Characterization of intact monoclonal antibody with microfluidic chip electrophoresis mass spectrometry
Postery | 2017 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Analýza heterogenity monoklonálních protilátek je klíčová pro zajištění kvality a bezpečnosti biovědeckých výrobků. Malé rozdíly v glykozylaci, odštěpení koncových lyzinů nebo deamidaci mohou ovlivnit účinnost a stabilitu terapeutických protilátek.
Cílem práce bylo vyvinout rychlý a efektivní postup pro separaci a charakterizaci intaktních proteoform mAb na bázi NISTmAb (RM 8671). Studie demonstruje použití mikrofluidního kapilárního elektroforézy v kombinaci s vysokorozlišujícím orbitrapovým spektrometrem a specializovaným softwarem pro dekonvoluci hmotnostních spekter.
Vzorek: NISTmAb (recombinant humanized IgG1κ) s detailně popsanými posttranslačními modifikacemi.
V průběhu čtyřminutové analýzy byly odděleny tři základní lysinové varianty (0-, 1- a 2-lys). Pro každou variantu bylo identifikováno pět hlavních glykoform (G0F/G0F, G0F/G1F, G1F/G1F, G1F/G2F, G2F/G2F) a navíc proteoformy s jedním či dvěma adducovanými lyziny. Mass error většinou pod 10 ppm a dynamický rozsah přes tři řády potvrzují vysokou kvalitu a citlivost metody.
Rychlá analýza intaktních protilátek bez nutnosti další přípravy vzorku umožňuje vysokou propustnost QC laboratoří. Kombinace mikrofluidního CE a orbitrapové hmotnostní spektrometrie poskytuje detailní pohled na proteoformy relevantní pro vývoj a kontrolu bioterapeutik.
Očekává se další rozvoj mikrofluidních platforem s vyšší kapacitou paralelních kanálů a zkrácením doby analýzy. Pokročilé softwarové nástroje s umělou inteligencí mohou automatizovat identifikaci neznámých modifikací a zlepšit standardizaci biopharma analýz.
Prezentovaná metoda ukazuje, že spojení ZipChip mikrofluidní kapilární elektroforézy s Q Exactive Biopharma spektrometrem a BioPharma Finder softwarem umožňuje rychlou, citlivou a komplexní charakterizaci intaktních monoklonálních protilátek. Všechny hlavní proteoformy NISTmAb 8671 byly úspěšně identifikovány.
LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS, LC/Orbitrap, Kapilární elektroforéza
ZaměřeníKlinická analýza
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Analýza heterogenity monoklonálních protilátek je klíčová pro zajištění kvality a bezpečnosti biovědeckých výrobků. Malé rozdíly v glykozylaci, odštěpení koncových lyzinů nebo deamidaci mohou ovlivnit účinnost a stabilitu terapeutických protilátek.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem práce bylo vyvinout rychlý a efektivní postup pro separaci a charakterizaci intaktních proteoform mAb na bázi NISTmAb (RM 8671). Studie demonstruje použití mikrofluidního kapilárního elektroforézy v kombinaci s vysokorozlišujícím orbitrapovým spektrometrem a specializovaným softwarem pro dekonvoluci hmotnostních spekter.
Použitá metodika a instrumentace
Vzorek: NISTmAb (recombinant humanized IgG1κ) s detailně popsanými posttranslačními modifikacemi.
- Separace: ZipChip microfluidic CE (908 Devices), 22 cm kanál, BGE 0,2 % acetic acid, 10 % IPA, pH 3,17, injekce 0,4 nL při 2 psi/4 s, napětí ~20 kV (CE) a ~2 kV (nano‐ESI).
- Detekce: Thermo Scientific Q Exactive Biopharma platform, režim m/z 2500–6000, rychlost 6 scanů/s, in-source CID 100 eV.
- Data: BioPharma Finder 2.0 se specifickou databází pro dekonvoluci (ReSpect algoritmus) a identifikaci proteoform.
Hlavní výsledky a diskuse
V průběhu čtyřminutové analýzy byly odděleny tři základní lysinové varianty (0-, 1- a 2-lys). Pro každou variantu bylo identifikováno pět hlavních glykoform (G0F/G0F, G0F/G1F, G1F/G1F, G1F/G2F, G2F/G2F) a navíc proteoformy s jedním či dvěma adducovanými lyziny. Mass error většinou pod 10 ppm a dynamický rozsah přes tři řády potvrzují vysokou kvalitu a citlivost metody.
Přínosy a praktické využití metody
Rychlá analýza intaktních protilátek bez nutnosti další přípravy vzorku umožňuje vysokou propustnost QC laboratoří. Kombinace mikrofluidního CE a orbitrapové hmotnostní spektrometrie poskytuje detailní pohled na proteoformy relevantní pro vývoj a kontrolu bioterapeutik.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se další rozvoj mikrofluidních platforem s vyšší kapacitou paralelních kanálů a zkrácením doby analýzy. Pokročilé softwarové nástroje s umělou inteligencí mohou automatizovat identifikaci neznámých modifikací a zlepšit standardizaci biopharma analýz.
Závěr
Prezentovaná metoda ukazuje, že spojení ZipChip mikrofluidní kapilární elektroforézy s Q Exactive Biopharma spektrometrem a BioPharma Finder softwarem umožňuje rychlou, citlivou a komplexní charakterizaci intaktních monoklonálních protilátek. Všechny hlavní proteoformy NISTmAb 8671 byly úspěšně identifikovány.
Reference
- John E. Schiel, Darryl L. Davis, Oleg V. Borisov – State-of-the-Art and Emerging technologies for Therapeutic Monoclonal Antibody Characterization: The NISTmAb Case Study, American Chemical Society, 2015
- Erin A. Redman, J. Scott Mellors, Jason A. Starkey, Michael Ramsey – Characterization of Intact Antibody Drug Conjugate Variants Using Microfluidic Capillary Electrophoresis – Mass Spectrometry, Analytical Chemistry 88(4):2220–2226, 2016
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Quick screening of intact antibody and antibody-drug conjugates with integrated microfluidic capillary electrophoresis and mass spectrometry
2017|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION NOTE 72358 Quick screening of intact antibody and antibodydrug conjugates with integrated microfluidic capillary electrophoresis and mass spectrometry Authors Chien-Hsun Alex Chen,1 Stephane Houel,1 Terry Zhang,1 Brian J. Agnew,2 Shanhua Lin,3 Kai Zhou,1 Jonathan Josephs,1 Aran Paulus,1 and Andreas…
Klíčová slova
mab, mabnist, nistadc, adcmass, massrelative, relativezipchip, zipchipvariants, variantsexactive, exactivebiopharma, biopharmaabundance, abundancelysine, lysinedrug, drugmodification, modificationconjugates, conjugatesintact
ATE: Capillary Electrophoresis – Mass Spectrometry for Intact Mass Analysis of Antibodies and Antibody-Drug-Conjugate
2017|Thermo Fisher Scientific|Postery
Capillary Electrophoresis – Mass Spectrometry for Intact Mass Analysis of Antibodies and Antibody-Drug-Conjugates Michael Wenz1, Andreas Krupke1, Chien-Hsun Chen2, Stephane Houel2, Daniel Lopez-Ferrer2 and Aran Paulus2 1Thermo Fisher Scientific, Life Sciences Solutions, South San Francisco, CA 94080; 2Thermo Fisher Scientific,…
Klíčová slova
mab, mabnist, nistvariants, variantsbiopharma, biopharmaterminal, terminallysine, lysinecharge, chargeproteoforms, proteoformscharacterize, characterizeintact, intactantibody, antibodymicrofluidic, microfluidicadcs, adcsconjugates, conjugatesmass
ZipChip™ System for Selected Thermo Scientific™ Mass Spectrometers - for CE/ESI-MS Analyses
|Thermo Fisher Scientific|Prezentace
ZipChip™ System for Selected Thermo Scientific™ Mass Spectrometers -- for CE/ESI-MS Analyses The world leader in serving science Content ZipChip System Introduction ZipChip Separation Mechanism Biopharmaceutical Application Examples Metabolomics Application and System Test Resources and Ordering Information 2 What is…
Klíčová slova
zipchip, zipchipexactive, exactivebiopharma, biopharmaabundance, abundancerelative, relativeseparation, separationassay, assaymab, mabbge, bgeachieved, achievedkit, kitsystem, systemintact, intactchip, chipnist
Thermo Scientific Q Exactive hybrid quadrupole-Orbitrap mass spectrometers with ZipChip system
2017|Thermo Fisher Scientific|Brožury a specifikace
A comprehensive CE/ESI-MS solution for BioPharma applications Thermo Scientific Q Exactive hybrid quadrupole-Orbitrap mass spectrometers with ZipChip system Fast CE Separation Nanospray Sensitivity HRAM Spectrometry A unique and powerful combination of CE/ESI and MS technology designed for BioPharmaceutical applications Thermo…
Klíčová slova
zipchip, zipchipbiopharma, biopharmaexactive, exactiverelative, relativeabundance, abundancefinder, findermass, massmab, mabemtasine, emtasineoption, optionlysine, lysinetrastuzumab, trastuzumabcarbohydrates, carbohydratesides, idesinfliximab