Characterization of Monoclonal Antibodies and ADCs using a Benchtop Orbitrap Mass Spectrometer
Postery | 2015 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Biologické léky založené na monoklonálních protilátkách (mAb) a jejich konjugátech (ADC) vyžadují detailní charakterizaci molekulární hmotnosti, glykosylace a míst modifikací. Tyto informace jsou klíčové pro kontrolu kvality, bezpečnost i účinnost bioterapeutik a usnadňují regulatorní schvalování v biopharma průmyslu.
Studie demonstruje propojení vysokovýkonné kapalinové chromatografie (HPLC) s vysokým rozlišením Orbitrap hmotnostní spektrometrie pro:
Vzorky ADC byly nejprve redukovány DTT, alkylovány IAA a nakonec tráveny chymotrypsinem. Peptidové směsi byly odděleny gradientním eluačním protokolem na Accela HPLC:
Hmotnostní spektrometrie probíhala s následujícími parametry:
Intaktní analýza odhalila u Herceptinu sedm hlavních glykoforem, odpovídajících datům výrobce. Pro T-DM1 byla vypočtena průměrná hodnota DAR = 3,34. Peptidová mapování ADC dosáhlo 100% sledovatelnosti sekvence a identifikovalo jak očekávané, tak neočekávané modifikace:
Tato kombinovaná HPLC-Orbitrap metoda přináší:
Další směřování může zahrnovat:
Spojením HPLC s Orbitrap hmotnostní spektrometrií a výkonným softwarem lze v biopharma průmyslu dosáhnout komplexní charakterizace mAb a ADC. Metoda nabízí vysokou přesnost intactních hmotností, plné sekvenční pokrytí a jednoznačnou identifikaci modifikací, čímž zajišťuje spolehlivý nástroj pro vývoj a kontrolu kvality bioterapeutik.
LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/Orbitrap
ZaměřeníKlinická analýza
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Biologické léky založené na monoklonálních protilátkách (mAb) a jejich konjugátech (ADC) vyžadují detailní charakterizaci molekulární hmotnosti, glykosylace a míst modifikací. Tyto informace jsou klíčové pro kontrolu kvality, bezpečnost i účinnost bioterapeutik a usnadňují regulatorní schvalování v biopharma průmyslu.
Cíle a přehled studie
Studie demonstruje propojení vysokovýkonné kapalinové chromatografie (HPLC) s vysokým rozlišením Orbitrap hmotnostní spektrometrie pro:
- Určení intactní molekulární hmotnosti mAb (Herceptin®) a ADC (T-DM1®).
- Měření hmotností lehkého a těžkého řetězce redukovaného ADC.
- Kompletní peptidovou mapu T-DM1 s 100% sledovatelností sekvence a lokalizací všech modifikací.
Použitá metodika
Vzorky ADC byly nejprve redukovány DTT, alkylovány IAA a nakonec tráveny chymotrypsinem. Peptidové směsi byly odděleny gradientním eluačním protokolem na Accela HPLC:
- Intactní analýza: BioBasic C4 a C8 kolony, gradient 5–95 % acetonitrilu (0,1 % FA).
- Peptidová mapa: Accucore C18 kolona, gradient 5–95 % acetonitrilu (0,1 % FA).
Hmotnostní spektrometrie probíhala s následujícími parametry:
- In-source CID: 70–80 eV, rozlišení 17 500–70 000, AGC target 3×10^6, scan range 2000–6000 m/z (intaktní) a 350–1200 m/z (peptidová analýza).
- MS/MS režim dd-MS² / dd-SIM s NCE 27, TopN=8, max. IT 250 ms.
Použitá instrumentace
- Thermo Scientific™ Accela™ HPLC systém
- BioBasic™ C4, C8 a Accucore™ C18 chromatografické kolony
- Q Exactive Plus™ Orbitrap hmotnostní spektrometr (Thermo Scientific™)
- Softwary pro analýzu: PepFinder™ v1.0 (peptidová mapa), Protein Deconvolution™ v3.0 (intaktní hmotnosti)
Hlavní výsledky a diskuse
Intaktní analýza odhalila u Herceptinu sedm hlavních glykoforem, odpovídajících datům výrobce. Pro T-DM1 byla vypočtena průměrná hodnota DAR = 3,34. Peptidová mapování ADC dosáhlo 100% sledovatelnosti sekvence a identifikovalo jak očekávané, tak neočekávané modifikace:
- Lysinové zbytky K42 a K103 byly plně modifikovány DM1.
- K190 a K251 vykazovaly modifikaci ~12 %, resp. ~2 %.
- Nízkoabundantní glykofory byly detekovány pouze v peptidové analýze.
Přínosy a praktické využití metody
Tato kombinovaná HPLC-Orbitrap metoda přináší:
- Vysokou přesnost intactní hmotnostní analýzy pro potvrzení DAR a glykosylace.
- Kompletní pokrytí sekvence ADC s lokalizací všech modifikací.
- Reprodukovatelnost a vysokou propustnost vhodnou pro rutinní QA/QC i výzkum.
Budoucí trendy a možnosti využití
Další směřování může zahrnovat:
- Implementaci iontové mobility pro lepší separaci izobarických forem.
- Automatizované datové workflow s umělou inteligencí pro rychlejší interpretaci modifikací.
- Rozšíření aplikace na další bioterapeutika a konjugáty s novými linkerovými technologiemi.
Závěr
Spojením HPLC s Orbitrap hmotnostní spektrometrií a výkonným softwarem lze v biopharma průmyslu dosáhnout komplexní charakterizace mAb a ADC. Metoda nabízí vysokou přesnost intactních hmotností, plné sekvenční pokrytí a jednoznačnou identifikaci modifikací, čímž zajišťuje spolehlivý nástroj pro vývoj a kontrolu kvality bioterapeutik.
Reference
- Zhang X. et al. Characterization of Monoclonal Antibodies and ADCs using a Benchtop Orbitrap Mass Spectrometer. Thermo Fisher Scientific Application Note, 2015.
- Herceptin® (trastuzumab) and T-DM1® (trastuzumab emtansine) product datasheets, Roche.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Comprehensive Characterization of Monoclonal Antibody and Antibody Drug Conjugate on a Hybrid Quadrupole- Orbitrap Mass Spectrometer
2020|Thermo Fisher Scientific|Postery
Comprehensive Characterization of Monoclonal Antibody and Antibody Drug Conjugate on a Hybrid QuadrupoleOrbitrap Mass Spectrometer Kristina Srzentić1, Eugen Damoc2, Krisztina Radi3, Tom Buchanan3 , Angela Criscuolo2, Jennifer Sutton1 1Thermo Fisher Scientific, Massachusetts, US, 2Thermo Fisher Scientific, Germany, and 3Thermo Fisher…
Klíčová slova
herceptin, herceptinchain, chainnative, nativeadc, adcantibody, antibodyintact, intactabundance, abundancemass, masspeptide, peptideiyptngytr, iyptngytrrelative, relativesigma, sigmacharacterization, characterizationmab, mabmonoclonal
Complete characterization of a lysine-linked antibody drug conjugate by native LC/MS intact mass analysis and peptide mapping
2017|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION NOTE 72511 Complete characterization of a lysine-linked antibody drug conjugate by native LC/MS intact mass analysis and peptide mapping Authors Aaron O. Bailey,1 Stephane Houel,1 Kai Scheffler,2 Eugen Damoc,3 Jennifer Sutton,1 Jonathan L. Josephs1 Thermo Fisher Scientific 1 San…
Klíčová slova
chain, chainheavy, heavypeptide, peptideadc, adcmass, massintact, intactnative, nativesetting, settingmapping, mappingdrug, drugconjugation, conjugationemtansine, emtansinelinker, linkerantibody, antibodylysine
Complete characterization of monoclonal antibodies under native and denaturing conditions
2021|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION NOTE 73885 Complete characterization of monoclonal antibodies under native and denaturing conditions Kristina Srzentić1, Eugen Damoc2, Kai Scheffler3, Tom Buchanan4, Krisztina Radi4, Jennifer Sutton1 Thermo Fisher Scientific, 1 Cambridge, Massachusetts, US 2 Bremen, Germany 3 Germering, Germany 4 Hemel…
Klíčová slova
intact, intacttrastuzumab, trastuzumabnative, nativemass, masshcd, hcdmab, mabdown, downsubunit, subunitthermo, thermodeconvolution, deconvolutionscientific, scientificsubunits, subunitspeptide, peptidemiddle, middleheavy
Comprehensive Characterization of Cysteine-conjugated Antibody Drug Conjugate (ADC) on a Hybrid Quadrupole-Orbitrap Mass Spectrometer
2021|Thermo Fisher Scientific|Postery
Comprehensive Characterization of Cysteine-conjugated Antibody Drug Conjugate (ADC) on a Hybrid Quadrupole-Orbitrap Mass Spectrometer Xiaoxi Zhang1, Kristina Srzentić2 and Min Du2, Thermo Fisher Scientific 1 Shanghai, China; 2 Cambridge, Massachusetts, US Purpose: In-depth characterization of an antibody cysteine-fluorophore conjugate standard…
Klíčová slova
abundance, abundancerelative, relativelinker, linkerpeptide, peptideintact, intactdrug, drugftms, ftmsadc, adctvaptecs, tvaptecsconjugate, conjugatedenatured, denaturedmin, minmapping, mappingscdk, scdkantibody