Critical Quality Attribute Monitoring of mAbs at the Intact and Subunit Levels Using a Cost-Effective, Simple and Robust LC/MS Solution
Aplikace | 2019 | Agilent TechnologiesInstrumentace
Rekombinantní monoklonální protilátky (mAbs) patří k nejrychleji rostoucí skupině bioterapeutik. Jejich vysoká strukturní komplexita vyžaduje systematické sledování kritických kvalitativních atributů (CQAs), zejména molekulové hmotnosti a glykosilačního profilu. Robustní, jednoduché a cenově efektivní metody pro QC prostředí usnadňují vývoj a výrobu mAb.
Cílem Application Note bylo ověřit použití systému Agilent InfinityLab LC/MSD XT (jednokvadruplový LC/MS, m/z 10–3 000) pro rychlou a přesnou detekci molekulové hmotnosti mAb na úrovni intact proteinu i subjednotek. Pro test byly zvoleny dvě protilátky: standardní NISTmAb a imunoglobulin G1 (mAb1). Ke vzorkům aplikovali čtyři přípravy: ředění intact proteinu, enzymatickou deglykosylaci (PNGase F), štěpení IdeS (FabRICATOR) a částečnou redukci (DTT).
Analytická chromatografie:
MS detekce:
Software:
1) Intact proteiny: částečný ionizační obal v rozsahu 2 000–3 000 m/z. Deconvoluce identifikovala u NISTmAb pět hlavních glykoform (G0F–G2F) s chybou –21 až –136 ppm a u mAb1 tři glykoformy s chybou –47 až –54 ppm.
2) Deglykosylace: kolaps glykoform na jeden hlavní vrchol (MW ~145 kDa). Chyba pro NISTmAb –7,5 Da/–52 ppm, pro mAb1 +0,2 Da/1 ppm.
3) IdeS štěpení: vznik subjednotek Fc/2 (~25 kDa) a F(ab’)₂ (~98 kDa). U Fc/2 tři glykoformy s chybou –0,9 až –1,3 Da; F(ab’)₂ vrchol bez modifikací s chybou –2,3 až –5,9 Da.
4) Částečná redukce: vznik lehkého řetězce (~23 kDa) s chybou –1,0 až –1,2 Da a těžkého řetězce (~51 kDa) s glykoformami G0F–G2F chybou –4 až +38 ppm.
Celkově systém dosáhl mass error <±70 ppm u většiny vzorků.
Systém Agilent InfinityLab LC/MSD XT prokázal spolehlivou a přesnou detekci intact mAb i jejich subjednotek s nízkou hmotnostní chybou a jednoduchou obsluhou. Metoda představuje efektivní nástroj pro QC prostředí v biopharmaceutickém průmyslu.
LC/MS, LC/SQ
ZaměřeníFarmaceutická analýza
VýrobceAgilent Technologies
Souhrn
Význam tématu
Rekombinantní monoklonální protilátky (mAbs) patří k nejrychleji rostoucí skupině bioterapeutik. Jejich vysoká strukturní komplexita vyžaduje systematické sledování kritických kvalitativních atributů (CQAs), zejména molekulové hmotnosti a glykosilačního profilu. Robustní, jednoduché a cenově efektivní metody pro QC prostředí usnadňují vývoj a výrobu mAb.
Cíle a přehled studie
Cílem Application Note bylo ověřit použití systému Agilent InfinityLab LC/MSD XT (jednokvadruplový LC/MS, m/z 10–3 000) pro rychlou a přesnou detekci molekulové hmotnosti mAb na úrovni intact proteinu i subjednotek. Pro test byly zvoleny dvě protilátky: standardní NISTmAb a imunoglobulin G1 (mAb1). Ke vzorkům aplikovali čtyři přípravy: ředění intact proteinu, enzymatickou deglykosylaci (PNGase F), štěpení IdeS (FabRICATOR) a částečnou redukci (DTT).
Použitá metodika a instrumentace
Analytická chromatografie:
- Kolona PLRP-S 1000 Å, 2,1×50 mm, 5 µm
- Mobilní fáze A: H₂O + 0,1 % form. kys.
- Mobilní fáze B: ACN + 0,1 % form. kys.
- Teplota kolony 80 °C, průtok 0,5 mL/min
MS detekce:
- Agilent LC/MSD XT s Jet Stream zdrojem
- Suchý plyn 12 L/min (350 °C), plášťový plyn 11 L/min (360 °C)
- Napětí kapiláry 4 500 V, trysky 2 000 V
- Skenovací oblast intact mAb 1 000–3 000 m/z, subjednotky 500–3 000 m/z
Software:
- OpenLab ChemStation C.01.09 pro akvizici a dekonvoluci
Hlavní výsledky a diskuse
1) Intact proteiny: částečný ionizační obal v rozsahu 2 000–3 000 m/z. Deconvoluce identifikovala u NISTmAb pět hlavních glykoform (G0F–G2F) s chybou –21 až –136 ppm a u mAb1 tři glykoformy s chybou –47 až –54 ppm.
2) Deglykosylace: kolaps glykoform na jeden hlavní vrchol (MW ~145 kDa). Chyba pro NISTmAb –7,5 Da/–52 ppm, pro mAb1 +0,2 Da/1 ppm.
3) IdeS štěpení: vznik subjednotek Fc/2 (~25 kDa) a F(ab’)₂ (~98 kDa). U Fc/2 tři glykoformy s chybou –0,9 až –1,3 Da; F(ab’)₂ vrchol bez modifikací s chybou –2,3 až –5,9 Da.
4) Částečná redukce: vznik lehkého řetězce (~23 kDa) s chybou –1,0 až –1,2 Da a těžkého řetězce (~51 kDa) s glykoformami G0F–G2F chybou –4 až +38 ppm.
Celkově systém dosáhl mass error <±70 ppm u většiny vzorků.
Přínosy a praktické využití metody
- Rychlá příprava vzorků a analýza intact a subunit úrovně mAb
- Vysoká robustnost a jednoduchá obsluha vhodná pro QC laboratoře
- Cenová efektivita díky jednokvadruplovému systému
- Schopnost sledovat molekulovou hmotnost i glykoformní profil v jednom běhu
Budoucí trendy a možnosti využití
- Integrace s automatizovanou přípravou vzorků pro vyšší throughput
- Rozšíření metody na další biologické formy (Fc-fúze, bispecifické protilátky)
- Využití pro stabilitní studie a charakterizaci biosimilars
- Možnosti spojení s iontovou mobilitou pro zlepšení separace izobarických forem
Závěr
Systém Agilent InfinityLab LC/MSD XT prokázal spolehlivou a přesnou detekci intact mAb i jejich subjednotek s nízkou hmotnostní chybou a jednoduchou obsluhou. Metoda představuje efektivní nástroj pro QC prostředí v biopharmaceutickém průmyslu.
Reference
- Liu P. et al. Rapid Commun Mass Spectrom. 2019, 33(1), 31–40.
- OpenLab CDS ChemStation Edition with Content Management Systems User's Guide, Agilent, M8301-90089 Rev.B.
- OpenLab CDS ChemStation Edition C.01.09, Guide for Administrators, Agilent, M8305-90019 Rev.B.
- Kilpatrick E.L. et al. Protein Expression Purif. 2012, 85, 94–99.
- Profiling Glycosylation of Monoclonal Antibodies at Three Levels Using the Agilent 6545XT LC/Q-TOF, Agilent, 5991-8796EN.
Podobná PDF
Intact & Subunit Analysis Using Reversed Phase - Agilent BioHPLC Columns Application Compendium
2020|Agilent Technologies|Příručky
Agilent-NISTmAb Intact & Subunit Analysis Using Reversed Phase Agilent BioHPLC Columns Application Compendium Contents Agilent-NISTmAb Standard (P/N 5191-5744; 5191-5745) was aliquoted from NISTmAb RM 8671 batch. Quality control (QC) testing is performed using Agilent LC-MS system. QC batch release test…
Klíčová slova
counts, countsmab, mabherceptin, herceptinintact, intactpage, pagecontents, contentsbonds, bondsback, backdeglycosylated, deglycosylatedmass, massdeconvoluted, deconvolutedides, idesamu, amubravo, bravoassaymap
Agilent BioHPLC Columns - Characterization of NIST Monoclonal Antibody Critical Quality Attributes - Application Compendium
2019|Agilent Technologies|Příručky
Agilent BioHPLC Columns Characterization of NIST Monoclonal Antibody Critical Quality Attributes Application Compendium Contents Agilent-NISTmAb Standard (P/N 5191-5744; 5191-5745) was aliquoted from NISTmAb RM 8671 batch. Quality control (QC) testing is performed using Agilent LC-MS system. QC batch release test…
Klíčová slova
mab, mabglycan, glycanadvancebio, advancebiocounts, countsmapping, mappingpeptide, peptideagilent, agilentmonoclonal, monoclonalglycans, glycansmin, mincolumn, columnmass, massprotein, proteinnistmab, nistmabassaymap
An Integrated Workflow for Intact and Subunits of Monoclonal Antibody Accurate Mass Measurements
2018|Agilent Technologies|Aplikace
An Integrated Workflow for Intact and Subunits of Monoclonal Antibody Accurate Mass Measurements Application Note Biotherapeutics and Biosimilars Authors Introduction Shuai Wu and Maryann Shen Monoclonal antibody (mAb) based entities represent a rapidly growing class of biologics that require extensive…
Klíčová slova
counts, countsmab, mabherceptin, herceptindeglycosylated, deglycosylatedbonds, bondsides, idesassaymap, assaymapnist, nistbravo, bravoantibody, antibodyintact, intactaffinity, affinitymass, massdeconvoluted, deconvolutedtwo
Profiling Glycosylation of Monoclonal Antibodies at Three Levels Using the Agilent 6545XT AdvanceBio LC/Q‑TOF
2018|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Biotherapeutics and Biosimilars Profiling Glycosylation of Monoclonal Antibodies at Three Levels Using the Agilent 6545XT AdvanceBio LC/Q‑TOF Author Introduction David L. Wong Agilent Technologies, Inc. Santa Clara, CA, USA Monoclonal antibodies (mAbs) and their derivatives represent a very…
Klíčová slova
glycan, glycanglycoforms, glycoformsmab, mabnistmab, nistmabquantitation, quantitationintact, intactglycans, glycansagilent, agilentassaymap, assaymapadvancebio, advancebiomapping, mappingbioconfirm, bioconfirmbravo, bravocounts, countsdeconvoluted