Characterization of Monoclonal Antibodies Oxidation Variants Using Middle-down Approach and Hydrogen/Deuterium Exchange Mass Spectrometry
Postery | 2015 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Monoklonální protilátky (mAb) jsou klíčovou třídou bioterapeutik s rostoucím významem v klinické praxi. Jejich komplexní struktura a posttranslační modifikace vyžadují vysoce rozlišovací metody pro kvalitativní kontrolu a zajištění biologické aktivity.
Cílem studie bylo vyvinout rychlý a univerzální LC/MS workflow pro separaci a charakterizaci intactních mAb fragmentů (LC, HC, Fc, Fab, scFc, F(ab´)2) a detekci oxidativních variant včetně lokalizace modifikací. Studie kombinuje middle-down přístup s hydrogen/deuterium exchange (HDX) analýzou.
Metodika vychází z middle-down přístupu a kombinuje:
Prezentovaná metoda nabízí rychlou a robustní separaci stejně jako přesnou charakterizaci mAb fragmentů a jejich oxidativních variant. Kombinace SMP RP LC a vysoce rozlišovacího Orbitrap MS s doplňkovou HDX-MS analýzou přináší komplexní pohled na modifikace a strukturální vlastnosti.
LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/Orbitrap
ZaměřeníKlinická analýza
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Monoklonální protilátky (mAb) jsou klíčovou třídou bioterapeutik s rostoucím významem v klinické praxi. Jejich komplexní struktura a posttranslační modifikace vyžadují vysoce rozlišovací metody pro kvalitativní kontrolu a zajištění biologické aktivity.
Cíle a přehled studie
Cílem studie bylo vyvinout rychlý a univerzální LC/MS workflow pro separaci a charakterizaci intactních mAb fragmentů (LC, HC, Fc, Fab, scFc, F(ab´)2) a detekci oxidativních variant včetně lokalizace modifikací. Studie kombinuje middle-down přístup s hydrogen/deuterium exchange (HDX) analýzou.
Použitá metodika a instrumentace
Metodika vychází z middle-down přístupu a kombinuje:
- Redukci mAb pomocí DTT pro oddělení lehkého a těžkého řetězce
- Štěpení papainem k získání fragmentů Fab, Fc a scFc
- Štěpení proteázou IdeS pro generaci fragmentů scFc a F(ab´)2
- Reverzní fázovou chromatografii na SMP RP (MAbPac RP) sloupci (4 µm, 3×50 mm) s 10min gradientem H2O/MeCN/FA/TFA
- MS analýzu Orbitrap Q Exactive Plus (17 500 rezoluce) pro intactní fragmenty
- HDX-MS analýzu s H/D-X PAL automatizací, Dionex UltiMate 3000 a Orbitrap Fusion Tribrid (60 000 rezoluce)
Hlavní výsledky a diskuse
- Baseline separace LC, HC, Fc, Fab, scFc a F(ab´)2 fragmentů během 10min gradientu
- Přesné určení hmotnosti oxidovaných variant s plným rozlišením oxidované a neoxidované HC
- HDX-MS odhalila zvýšenou kinetiku deuterium uptake v oblasti Met255 po oxidaci
- Zvýšená přístupnost solventu v místě oxidace potvrzena rozdílným profilem deuteration
Přínosy a praktické využití metody
- Rychlé screeningové vyhodnocení mAb variant v QC a vývoji
- Možnost lokalizace a kvantifikace oxidativních modifikací bez plného mapování peptidů
- Flexibilní workflow spojující intactní hmotnostní analýzu a HDX-MS pro detailní strukturální informace
Budoucí trendy a možnosti využití
- Integrace s glyko-profilováním a dalšími PTM analýzami v online režimu
- Automatizace middle-down workflow pro zvýšení throughputu a reproducibility
- Rozšíření aplikace na různé třídy protilátek a konjugáty
- Využití strojového učení pro interpretaci HDX dat a predikci conformačních změn
Závěr
Prezentovaná metoda nabízí rychlou a robustní separaci stejně jako přesnou charakterizaci mAb fragmentů a jejich oxidativních variant. Kombinace SMP RP LC a vysoce rozlišovacího Orbitrap MS s doplňkovou HDX-MS analýzou přináší komplexní pohled na modifikace a strukturální vlastnosti.
Reference
- Liu H., Gaza-Bulseco G., Zhou L. Mass Spectrometry Analysis of Photo-Induced Methionine Oxidation of a Recombinant Human Monoclonal Antibody. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2009, 20, 525-528
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Fast Analysis of Therapeutic Monoclonal Antibodies, Fragments, and Oxidation Variants Using a Super-Macro Porous Reversed-Phase Column Coupled with an Orbitrap Mass Spectrometer
2015|Thermo Fisher Scientific|Postery
Poster Note 643 98 Fast Analysis of Therapeutic Monoclonal Antibodies, Fragments, and Oxidation Variants Using a Super-Macro Porous Reversed-Phase Coupled with anFragments, FastAnalysis Analysis of Therapeutic TherapeuticColumn Monoclonal Antibodies, Fast of Monoclonal Antibodies, Fragments, a Orbitrap Mass Spectrometer Column Coupled…
Klíčová slova
oxidized, oxidizedscfc, scfcherceptin, herceptinmab, mabides, idesmabfragments, mabfragmentsfigure, figurefragments, fragmentsabundance, abundancedtt, dttrelative, relativeerml, ermlrapidseparation, rapidseparationrceptin, rceptinmabpac
Thermo Bio LC Columns - See your protein therapeutics in high resolution
2020|Thermo Fisher Scientific|Brožury a specifikace
See your protein therapeutics in high resolution Bio LC Columns Contents 2 Introduction to monoclonal antibody (mAb) characterization 3 Affinity titer determination 4 Aggregate separation 5 Charge variant analysis 6 Oxidation variant analysis 11 Antibody drug conjugates (ADCs) analysis 12…
Klíčová slova
mabpac, mabpacmab, mabcolumn, columnhplc, hplccolumns, columnsformat, formatsize, sizescfc, scfcmau, maumin, minparticle, particlemmae, mmaeantibody, antibodycharge, chargevariant
BioLC columns and accessories (Chromatography consumables catalog)
2022|Thermo Fisher Scientific|Brožury a specifikace
Chromatography consumables Connected chromatography solutions Chromatography consumables catalog Comprehensive products to support your chromatography workflows Sample preparation solutions Sample handling solutions Low-flow LC columns and accessories BioLC columns and accessories LC columns and accessories GC columns and accessories • EASY-Spray™…
Klíčová slova
columns, columnsbiolc, biolcmabpac, mabpacaccesories, accesoriessize, sizephase, phasemobile, mobilereading, readingcolumn, columnbuffer, buffervariant, variantpore, porehplc, hplcmab, mablength
BioLC columns and accessories
2024|Thermo Fisher Scientific|Brožury a specifikace
BioLC columns Connected chromatography solutions BioLC columns and accessories Introduction Your complete tool kit Thermo Fisher Scientific has innovative Thermo Scientific™ BioLC columns for each step of your therapeutic protein characterization, no matter how challenging your separation. Here is just…
Klíčová slova
biolc, biolcaccesories, accesoriesmobile, mobilephase, phasecolumn, columnreading, readinggradient, gradientcolumns, columnssize, sizevariants, variantsparticle, particlelinks, linksmabpac, mabpaclength, lengthformat