背景:抗体药物分子量大,结构复杂,存在翻译后修饰(PTM),同时抗体药物来自于活细胞,包含多种与产品和工艺相关的杂质。针对蛋白药物的复杂性,需要从多个角度使用不同方法对样品进行分析,控制样品结构,纯度,活性及杂质。
方法:从浓度、含量、纯度分析、翻译后修饰、一级结构和高级结构、残留检测、活性检测等各个维度对抗体展开分析。
优势:平台分析表征全面多样,质量管理体系全面,仪器设备国际领先,团队经验丰富,确保检测结果准确、稳定、合规、可追溯。
案例:dafabe888手机版登录经过多年的技术沉淀和升级,已建立起单抗,多抗和融合蛋白的多维表征分析平台。累积服务项目数百个,涉及早期研发,小试工艺开发等各个药物研发阶段。按药典建立了完善的标准体系,通过准确且可重复的表征方法对药物生产提供支持和指导。
检测类别 |
检测内容 |
检测方法 |
客户提供 |
交付物 |
周期 |
浓度、含量及纯度鉴定 |
蛋白浓度 |
ProA-HPLC、UV280 |
样品 |
实验报告 |
1-2 天 |
浓度、含量及纯度鉴定 |
蛋白纯度 |
SDS-PAGE、SEC、CE-SDS |
样品 |
实验报告 |
1-2 天 |
浓度、含量及纯度鉴定 |
蛋白电荷异构体 |
CEX、iCIEF |
样品 |
实验报告 |
3-7 天 |
浓度、含量及纯度鉴定 |
蛋白等电点 |
iCIEF |
样品 |
实验报告 |
1-2 天 |
一级结构分析 |
蛋白分子量 |
LC-MS |
样品 |
实验报告 |
2-4 周 |
一级结构分析 |
肽谱分析 |
LC-MS、MS |
样品 |
实验报告 |
2-4 周 |
翻译后修饰 |
N糖谱分析 |
LC-MS |
样品 |
实验报告 |
2-4 周 |
翻译后修饰 |
糖基化位点分析 |
LC-MS、MS |
样品 |
实验报告 |
2-4 周 |
翻译后修饰 |
寡糖链分析 |
UPLC-FLD、MS |
样品 |
实验报告 |
2-4 周 |
翻译后修饰 |
唾液酸含量 |
UPLC-FLD |
样品 |
实验报告 |
2-4 周 |
翻译后修饰 |
脱酰胺、氧化、N端环化等 |
LC-MS、MS |
样品 |
实验报告 |
2-4 周 |
高级结构分析 |
二硫键分析 |
LC-MS、MS |
样品 |
实验报告 |
2-4 周 |
高级结构分析 |
热稳定性 |
DSF |
样品 |
实验报告 |
2-4 周 |
生物学活性检测 |
亲和动力学分析 |
BLI、SPR |
样品 |
实验报告 |
1-2 周 |
生物学活性检测 |
抗体结合分析 |
ELISA |
样品 |
实验报告 |
1-2 周 |
生物学活性检测 |
抗体阻断分析 |
ELISA |
样品 |
实验报告 |
1-2 周 |
生物学活性检测 |
抗体结合表位分析 |
BLI、ELISA |
样品 |
实验报告 |
1-2 周 |
杂质检测 |
Protein A残留检测 |
ELISA |
样品 |
实验报告 |
1-2 天 |
杂质检测 |
宿主蛋白残留检测 |
ELISA |
样品 |
实验报告 |
1-2 天 |
杂质检测 |
宿主DNA残留检测 |
ELISA |
样品 |
实验报告 |
1-2 天 |
dafabe888手机版登录多维理化表征分析平台拥有丰富的检测项目和检测手法,涵盖基础的浓度、含量、纯度分析、一级结构和高级结构、残留检测。
dafabe888手机版登录的表征分析平台集成了一系列行业内先进的检测设备,致力于保障精准稳定的表征检测分析结果。
・ ProteinSimple Maurice
・ Waters ACQUITY UPLC-H-Class PLUS
・ Biacore T200
・ ProbeLife Gator
・ Agilent 1260 HPLC
・ ABI 7500 Fast
・ MD SpectraMax iD3
・ MD AquaMax 4000
・ BioHandler NPS9100 workstation
如Fig. 1所示,通过ProteinA-HPLC法绘制对照抗体IgG1的标准曲线,峰型呈正态分布,峰面积与浓度线性R2为0.995,线性良好,为抗体蛋白浓度测定提供了快速的数据支持。
Fig. 1 对照抗体标准曲线
色谱柱 |
MAbPac Protein A |
规格 |
4×35 mm |
流动相A |
50 mM 磷酸盐缓冲液,150 mM 氯化钠,pH 7.4 |
流动相B |
50 mM 磷酸盐缓冲液,150 mM 氯化钠,pH 2.5 |
流速 |
2.0 mL/min |
进样量 |
15 µL |
温度 |
25 ℃ |
检测波长 |
280 nm |
仪器 |
Agilent HPLC 1260 |
如Table 1所示,通过商品化的BSA确认仪器的系统适用性,再将待测样品利妥昔单抗 (Rituximab) 稀释至紫外分光光度计的吸光度范围进行吸光度值测定 (n=3) 。最后通过浓度与吸光度,稀释倍数和消光系数间的关系 (Con.=A280×DF/ε) 计算得到待测样品的浓度,为蛋白浓度测定提供了准确的数据支持。
Table 1 待测样品的吸光度测定记录
Sample ID |
User Name |
Date and Time |
Comments |
Triplicates 280 nm |
Avg Abs 280 nm |
Sample1 |
HMM1 |
3/25/2021 4:41:47 PM |
BSA-b |
0.675 0.676 0.676 |
0.676 |
Sample2 |
HMM1 |
3/25/2021 4:42:30 PM |
BSA-c |
0.695 0.695 0.695 |
0.695 |
Sample3 |
HMM1 |
3/25/2021 4:43:21 PM |
BSA-d |
0.677 0.678 0.679 |
0.678 |
Sample4 |
HMM1 |
3/25/2021 4:52:35 PM |
Rituximab-B |
0.661 0.661 0.661 |
0.661 |
Sample5 |
HMM1 |
3/25/2021 4:53:30 PM |
Rituximab-C |
0.651 0.650 0.650 |
0.650 |
Sample6 |
HMM1 |
3/25/2021 4:54:16 PM |
Rituximab-D |
0.658 0.658 0.658 |
0.658 |
3.1. 纯度分析(SDS-PAGE)
如Fig. 2所示,SDS-PAGE能够准确确定分子量大小及主条带纯度,达到纯度分析的目的。
Fig. 2 SDS-PAGE电泳图谱
3.2. 纯度鉴定(CE-SDS)
如Fig. 3、Fig. 4 所示, CE-SDS能够准确定量分子大小分布及主峰纯度, 对抗体的碎片有着更高的分辨率,为抗体蛋白纯度鉴定提供更准确的数据支持。
Fig. 3 非还原 CE-SDS图谱
Fig. 4 还原 CE-SDS图谱
3.3. 纯度分析(SEC-HPLC)
如Fig. 5 所示,SEC可基于溶液中蛋白质的流体动力学尺寸进行分离,能准确分离出Sample1的聚体含量4.21%,单体含量95.79%,达到聚体分析的目的,为抗体蛋白纯度鉴定提供精准的数据支持。
Fig. 5 Sample 1 SEC检测图谱
色谱柱 |
XBridge BEH 200Å |
规格 |
SEC 3.5 µm (300×7.8 mm) |
流动相 |
150 mmol/L,PB pH 7.4 |
流速 |
0.8 mL/min |
进样量 |
100 µg |
温度 |
20 ℃ |
检测波长 |
280 nm |
仪器 |
Agilent HPLC 1260 |
如Fig. 6所示,CEX pH梯度法能准确分离出上市单抗利妥昔的酸性变异体含量13.16%,主成分含量60.56%,碱性变异体含量26.27%,与文献报道一致,为抗体蛋白电荷变异体分析提供精准的数据支持。
Fig. 6 Rituxan CEX图谱
如Fig. 7所示,iCIEF能够准确检测出上市抗体药物曲妥珠的pI值为8.97,与上市抗体药提供的pI值一致,表明此方法稳定可靠,为抗体蛋白pI值分析提供准确的数据支持。
Fig. 7 曲妥珠pI值检测
如Fig. 8所示,LC-MS可获得蛋白多肽类药物A的精确分子量。
Fig. 8 药物A的质谱图
糖型 |
理论分子量 |
M+G0F+G0F |
148220.0 |
M+G0F+G1F |
148383.0 |
M+G1F+G1F |
148545.0 |
M+G1F+G2F |
148707.0 |
M+G2F+G2F |
148868.0 |
如Fig. 9所示,该蛋白样品的单酶切肽谱覆盖率已达98.4%,3种酶切肽谱进行重叠分析, 肽谱覆盖率可达100%,可以准确确认蛋白的氨基酸序列。
Fig. 9 肽段覆盖率
如Fig. 10及Table 2所示, 质量肽图检查法可获得该蛋白样品的肽段修饰、肽段序列、价态、平均分子量、响应值等氨基酸序列的全部信息。
Fig. 10 Trypsin酶解产物紫外色谱标注图谱
Table 2 Trypsin酶解产物CDR肽段信息(部分)
CDR肽段 |
肽段序列 |
保留时间(min) |
|
批号1 |
批号2 |
||
LCDR3(2) |
TFGQGTK |
14.37 |
14.35 |
LCDR1(1) |
VTITCR |
20.88 |
20.85 |
HCDR1(1) |
LSCAASGFR |
27.36 |
27.34 |
HCDR2(1) |
APEWVSDINTR |
42.93 |
42.89 |
抗体药物A糖型图谱如Fig. 11所示,糖型种类和相对数量清晰,与文献报道的糖谱一致,表明此方法稳定可靠,可用于产品一致性和稳定性评价。
Fig. 11 荧光检测器(HPLC / FLD)检测的N糖图谱
如Fig. 12 所示该方法可以准确的检测出单抗阿达木中唾液酸 (Neu5Ac,NANA) 类型和含量,保留时间与阳性对照一致,表明此方法稳定可靠。
Fig. 12 唾液酸分析
色谱柱 |
Waters BEH C18 |
规格 |
(2.1 mm×100 mm)1.7 µm |
流动相 |
甲醇:乙腈:水(7:9:84) |
流速 |
0.25 mL/min |
进样量 |
3 µL |
温度 |
30 ℃ |
检测波长 |
激发波长373 nm,吸收波长448 nm |
仪器 |
Waters ACQUITY UPLC H-Class |
如Fig. 13,Fig. 14所示,DSF能够准确检测出已上市抗体药物A的Tm1值为69.3℃,Tm2值为81.6℃,该组温度与文献报道的Tm值一致,表明此方法稳定可靠。
Fig. 13 药物A的荧光曲线
Fig. 14 药物A的一阶导数曲线
利用BLI技术,可以分析候选抗体与抗原的结合能力,进而评价其成药性。Fig. 15,16展示了抗体与抗原结合活性分析的案例。由图可知,抗体1(Ab1)与抗原的亲和力要比抗体2(Ab2)高一个数量级。
Fig. 15 抗体1与抗原结合(BLI)
Fig. 16 抗体2与抗原结合(BLI)
Table 3 抗体与抗原亲和力结果
Sample ID |
KD (M) |
Kon (1/Ms) |
Koff (1/s) |
R² |
Ab 1 |
3.11x10-10 |
2.16x105 |
6.71x10-5 |
0.99 |
Ab 2 |
2.42x10-9 |
1.15x105 |
2.78x10-4 |
0.99 |
Fig. 17展示了采用ELISA技术分析全长抗体与抗原结合活性的一个案例:先导抗体1与抗原的结合活性相比于对照抗体提高了54.97%,先导抗体2无活性,可筛选先导抗体1作后续功能研究。
Fig. 18展示了采用ELISA技术分析全长抗体阻断受配体结合能力的一个案例:先导抗体与对照抗体的阻断能力相当,先导抗体2无阻断能力,从而可以选择先导抗体1进行功能研究。
Fig. 17 全长抗体结合活性分析(ELISA)
Fig. 18 全长抗体阻断活性分析(ELISA)
利用荧光探针PCR技术,对抗体药中的CHO宿主细胞DNA进行残留检测。Fig. 19展示了对一个抗体药物进行宿主DNA残留检测的案例,结果显示,该抗体药CHO宿主DNA残留量为:5.9 pg/mg,提取回收率为83.53%,符合国家标准。
Fig. 19 HCD检测标准曲线
基于ELISA技术,采用宿主细胞蛋白残留检测试剂盒,可对抗体药中的宿主细胞蛋白残留量进行检测。Fig. 20展示了抗体药物进行宿主蛋白残留检测的一个案例,结果显示,该抗体药宿主蛋白残留量为:5.31 ng/mg,加标回收率为90.18%,符合国家标准。
Fig. 20 宿主蛋白残留检测标准曲线
基于ELISA技术,采用蛋白质A残留检测试剂盒,可对抗体药中的蛋白质A残留量进行检测。
Fig. 21 展示了对一个抗体药物进行Protein A残留检测的案例,结果显示,该抗体药Protein A残留量为:0.0001%,符合国家标准。
Fig. 21 Protein A残留检测标准曲线