Workflows for N-Glycan Analysis of Biotherapeutics Using LC/FLD/MS
Prezentace | 2020 | Agilent TechnologiesInstrumentace
Analýza N-glykosidických řetězců je klíčová pro vývoj a kontrolu kvality glykoproteinů používaných jako bioterapeutika. Struktura a složení těchto oligosacharidů ovlivňuje farmakokinetiku, farmakodynamiku, imunogenicitu a stabilitu léčiv. Stanovení glykosylačního profilu je často vyžadováno jako kritický atribut kvality (CQA) i pro produkty, u nichž glykozylace není primárním CQA.
Webinář shrnuje komplexní workflow pro uvolnění, značení, separaci a detekci N-glykosidů z bioterapeutik. Představuje volbu barevné značky (InstantPC, 2-AB, APTS), postupy pro hydrofobně-interakční chromatografii (HILIC), detekci fluorescencí a hmotnostní spektrometrií a kvantifikaci sialových zbytků.
Workflow Gly-X dosahuje >99 % uvolnění N-glykosidů u mAb (Rituximab, Cetuximab) a Fc-fúzních proteinů (Enbrel). InstantPC poskytuje výrazný nárůst signálu ve fluorescenci i MS oproti 2-AB. Separace ukázala rozlišení isomerů α(2,3) vs. α(2,6) sialylace. 2-AB Express workflow zajišťuje srovnatelné kvantitativní výsledky se standardními metodami. APTS Express umožňuje vysokopropustnou CE analýzu. Celková opakovatelnost kvantifikace sialových zbytků byla pod 3 % CV v rámci jedné série a pod 10 % mezi operátory.
Očekává se další rozvoj rychlých in-solution enzymatických protokolů, zlepšení citlivosti barevného značení a integrace do plně automatizovaných platforem. Metody rezonance párových iontů a ion mobility MS mohou doplnit strukturální charakterizaci. Vznikají standardizované glykomické knihovny pro přesnou identifikaci glykánů z různých expresních systémů a variant modelových proteinů.
Popsané workflow spojuje rychlou přípravu vzorku, volbu značky a vysoce výkonnou separaci s hmotnostní spektrometrií pro robustní analýzu N-glykosidů u bioterapeutik. Přináší výrazné zkrácení času, vysokou reproducibilitu a univerzální využití v R&D, QA/QC i klinické vývojové fázi.
Khoury J. et al. Nat Sci Rep. 2011;1:90.
Planinc A. et al. Anal Chim Acta. 2016;921:13–27.
Walsh G. Nat Biotechnol. 2014;32(10):992–1000.
Liu Y. J Pharm Sci. 2015;104(6):1866–1884.
Jones AL. BioPharm Intl. 2017;30:20–25.
Higel F. et al. Eur J Pharm Biopharm. 2016;100:94.
Abes R., Teillaud JL. Pharmaceuticals. 2010;3:146–157.
Chung CH. et al. N Engl J Med. 2008;358(11):1109–1117.
Ghaderi D. et al. Biotechnol Genet Eng Rev. 2012;28:147–175.
Anthony RM. et al. Science. 2008;320(5874):373–376.
Lee EU. et al. J Biol Chem. 1989;264(23):13848–13855.
Raymond C. et al. mAbs. 2015;7(3):571–583.
Technical Note 5994-0999EN, 5991-8550EN, 5991-8071EN, 5991-6958EN; ProZyme TN4010, TN4003; ASMS poster ThP697.
HPLC, LC/MS
ZaměřeníKlinická analýza
VýrobceAgilent Technologies
Souhrn
Význam tématu
Analýza N-glykosidických řetězců je klíčová pro vývoj a kontrolu kvality glykoproteinů používaných jako bioterapeutika. Struktura a složení těchto oligosacharidů ovlivňuje farmakokinetiku, farmakodynamiku, imunogenicitu a stabilitu léčiv. Stanovení glykosylačního profilu je často vyžadováno jako kritický atribut kvality (CQA) i pro produkty, u nichž glykozylace není primárním CQA.
Cíle a přehled studie
Webinář shrnuje komplexní workflow pro uvolnění, značení, separaci a detekci N-glykosidů z bioterapeutik. Představuje volbu barevné značky (InstantPC, 2-AB, APTS), postupy pro hydrofobně-interakční chromatografii (HILIC), detekci fluorescencí a hmotnostní spektrometrií a kvantifikaci sialových zbytků.
Použitá metodika a instrumentace
- Vzorky: 1–100 µg glykoproteinu (mAb, Fc-fúzní proteiny, EPO aj.).
- Deglykosylace: rychlá in-solution denaturace při 90 °C po dobu 3 min a enzymatická uvolnění N-glykosidů PNGasa F (5 min).
- Značení: InstantPC (45–120 min), 2-AB Express (2 hodiny), APTS Express pro capilární elektroforézu (2 hodiny).
- Čištění: snadná on-matrix exkstrakce bez sušení.
- Separace: UHPLC-HILIC na AdvanceBio Glycan Mapping kolonkách (1.8–2.7 µm) s gradientem acetonitrilu/amonného formiátu.
- Detekce: fluorescenční detektor (ex/em 285/345 nm pro IPC; 260/430 nm pro 2-AB; APTS pro CE) a Q-TOF MS (pozitivní ionizační mód).
- Sialová analýza: mikrotitrační kinetický kit (fluorescenční čtení, ex 530/nm em 590 nm) pro total sialic acid quantitation (40–1 000 pmol).
Hlavní výsledky a diskuse
Workflow Gly-X dosahuje >99 % uvolnění N-glykosidů u mAb (Rituximab, Cetuximab) a Fc-fúzních proteinů (Enbrel). InstantPC poskytuje výrazný nárůst signálu ve fluorescenci i MS oproti 2-AB. Separace ukázala rozlišení isomerů α(2,3) vs. α(2,6) sialylace. 2-AB Express workflow zajišťuje srovnatelné kvantitativní výsledky se standardními metodami. APTS Express umožňuje vysokopropustnou CE analýzu. Celková opakovatelnost kvantifikace sialových zbytků byla pod 3 % CV v rámci jedné série a pod 10 % mezi operátory.
Přínosy a praktické využití metody
- Výrazné zkrácení doby přípravy vzorku (45 min–2 hod), snadná automatizace a vysoká propustnost.
- Široká škála značek pro různé detekční systémy (FLD, MS, CE) a kompatibilita s historickými daty (2-AB).
- Spolehlivá identifikace a kvantifikace glykánů a sialové hustoty jako CQA.
- Možnost rozlišení biologicky významných isomerů a detekce imunogenních struktur (α-Gal, NeuGc).
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekává se další rozvoj rychlých in-solution enzymatických protokolů, zlepšení citlivosti barevného značení a integrace do plně automatizovaných platforem. Metody rezonance párových iontů a ion mobility MS mohou doplnit strukturální charakterizaci. Vznikají standardizované glykomické knihovny pro přesnou identifikaci glykánů z různých expresních systémů a variant modelových proteinů.
Závěr
Popsané workflow spojuje rychlou přípravu vzorku, volbu značky a vysoce výkonnou separaci s hmotnostní spektrometrií pro robustní analýzu N-glykosidů u bioterapeutik. Přináší výrazné zkrácení času, vysokou reproducibilitu a univerzální využití v R&D, QA/QC i klinické vývojové fázi.
Reference
Khoury J. et al. Nat Sci Rep. 2011;1:90.
Planinc A. et al. Anal Chim Acta. 2016;921:13–27.
Walsh G. Nat Biotechnol. 2014;32(10):992–1000.
Liu Y. J Pharm Sci. 2015;104(6):1866–1884.
Jones AL. BioPharm Intl. 2017;30:20–25.
Higel F. et al. Eur J Pharm Biopharm. 2016;100:94.
Abes R., Teillaud JL. Pharmaceuticals. 2010;3:146–157.
Chung CH. et al. N Engl J Med. 2008;358(11):1109–1117.
Ghaderi D. et al. Biotechnol Genet Eng Rev. 2012;28:147–175.
Anthony RM. et al. Science. 2008;320(5874):373–376.
Lee EU. et al. J Biol Chem. 1989;264(23):13848–13855.
Raymond C. et al. mAbs. 2015;7(3):571–583.
Technical Note 5994-0999EN, 5991-8550EN, 5991-8071EN, 5991-6958EN; ProZyme TN4010, TN4003; ASMS poster ThP697.
Podobná PDF
Glycosylation and Sialic Acid Analysis of Biotherapeutic Glycoproteins
2020|Agilent Technologies|Prezentace
Glycosylation and Sialic Acid Analysis of Biotherapeutic Glycoproteins Tom Rice Bioconsumables Product Manager August 20, 2020 1 06/11/2020 For Research Use Only. Not for use in diagnostic procedures. DE.8132986111 Outline Importance of N-glycan analysis for biotherapeutic development Dye options for…
Klíčová slova
glycan, glycansialic, sialicinstantpc, instantpcglycans, glycanssialylated, sialylatedfld, fldenbrel, enbrelbiologic, biologicacid, aciddmb, dmbmolecule, moleculetriantennary, triantennaryzaltrap, zaltrapfluorescence, fluorescencesquibb
Development of a Rapid APTS Sample Preparation Workflow for N-Glycan Release and Labeling
2020|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Pharma & Biopharma Development of a Rapid APTS Sample Preparation Workflow for N-Glycan Release and Labeling Authors Andres Guerrero, John Yan, Ace G. Galermo, Tom Rice, Jim Torrence, Justin Hyche, Ted Haxo, Sergey Vlasenko, and Aled Jones Agilent…
Klíčová slova
apts, aptsgly, glyglycans, glycansglycan, glycanexpress, expressadvancebio, advancebiolabeling, labelingcleanup, cleanuprfu, rfuenbrel, enbrellabeled, labeledsialidase, sialidasemabthera, mabtheraglykoprep, glykoprephilic
N-Glycan Analysis: Better Together - Agilent and ProZyme sample preparation workflow
2020|Agilent Technologies|Brožury a specifikace
N-Glycan Analysis: Better Together Agilent and ProZyme sample preparation workflow Push Your Glycoprotein Analysis to New Levels of Performance The structure of N-linked glycans can affect the immunogenicity, pharmacokinetics, and pharmacodynamics of therapeutic proteins such as monoclonal antibodies (mAbs) and…
Klíčová slova
glycan, glycansialidase, sialidaseglycanase, glycanasegal, galgalactosidase, galactosidasemannosidase, mannosidaseglycans, glycansmonoclonal, monoclonalinstantdyes, instantdyesglykoprep, glykoprepamination, aminationinstantpc, instantpcgly, glyreductive, reductiveexoglycosidases
Agilent Biocolumns - Glycan Analysis - Application Compendium
2021|Agilent Technologies|Příručky
Agilent Biocolumns Glycan Analysis Application Compendium Contents Background 2 Getting Started 3 How to Guide - Glycan Mapping 4 Featured Application Notes 1 16 Streamlined Workflows for N-Glycan Analysis of Biotherapeutics Using Agilent AdvanceBio Gly-X InstantPC and 2-AB Express Sample…
Klíčová slova
glycan, glycanreturn, returnglycans, glycanssection, sectioncontents, contentsadvancebio, advancebioinstantpc, instantpcsialic, sialicfld, fldagilent, agilentlabeled, labeledmapping, mappingassaymap, assaymaplinked, linkedbiosimilar