfidických můstků (8 M močovina, 50 mM Tris-HCl, 50 mM DTT), následovaná alkylací (IAA) a dělením na těžký (HC) a lehký řetězec (LC). Peptidové mapování zahrnovalo digesci enzymy trypsin, Glu-C a Lys-C (poměr 1:25), desalting kartridžemi SPE a chromatografii na C18. Pro studium glykosylace byl intact i redukovaný vzorek inkubován s PNGase F pro odstranění N-glykanů.
Intact analýza prokázala přesnost měřených hmotností pro hlavní glykoformy pod 25 ppm. Subunitová dekonvoluce potvrdila očekávané masy HC a LC. Kombinace digesčních enzymů vedla k 100% pokrytí sekvencí obou řetězců. Deglykozylovaná forma ukázala odstranění N-glykanů při zachování integrity proteinu a umožnila přesnou identifikaci zbytku hmotnosti po PTM.
Navržený workflow nabízí komplexní řešení pro biotechnologický výzkum i kontrolu kvality: rychlé ověření intact formy, detailní analýzu podjednotek, peptidovou identifikaci i monitoring posttranslačních modifikací. Vysoké rozlišení a robustní software zkracují čas od dat ke zpracování výsledků.
Očekává se rozšíření podobných workflow na další třídy bioterapeutik (bispecifické protilátky, konjugáty), integrace umělé inteligence pro automatickou interpretaci spekter a vyšší automatizace přípravy vzorků. Vylepšení softwaru umožní jemnější kvantifikaci vzácných modifikací.
Shimadzu Q-TOF LCMS-9030 ve spojení s Protein Metrics představuje univerzální a přizpůsobitelnou platformu pro detailní charakterizaci monoklonálních protilátek. Metoda zajišťuje vysokou přesnost měření, úplné sekvenční pokrytí a spolehlivou identifikaci glykosylace i dalších PTM.
LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
ZaměřeníKlinická analýza
VýrobceShimadzu
Souhrn
Význam tématu
Charakterizace monoklonálních protilátek je zásadní pro vývoj a kontrolu kvality moderních bioterapeutik. Díky své komplexní čtyřřetězcové struktuře (dvě těžké a dvě lehké řetězce) a variabilitě posttranslačních modifikací vyžadují tyto proteiny vysoce citlivé a specifické analytické metody.
Cíle a přehled studie / článku
Text představuje aplikační poznámku, v níž byla testována schopnost workflow na bázi Shimadzu Q-TOF LCMS-9030 spolu se softwarem Protein Metrics k detailnímu rozboru referenčního standardu rekombinantní lidské IgG1κ (NIST mAb). Studie popisuje analýzu intact proteinu, jeho redukovaných podjednotek, peptidové mapování a deglykozylaci.
Použitá metodika
Vzorek NIST mAb byl nejprve analyzován intact (1 mg/mL v 50 mM amonium-bikarbonátu). Pro subjednotkovou analýzu byla provedena redukce disulfidických můstků (8 M močovina, 50 mM Tris-HCl, 50 mM DTT), následovaná alkylací (IAA) a dělením na těžký (HC) a lehký řetězec (LC). Peptidové mapování zahrnovalo digesci enzymy trypsin, Glu-C a Lys-C (poměr 1:25), desalting kartridžemi SPE a chromatografii na C18. Pro studium glykosylace byl intact i redukovaný vzorek inkubován s PNGase F pro odstranění N-glykanů.
Použitá instrumentace
- UHPLC Shimadzu (dvojice LC-30AD pump, DGU-20A5R, SIL-30ACMP, CTO-20AC, CBM-20A)
- Q-TOF hmotnostní spektrometr LCMS-9030 s LabSolutions Ver. 5.95
- Kolony Restek Ultra C4 (150×2.1 mm, 5 µm) a Raptor ARC-18 (150×2.1 mm, 2.7 µm)
- Protein Metrics software suite (Intact Mass Workflow, PTM Workflow)
Hlavní výsledky a diskuse
Intact analýza prokázala přesnost měřených hmotností pro hlavní glykoformy pod 25 ppm. Subunitová dekonvoluce potvrdila očekávané masy HC a LC. Kombinace digesčních enzymů vedla k 100% pokrytí sekvencí obou řetězců. Deglykozylovaná forma ukázala odstranění N-glykanů při zachování integrity proteinu a umožnila přesnou identifikaci zbytku hmotnosti po PTM.
Přínosy a praktické využití metody
Navržený workflow nabízí komplexní řešení pro biotechnologický výzkum i kontrolu kvality: rychlé ověření intact formy, detailní analýzu podjednotek, peptidovou identifikaci i monitoring posttranslačních modifikací. Vysoké rozlišení a robustní software zkracují čas od dat ke zpracování výsledků.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se rozšíření podobných workflow na další třídy bioterapeutik (bispecifické protilátky, konjugáty), integrace umělé inteligence pro automatickou interpretaci spekter a vyšší automatizace přípravy vzorků. Vylepšení softwaru umožní jemnější kvantifikaci vzácných modifikací.
Závěr
Shimadzu Q-TOF LCMS-9030 ve spojení s Protein Metrics představuje univerzální a přizpůsobitelnou platformu pro detailní charakterizaci monoklonálních protilátek. Metoda zajišťuje vysokou přesnost měření, úplné sekvenční pokrytí a spolehlivou identifikaci glykosylace i dalších PTM.
Reference
- Wang W. Instability, stabilization, and formulation of liquid protein pharmaceuticals. Int J Pharm. 1999;185(2):129–188.
- Chen G. Characterization of Protein Therapeutics using Mass Spectrometry. Springer; 2013.
- Varki A. et al. Essentials of Glycobiology, Second Edition. Cold Spring Harbor Laboratory Press; 2009.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Qualitative Characterization and Quantitative Assessment of Monoclonal Antibodies Using Protein Metrics and nSMOLcoupled with the Shimadzu LCMS-9030 QTOF
2019|Shimadzu|Postery
Qualitative Characterization and Quantitative Assessment of Monoclonal Antibodies Using Protein Metrics and nSMOL coupled with the Shimadzu LCMS-9030 QTOF Vikki Johnson, Stephen Kurzyneic Shimadzu Scientific Instruments, Inc., Carlsbad, CA 800-477-1227 1. Introduction In this poster, we use the new LC-MS…
Klíčová slova
nsmol, nsmolmab, mabnist, nistselectively, selectivelyproteolysis, proteolysisspectrum, spectrumintact, intactfab, fabquantitation, quantitationdeconvoluted, deconvolutedprotein, proteinantibodies, antibodiesintertek, intertekδmass, δmassserum
Monoclonal Antibody (mAb) Intact Mass and Subunit Analysis Using Shimadzu Q-TOF LCMS-9030
2023|Shimadzu|Aplikace
Monoclonal Antibody Characterization / LCMS-9030 Application News Monoclonal Antibody (mAb) Intact Mass and Subunit Analysis Using Shimadzu Q-TOF LCMS-9030 Shannie Tay1, Max Kosok1, Yu Jie Lee2 Shimadzu Asia Pacific, Singapore 2 National University of Singapore, Singapore 1 User Benefits …
Klíčová slova
antibody, antibodymass, massoxi, oxisubunit, subunitchain, chainintact, intactheavy, heavymonoclonal, monoclonallight, lightweight, weightmolecular, moleculardelta, deltaglycation, glycationanalysis, analysismab
Analytical Solutions from Cell Culture to Biologics Development and Quality Control
2022|Shimadzu|Postery
Analytical Solutions from Cell Culture to Biologics Development and Quality Control Mridul Mandal; Brian Domanski1; Stephen Kurzyniec1; Stephen Swartz1 1Shimadzu Scientific Instruments, Columbia, MD Overview • • • Biopharmaceuticals such as monoclonal antibodies (mAbs) and antibody drug conjugates (ADCs) have…
Klíčová slova
culture, culturecell, cellundifferentiated, undifferentiatedmabs, mabscharacterization, characterizationantibodies, antibodiescharacterize, characterizemab, mabmonoclonal, monoclonalantibody, antibodyinert, inertwetted, wettedbiologics, biologicspeptide, peptideproperties
Intact & Subunit Analysis Using Reversed Phase - Agilent BioHPLC Columns Application Compendium
2020|Agilent Technologies|Příručky
Agilent-NISTmAb Intact & Subunit Analysis Using Reversed Phase Agilent BioHPLC Columns Application Compendium Contents Agilent-NISTmAb Standard (P/N 5191-5744; 5191-5745) was aliquoted from NISTmAb RM 8671 batch. Quality control (QC) testing is performed using Agilent LC-MS system. QC batch release test…
Klíčová slova
counts, countsmab, mabherceptin, herceptinintact, intactpage, pagecontents, contentsbonds, bondsback, backdeglycosylated, deglycosylatedmass, massdeconvoluted, deconvolutedides, idesamu, amubravo, bravoassaymap