Optimized digestion procedure and characterization for monoclonal antibodies and proteins by CESI-MS
Aplikace | 2020 | SCIEXInstrumentace
Peptidové mapování je zásadní metoda pro charakterizaci monoklonálních protilátek a proteinových terapeutik. Pomáhá odhalit aminokyselinové sekvence, modifikace a kritické atributy kvality, jako jsou glykozylace, oxidace či deamidace, které ovlivňují bezpečnost a účinnost bioléčiv.
Cílem technické poznámky je představit optimalizovaný protokol štěpení protilátek enzymem trypsinem a jejich analýzu pomocí kapilární elektroforézy s nanoesprayi hmotnostní spektrometrií (CESI-MS). Studie se zaměřuje na modelovou monoklonální protilátku adalimumab a popisuje doporučené podmínky přípravy vzorku, separace i detekce.
Pro přípravu vzorku byly použity redukční činidlo DTT, alkylace IAA a surfaktant RapiGest SF pro zlepšení štěpení. Hydrolytická štěpení probíhala s trypsinem při 37 °C. Pro separaci peptidů a jejich identifikaci sloužila soustava CESI 8000 Plus spojená se zdrojem NanoSpray Ion Source III a hmotnostním spektrometrem TripleTOF 6600 Plus. Jako separační prostředí byla použita OptiMS BFS kapilára a technika transientní izotachoforézy pro soustředění vzorku.
Metoda dosáhla více než 99% pokrytí sekvence adalimumabu při vstupní hmotnosti vzorku kolem 40 ng. CESI-MS prokázala schopnost rozlišit velmi hydrofobní i hydrofilní peptidy, včetně nízce zastoupených vysokomannózních glykoproteinů. Deamidace byla detekována na vybraných peptidech v rozsahu 2,9 až 3,2 procenta, oxidace methioninu dosáhla 8,6 procenta celkového množství daného peptidu.
Vývoj se zaměří na rozšíření metodiky o různé proteázy a automatizaci přípravy vzorku. Integrace se systémy s vyšším rozlišením hmotnostní spektrometrie umožní detailnější profilování glykoform a sledování kvality biosimilars ve farmaceutickém průmyslu.
Optimalizovaný protokol enzymatického štěpení a CESI-MS analýza poskytují robustní, citlivou a komplementární platformu pro peptidové mapování monoklonálních protilátek. Díky vysoké sekvenční pokrytí a schopnosti detekovat klíčové modifikace je metoda vhodná pro výzkum, vývoj i kontrolu kvality biotherapeutik.
LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, Kapilární elektroforéza
ZaměřeníKlinická analýza
VýrobceSCIEX
Souhrn
Význam tématu
Peptidové mapování je zásadní metoda pro charakterizaci monoklonálních protilátek a proteinových terapeutik. Pomáhá odhalit aminokyselinové sekvence, modifikace a kritické atributy kvality, jako jsou glykozylace, oxidace či deamidace, které ovlivňují bezpečnost a účinnost bioléčiv.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem technické poznámky je představit optimalizovaný protokol štěpení protilátek enzymem trypsinem a jejich analýzu pomocí kapilární elektroforézy s nanoesprayi hmotnostní spektrometrií (CESI-MS). Studie se zaměřuje na modelovou monoklonální protilátku adalimumab a popisuje doporučené podmínky přípravy vzorku, separace i detekce.
Použitá metodika a instrumentace
Pro přípravu vzorku byly použity redukční činidlo DTT, alkylace IAA a surfaktant RapiGest SF pro zlepšení štěpení. Hydrolytická štěpení probíhala s trypsinem při 37 °C. Pro separaci peptidů a jejich identifikaci sloužila soustava CESI 8000 Plus spojená se zdrojem NanoSpray Ion Source III a hmotnostním spektrometrem TripleTOF 6600 Plus. Jako separační prostředí byla použita OptiMS BFS kapilára a technika transientní izotachoforézy pro soustředění vzorku.
Hlavní výsledky a diskuse
Metoda dosáhla více než 99% pokrytí sekvence adalimumabu při vstupní hmotnosti vzorku kolem 40 ng. CESI-MS prokázala schopnost rozlišit velmi hydrofobní i hydrofilní peptidy, včetně nízce zastoupených vysokomannózních glykoproteinů. Deamidace byla detekována na vybraných peptidech v rozsahu 2,9 až 3,2 procenta, oxidace methioninu dosáhla 8,6 procenta celkového množství daného peptidu.
Přínosy a praktické využití metody
- Vysoká sekvenční pokrytí monoklonálních protilátek v jediném analýzním běhu
- Schopnost simultánně sledovat různé posttranslační modifikace bez nutnosti dalších metod
- Minimální spotřeba vzorku v nanolitrovém rozsahu při vynikající citlivosti
- Komplementární informace oproti tradičním LC-MS postupům
Budoucí trendy a možnosti využití
Vývoj se zaměří na rozšíření metodiky o různé proteázy a automatizaci přípravy vzorku. Integrace se systémy s vyšším rozlišením hmotnostní spektrometrie umožní detailnější profilování glykoform a sledování kvality biosimilars ve farmaceutickém průmyslu.
Závěr
Optimalizovaný protokol enzymatického štěpení a CESI-MS analýza poskytují robustní, citlivou a komplementární platformu pro peptidové mapování monoklonálních protilátek. Díky vysoké sekvenční pokrytí a schopnosti detekovat klíčové modifikace je metoda vhodná pro výzkum, vývoj i kontrolu kvality biotherapeutik.
Reference
- Gahoual R et al. Monoclonal antibodies biosimilarity assessment using transient isotachophoresis capillary zone electrophoresis tandem mass spectrometry Anal Chem 2014
- Gahoual R et al Rapid and multi level characterization of trastuzumab using sheathless capillary electrophoresis tandem MS MAbs 2013
- Lew C et al Rapid level 3 characterization of therapeutic antibodies by capillary electrophoresis electrospray ionization MS J Chrom Sci 2015
- Gahoual R et al Full antibody primary structure and microvariant characterization in a single injection using transient isotachophoresis and sheathless CZE MS
- Yu YQ et al A complete peptide mapping of membrane proteins Rapid Commun Mass Spectrom Letter 2004
- CESI 8000 High Performance Separation System User manual 2020
- SCIEX technical note Comprehensive analysis of low abundant mannose glycopeptides RUO MKT 02 11834 A
- Improving the detection limits for highly basic neuropeptides using CESI MS RUO MKT 02 7150 A
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Comprehensive analysis of low abundant mannose glycopeptides in peptide mapping of adalimumab
2020|SCIEX|Aplikace
Comprehensive analysis of low abundant mannose glycopeptides in peptide mapping of adalimumab Featuring CESI 8000 Plus and TripleTOF ® 6600+ System Zuzana Demianova1, Miloslav Sanda2, Zoe Zhang3, Sean McCarthy4 and Sahana Mollah3 1 SCIEX, Brea, CA; 2 Georgetown University, Washington,…
Klíčová slova
cesi, cesiglycopeptides, glycopeptidesforward, forwardadalimumab, adalimumabmapping, mappingpeptide, peptideelectrophoretically, electrophoreticallyglycan, glycanrolling, rollingabundant, abundantantibodies, antibodiesmodifications, modificationsglycopeptide, glycopeptideptms, ptmsmannose
Charge Heterogeneity Analysis of Intact Infliximab Using CESI-MS and Neutral OptiMS Cartridge
2019|SCIEX|Aplikace
Charge Heterogeneity Analysis of Intact Infliximab Using CESI-MS and Neutral OptiMS Cartridge Fang Wang1, Tingting Li1, Esme Candish2 1 SCIEX, Brea, CA; 2SCIEX, Framingham, MA; Key Features • Capillary zone electrophoresis (CZE) separation and Mass spectrometric (MS) identification of charge…
Klíčová slova
charge, chargevariants, variantscesi, cesiinfliximab, infliximabvariant, variantcief, ciefcze, czemonoclonal, monoclonalelectrophoresis, electrophoresisoptims, optimsstressed, stressedseparation, separationcapillary, capillaryunstressed, unstressedantibody
CESI 8000 Plus High Performance Separation-ESI Module
2020|Thermo Fisher Scientific|Brožury a specifikace
CESI 8000 Plus High Performance Separation-ESI Module • Increased coverage from limited samples • High-resolution separation of polar analytes and critical PTMs • In-depth characterization of proteoforms and protein complexes Expand the reach of your mass spectrometer The CESI 8000…
Klíčová slova
cesi, cesiseparation, separationcapillary, capillarynanolc, nanolcdeamidations, deamidationsesi, esiextraordinary, extraordinaryoptims, optimshigh, highproteins, proteinsintensity, intensityelectrophoresis, electrophoresispeptides, peptidesion, ionresolution
Innovation for Biotherapeutic Peptide Mapping
2016|SCIEX|Brožury a specifikace
Simple Solutions to Complex Workflows Innovation for Biotherapeutic Peptide Mapping Peptide Mapping for Every Mass Spec User Comprehensive peptide mapping of biologics is not a simple task. Usually, a mass spec expert needs to develop protocols and analyze the data…
Klíčová slova
peptide, peptideswath, swathpeptides, peptidesproteinpilot, proteinpilotdeamidated, deamidateddtlm, dtlmisr, isroxi, oxidisulfide, disulfideyour, yourtripletof, tripletofmapping, mappingdtlmisr, dtlmisrida, idaintensity