完整蛋白質(zhì)鑒定：基于UNIFI的沃特世生物制藥系統(tǒng)解決方案

基于UNIFI的完全一體化分析平臺(tái)突破了以往采集、處理色譜及質(zhì)譜數(shù)據(jù)的局限性，并可自動(dòng)生成報(bào)告。

目的
以單克隆抗體完整蛋白的UPLC®/MS分析為例，展示UNIFI™ 科學(xué)信息系統(tǒng)這個(gè)平臺(tái)在精確質(zhì)量測(cè)定、數(shù)據(jù)處理和報(bào)告方面的強(qiáng)大功能。

背景
生物治療藥物得到了越來(lái)越多的關(guān)注，無(wú)論是藥監(jiān)部門還是生物制藥企業(yè)，有效剖析單克隆抗體(mAb)尤為重要。在同一軟件平臺(tái)中實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和處理，并同時(shí)滿足審計(jì)追蹤的要求，是符合法規(guī)要求的重要因素。蛋白質(zhì)藥物會(huì)發(fā)生翻譯后修飾，如糖基化等，由于糖基化在生物系統(tǒng)中有幾項(xiàng)重要的功能，因此，準(zhǔn)確鑒定抗體藥物的糖基化情況是蛋白藥物監(jiān)管指導(dǎo)原則中的一部分。為確保生物藥物的安全性和有效性，快速、準(zhǔn)確地對(duì)糖蛋白進(jìn)行分析是十分必要的。

ACQUITY UPLC® H-Class Bio系統(tǒng)的高分辨生物分子分離能力與Xevo® G2 Tof 高質(zhì)量精度的高分辨飛行時(shí)間質(zhì)譜檢測(cè)技術(shù)相結(jié)合，為生物藥物分析實(shí)驗(yàn)室提供了常規(guī)分析用的UPLC/MS系統(tǒng)。

每個(gè)mAb分析都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)非常龐大的數(shù)據(jù)組，需要對(duì)各種不同的糖基化修飾進(jìn)行闡釋，以便對(duì)最終產(chǎn)品進(jìn)行綜合鑒定。這個(gè)步驟會(huì)限制其它高通量分析過(guò)程的效率，并且很難實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

基于UN IFI的完全一體化分析平臺(tái)突破了以往采集、處理色譜及質(zhì)譜數(shù)據(jù)的局限性，并可自動(dòng)生成報(bào)告。

圖 1. UNIFI生成的曲妥珠單抗完整蛋白分析報(bào)告。從上往下看，該報(bào)告包含了可用于積分的色譜峰、不同價(jià)態(tài)的質(zhì)譜數(shù)據(jù)分布、以色譜峰形式表達(dá)的去卷積化數(shù)據(jù)、綜合的處理后的數(shù)據(jù)，右下角是根據(jù)質(zhì)量所得到的主
要糖型的總結(jié)表。

解決方案

為解決數(shù)據(jù)分析耗時(shí)長(zhǎng)的問(wèn)題，促進(jìn)治療用單克隆抗體（mAb）的數(shù)據(jù)處理，基于UNIFI的生物制藥系統(tǒng)解決方案專門配置了完整蛋白分析方案。

這是一個(gè)完整的方案：采集了UPLC/MS數(shù)據(jù)后，以高通量方式進(jìn)行全自動(dòng)的數(shù)據(jù)處理和結(jié)果標(biāo)注，得到的數(shù)據(jù)結(jié)果可在導(dǎo)出后進(jìn)行數(shù)據(jù)管理。

曲妥珠單抗的UPLC/MS分析以全自動(dòng)的方式進(jìn)行，使用0.1%甲酸水溶液和0.1%甲酸乙腈溶液分別用作流動(dòng)相液A和B。為成功進(jìn)行色譜分離，色譜柱的溫度必須設(shè)定至80 °C。這套完整的生物制藥系統(tǒng)解決方案包括如下要素：ACQUITY UPLC H-Class Bio系統(tǒng)，ACQUITY UPLC BEH300 C4 色譜柱和Xevo G2 Tof質(zhì)譜系統(tǒng)，UNIFI科學(xué)信息系統(tǒng)用于數(shù)據(jù)的采集、處理和報(bào)告。

完整蛋白分析報(bào)告可顯示不同的報(bào)告內(nèi)容，用戶可以自主設(shè)置具體的報(bào)告內(nèi)容：TIC色譜圖；原始質(zhì)譜數(shù)據(jù)、去卷積處理后的數(shù)據(jù)和棒狀質(zhì)譜圖；及LC/MS數(shù)據(jù)分析結(jié)果的總表（圖-1）。該詳細(xì)視圖為在特定質(zhì)量范圍及以本方法設(shè)定的參數(shù)范圍內(nèi)的去卷積處理后數(shù)據(jù)。去卷積圖譜反映了抗體藥物的幾個(gè)主要的糖型，與葡萄糖殘基數(shù)量和巖藻糖基化程度對(duì)應(yīng)。另一個(gè)報(bào)告的格式是表格，該表列出了完整單克隆抗體（mAb）的質(zhì)量測(cè)定結(jié)果和不同糖型（圖-2）。報(bào)告還列出了曲妥珠單抗不同糖型的質(zhì)譜峰的測(cè)量值以及與理論值之間的誤差，并列出了TIC色譜圖的色譜保留時(shí)間。

這樣一種完整的LC/MS分析方法使用戶可靈活運(yùn)用原始數(shù)據(jù)和處理后的數(shù)據(jù)，并進(jìn)行快速而有效的數(shù)據(jù)管理。

圖 2. 圖-1中右下角表格的放大視圖，該表列出了完整單克隆抗體（mAb）的質(zhì)量測(cè)定結(jié)果和精確指定的mAb不同糖型。

總結(jié)
本應(yīng)用通過(guò)單克隆抗體（mAb）完整蛋白分析應(yīng)用展示了基于UNIFI的生物制藥系統(tǒng)解決方案的強(qiáng)大功能。
現(xiàn)代儀器系統(tǒng)和先進(jìn)的分析技術(shù)突破了生物制藥企業(yè)以往的限制，能夠?qū)ζ渖�產(chǎn)過(guò)程進(jìn)行嚴(yán)格的監(jiān)控。

高效而經(jīng)濟(jì)的UPLC/MS分析方法，結(jié)合UNIFI科學(xué)信息系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和報(bào)告，不僅可滿足法規(guī)的要求，還有助于完整蛋白鑒定。UPLC/MS平臺(tái)可覆蓋從詳細(xì)的蛋白結(jié)構(gòu)鑒定到復(fù)雜的數(shù)據(jù)管理整個(gè)過(guò)程。