バイオコンジュゲートは次世代治療薬においてますます重要性を高めており、ターゲットを絞った分子設計により、強力なペイロードの正確な送達を可能にします。複雑で不均一な分子の最適化には、結合部位、ペイロード分布、分子全体の不均一性といった重要特性を網羅的に評価するための、信頼性の高い分析技術が不可欠です。
バイオコンジュゲート分子が創薬初期から商業化へと進展するにつれ、その構造多様性と複雑性は大きな分析上の課題となります。安全性、有効性、および一貫した製品品質を確保するためには、包括的な特性解析が不可欠です。
ウォーターズは、バイオコンジュゲートの構造および品質に関する深い知見を提供する、目的適合型ソリューションを提供しています。あらゆるバイオコンジュゲート構造に対応し、複雑な分子の分析を簡素化するとともに、重要品質特性の評価およびモニタリングを加速します。
ケーススタディ:ウォーターズによる新規治療薬開発支援の取り組み
バイオ医薬品のための waters_connect と、結合比および分布の統合的な自動計算機能を備えたバイオコンジュゲート分析用ワークフローを活用することで、サンプル分析から意思決定までのプロセスを加速します
Waters Protein-Pak Hi Res 疎水性相互作用クロマトグラフィー(HIC)HPLC カラムを使用することで、高速で効率的な分離が行え、疎水性の高いシステイン結合 ADC の質の高い LC ベースの分析が実現し、DAR を決定することができます。
ACQUITY および XBridge Premier Protein BEH C4 カラムなど、MaxPeak HPS を採用したバイオ複合体および抗体薬物複合体分析用の逆相カラムは、ADC とカラムハードウェアの間の二次的な相互作用を最小限に抑えるように独自に設計されており、リジン結合 ADC の分析に適しています。システイン結合 ADC とは異なり、リジン結合 ADC のモノクローナル抗体(mAb)の重鎖と軽鎖間の結合は、インタクトな鎖内ジスルフィド結合で維持されます。したがって、逆相クロマトグラフィーは、リンカーケミストリーが酸性 pH で不安定でない場合には、リジン結合 ADC の分析に適しています。さらに、ウォーターズでは、ドメインレベルで結合した薬物の位置を決定するためのインタクト分析およびサブユニット分析用の、BioResolve RP mAb Polyphenyl などのソリッドコアパーティクルテクノロジーを採用した逆相カラムを提供しています。
Waters SEC カラムとリン酸緩衝生理食塩水(PBS)を用いたプラットフォームメソッドにより、タンパク質ごとに複数の SEC 移動相を調製する必要がなくなり、凝集体、モノマー、およびフラグメントのデータを一貫して正確に取得できます。 さらに、望ましくない二次的相互作用を引き起こす可能性のある疎水性バイオ複合体の場合、MaxPeak Premier Protein SEC カラムは PEO 結合 BEH 粒子であるため、有機溶媒を添加する必要はありません。
塩または pH グラジエント用の BioResolve SCX mAb カラムおよび BioResolve CX pH バッファー濃縮液を使用して、システイン結合 ADC およびリジン結合 ADC のチャージバリアントのプロファイルを、二次的相互作用を最小限に抑えつつ光学検出で正確に測定します。イオン交換での質量分析による構造情報については、当社の MS 適合バッファーである IonHance CX-MS pH バッファー濃縮液により、質量分析に適した高純度で揮発性のバッファーを使用したオンライン IEX-MS が実現します。
抗体オリゴヌクレオチド複合体(AOC)は、タンパク質診断に一般的に使用されており、ターゲット細胞治療薬として有望な医薬品です。AOC の正味で負の電荷は、それぞれ結合部位が追加されることで大きくなり、陰イオン交換樹脂での保持が増大します。GenPak FAX カラムには弱陰イオン交換吸着剤が含まれており、タンパク質およびオリゴヌクレオチドのサンプルに対して、制御された保持力と独自の選択性を示します。最近のアプリケーション研究により、AEX を MALS と組み合わせることで、絶対分子量情報が得られることが実証されています。
親水性相互作用クロマトグラフィー(HILIC)は、低分子極性化合物の分離に幅広く使用されるようになっていますが、生体高分子への適用は、遊離糖鎖以外では驚くほど限られています。 ウォーターズのワイドポア糖タンパク質カラムを使用することで、インタクトプロテイン(グリコシル化あり/なし)、タンパク質フラグメント、および複雑な遊離糖鎖から、これまで得られなかった情報を収集できるようになりました。
手動ワークフローおよび自動ワークフローの両方に適合する Waters PeptideWorks トリプシンタンパク質消化キットにより、高効率で再現性のあるペプチドマッピングが 2.5 時間未満(内製メソッドの平均よりも 4 倍速い)で達成されます。酵素:ペプチド比 1:5 での 30 分間の消化により、切れ残りが 78% 低減し、自己消化ピークの混入が 98% 低減します。PeptideWorks は、薬物の結合部位決定、タンパク質の構造特性解析、タンパク質同定、翻訳後修飾などのタンパク質修飾のモニタリングに最適です。
GlycoWorks キットを使用して、ADC の N 型糖鎖をプロファイリングする合理的で迅速かつ高感度の方法を再考します。Waters Andrew+ ピペッティングシステムで自動化可能なソリューションを使用することで、生産性を最大化しつつ、遊離 N 型糖鎖分析で前例のない蛍光性能および質量分析性能が実現します。GlycoWorks RapiFluor-MS N 型糖鎖キットは、わずか 30 分の簡単な 3 ステップで、複雑な時間のかかるサンプル前処理を低減します。
ProteinWorks eXpress 消化キットを使用することでタンパク質消化が簡素化および加速します。事前測定済みでロット追跡可能な試薬および標準化されたプロトコルにより、血漿および血清中の ADC などのタンパク質の正確で精密、かつ高感度の LC-MS 定量が実現します。タンパク質のバイオアナリシス/DMPK を含むさまざまなワークフロー用に最適化されたキットを使用することで、再現性のあるタンパク質消化が行える優れた性能と柔軟性が実現します。
MaxPeak Premier テクノロジーを採用した Waters BioResolve Protein A Affinity カラムにより、抗体力価測定を迅速化できます。このような高性能カラムにより、最大 7 倍の感度が得られ、迅速な意思決定とプロセスコントロールの向上が可能になります。これらのカラムにより、簡素化されたダイレクトコネクト 2D ProA‑SEC 法や ProA‑MS 法など、高度な分析ワークフローも実現します。プロセスを合理化し、抗体に関するこれまでにない詳細なインサイトを獲得できます。
ばらつきを最小限に抑え、トレーサビリティーを改善し、分析法移管を簡素化できる検証済みのワークフローにより、定量 LC-MS 分析のためのサンプル前処理を合理化することができます。
Waters グローバルサービスを使用してラボの生産性と成功を最適化することで、最高のシステム性能を維持し、ダウンタイムを最小限に抑え、アプリケーションの課題に対処して、厳格なコンプライアンス要件に対応することができます。
Waters Capital の支払いオプションを使用することで、リソースを最大化し、リスクを最小化することができます。これには、陳腐化した装置のアップグレード、カスタマイズされたサポートの利用、サービスを月 1 回の支払いにまとめるなどが含まれます。
HIC を使用したシステイン結合 ADC の分析。3 種のシステイン結合 ADC サンプルについて、薬物負荷を増やした場合の薬物分布を決定しました。
BioAccord システムで収集した、ネイティブ(上)および高 DAR mAb(下)のガウス近似を行った DSC ADC の結果。
XBridge Premier Protein SEC 250 Å 2.5 µm 4.6 × 150 mm カラムを用いた、トラスツズマブエンタンシン(A)およびベバシズマブ(B)の高速 SEC 分析。移動相:1x PBS (pH 7.4)、流速 F = 0.7 mL/分、温度 T = 25 ℃、注入量 1 µL、検出:280 nm(UV)。
結合型と非結合型のトラスツズマブのペプチドマッピング(UV クロマトグラム)の比較
上:トラスツズマブのバイオシミラーのトリプシン消化。
下:トラスツズマブエンタンシン(Kadcyla)抗体薬物複合体のトリプシン消化。
いずれのトリプシン消化でも、RapiZyme トリプシンおよび PeptideWorks トリプシンタンパク質消化キットを使用し、XSelect Premier Peptide CSH C18、2.5 µm、2.1 × 150 mm カラムに 100 µL(約 10 µg)を注入しました。非結合型のトラスツズマブ(上)と比較して、Kadcyla のクロマトグラム(下)には追加のピークが見られます。