质谱为生物制药带来了分辨能力
质谱(MS)是一个强大和灵活的分析工具应用于生物制药行业,和许多其他应用程序包括食品过敏原检测和法医科学。1,2它被描述为“世界上最小的规模”——不是因为大小的仪器,但由于其分析物的大小。在20世纪早期,女士是用来测量原子的质量和演示同位素的存在。现在,女士是用于研究广泛的分子包括小碳氢化合物,蛋白质、多肽、碳水化合物和DNA。3
质谱计的输出是一个质荷(m / z)比,从一个“质谱”,即。,a graph of the m/z ratio plotted against the relative intensity of each detected signal (Figure 1). By incorporating knowledge from质谱库的身份和丰富广泛的化合物可以推导出。
m / z值是什么和为什么它是重要为biotherapeutic发展吗?
女士的作品将被分析物的电荷,和测量产生的离子的轨迹如何应对真空电场和磁场的各种组合。3质谱仪的关键部件包括一个离子源(使分析物成为指控)质量分析器(离子)的m / z比率措施和一个探测器(用于计算离子的数量与一个特定的m / z值)。m / z比率是用来确定分子量或一个分子的质量,并随后,其身份。
图1:质谱 。
化合物的准确识别是生物制药发展的一个基本方面,这就是为什么女士来扮演这样一个强大的角色。生物制药产品是高度复杂的,可以进行细微的修改,影响其功能,随后,疗效和安全性。例如,蛋白质磷酸化是很多的一个例子转录后修饰可以影响蛋白质功能。高敏感性和特异性识别这些变异生物工艺的一个重要组成部分,解释道克里斯·萨顿蛋白质组学的布拉德福德大学的设施。“潜在的使用在生物制药的发展在于女士序列和描述大型完整蛋白质的能力,如抗体,使用最新一代的乐器。能够获得准确的质量和糖基化等亚型变异的身份或不完整的产品使用这些工具可以发挥重要作用在确保非常昂贵的生物工艺方法生产的产品的质量依赖于复杂的细胞表达系统”。
及其联用方案使下一代疗法
阐明代谢或信号通路的新疾病迹象通常需要抽样从只有少数细胞。新类型的蛋白质疗法,寡核苷酸治疗,病毒基因治疗和细胞治疗的复杂程度和水平的不断扩大需要鉴定。简而言之,更多类型的生物分子在少量必须进行更详细的分析。下载此信息工具发现的解决方案,可以分析与正负极性化合物,并提供易于使用的工具为各种不同的蛋白质工作流。
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展望未来与glycoanalytics组成
了解转录后修饰不仅是重要的生物过程控制;understanding不同结构如何影响函数可以帮助指导biotherapeutic早期的发展阶段。单克隆抗体和其他糖蛋白,biotherapeutics市场占很大一部分,包括种群的改变;即。,forms that have the same protein sequence, but have different sugars at each glycosylation site.陆教授波林大学名誉研究员、都柏林和生物工艺技术研究所客座研究员,* *,新加坡,敏锐地意识到如何glycoanalysis是重要的行业,专注于改善过程自动化技术。改变可以改变pharmocokinetics陆克文表示:“以erythryopoetin为例。如果这些大型与唾液酸糖不封顶,循环半衰期从三个小时减少到3分钟。从一个基本的观点,它知道这糖是非常重要的。在SARS-CoV-2病毒的蛋白质,例如,糖要从疫苗保护领域的高峰。”
多糖的安排也能帮助蛋白质折叠和稳定,保护蛋白质,改进其作用方式,也可以影响免疫反应。4,5,6获得的见解MS-driven glycoanalysis启用新的biotherapeutics和方法探索。例如,异教徒和同事内源性抗体抗炎介质转换在活的有机体内由工程生物分子能够将半乳糖和唾液酸到特定的抗体。后管理glycan-modifying酶,自身免疫性炎症是衰减的在活的有机体内。5
女士是多糖分析的支柱,有两个通用MS-based策略可以使用:“自上而下”和“自下而上”的。“自上而下”的分析意味着完整的糖蛋白直接应用于女士没有广泛的分离或消化。“自下而上”涉及某种形式的多糖释放使用化学或酶方法,之后多糖和蛋白质序列。7理想情况下,糖蛋白分析将结合分离技术的组合来增加信心,陆克文表示。“有很多工具都可以用来确定糖基化的特点。作者,你分析了聚糖,可以使用matrix-assisted激光解吸/电离飞行时间耦合(MALDI-ToF)女士,亲水相互作用色谱法与超高效液相色谱(HILIC-UPLC-MS),串联和女士exoglycosidases。这些技术的结合将会给你一个详细的分析多糖的池。这不同于完整的糖蛋白分析或glycoproteomics用于网站分析。”
快速、有效的样品制备
样品制备蛋白质组学工作流是一个关键的一步,这将大大影响识别的蛋白质和多肽。然而,样品制备方法并不是标准化的许多需要长时间处理样品和可能导致低肽产量、消化效率和较低的再现性差。下载这个程序注意去发现一个工作流,能够快速高效的处理不同的样本而显著减少的时间。
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驾驶为分析
综合分析数据需要推进生物仿制药品的发展,即。,generic versions of biologics that can be registered after patent expiry of the original medicine. For biosimilars to be approved, manufacturers must demonstrate that there are only very small differences between the biosimilar and reference biotherapeutic, and that these differences are not of clinical relevance.8女士的方法,结合高分辨率的液相色谱和毛细管电泳等分离方法,为发展的基础。临床前和临床研究只是从事生物仿制抗体时显示“高度相似的”。8如果生物仿制药品被认为不是非常相似,他们必须接受更大的临床前和临床评价,而生物仿制药与原有配置文件的范围内生物制剂可能达到市场更快。8
敏感测试所需要的检测到小产品相关差异可能源于不同的宿主细胞和表达系统的使用,生产的变化,或从不同的净化或存储协议。9根据贝克和他的同事们,本机女士,离子流动耦合的女士(IM-MS)和氢/氘交换之后,女士(HDX-MS)预计将扮演越来越重要的角色在生物仿制和发起者可比性研究。8不同的方法使不同类型的结构特征:本机女士和IM-MS提供结构性的见解在顶层,尽管HDX-MS可以用来研究单克隆抗体以及聚合物结构变化。8
质谱:驱动开发整个管道
描述biotherapeutics对这个行业是一个关键的挑战。然而,迄今取得的进展就不会没有女士的技术继续发展,并支持研究和发展从概念到生物工艺,通过分析生物仿制药品。女士的力量在于它能够检测化合物之间的细微差别,分辨能力的行业需求。
引用
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