新一代生物治疗药物日益增长的多样性和复杂性,对传统LC-MS分析方法提出了新的挑战。这些复杂分子中低丰度蛋白变体或杂质的分析要求分析方法具备更高的灵敏度。完整蛋白质质谱(Intact MS)作为贯穿生物治疗药物全生命周期的常规但不可或缺的分析手段,可通过精确质量测定实现快速序列确认、杂质评估和质量控制。ZenoTOF 8600系统配备多项硬件升级——包括OptiFlow Pro离子源,DJet离子导向器、QJet离子导向器和检测器。相较于上一代质谱系统,ZenoTOF 8600以更少的样品量,实现对完整生物治疗药物及杂质更优异的检测性能,为生物治疗药物的完整蛋白质质谱分析提供了更高的灵敏度分析平台。
方案特点
ZenoTOF 8600系统
展现高灵敏度
本研究中,对不同样本量(10-500ng)的NIST mAb进行完整分子量分析。结果显示,以同样G0F/G1F糖型52+电荷态的质谱峰为例,相比于ZenoTOF 7600系统,相同进样量情况下ZenoTOF 8600系统检测灵敏度显著提升超20倍(图2)。
图2. NIST mAb完整分子量分析结果。
此外,ZenoTOF 8600 系统信噪比提升3倍以上(表1)。
表1. 不同进样量(10ng-500ng)下信噪比测定结果。
即使在低样品量(10ng)情况下,ZenoTOF 8600系统仍然能有效保持高质量的信噪比(图3)。
图3. 10 ng进样量下,
G0F/G1F糖型52+电荷态信噪比(S/N)测定结果。
ZenoTOF 8600系统
具更优的峰分离度
与ZenoTOF 7600系统相比,ZenoTOF 8600系统提供了更好的分辨率,对NIST mAb相邻糖型实现更优的峰分离,展现了更低的谷峰比(图4)。
图4. 不同上样量(10 ng-500 ng)下52+电荷态糖型分布分析。
使用ZenoTOF 8600系统获得的完整质谱数据,所有主要糖型均可检测并明确鉴定(图5)。凭借其提升的质谱灵敏度,在10 ng上样量条件下成功鉴定出低丰度的2*G0F-GlcNAc糖型(该糖型在ZenoTOF 7600系统中未被检出)(图5)。
图5. 10ng进样量条件下,NIST mAab 解卷积结果。
标注"*"号的峰对应1个GlcNAc丢失和1个Lys丢失的混合组分。
ZenoTOF 8600系统检测
更低含量的杂质
在对NISTmAb样品的分析的同时,检测到两种极低含量杂质:轻链-重链(LC-HC,<0.5%)和轻链-轻链(LC-LC,<0.1%),图6A和D 离子图分别展示了在50ng和100ng进样量下这两个低含量杂质的信号。ZenoTOF 8600系统提升的质谱灵敏度使得在低至50 ng上样量时仍能检出这两种组分。相比之下,上样量>500ng,ZenoTOF 7600系统才能检测到这些低丰度杂质。而ZenoTOF 8600系统仅需在50-100 ng上样量条件下即可获得与ZenoTOF 7600系统500 ng上样量相当的信噪比(S/N)(图6B,C,E和F)。本研究的数据分析所使用Biologics Explorer软件为完整分子量质谱数据提供了出色的可视化呈现,可快速实现杂质分析。
图6. NIST mAb低丰度杂质分析结果。
小结
ZenoTOF 8600高分辨质谱系统灵敏度提升,在生物治疗药物完整分子量分析中展现了高信噪比和优异的峰分离度,确保复杂样品中目标分子的精准检测。即使在低进样量条件下,仍能有效检出低丰度杂质,显著提升杂质检测能力。Biologics explorer软件实现了快速、直观的数据分析,高效的杂质评估和表征,以及可视化的结果呈现。该系统的优异性能为生物药物质控和工艺开发提供了强有力的分析工具。
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