應用文集|鼎力相“柱”,步入「生物制藥質量屬性」的繽紛世界

生物治療蛋白是一類高度復雜的分子。該生產過程中將產生許多不同的蛋白異構體,因此,確保此類產品的質量至關重要。這意味著需要確認產品的正確生產、任何雜質均得到鑒定和定量,并且對蛋白的效價進行測定。了解不同類型的雜質和各自的風險構成了關鍵質量屬性 (CQA) 監測的基礎。
本應用文集分別從滴度測定篇、完整蛋白質和亞基純度篇、肽譜分析篇、氨基酸分析篇、多聚糖分析篇、聚集體篇和電荷異構體分析篇七個章節分別重點介紹一些適用于不同方面 CQA 監測的 HPLC 應用,同時為可能涉及的不同類型檢測中所需用到的液相色譜柱提供使用指導。

在生物治療藥物的生產過程中,滴度測定用于測量發酵液中目標蛋白的濃度。在以下兩種重要的情況下,需要進行準確的滴度測定。種情況是在克隆篩選過程中,僅選擇那些提供足量目標蛋白的轉染克隆細胞株。第二種情況是在發酵工藝的放大過程中監測目標蛋白質的濃度:細胞培養基條件的優化和佳收獲時間的確定依靠準確的滴度測定。
反相色譜仍然是色譜工作者“武器庫"中有價值的工具之一。這是一種廣為人知的技術,依賴于分析物和固定相之間的疏水相互作用。對于完整蛋白,該技術使用有機溶劑作為流動相進行梯度洗脫。在這些條件下,分子很可能發生變性。這是一種靈敏的分析技術,因為樣品保留在色譜柱上得到濃縮,且適用于質譜分析。因此,該技術適用于測定完整蛋白質的精確質量。
肽譜分析是一種強大的技術,可用于全面鑒定蛋白質的一級結構,還能夠區分蛋白質內異構體的準確位點。由于生物治療蛋白的一級結構或氨基酸序列是已知的,因此能夠預測在使用酶(例如胰蛋白酶)酶解蛋白質時將生成的片段。胰蛋白酶通過水解賴氨酸或精氨酸,以及除脯氨酸以外的任何其他氨基酸之間的鍵,將蛋白質分解成片段。使用這種方法,曲妥珠單抗將被分解成 62 種單獨的片段,并且高分離度反相分離能夠將這些物質分離成經典的“指紋"色譜圖。將分離與質譜檢測相結合,能夠將肽譜分析色譜圖中觀察到的實際的峰,與分析軟件預測的預期片段相關聯。
確定蛋白質的氨基酸組成是一種成熟的技術,該技術通常與其他技術一起使用以確認正確的結構。在分析之前,通常利用酸水解使蛋白質水解成氨基酸。氨基酸也是用于制備生物治療蛋白的細胞培養基中的關鍵成分。通常需要監測發酵反應期間各種氨基酸的消耗量,因此可以使用相同的色譜方法。
糖基化是一種重要的翻譯后修飾,因為多聚糖在蛋白質識別和生物治療藥物療效方面起著關鍵作用。生物治療蛋白的生產需要采用哺乳動物細胞系。糖基化途徑非常復雜,而且并非所有克隆都能產生所需的糖譜。監管機構認為這是一項重大挑戰,并就如何確定糖指紋圖譜提供了指導,包括使用特定的酶 PNGase F 切割 N-糖,用熒光試劑標記它們以提高檢測靈敏度,然后使用親水相互作用色譜 (HILIC) 柱(通常與熒光檢測器結合使用,但也可使用質譜)將它們分離。
蛋白質經常容易由于環境條件刺激而發生聚集,形成二聚體和大分子量低聚物或高階結構。這在生物治療蛋白的生產中尤其成問題,因為目標蛋白要經受可能誘導聚集的多種條件。這些條件包括發酵過程中溫度和濃度的變化,以及下游處理過程中 pH 和濃度的變化。甚至剪切力(來自葉輪葉片、攪拌器和其他工程設備)也可能導致與應力相關的聚集。聚集體,特別是分子量非常大的多聚體以至亞可見顆粒的存在,可能會對健康有害。因此,先決條件是量化和確定聚集水平,并予以限制。
由于存在帶正電荷和帶負電荷的氨基酸以及帶負電荷的多聚糖(唾液酸),意味著大分子蛋白質作為多電荷物質存在,并且有幾種副反應可導致凈電荷變化??贵w抗原結合區內的異構體對功能的影響可能更為重大。
結語
Agilent AdvanceBio 色譜柱經過精心設計和制造,能夠在分析高度復雜的生物治療分子以及監測它們的純度、效價和其他關鍵質量屬性時為您提供可靠的結果。
“碼"上下載,即刻獲取
文集相“柱",實驗有“譜"
活動規則:
掃描下側二維碼,即可免費獲取
生物色譜柱關鍵質量屬性文集免費下載應用文集。
安捷倫“柱"力生物制藥關鍵質量屬性分析

