质谱在多属性监测分析中对肽图的作用不断扩大

采用肽图MAM检测可以为生物治疗的特征描述和后期开发监测带来效率--它们可以简化全球QC部署的方法转移。

生物制药实验室正在探索如何使用多属性监测（MAM）和LC-MS测定来监测药物开发过程中生物制品的关键质量属性（CQAs）。MAM检测提供了同时检测和测量多个CQAs的希望，这可以简化以前在平行、耗时的过程中进行的分析工作流程。

目前，有两种用于生物治疗分析的MAM方法被普遍实施。

• 单克隆抗体（mAb）亚单位质量的分析
• 蛋白质消化液中的多肽分析--多肽图谱工作流程

我以前讨论过部署亚单位蛋白质量MAM测定的优势，以实现更高的产量，简化操作流程，并确保测定的稳健性。然而，亚单位质量MAM测定在监测小的质量变化（如脱酰胺）方面的能力是有限的，而且当多个修饰位于同一亚单位片段上时，它们无法产生特定部位的信息。

对于这些情况，基于多肽的分析被视为补充性的工作流程。

肽图是QC产品发布的一个可靠的身份测试

高分辨率质谱和LC-QTof MS多肽图谱方法是生物治疗药物开发过程中深入表征蛋白质所不可或缺的，而光学检测则广泛用于QC产品发布过程中的多肽图谱特性测试。最近，LC-UV-MS多肽图谱方法也被开发出来，用于产品身份释放检测，利用MS检测所提供的选择性和特异性的优势。

在《美国药学评论》中，我参考了亚单位MAM分析的一篇文章1，罗氏研究人员也分享了他们自2002年以来使用LC-MS多肽映射身份释放检测聚乙二醇干扰素α-2a的成功。

最近，中国的研究人员建立了一个 生物治疗性mAbs的验证身份检测 使用Waters ACQUITY UPLC-TUV系统，该系统配备有 ACQUITY QDa Detector遵循的原则进行。 Empower 3 色谱数据软件.² 在这项研究中，监测了8个互补域（CDR）肽，并用于建立一个标志性的CDR图谱，该图谱可以在该生产基地生产的11种单克隆抗体（mAbs）中唯一地识别每个产品。展望未来，作者预计这种简单、经济、稳健的肽图谱方法将被用作常规的质量控制检测。

对多种产品质量属性的直接定量监测

肽图谱MAM方法的主要好处是它提供了对产品质量属性的特定地点的直接评估，这在过去的几年里受到了极大的关注。以下是其应用的更多例子。

• 安进公司一直在率先部署多肽图谱多属性方法，以简化生物治疗药物的开发和质量控制测试。在2015年的一份出版物中，安进公司的研究人员描述了他们利用高分辨率MS1分析监测多种产品属性的特征和工艺开发的努力，并分享了他们对多属性方法工作流程的设想，这种方法可以大大减少工艺开发和质量控制期间所需的测定数量。³
• 同样，罗氏诊断公司发表了关于多肽MAM的方法，用于高通量的样品制备，同时进行LC-MS分析，对脱酰胺化、异构化、氧化和糖基化进行量化。⁴

在这两项研究中，与传统的光学检测方法相比，使用多肽图谱MAM方法获得了相当的结果。

然而，使用这些研究中展示的高度复杂的研究级质谱仪和信息学工具的肽图MAM，对于受监管的后期开发和质量控制实验室来说，可能是相当大的挑战。

部署一个有利于质量控制的多肽图谱MAM平台方法

在最近一次对生物制药科学家的内部调查中，近70%的受访者表示，他们预计未来在规范的开发和质量控制中，质谱的使用会有显著增加。 然而，他们也看到，它被广泛采用的最大挑战在于克服在规范的实验室环境中操作和维护这些先进工具的高成本和复杂性，并确保一致的、强大的性能--以及解决数据完整性和合规性。

在2017年的一篇MAbs同行评审文章中，来自阿斯利康/MedImmune的科学家分享了他们根据ICH指南Q2R15开发和鉴定一种QC友好型MAM方法的成功经验，该方法使用了Waters ACQUITY QDa质量检测器，并将其用于支持下游工艺开发中的常规监测。在他们的研究中，他们的UPLC-TUV-MS系统在Empower 3软件下运行，提供自动数据采集、处理和报告。

在论文中，来自阿斯利康/MedImmune的作者评论说："与传统的高端质谱仪相比，[ACQUITY]QDa具有成本效益，而且非常容易操作和维护"。

许多生物制药公司正致力于开发分析平台解决方案，以支持常规生物制药分析，并能超越发现、开发和制造/质量控制管道的传统孤岛。因此，在采用多属性监测方法时，适合目的的部署、易用性和合规性都是需要尽早考虑的因素。

这些都是沃特世公司在开发分析技术时考虑的重要属性，如迷你LC-MS系统，无论你是从事生物制品开发还是质控工作，都可以用来有效监测多肽。

本系列的最后一篇文章将讨论MS在希望使用MAM测定的规范实验室中的机会。

请看我关于生物制药实验室使用MAM方法的其他文章。

• 从表征到后期开发、制造和质量控制。质谱法在生物治疗中的作用不断扩大
• 多属性监测。质谱分析在mAb亚单位分析中的作用不断扩大

参考文献。

1. Haberger et. al.电喷雾电离质谱法在质量控制实验室的应用。 Am Pharm Review.2016, 19(5).
2. Zhang et al.Development and Validation of a Peptide Mapping Method for the Characterization of Adalimumab with QDa Detector.Chromatographia2016, 79(7), 395-403.
3. 罗杰斯等人，开发一种定量质谱多属性方法，用于生物制品的特性、质量控制测试和处置。 MAbs.2015, 7(5),881-90.
4. Bomans等.半自动液相色谱质谱肽图对抗体修饰的多属性监测。 American Pharm.Review, 2016, 16-21.
5. Xu等人.基于四级道尔顿的多属性方法，用于治疗性蛋白质的产品特性、工艺开发和质量控制。 MAbs.2017, 9(7),1186-1196.

额外的资源。

1. 回放我们的点播网络研讨会，听取沃特世生物制药科学家Jing Fang和Robert Birdsall的发言。 “Monitoring Product and Process Attributes in Biopharmaceutical Development and QC.”
2. 阅读关于如何使用迷你LC-MS和质量检测的应用说明。 ACQUITY QDa Detector for monitoring peptides and glycans.