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建立和驗(yàn)證基于Native SEC-MS流程分析半胱氨酸偶聯(lián)ADC藥物關(guān)鍵質(zhì)量屬性
來源:waters | 作者:WATERS | 發(fā)布時間: 2024-12-02 | 312 次瀏覽 | 分享到:

在生物醫(yī)藥領(lǐng)域，抗體偶聯(lián)藥物（ADC）作為一類重要的腫瘤治療藥物，其研發(fā)和優(yōu)化過程離不開質(zhì)量分析。近日，一項(xiàng)關(guān)于非變性尺寸排阻色譜-質(zhì)譜聯(lián)用（nSEC-MS）技術(shù)的新研究，為分析半胱氨酸偶聯(lián)ADCs中的藥物與抗體比例（DAR）及藥物負(fù)載分布（DLD）提供了準(zhǔn)確的方法。



這項(xiàng)研究由多家機(jī)構(gòu)合作完成，并在《Journal of Chromatography B》雜志上發(fā)表。研究團(tuán)隊與沃特世合作，創(chuàng)新性地建立了一種基于臺式液質(zhì)聯(lián)用平臺BioAccord的nSEC-MS工作流程，實(shí)現(xiàn)了對不同化學(xué)類型和藥物載荷水平的半胱氨酸偶聯(lián)ADCs的藥物抗體偶聯(lián)比（Drug-to-antibody ratio, DAR）和藥物載荷分布（Drug-load distribution, DLD）的定量監(jiān)測。這是嚴(yán)格按照ICH Q2指南通過獨(dú)立實(shí)驗(yàn)室間共同驗(yàn)證的nSEC-MS方法，結(jié)果表明該方法適用于ADC的質(zhì)量控制、放行和穩(wěn)定性測試中的DAR和DLD常規(guī)分析。

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圖1. 文獻(xiàn)封面。

ADC的效力在很大程度上取決于連接到單抗上的藥物平均數(shù)量，即DAR。同時，DLD也影響著ADC的治療窗口，決定了在不引起毒性作用的前提下，能夠有效治療疾病的藥物劑量范圍。因此，DAR和DLD作為關(guān)鍵質(zhì)量屬性（CQA），其控制對于確保制造一致性和產(chǎn)品質(zhì)量至關(guān)重要。

傳統(tǒng)的ADC藥物，如采用半胱氨酸或賴氨酸殘基進(jìn)行偶聯(lián)，具有較高的異質(zhì)性。這種異質(zhì)性導(dǎo)致不同DAR和DLD的ADC藥物存在差異。半胱氨酸偶聯(lián)ADC的DAR和DLD測定常用方法包括疏水相互作用色譜（HIC）和反相液相色譜（RPLC）。然而，這些方法存在分離效果不佳、靈敏度不足等問題。相比之下，nSEC-MS技術(shù)具有更高的穩(wěn)定性和真實(shí)性，能夠準(zhǔn)確反映DAR和DLD的值，既不受藥物疏水性的影響，也不受分離效果不佳或共洗脫現(xiàn)象的干擾。此外，該技術(shù)的分析時間更短，操作更簡便，有利于在質(zhì)量控制（QC）環(huán)境中廣泛應(yīng)用。


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建立nSEC-MS工作流程

BioAccord臺式質(zhì)譜儀，憑借其性能和簡單易用性，正逐漸成為質(zhì)量研究和生產(chǎn)領(lǐng)域的理想選擇。為了能將nSEC-MS更廣泛地應(yīng)用于質(zhì)量控制（QC）環(huán)境，尤其是常規(guī)放行檢測或監(jiān)測，研究者們開發(fā)了基于BioAccord系統(tǒng)的新型nSEC-MS工作流程。

  • 在該研究中，研究團(tuán)隊首先基于BioAccord系統(tǒng)，對樣品制備步驟、液相色譜運(yùn)行條件和質(zhì)譜參數(shù)進(jìn)行了優(yōu)化。

  • 通過直接稀釋代替手動脫鹽、選擇適當(dāng)?shù)娜ヌ腔瘲l件、優(yōu)化流速、鹽濃度和pH值以及調(diào)整質(zhì)譜參數(shù)，成功建立了多功能、易用且穩(wěn)健的nSEC-MS方法。

  • 通過預(yù)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了整個工作流程，并確定了去卷積參數(shù)、用于自動計算DAR和DLD的自定義字段和自動報告模板，為后續(xù)的驗(yàn)證和應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。

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圖2. 利用nSEC-MS技術(shù)測定ADC藥物DAR和DLD流程示意圖。




nSEC-MS方法學(xué)驗(yàn)證

隨后，研究團(tuán)隊利用該方法對一系列具有不同DAR和DLD的ADC藥物進(jìn)行了定量分析，并驗(yàn)證了方法的特異性/選擇性、準(zhǔn)確度、（包括重復(fù)性、重現(xiàn)性）、線性范圍、定量限/檢測限以及耐用性指標(biāo)。此外，該方法在三個實(shí)驗(yàn)室中進(jìn)行了共同驗(yàn)證，均滿足驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)一步證明了該方法的可靠性和適用性，可用于抗體偶聯(lián)藥物的質(zhì)量控制和放行測試。

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表1. 方法學(xué)驗(yàn)證項(xiàng)目、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)與結(jié)果。

盡管nSEC-MS方法當(dāng)前的應(yīng)用范圍尚未涵蓋賴氨酸偶聯(lián)或位點(diǎn)特異性偶聯(lián)的抗體偶聯(lián)藥物（ADCs），但其對多種形式和化學(xué)結(jié)構(gòu)的ADC均表現(xiàn)出廣泛的適用性，使其有望成為一種多功能的平臺技術(shù)，輕松應(yīng)對各類ADC平臺的日常分析需求。通過改進(jìn)樣品制備流程及優(yōu)化LC-MS條件，該方法還顯露出了在高通量篩選方面的巨大潛力。




結(jié)論

綜上所述，nSEC-MS工作流程憑借其簡潔的制備步驟、操作便捷的臺式BioAccord LC-MS系統(tǒng)以及合規(guī)的軟件支持，為DAR和DLD分析提供了一種正交方法，與傳統(tǒng)的HIC或RPLC方法相輔相成。鑒于當(dāng)前抗體偶聯(lián)藥物在商業(yè)化和臨床試驗(yàn)中已取得顯著的臨床成效，盡管未來ADCs的異質(zhì)性可能有所降低，但nSEC-MS工作流程已整裝待發(fā)，無論是早期的ADC分子高通量評估，還是放行測試、穩(wěn)定性測試中的產(chǎn)品相關(guān)變體或雜質(zhì)分析，乃至晚期臨床階段的體內(nèi)外生物分析，均能從容應(yīng)對，為產(chǎn)品整個生命周期的應(yīng)用奠定了堅實(shí)的基礎(chǔ)。