Routine analysis of drug to antibody ratio and drug distribution with maXis II

Význam tématu

Analýza poměru nálož–protilátka (DAR) a rozdělení konjugovaných molekul je klíčovým krokem při vývoji a kontrole kvality protilátkových léčivých konjugátů (ADC). Přesné stanovení DAR ovlivňuje biologickou účinnost, toxicitu a stabilitu ADC, což je zásadní pro jejich bezpečné a efektivní nasazení v biopharmaceutickém průmyslu.

Cíle a přehled studie

Cílem předložené studie bylo demonstrovat rutinní využití vysokorozlišovací LC–MS s přístrojem Bruker maXis II pro stanovení průměrného DAR a profilování jednotlivých konjugovaných druhů u komerčně dostupného ADC Kadcyla (ado-trastuzumab emtansine). Studie porovnala různé přístupy k výpočtu DAR s ohledem na glykoformy a volné linkery.

Použitá metodika a instrumentace

Vzorek ADC byl analyzován v denaturačních podmínkách na UHPLC systému Bruker Elute s C4 kolonou (2,1×100 mm, 60 °C) za gradientu 5–95 % organické fáze během 12 minut. Detekce probíhala na QTOF-MS Bruker maXis II s rozlišením až 80 000, změkčenou ionizací (nízká teplota zdroje, jemná ESI) a nastavením intra­scan dynamického rozsahu pro zachycení heterogenních signálů.

• Nalévané napětí 4500 V, suchý plyn 8 L/min, 200 °C.
• Scan rozsah m/z 2500–3500 pro dekonvoluci.
• Software BioPharma Compass 2021 pro automatické dekonvoluční výpočty a stanovení průměrného DAR.

Hlavní výsledky a diskuse

Analýza intact mass chromatogramu odhalila hlavní glykoformy G0F/G0F a konjugované typy s odstupy 958,5 Da odpovídající SMCC-emtansinu. Průměrné DAR vypočtené jen z hlavní glykoformy dosáhlo hodnoty 3,56, při započtení tří glykoform a volných linkerů 3,54, což koresponduje s publikovanými údaji.
Výsledky potvrzují, že vysoké rozlišení a široký dynamický rozsah piksu umožňují spolehlivou kvantifikaci jednotlivých konjugovaných stavů ADC a rychlou kontrolu kvality.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje:

• Rychlou a přesnou analýzu intact mass bez nutnosti deglykozylace.
• Kompletní profilování konjugovaných druhů od DAR0 až po DAR8.
• Automatizované zpracování dat a generování referenčních profilů pro opakované kontroly.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření využití intact mass LC–MS pro vývoj nových ADC s nestandardními linkery a cílenou konjugací na netradiční zbytky. Integrace s dalšími separačními technikami (SEC-MS, HIC-MS) a pokročilé strojové učení pro automatizaci interpretace dat zvýší efektivitu procesního vývoje a kontroly kvality.

Závěr

Vysokorozlišovací QTOF-MS maXis II v kombinaci s BioPharma Compass poskytuje robustní platformu pro rutinní stanovení DAR a detailní profilování ADC. Přesnost měření a automatizace datového workflow zkracují analytickou vlnu a přispívají k bezpečnému vývoji biopharmaceutik.

Reference

1. Rinnerthaler G. et al. HER2 Directed Antibody-Drug-Conjugates beyond T-DM1 in Breast Cancer. International Journal of Molecular Sciences. 2019;20(5):1115. doi:10.3390/ijms20051115
2. Jones J., Pack L., Hunter JH., Valliere-Douglass JF. Native size-exclusion chromatography-mass spectrometry: suitability for antibody–drug conjugate drug-to-antibody ratio quantitation. mAbs. 2020;12(1):1682895. doi:10.1080/19420862.2019.1682895