LCMS Bioanalysis of Antibody Drugs Using Fab-Selective Proteolysis nSMOL - Trastuzumab analysis -
Aplikace | 2017 | ShimadzuInstrumentace
Bioanalýza monoklonálních protilátek je klíčová pro hodnocení farmakokinetiky, účinnosti a bezpečnosti biologických léčiv. Tradiční ELISA analýzy často narážejí na zkříženou reakci a interferenci matric, což může ovlivnit přesnost stanovení. Metoda nSMOL (nano-surface and molecular-orientation limited proteolysis) využívá selektivní proteolýzu Fab fragmentu protilátek a kombinuje ji s LC–MS/MS, čímž umožňuje vysoce specifickou a citlivou kvantifikaci v komplexních biologických vzorcích.
Cílem předložené dokumentace bylo demonstrovat aplikaci sady nSMOL Antibody BA Kit pro stanovení Trastuzumabu v lidské plasmě, včetně vývoje jednoduchého protokolu, validace metody dle japonských „Guideline on Bioanalytical Method Validation“ a optimalizace LC–MS/MS podmínek pro rutinní preklinická i klinická měření.
Metoda dosáhla kvantifikačního rozsahu 0,061–250 µg/mL s dolní mezí kvantifikace (LLOQ) 0,06 µg/mL. Průměrná přesnost v celé oblasti byla 100,7 %. Celkové opakovatelné výsledky (N=15) ukázaly přesnost 88,1–106 % a variační koeficient (CV) do 8,2 %. Testy stability (freeze–thaw, dlouhodobá i 48hodinová stabilita připravených vzorků) prokázaly udržení >90 % přesnosti. Vysoce čisté chromatogramy s nízkým šumem umožnily zkrácení doby analýzy a snadné opakování měření v komplexních matricích.
Další směřování spočívá ve vyšší automatizaci přípravy vzorků, rozšíření protokolu nSMOL na další typy biologických léčiv (bispecifické protilátky, Fc-fúze) a integraci s vyspělými vysokootáčkovými MS platformami pro multiplexní analýzy.
nSMOL Antibody BA Kit představuje inovativní přístup k bioanalýze protilátek kombinací selektivní proteolýzy a LC–MS/MS. Metoda nabízí vysokou citlivost, přesnost a univerzálnost, čímž významně zvyšuje efektivitu a spolehlivost kvantifikace monoklonálních protilátek v komplexních vzorcích.
LC/MS, LC/MS/MS, LC/QQQ
ZaměřeníKlinická analýza
VýrobceShimadzu
Souhrn
Význam tématu
Bioanalýza monoklonálních protilátek je klíčová pro hodnocení farmakokinetiky, účinnosti a bezpečnosti biologických léčiv. Tradiční ELISA analýzy často narážejí na zkříženou reakci a interferenci matric, což může ovlivnit přesnost stanovení. Metoda nSMOL (nano-surface and molecular-orientation limited proteolysis) využívá selektivní proteolýzu Fab fragmentu protilátek a kombinuje ji s LC–MS/MS, čímž umožňuje vysoce specifickou a citlivou kvantifikaci v komplexních biologických vzorcích.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem předložené dokumentace bylo demonstrovat aplikaci sady nSMOL Antibody BA Kit pro stanovení Trastuzumabu v lidské plasmě, včetně vývoje jednoduchého protokolu, validace metody dle japonských „Guideline on Bioanalytical Method Validation“ a optimalizace LC–MS/MS podmínek pro rutinní preklinická i klinická měření.
Použitá metodika a instrumentace
- Protokol nSMOL: selektivní tryptická štěpení na peptidázách navázaných na nanočástice, cílené na Fab region protilátek.
- LC systém: Nexera X2 s kolonkou Shim-pack GISS C18 (50 × 2,1 mm), teplota 50 °C, gradientní eluce (0,1 % HCOOH/voda a 0,1 % HCOOH/ACN), průtok 0,4 mL/min, injekce 10 µL.
- MS detekce: LCMS-8050/8060, ESI v pozitivním módu, DL 250 °C, rozhraní 300 °C, Heat Block 400 °C, plynné parametry – nebulizér 3 L/min, sušící plyn 10 L/min, vyhřívací plyn 10 L/min.
- MRM přechody pro Trastuzumab: kvantitační peptid IYPTNGYTR (m/z 542,8 > 404,7) a referenční P14R (m/z 512,1 > 292,3 a další kvalifikační přechody).
Hlavní výsledky a diskuse
Metoda dosáhla kvantifikačního rozsahu 0,061–250 µg/mL s dolní mezí kvantifikace (LLOQ) 0,06 µg/mL. Průměrná přesnost v celé oblasti byla 100,7 %. Celkové opakovatelné výsledky (N=15) ukázaly přesnost 88,1–106 % a variační koeficient (CV) do 8,2 %. Testy stability (freeze–thaw, dlouhodobá i 48hodinová stabilita připravených vzorků) prokázaly udržení >90 % přesnosti. Vysoce čisté chromatogramy s nízkým šumem umožnily zkrácení doby analýzy a snadné opakování měření v komplexních matricích.
Přínosy a praktické využití metody
- Univerzální protokol aplikovatelný na různé protilátkové léky bez nutnosti modifikace.
- Vysoká specifita díky selektivnímu štěpení Fab fragmentů a MRM přechodům pro strukturální potvrzení.
- Splnění přísných validačních kritérií pro bioanalytické metody.
- Možnost nasazení od preklinických studií až po klinické hodnocení.
Budoucí trendy a možnosti využití
Další směřování spočívá ve vyšší automatizaci přípravy vzorků, rozšíření protokolu nSMOL na další typy biologických léčiv (bispecifické protilátky, Fc-fúze) a integraci s vyspělými vysokootáčkovými MS platformami pro multiplexní analýzy.
Závěr
nSMOL Antibody BA Kit představuje inovativní přístup k bioanalýze protilátek kombinací selektivní proteolýzy a LC–MS/MS. Metoda nabízí vysokou citlivost, přesnost a univerzálnost, čímž významně zvyšuje efektivitu a spolehlivost kvantifikace monoklonálních protilátek v komplexních vzorcích.
Reference
- Iwamoto N et al. Analyst, 2014, DOI:10.1039/c3an02104a
- Iwamoto N et al. Anal Methods, 2015, DOI:10.1039/c5ay01588j
Podobná PDF
LCMS Bioanalysis of Antibody Drugs Using Fab-Selective Proteolysis nSMOL - Trastuzumab analysis
2021|Shimadzu|Aplikace
LAAN-A-LM-E116B Application News No. C145B nSMOLTM Antibody BA Kit LCMS Bioanalysis of Antibody Drugs Using Fab-Selective Proteolysis nSMOL - Trastuzumab analysis - nSMOLTM Antibody BA Kit Features nSMOL is Shimadzu's completely new and breakthrough technology that enables selective proteolysis…
Klíčová slova
nsmol, nsmoltrastuzumab, trastuzumabstructure, structureantibody, antibodyconfirmation, confirmationaccuracy, accuracynsmoltm, nsmoltmquantitation, quantitationpeptide, peptideiyptngytr, iyptngytrproteolysis, proteolysismrm, mrmlcms, lcmsaverage, averagefab
LCMS Bioanalysis of Antibody Drugs Using Fab-Selective Proteolysis nSMOL - Part 3 - Nivolumab analysis -
2017|Shimadzu|Aplikace
LAAN-A-LM-E118A Application News No. C147A nSMOLTM Antibody BA Kit LCMS Bioanalysis of Antibody Drugs Using Fab-Selective Proteolysis nSMOL - Part 3 - Nivolumab analysis - nSMOLTM Antibody BA Kit Features nSMOL is Shimadzu's completely new and breakthrough technology that…
Klíčová slova
nivolumab, nivolumabnsmol, nsmolstructure, structureantibody, antibodyaccuracy, accuracynsmoltm, nsmoltmpeptides, peptidesconfirmation, confirmationimmunological, immunologicaldrugs, drugsvalidation, validationaverage, averagequantitation, quantitationimmune, immunebioanalysis
LCMS Bioanalysis of Antibody Drugs Using Fab-Selective Proteolysis nSMOL - Part 3 - Nivolumab analysis -
2017|Shimadzu|Aplikace
LAAN-A-LM-E118A Application News No. C147A nSMOLTM Antibody BA Kit LCMS Bioanalysis of Antibody Drugs Using Fab-Selective Proteolysis nSMOL - Part 3 - Nivolumab analysis - nSMOLTM Antibody BA Kit Features nSMOL is Shimadzu's completely new and breakthrough technology that…
Klíčová slova
nivolumab, nivolumabnsmol, nsmolantibody, antibodystructure, structurensmoltm, nsmoltmaccuracy, accuracypeptides, peptidesconfirmation, confirmationimmunological, immunologicaldrugs, drugsvalidation, validationaverage, averageimmune, immunequantitation, quantitationbioanalysis
LCMS Bioanalysis of Antibody Drugs Using Fab-Selective Proteolysis nSMOL- Part 2 - Bevacizumab analysis -
2017|Shimadzu|Aplikace
LAAN-A-LM-E117A Application News No. C146A nSMOLTM Antibody BA Kit LCMS Bioanalysis of Antibody Drugs Using Fab-Selective Proteolysis nSMOL- Part 2 - Bevacizumab analysis - nSMOLTM Antibody BA Kit Features nSMOL is Shimadzu's completely new and breakthrough technology that enables…
Klíčová slova
antibody, antibodybevacizumab, bevacizumabconfirmation, confirmationstructure, structurequantitation, quantitationnsmol, nsmolhuman, humanmrm, mrmnsmoltm, nsmoltmaccuracy, accuracyftfsldtsk, ftfsldtskdrugs, drugsplasma, plasmaproteolysis, proteolysischromatograms