從早期研發(fā)、表征分析、工藝優(yōu)化到CMC、QC 分析，生物藥在每一個(gè)環(huán)節(jié)均存在著復(fù)雜性和不確定性，賽默飛高分辨質(zhì)譜生物制藥解決方案提供穩(wěn)定準(zhǔn)確的分析方法，為您的藥品申報(bào)上市保駕護(hù)航。

 

一、蛋白表征分析

01一級(jí)結(jié)構(gòu)分析

分子量測(cè)定

基于Orbitrap超高分辨質(zhì)譜測(cè)得的分子量更接近實(shí)際值，且能夠準(zhǔn)確分辨質(zhì)量相近的成分^[1,2]，以更加嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)表征蛋白。

 

02一級(jí)結(jié)構(gòu)分析

肽圖分析

一級(jí)結(jié)構(gòu)分析—肽圖分析，生物藥的氨基酸序列是其生物活性、臨床療效的物質(zhì)基礎(chǔ)，確保序列與預(yù)期一致是首要條件。且氨基酸的翻譯后修飾可能會(huì)影響其親和力和生物學(xué)活性，鑒定修飾的類型和位置可作為生物藥CQA評(píng)定的重要指標(biāo)。

圖1. Orbitrap能夠獲得多肽更加準(zhǔn)確的一級(jí)精確質(zhì)量和二級(jí)豐富的碎片離子

通過Orbitrap超高分辨質(zhì)譜儀能夠獲得多肽更加準(zhǔn)確的一級(jí)精確質(zhì)量和豐富的二級(jí)碎片信息，為生物藥的氨基酸和翻譯后修飾表征提供強(qiáng)有力的支撐。

 

03一級(jí)結(jié)構(gòu)分析

糖型分析

一級(jí)結(jié)構(gòu)分析—糖型分析，糖基化對(duì)生物藥的療效、穩(wěn)定性、免疫原性具有重要的影響。面對(duì)結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜的寡糖，賽默飛集結(jié)優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品解決這一難題。

 

方案一、游離糖型LC-MS分析完整解決方案

經(jīng)典的LC-MS分析流程，釋放糖鏈，糖鏈標(biāo)記，熒光對(duì)糖鏈進(jìn)行定量，高分辨質(zhì)譜進(jìn)行糖鏈結(jié)構(gòu)鑒定。

 

方案二、游離糖型IC-MS分析完整解決方案

對(duì)于高含量的唾液酸蛋白，2AB標(biāo)記過程中會(huì)導(dǎo)致脫唾液酸化^[3]，而賽默飛優(yōu)勢(shì)產(chǎn)品離子色譜和質(zhì)譜聯(lián)用的方案無需糖型衍生化復(fù)雜的樣品前處理過程，實(shí)現(xiàn)對(duì)未衍生化糖型的直接定量和定性，減少樣品在標(biāo)記過程中唾液酸的降解。

 

04高級(jí)結(jié)構(gòu)分析

氫氘交換質(zhì)譜法（HDX-MS）

高級(jí)結(jié)構(gòu)分析—氫氘交換質(zhì)譜法（HDX-MS），對(duì)樣品的要求比較低，不需要結(jié)晶，溶液狀態(tài)即可；對(duì)緩沖鹽，輔料等干擾物質(zhì)的容忍性比較高；可以保證蛋白或者蛋白復(fù)合物在天然非變性狀態(tài)下進(jìn)行測(cè)定；能夠?qū)崿F(xiàn)從完整水平、局部水平以及單個(gè)氨基酸的水平上獲得詳細(xì)信息，使得最終的蛋白質(zhì)高級(jí)結(jié)構(gòu)的信息更加全面和準(zhǔn)確。

圖2.氫氘交換質(zhì)譜法完整解決方案

 

二、生物藥宿主細(xì)胞殘留蛋白（HCPs）分析

HCPs的存在主要影響藥物的安全性和有效性，基于Orbitrap高靈敏度和寬的動(dòng)態(tài)范圍，可實(shí)現(xiàn)對(duì)未知HCPs的高通量定性和定量。與ELISA方法相比開發(fā)周期更短，兼顧定性和定量，圖3為針對(duì)極低含量HCPs的完整解決方案。

圖3.基于LC-MS/MS方法對(duì)低含量的HCPs進(jìn)行準(zhǔn)確的定性和定量

 

三、生物藥的生物分析

對(duì)于大分子的生物藥而言，基于質(zhì)譜定量方法相比于Ligand Binding Assays方法具有同時(shí)定性和定量、高特異性、開發(fā)周期短的優(yōu)勢(shì)；與三重四極桿質(zhì)譜相比，除具有可媲美的定量能力外，能夠監(jiān)測(cè)生物藥體內(nèi)生物轉(zhuǎn)化的優(yōu)勢(shì)。針對(duì)生物藥完整蛋白水平和多肽水平定量的完整解決方案如圖4，其定量限和線性范圍遠(yuǎn)高于實(shí)際需求。

圖4.基于LC-MS和LC-MS/MS對(duì)重組生物藥生物分析的完整解決方案

 

四、多質(zhì)量屬性方法工作流程MAM

 

1個(gè)工作流程：

HR MAM是1個(gè)高分辨率高質(zhì)量精度，實(shí)現(xiàn)從研發(fā)直至質(zhì)量控制（QC）階段產(chǎn)品質(zhì)量屬性的全面表征和監(jiān)控的工作流程。

 

2個(gè)軟件：

其中包含2個(gè)軟件：Biopharma Finder找出關(guān)鍵質(zhì)量屬性，Chromeleon變色龍實(shí)現(xiàn)儀器控制及數(shù)據(jù)采集分析并具備強(qiáng)大的合規(guī)性。

 

3個(gè)要素：

3個(gè)要素：質(zhì)量屬性表征；質(zhì)量屬性監(jiān)控以及未知組分檢測(cè)。最終實(shí)現(xiàn)一套方案能夠?qū)崿F(xiàn)多種傳統(tǒng)分析方法檢測(cè)結(jié)果，真正的化繁為簡。

圖5. 基于Orbitrap超高分辨質(zhì)譜的多重關(guān)鍵質(zhì)量屬性（HR-MAM）完整解決方案

目前某國際創(chuàng)新生物制藥巨頭已將HR MAM用于質(zhì)量控制階段^[4]，以及美國監(jiān)管機(jī)構(gòu)最近在AC上發(fā)表對(duì)MAM方法的評(píng)估^[5]，極大推進(jìn)高分辨質(zhì)譜用于生物藥在生產(chǎn)質(zhì)量控制實(shí)際應(yīng)用的進(jìn)程。

 

 

總結(jié)

基于Orbitrap超高分辨質(zhì)譜儀于生物制藥的完整解決方案，高效、快速、準(zhǔn)確, 從藥物表征到生產(chǎn)流程全方wei助力新藥上市。

 

參考資料：

[1]. He J, Su D, Ng C, et al. High-resolution accurate-mass mass spectrometry enabling in-depth characterization of in vivo biotransformations for intact antibody-drug conjugates[J]. Analytical chemistry, 2017, 89(10): 5476-5483.

[2]. Schachner L, Han G, Dillon M, et al. Characterization of chain pairing variants of bispecific IgG expressed in a single host cell by high-resolution native and denaturing mass spectrometry[J]. Analytical chemistry, 2016, 88(24): 12122-12127.

[3]. Szabo Z, Thayer J R, Reusch D, et al. High performance anion exchange and hydrophilic interaction liquid chromatography approaches for comprehensive mass spectrometry-based characterization of the N-glycome of a recombinant human erythropoietin[J]. Journal of proteome research, 2018, 17(4): 1559-1574

[4]. Rogers R S, Nightlinger N S, Livingston B, et al. Development of a quantitative mass spectrometry multi-attribute method for characterization, quality control testing and disposition of biologics[C]//MAbs. Taylor & Francis, 2015, 7(5): 881-890.

[5]. Rogstad S, Yan H, Wang X, et al. Multi-Attribute Method for Quality Control of Therapeutic Proteins[J]. Analytical Chemistry, 2019, 91(22): 14170-14177.

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