Development of Monoclonal Antibody Charge Variant Analysis Methods Using a BioResolve SCX mAb Column
Aplikace | 2019 | WatersInstrumentace
Monoklonální protilátky vykazují variabilitu náboje, která může ovlivnit jejich účinnost a bezpečnost. Charakterizace a sledování této heterogenity je klíčová pro kontrolu kvality biofarmaceutik a zajištění jejich biologické aktivity. Cation exchange chromatografie je díky vysokému izoelektrickému bodu protilátek nejvhodnější metodou pro analýzu jejich variant náboje.
Účelem této aplikované poznámky bylo vyvinout robustní metodiku pevnopH sodného gradientu pro cation exchange chromatografii monoklonálních protilátek s použitím kolony BioResolve SCX mAb a technologie AutoBlend Plus. Studie systematicky zkoumala vliv klíčových parametrů (pH, slop gradientu, délka gradientu, průtok, teplota, organické přísady, rozměry kolony) na kvalitu separace.
Vzorky: trastuzumab, adalimumab, bevacizumab (5 mg/ml) a cetuximab (1 mg/ml) v čisté vodě.
Chromatografický systém:
Klíčová pozorování při optimalizaci metodiky:
Metodika umožňuje:
Další rozvoj může zahrnovat:
Systematická optimalizace parametrů cation exchange chromatografie na koloně BioResolve SCX mAb s AutoBlend Plus představuje efektivní cestu k robustním metodám analýzy variant náboje mAb. Metoda nabízí vysoké rozlišení, reprodukovatelnost a flexibilitu v přenosu mezi formáty a laboratořemi.
Spotřební materiál, HPLC, LC kolony
ZaměřeníFarmaceutická analýza
VýrobceWaters
Souhrn
Význam tématu
Monoklonální protilátky vykazují variabilitu náboje, která může ovlivnit jejich účinnost a bezpečnost. Charakterizace a sledování této heterogenity je klíčová pro kontrolu kvality biofarmaceutik a zajištění jejich biologické aktivity. Cation exchange chromatografie je díky vysokému izoelektrickému bodu protilátek nejvhodnější metodou pro analýzu jejich variant náboje.
Cíle a přehled studie
Účelem této aplikované poznámky bylo vyvinout robustní metodiku pevnopH sodného gradientu pro cation exchange chromatografii monoklonálních protilátek s použitím kolony BioResolve SCX mAb a technologie AutoBlend Plus. Studie systematicky zkoumala vliv klíčových parametrů (pH, slop gradientu, délka gradientu, průtok, teplota, organické přísady, rozměry kolony) na kvalitu separace.
Použitá metodika a instrumentace
Vzorky: trastuzumab, adalimumab, bevacizumab (5 mg/ml) a cetuximab (1 mg/ml) v čisté vodě.
Chromatografický systém:
- ACQUITY UPLC H-Class Bio se silně iontoměnnou kolonkou BioResolve SCX mAb (3 μm) ve formátech 4.6 ×50 mm, 4.6 ×100 mm a 2.1 ×50 mm
- Detekce TUV při 280 nm s titanovou flow cell 5 mm
- Software Empower 3 s AutoBlend Plus Technology
- Mobilní fáze A,B: 100 mM MES (různé pH); C: 1 M NaCl; D: voda
Hlavní výsledky a diskuse
Klíčová pozorování při optimalizaci metodiky:
- pH mobilní fáze – zásadně ovlivňuje rozlišení kyselých a zásaditých form: zvýšení pH zvyšuje retenční sílu kyselých variant, snižuje zásaditých
- Gradientní slop – měřeno jako mM NaCl/CV: mírnější gradient (menší Δ koncentrace na CV) zlepšuje rozlišení až do praktického limitu, poté již nejsou výrazná zlepšení
- Délka gradientu – delší gradient zjemňuje slop a mírně zvyšuje kapacitu a poměr peak/valley, ale vyžaduje delší analýzy
- Průtok – při konstantním objemu gradientu měl malý vliv na rozlišení; při konstantní délce gradientu zvýšený průtok zjemní gradient a zlepší rozlišení
- Teplota – zvyšuje celkovou retenci podle van’t Hoffovy rovnice, ale nemění významně selektivitu ani poměr peak/valley; doporučuje se stabilní teplota pro reprodukovatelnost
- Organické přísady (isopropanol, methanol) – minimální vliv na selektivitu a rozlišení, indikuje slabou hydrofobní interakci
- Rozměry kolony – zdvojnásobení délky z 50 na 100 mm značně zlepšuje rozlišení při stejném slopu gradientu; užší I.D. kolony trpí vyšší postkolonní disperzí, je však užitečná při omezeném vzorku či nižším průtoku
Přínosy a praktické využití metody
Metodika umožňuje:
- Rychlé a reprodukovatelné oddělení variant náboje mAb
- Efektivní vývoj metod v jednotkách pH a molarity bez složité přípravy mobilních fází
- Snadné přenášení metody mezi formáty kolony a laboratořemi
Budoucí trendy a možnosti využití
Další rozvoj může zahrnovat:
- Využití gradientů pH pro jemnější selektivitu
- Volatilní mobilní fáze pro přímou hyphenaci s hmotnostní spektrometrií
- Automatizace a vysokopropustné platformy pro paralelní analýzy
- Modelování a prediktivní návrh metod pomocí experimentálních návrhů
Závěr
Systematická optimalizace parametrů cation exchange chromatografie na koloně BioResolve SCX mAb s AutoBlend Plus představuje efektivní cestu k robustním metodám analýzy variant náboje mAb. Metoda nabízí vysoké rozlišení, reprodukovatelnost a flexibilitu v přenosu mezi formáty a laboratořemi.
Reference
- Khawli LA et al. Charge variants in IgG1. mAbs. 2010;2(6):613–624
- Wang Q et al. Development of pH Gradient Mobile Phase Concentrates for Robust mAb Charge Variant Analysis. Waters Application Note 720006491EN, 2018
- Hlady V, Buijs J. Protein Adsorption on Solid Surfaces. Curr Opin Biotechnol. 1996;7(1):72–77
- Kittelmann J et al. Orientation of Monoclonal Antibodies in IEX Chromatography. J Chrom A. 2017;1510:33–39
- Lauber MA et al. New Particle Technology for Robust Charge Variant Analysis of mAbs. Waters Application Note 720006475EN, 2018
- Fekete S et al. IEX for Biopharmaceutical Characterization. J Pharm Biomed Anal. 2015;113:43–55
- Fekete S et al. Method Development for mAb Charge Variants in CEX, Part I. J Pharm Biomed Anal. 2015;102:33–44
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Development of pH Gradient Mobile Phase Concentrates for Robust, High Resolution mAb Charge Variant Analysis
2019|Waters|Aplikace
[ APPLICATION NOTE ] Development of pH Gradient Mobile Phase Concentrates for Robust, High Resolution mAb Charge Variant Analysis Qi Wang, Susan C. Rzewuski, and Matthew A. Lauber Waters Corporation, Milford, MA, USA APPLICATION BENEFITS ■■ ■■ INTRODUCTION Platform method…
Klíčová slova
bioresolve, bioresolvemab, mabvariant, variantmape, mapecharge, chargeconcentrates, concentratesinitial, initialscx, scxinfliximab, infliximabbatch, batchresolution, resolutionnist, nistadalimumab, adalimumabnote, notecurve
Designing a New Particle Technology for Robust Charge Variant Analysis of mAbs
2019|Waters|Aplikace
[ APPLICATION NOTE ] Designing a New Particle Technology for Robust Charge Variant Analysis of mAbs Matthew A. Lauber, Susan C. Rzewuski, Qi Wang, Hua Yang, Stephan Koza, MingCheng Xu, Mike Morris, Justin McLaughlin, Steve Shiner, and Bei Niu Waters…
Klíčová slova
variant, variantgrafting, graftingparticle, particlecharge, chargebatch, batchdesigning, designingbioresolve, bioresolvemabs, mabsmab, mabhydrophilicity, hydrophilicitytechnology, technologyseparations, separationsscx, scxadalimumab, adalimumabrobust
METHOD DEVELOPMENT OF IONIC-STRENGTH GRADIENT CATION EXCHANGE CHROMATOGRAPHY FOR MONOCLONAL ANTIBODY CHARGE VARIANT ANALYSIS
2019|Waters|Postery
METHOD DEVELOPMENT OF IONIC-STRENGTH GRADIENT CATION EXCHANGE CHROMATOGRAPHY FOR MONOCLONAL ANTIBODY CHARGE VARIANT ANALYSIS Authors: Hua Yang, Bill Warren and Stephan M. Koza Affiliations: Waters Corporation, Milford, MA 01757 INTRODUCTION Charge heterogeneity in therapeutic proteins including monoclonal antibodies (mAbs) needs…
Klíčová slova
charge, chargeimpact, impactionic, ionicstrength, strengthsalt, saltexchange, exchangedevelopment, developmentvariant, variantcation, cationmonoclonal, monoclonalacidic, acidichydrostatic, hydrostatichas, hasfactorial, factoriallength
Auto•Blend Plus Technology for Ion-Exchange Chromatography Method Development and Robustness Testing
2019|Waters|Aplikace
[ APPLICATION NOTE ] Auto•Blend Plus Technology for Ion-Exchange Chromatography Method Development and Robustness Testing Hua Yang, Bill Warren, and Stephan Koza Waters Corporation, Milford, MA, USA APPLICATION BENEFITS ■■ INTRODUCTION Auto•Blend™ Plus Technology Ion-exchange chromatography (IEX) is widely used…
Klíčová slova
blend, blendauto, autoplus, plussalt, saltmethod, methodvariant, variantrobustness, robustnessinitial, initialtechnology, technologycharge, chargegradient, gradientdevelopment, developmentexchange, exchangeminutes, minutestesting