同时监测多个生物制品,方法技巧来探寻!

   日期:2022-06-22     来源:仪器网    浏览:9    评论:0    
核心提示:Multi-Attribute Method(MAM)是基于质谱的一种自动化分析方法,可以实现在生物制品研发和生产过程中,用质谱方法一次进样同时监测多个产品质量属性(PQA),从而将质谱这一传统意义上用于研发的分析技术,应用于产品放行。
  Multi-Attribute Method(MAM)是基于质谱的一种自动化分析方法,可以实现在生物制品研发和生产过程中,用质谱方法一次进样同时监测多个产品质量属性(PQA),从而将质谱这一传统意义上用于研发的分析技术,应用于产品放行。如何可信地表征生物制品的关键质量属性(PQA)一直是生物制药企业MAM技术的核心问题。基于碰撞诱导解离(CID)的MAM工作流程通常需要结合互补的MS/MS技术用于鉴定氨基酸同分异构体等PQA。传统的ExD碎裂受限于过长的循环时间和低灵敏度,无法在单针进样的情况下实现相关PQA的MAM分析流程,而基于全新电子活化解离(EAD)的MAM技术,单针进样即可准确,快速,灵敏且可重现地分析生物制品的PQA,如氨基酸同分异构体等。
  
多质量属性监测MAM:
  
  MAM是一种功能强大的LC-MS方法,用于同时监测和量化生物制品的多个产品质量属性(PQA)或关键质量属性(CQA)。传统意义上,基于CID的MS/MS被用作鉴定的第 一步,然后使用基于MS或MS和MS/MS工作流进行量化。然而,基于CID的MS/MS方法不可能对发生脱酰胺化的肽段进行全序列确认,包括区分亮氨酸与异亮氨酸、天冬氨酸与异天冬氨酸(Asp vs. isoAsp)以及脆弱修饰(如糖基化)的定位。因此,基于CID的鉴定工作流程必须依赖于互补的MS/MS技术,在对所选物种进行量化之前,在单独的实验中使用其他更先进的仪器。我们可以使用基于EAD的平台方法5,6解决这一挑战,该方法能够在单针进样中使用MAM对PQA进行可靠、准确的识别、量化和监测(图1)。
  
       图1:基于EAD的MAM工作流程。ZenoTOF 7600系统提供的EAD平台方法1-4为序列确认和翻译后修饰(PTM)的识别提供了可靠的肽图结果,并能够区氨基酸分异构体。这是MAM获得这些PQA和CQA准确量化结果的先决条件。用于肽图分析的Biologics Explorer软件和用于PQA和CQA量化的符合合规要求的SCIEX OS软件的结合,使基于EAD的MAM工作流成为一个简化的单针进样过程。
  
基于EAD的MAM工作流的主要特点:
  
  1
  
  可靠的PQA识别和氨基酸异构体区分:单针进样的EAD平台方法可以区分氨基酸异构体和翻译后修饰(PTM),这对传统表征和MAM方法具有挑战性。
  
  2
  
  简化的数据流:可定制的PQA列表将Biologics Explorer软件中的肽图结果与符合合规性要求的SCIEX OS软件将PQA量化和监测关联起来。
  
  3
  
  强大的肽图软件:Biologics Explorer软件为肽图分析和PQA选择提供了强大的算法和优化的工作流。
  
  4
  
  合规性:PQA量化和监控。
  
MAM流程概述:


  
  图2:Biologics Explorer软件结合合规软件SCIEX OS的MAM工作流。在此流程中,使用Biologics Explorer软件从EAD DDA数据的肽图中非常可信地确定了mAb的PQA。选择感兴趣的PQA并将其导出到.txt文件,然后导入到使用SCIEX OS软件的分析模块创建的处理方法中。峰面积积分使用MQ4算法执行,然后创建用于相对PQA量化和监测的自定义模板。报告功能提供了许多用于自定义和选择不同文件格式的选项,例如word文档和pdf文档。
  
PQA的监控:
  
  分析模块提供了充分的灵活性,可以在处理方法中构建自定义公式,用于计算PQA的丰度百分比7-8。图3显示了VVSV肽段PQA的量化结果,该结果是通过将带有自定义公式的处理方法应用于NISTmAb对照品的3次重复进样,并持续给予加热压力而获得。考虑到定量结果的严格性,计算的百分比丰度在CID和EAD方法中均具有高度的重现性(%CV<10%)。
 
  

图3:SCIEX OS软件的分析模块对PQA的相对定量结果,图标列出了以NISTmAb为对照,热压情况下三次进样VVSV肽段的异构化和脱酰胺化峰面积的丰度百分比。
  
  从0天到10天持续给与加热压力,脱酰胺化程度Asp和不同isoAsp形式的百分比值显著增加。为了快速检查结果,SCIEX OS软件提供了用于可视化的度量图(图4A),或者可以使用其他绘图选项在Excel中导出和处理结果(图4B)。
  
  图4:MAM的可视化结果。图(A)和图(B)都展示了重复进样的PQA量化的重现性,以及MAM工作流监测PQA丰度百分比的能力,以用于不同时间节点研究。
  
  总结:
  
  1.PQA的可靠识别及氨基酸异构体的明确区分对于MAM的成功实施至关重要。
  
  2.通过基于EAD碎裂的DDA采集方法,可以区分脱酰胺作用中的Asp和isoAsp异构体,脱酰胺化是PQA的一个重要类别,可能影响药物的疗 效和安全性。
  
  3.通过现成的工作流程模板,Biologics Explorer软件实现了高效识别,该模板提供了可靠的肽图结果和可视化工具,能够将PQA列表导出到SCIEX OS软件进行量化。
  
  4.符合法规要求的SCIEX OS软件为PQA的峰提取和相对定量提供了强大的算法和工具。
  
  5.通过Biologics Explorer软件和合规的SCIEX OS软件之间的数据流,实现了从识别到量化的有效MAM工作流。
 
  
  
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       References
 
       1. Takashi Baba, Pavel Ryumin, Eva Duchoslav et al. (2021) Dissociation of biomolecules by an intense low-energy electron beam in a high sensitivity time-of-flight mass spectrometer. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 32(8):1964-1975.
 
       2. Comprehensive peptide mapping of biopharmaceuticals utilizing electron activated dissociation (EAD). SCIEX technical note, RUO-MKT-02-12639-B.
 
       3. A new electron activated dissociation (EAD) approach for comprehensive glycopeptide analysis of therapeutic proteins. SCIEX technical note, RUO-MKT-02-12980-A.
 
       4. An evaluation of single injection platform method for advanced characterization of protein therapeutics using electron activation dissociation (EAD). SCIEX technical note, RUO-MKT-02-13965-A.
 
       5. Differentiation of aspartic and isoaspartic acid using electron activated dissociation (EAD). SCIEX technical note, RUO-MKT-02-12550-B.
 
       6. Differentiation of leucine and isoleucine using electron activated dissociation (EAD). SCIEX technical note, RUO-MKT-02-12605-B.
 
       7. Compliant attribute monitoring for biopharmaceutical product quality attributes employing intact mass analysis. SCIEX technical note, RUO-MKT-02-11314-A.
 
       8. A liability study on oxidation using SCIEX OS software 1.7 for intact MAM. SCIEX technical note, RUO-MKT-02-11551-A.
  
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日期: 2022-06-22
标签: 质谱 分析方法 方法 生物制品 制品 生产过程
 
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