High-throughput peptide mapping of trastuzumab using a tandem LC-MS workflow

Význam tématu

Peptidové mapování terapeutických protilátek poskytuje detailní přehled posttranslačních modifikací (PTM), které ovlivňují kvalitu, stabilitu a účinnost biopharmaceutik. Vyšší propustnost analýzy a spolehlivá data jsou nezbytné pro splnění regulatorních požadavků (ICH, cGMP) a zajištění konzistence šarží.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie je demonstrovat zvýšení průtoku analýzy peptidového mapování trastuzumabu pomocí tandemového LC-MS workflow na systému Thermo Scientific Vanquish Duo UHPLC ve spojení s Orbitrap Exploris 240 MS. Studie porovnává standardní režim se synchronním režimem na dvou kolonkách a ukazuje snížení nečinného času MS při zachování kvality dat.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorky trastuzumabu byly stravitelné trypsinem pomocí SMART Digest Trypsin kitů na KingFisher Duo Prime systému. Peptidovou separaci zajišťoval Vanquish Horizon Duo UHPLC se dvěma binárními pumpami a dvěma C18 kolonkami Acclaim VANQUISH 2.1×250 mm, 2.2 μm. Molekulární hmoty měřil Orbitrap Exploris 240 s rozlišením 120 000 FWHM. Řízení a zpracování dat probíhalo v Chromeleon CDS a BioPharma Finder 4.0.

Hlavní výsledky a diskuse

Synchronní tandemové LC-MS umožnilo analýzu 21 injekcí s přepínáním mezi dvěma kolonkami. Relativní standardní odchylky (RSD) retenčních časů pěti testovacích peptidů byly nižší než 1,5 % a u většiny PTM nižší než 5 %. Nízká variabilita potvrzuje ekvivalentní chromatografickou výkonnost obou kanálů a spolehlivou identifikaci modifikací such as deamidace, oxidace nebo glykace.

Přínosy a praktické využití metody

• Minimalizace nečinného času MS o více než 25 % oproti standardnímu režimu.
• Zkrácení celkové doby analýzy až o 6 hodin během 24 h provozu.
• Automatizace přípravy vzorků zkracuje čas digesce o 2–20 hodin na vzorek.
• Uspokojení požadavků QC laboratoří pro MAM workflow s vysokou propustností a kvalitou dat.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se širší aplikace tandemových LC-MS systémů pro různé třídy biologických léčiv, rozšíření o online derivatizaci či integrované MAM platformy. Dalším směrem je kombinace s iontově mobilní spektrometrií pro zvýšenou selektivitu a rozlišení komplexních vzorků.

Závěr

Vanquish Duo UHPLC ve spojení s Orbitrap Exploris 240 MS představuje efektivní řešení pro high-throughput peptidové mapování biopharmaceutik. Synchronní tandemový režim zachovává kvalitu dat, zkracuje dobu analýzy a zvyšuje produktivitu laboratoře bez kompromisů v přesnosti a reprodukovatelnosti.

Reference

1. Quality Considerations in Demonstrating Biosimilarity of a Therapeutic Protein Product to a Reference Product. FDA-CDER-CBER Guidance for Industry, April 2015.
2. Rogstad S. et al. A Retrospective Evaluation of the Use of Mass Spectrometry in FDA Biologics License Applications. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2017;28:786–794.
3. Rogers R.S. et al. Development of a Quantitative Mass Spectrometry Multi-Attribute Method for Characterization, Quality Control Testing, and Disposition of Biologics. MAbs 2015;7:881–890.
4. Rogers R.S. et al. A View on the Importance of Multi-Attribute Method for Measuring Purity of Biopharmaceuticals and Improving Overall Control Strategy. APPS Journal 2018;20:1–8.
5. Smart Digest compared to classic in-solution digestion of rituximab for in-depth peptide mapping characterization. Thermo Scientific Application Note 72141.