单克隆抗体药物电荷异质性检测的关键质量属性（CQA）

时间：2021.11.13作者： 浏览次数：400

单克隆抗体在生产和储存过程中会产生大量的修饰和降解，如氧化脱酰胺、糖基化、C端赖氨酸截断、N端焦谷氨酸环化、二硫键修饰、序列化，理论上这些异质性的组合可以产生约 108 种单克隆抗体分子的异构体。当电荷基团的数目或结构发生变化时，会造成抗体在电荷分布上的异质性，从而影响抗体。药物的生物活性、药代动力学、免疫原性和结构稳定性将对其临床使用的有效性、安全性和保质期产生重大影响。而抗体药物电荷异质性的检测也是整个生产过程的一个重要指标/关键质量属性（CQA）。单克隆抗体（以下简称“单克隆抗体”）电荷异质性的检测是基于对单克隆抗体电荷差异的分离和检测。常用的检测方法包括电聚焦凝胶电泳（IEF）和阳离子交换色谱（CEX）。)、阴离子交换色谱、毛细管等电聚焦(CIEF)、成像毛细管等电聚焦()等。与主峰相比，这些变异峰通常称为酸性峰()和碱性峰()。单克隆抗体（以下简称“单克隆抗体”）电荷异质性的检测是基于对单克隆抗体电荷差异的分离和检测。常用的检测方法包括电聚焦凝胶电泳（IEF）和阳离子交换色谱（CEX）。)、阴离子交换色谱、毛细管等电聚焦(CIEF)、成像毛细管等电聚焦()等。与主峰相比，这些变异峰通常称为酸性峰()和碱性峰()。单克隆抗体（以下简称“单克隆抗体”）电荷异质性的检测是基于对单克隆抗体电荷差异的分离和检测。常用的检测方法包括电聚焦凝胶电泳（IEF）和阳离子交换色谱（CEX）。)、阴离子交换色谱、毛细管等电聚焦(CIEF)、成像毛细管等电聚焦()等。与主峰相比，这些变异峰通常称为酸性峰()和碱性峰()。

毛细管等电聚焦 (CIEF) 根据等电点 (, pI) 的差异分离和检测抗体。pI 值反映了蛋白质药物电荷和空间构象的均匀性。目前，CIEF是表征抗体电荷异质性的主要方法，但CIEF分离电荷异质性后，很难收集馏分进行鉴定。因此，CIEF 通常用于监测电荷异质性，不能用于识别。尽管质谱（MS）检测广泛用于单克隆抗体的表征和鉴定，但在线连接CIEF和MS非常困难。CIEF 分离的每个电荷异质峰的在线识别对于表征抗体电荷异质性非常有用。的。

美国CMP公司（深圳市永道致远科技有限公司全资子公司）发明了-II离子源，完美解决了CIEF与MS的连接问题，实现了抗体全自动电荷异质性第一次吃药。在线质谱大大提高了质谱分析抗体药物电荷异质性的效率和准确性。

这是去年与百时美施贵宝合作发表在该杂志上的单克隆抗体药物电荷异质性分析的应用文献。基于电渗流泵（Type II CE-MS离子源）驱动的新型毛细管电泳质谱，开发并优化了CIEF-MS在线分析完整单克隆抗体药物电荷异质性的方法，以及分析了几个典型的单克隆抗体药物实例。

文章首先建立了全自动cIEF-MS分析方法，然后从两性电解质的组成和配比、鞘液的组成和各组分的配比、碱、碱等多方面对建立的方法进行了研究和优化。阴极液和样品的进样量、甘油、cIEF和MS参数等的影响，在方法建立和参数优化后验证整个系统的性能。

经过cIEF-MS方法的建立和优化，作者利用该方法对4种单克隆抗体——贝伐单抗()、曲妥珠单抗()、英夫利昔单抗()、西妥昔单抗()进行了完整分子水平的电荷异质性分析分别进行了。结果表明，cIEF-MS和-UV分析得到的酸碱峰的数量和比例在分离方面比较一致。

经质谱分析，()显示为碱性变体与赖氨酸修饰和焦谷氨酸修饰相匹配，酸性变体与脱酰胺修饰相匹配；

贝伐珠单抗CIEF-MS分析结果

曲妥珠单抗 () 显示了与脱酰胺修饰相匹配的两个酸性变体；

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曲妥珠单抗 cIEF-MS 分析结果图

英夫利昔单抗质谱解卷积后，两个基峰为两个和一个赖氨酸修饰的碱性变体，酸性峰与脱酰胺修饰相匹配。

英夫利昔单抗的 CIEF-MS 分析结果

西妥昔单抗 () 因其高度复杂的糖基化修饰和其他异质性而难以分离。虽然结构复杂，但建立和优化的 cIEF-MS 方法仍然可以很好地分离其 8 个电荷变体（3 个基峰和 5 个酸峰），这不仅与 -UV 的结果一致，而且在文学。一致，充分展示了基于永道致远新型CE-MS混合技术的cIEF-MS方法的高分离效率和高分辨率。然而，由于西妥昔单抗的复杂糖基化，质谱获得的分子量信息不足以反映修饰。如果要进一步实现对西妥昔单抗电荷异质性的分析，需要在亚基水平上进行。

西妥昔单抗 CIEF-MS 分析结果图

本文首次利用永道致远新型电渗流泵驱动的基于超低流量鞘液界面的cIEF-MS方法，对四种常见单克隆抗体药物进行了完整的分子级在线电荷异质性分析。电荷异质性分析提供了更强大的方法和更多的可能性，与其他分析方法相辅相成，相互印证。

长荣在其卓越的性能-II CE-MS组合技术的基础上，开发了全球首创的“新型毛细管等电聚焦电泳联合质谱（cIEF-MS）技术，首次实现了全自动在线质谱分析”。抗体药物电荷异质性分析大大提高了抗体药物电荷异质性质谱分析的效率和准确度，得到了全球生物制药行业的高度认可。

此次与永道致远专门针对“抗体鸡尾酒疗法电荷异质性研究”开展了直播，有效解决了广大生物制药研发面临的问题。

4 月 17 日（本周五) 10:00 am

夏强伟博士是深圳市永道致远科技有限公司的创始人，博士。西雅图华盛顿大学细胞与分子生物学博士。他是美国一家制药公司分析化学部的科学家。开始在国际知名期刊《mAbs》发表文章，开始时担任助理编辑，并受邀担任科学期刊公司《毛细管电泳与质谱》一书的主编，图书出版公司。2013年开始从事毛细管电泳和电喷雾质谱（CE-MS）产品开发。他创办的美国CMP质谱技术有限公司在CE-MS领域取得重大突破，用于 CE-MS。II型离子源产品在世界顶级生物制药公司的生物药物质量分析表征和临床前药物代谢分析中发挥着重要作用。夏博士带领CMP质谱技术有限公司与全球多家分析仪器公司进行了多方面的合作。2018年初，CMP质谱技术公司与安捷伦科技正式签署全球通用营销协议，为全球生物制药和生命科学用户提供最先进的CE-MS技术平台。夏博士带领CMP质谱技术有限公司与全球多家分析仪器公司进行了多方面的合作。2018年初，CMP质谱技术公司与安捷伦科技正式签署全球通用营销协议，为全球生物制药和生命科学用户提供最先进的CE-MS技术平台。夏博士带领CMP质谱技术有限公司与全球多家分析仪器公司进行了多方面的合作。2018年初，CMP质谱技术公司与安捷伦科技正式签署全球通用营销协议，为全球生物制药和生命科学用户提供最先进的CE-MS技术平台。

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