EA047259B1 - LIQUID CHROMATOGRAPHY-MASS SPECTROMETRY (LC-MS) METHODS FOR ANALYSIS OF AMPHOLYTE BATCH VARIATION - Google Patents
LIQUID CHROMATOGRAPHY-MASS SPECTROMETRY (LC-MS) METHODS FOR ANALYSIS OF AMPHOLYTE BATCH VARIATION Download PDFInfo
- Publication number
- EA047259B1 EA047259B1 EA202291110 EA047259B1 EA 047259 B1 EA047259 B1 EA 047259B1 EA 202291110 EA202291110 EA 202291110 EA 047259 B1 EA047259 B1 EA 047259B1
- Authority
- EA
- Eurasian Patent Office
- Prior art keywords
- ampholyte
- composition
- test
- marker
- covariance
- Prior art date
Links
- 239000000872 buffer Substances 0.000 title claims description 312
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 124
- 238000004895 liquid chromatography mass spectrometry Methods 0.000 title claims description 31
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 title description 20
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 253
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims description 159
- 239000003550 marker Substances 0.000 claims description 132
- 238000001962 electrophoresis Methods 0.000 claims description 76
- 108090000623 proteins and genes Proteins 0.000 claims description 67
- 102000004169 proteins and genes Human genes 0.000 claims description 67
- 238000000533 capillary isoelectric focusing Methods 0.000 claims description 32
- 238000004949 mass spectrometry Methods 0.000 claims description 27
- 230000000694 effects Effects 0.000 claims description 25
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 23
- 238000004811 liquid chromatography Methods 0.000 claims description 15
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 claims description 15
- 238000001819 mass spectrum Methods 0.000 claims description 12
- 238000003556 assay Methods 0.000 claims description 11
- 238000004128 high performance liquid chromatography Methods 0.000 claims description 11
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 11
- 238000010561 standard procedure Methods 0.000 claims description 11
- 238000004704 ultra performance liquid chromatography Methods 0.000 claims description 11
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims description 10
- 238000012512 characterization method Methods 0.000 claims description 6
- 238000001269 time-of-flight mass spectrometry Methods 0.000 claims description 6
- 239000012634 fragment Substances 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 claims description 2
- 239000000741 silica gel Substances 0.000 claims description 2
- 229910002027 silica gel Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 74
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 51
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 19
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 18
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 18
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 18
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 17
- 230000008859 change Effects 0.000 description 16
- 239000003643 water by type Substances 0.000 description 16
- 239000012491 analyte Substances 0.000 description 15
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 14
- 239000000047 product Substances 0.000 description 12
- 238000001155 isoelectric focusing Methods 0.000 description 11
- 238000000513 principal component analysis Methods 0.000 description 10
- 229940088679 drug related substance Drugs 0.000 description 9
- 229920000609 methyl cellulose Polymers 0.000 description 9
- 239000001923 methylcellulose Substances 0.000 description 9
- 230000008569 process Effects 0.000 description 9
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 8
- 238000000132 electrospray ionisation Methods 0.000 description 8
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 8
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 8
- XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N Urea Chemical compound NC(N)=O XSQUKJJJFZCRTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 7
- 239000004202 carbamide Substances 0.000 description 7
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 7
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 7
- 239000002585 base Substances 0.000 description 6
- 239000003814 drug Substances 0.000 description 6
- 229940126534 drug product Drugs 0.000 description 6
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 6
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 6
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 6
- 238000000816 matrix-assisted laser desorption--ionisation Methods 0.000 description 6
- 239000000825 pharmaceutical preparation Substances 0.000 description 6
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 6
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 6
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 5
- 239000008186 active pharmaceutical agent Substances 0.000 description 5
- 230000000875 corresponding effect Effects 0.000 description 5
- 238000003795 desorption Methods 0.000 description 5
- 239000002243 precursor Substances 0.000 description 5
- 238000000672 surface-enhanced laser desorption--ionisation Methods 0.000 description 5
- 230000005526 G1 to G0 transition Effects 0.000 description 4
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 4
- 239000000959 ampholyte mixture Substances 0.000 description 4
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 4
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 239000013016 formulated drug substance Substances 0.000 description 4
- 238000013467 fragmentation Methods 0.000 description 4
- 238000006062 fragmentation reaction Methods 0.000 description 4
- 238000004817 gas chromatography Methods 0.000 description 4
- 238000001502 gel electrophoresis Methods 0.000 description 4
- 230000003993 interaction Effects 0.000 description 4
- BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N methanoic acid Natural products OC=O BDAGIHXWWSANSR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- -1 polyampholytes Chemical class 0.000 description 4
- 238000003908 quality control method Methods 0.000 description 4
- 238000012216 screening Methods 0.000 description 4
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 4
- WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N Acetonitrile Chemical compound CC#N WEVYAHXRMPXWCK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N Glycerine Chemical compound OCC(O)CO PEDCQBHIVMGVHV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 3
- 239000000654 additive Substances 0.000 description 3
- 238000000065 atmospheric pressure chemical ionisation Methods 0.000 description 3
- 229960000074 biopharmaceutical Drugs 0.000 description 3
- 230000002596 correlated effect Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 238000010265 fast atom bombardment Methods 0.000 description 3
- 238000009616 inductively coupled plasma Methods 0.000 description 3
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 3
- 238000013508 migration Methods 0.000 description 3
- 230000005012 migration Effects 0.000 description 3
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 3
- 238000004885 tandem mass spectrometry Methods 0.000 description 3
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 3
- OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 4-(3-methoxyphenyl)aniline Chemical compound COC1=CC=CC(C=2C=CC(N)=CC=2)=C1 OSWFIVFLDKOXQC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N Acrylamide Chemical compound NC(=O)C=C HRPVXLWXLXDGHG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N Ammonia Chemical compound N QGZKDVFQNNGYKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004252 FT/ICR mass spectrometry Methods 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 2
- 238000000540 analysis of variance Methods 0.000 description 2
- 229960000623 carbamazepine Drugs 0.000 description 2
- 238000009614 chemical analysis method Methods 0.000 description 2
- 238000000451 chemical ionisation Methods 0.000 description 2
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 239000004035 construction material Substances 0.000 description 2
- 238000007405 data analysis Methods 0.000 description 2
- 230000005595 deprotonation Effects 0.000 description 2
- 238000010537 deprotonation reaction Methods 0.000 description 2
- 238000004807 desolvation Methods 0.000 description 2
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 238000010828 elution Methods 0.000 description 2
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 2
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 2
- 235000019253 formic acid Nutrition 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 238000005040 ion trap Methods 0.000 description 2
- 238000011068 loading method Methods 0.000 description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 238000002552 multiple reaction monitoring Methods 0.000 description 2
- 238000000491 multivariate analysis Methods 0.000 description 2
- 238000011022 operating instruction Methods 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 230000005588 protonation Effects 0.000 description 2
- 239000012087 reference standard solution Substances 0.000 description 2
- 238000004366 reverse phase liquid chromatography Methods 0.000 description 2
- 238000002098 selective ion monitoring Methods 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- 238000002553 single reaction monitoring Methods 0.000 description 2
- 239000012086 standard solution Substances 0.000 description 2
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 2
- 239000008215 water for injection Substances 0.000 description 2
- NKJOXAZJBOMXID-UHFFFAOYSA-N 1,1'-Oxybisoctane Chemical compound CCCCCCCCOCCCCCCCC NKJOXAZJBOMXID-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CWNPOQFCIIFQDM-UHFFFAOYSA-N 3-nitrobenzyl alcohol Chemical compound OCC1=CC=CC([N+]([O-])=O)=C1 CWNPOQFCIIFQDM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ODHCTXKNWHHXJC-VKHMYHEASA-N 5-oxo-L-proline Chemical group OC(=O)[C@@H]1CCC(=O)N1 ODHCTXKNWHHXJC-VKHMYHEASA-N 0.000 description 1
- 108010073361 BioXtra Proteins 0.000 description 1
- 239000012901 Milli-Q water Substances 0.000 description 1
- NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N Phosphoric acid Chemical compound OP(O)(O)=O NBIIXXVUZAFLBC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 108010029485 Protein Isoforms Proteins 0.000 description 1
- 102000001708 Protein Isoforms Human genes 0.000 description 1
- 238000000692 Student's t-test Methods 0.000 description 1
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical compound OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 description 1
- 230000002776 aggregation Effects 0.000 description 1
- 238000004220 aggregation Methods 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910021529 ammonia Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000004071 biological effect Effects 0.000 description 1
- 239000012472 biological sample Substances 0.000 description 1
- 239000012159 carrier gas Substances 0.000 description 1
- 238000004113 cell culture Methods 0.000 description 1
- 238000005119 centrifugation Methods 0.000 description 1
- 150000001793 charged compounds Chemical class 0.000 description 1
- 239000013626 chemical specie Substances 0.000 description 1
- 238000000546 chi-square test Methods 0.000 description 1
- 238000013375 chromatographic separation Methods 0.000 description 1
- 238000004587 chromatography analysis Methods 0.000 description 1
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 description 1
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 239000013581 critical reagent Substances 0.000 description 1
- 238000013480 data collection Methods 0.000 description 1
- 238000013501 data transformation Methods 0.000 description 1
- 230000006240 deamidation Effects 0.000 description 1
- ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N diethanolamine Chemical compound OCCNCCO ZBCBWPMODOFKDW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010790 dilution Methods 0.000 description 1
- 239000012895 dilution Substances 0.000 description 1
- 239000006185 dispersion Substances 0.000 description 1
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 230000005686 electrostatic field Effects 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000004992 fast atom bombardment mass spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 1
- 238000009472 formulation Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 239000000499 gel Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 230000036252 glycation Effects 0.000 description 1
- 239000011544 gradient gel Substances 0.000 description 1
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 1
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 1
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 description 1
- 238000001871 ion mobility spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 238000000752 ionisation method Methods 0.000 description 1
- 238000006317 isomerization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004989 laser desorption mass spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 1
- 239000006193 liquid solution Substances 0.000 description 1
- 125000003588 lysine group Chemical group [H]N([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])([H])C([H])(N([H])[H])C(*)=O 0.000 description 1
- 238000007726 management method Methods 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000000813 microbial effect Effects 0.000 description 1
- 239000003595 mist Substances 0.000 description 1
- 230000001483 mobilizing effect Effects 0.000 description 1
- PJUIMOJAAPLTRJ-UHFFFAOYSA-N monothioglycerol Chemical compound OCC(O)CS PJUIMOJAAPLTRJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006199 nebulizer Substances 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010606 normalization Methods 0.000 description 1
- 238000005457 optimization Methods 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000037361 pathway Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 235000011007 phosphoric acid Nutrition 0.000 description 1
- 238000002731 protein assay Methods 0.000 description 1
- 238000012514 protein characterization Methods 0.000 description 1
- 229940043131 pyroglutamate Drugs 0.000 description 1
- 238000011002 quantification Methods 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 1
- 239000013074 reference sample Substances 0.000 description 1
- 238000012429 release testing Methods 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 150000003384 small molecules Chemical class 0.000 description 1
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
- 238000012109 statistical procedure Methods 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N sulfolane Chemical compound O=S1(=O)CCCC1 HXJUTPCZVOIRIF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006228 supernatant Substances 0.000 description 1
- 230000001225 therapeutic effect Effects 0.000 description 1
- 229940035024 thioglycerol Drugs 0.000 description 1
- 238000001195 ultra high performance liquid chromatography Methods 0.000 description 1
- 239000012808 vapor phase Substances 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
- 230000000007 visual effect Effects 0.000 description 1
Description
Перекрестная ссылка на родственные заявкиCross-reference to related applications
Изобретение испрашивает преимущество приоритета предварительной заявки на патент США № 62/913,450, поданной 10 октября 2019 г., содержание которой полностью включено в настоящий документ посредством ссылки.The invention claims the benefit of priority of U.S. Provisional Patent Application No. 62/913,450, filed October 10, 2019, the contents of which are incorporated herein by reference in their entirety.
Область техникиField of technology
Данное изобретение относится к способам определения характеристик белковых композиций по заряду и определения характеристик амфолитных композиций с использованием жидкостной хроматографии-масс-спектрометрии (ЖХ-МС).This invention relates to methods for determining the charge characteristics of protein compositions and determining the characteristics of ampholytic compositions using liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS).
Уровень техникиState of the art
Многие белки подвергаются вторичным модификациям, которые приводят к разновидностям заряда белка, таким как дезамидирование, образование N-концевого пироглутамата, агрегация, изомеризация, сиалированные гликаны, фрагментация и гликирование остатков лизина. В некоторых случаях эти вторичные модификации и возникающие на их основании разновидности заряда могут влиять на связывание, биологическую активность, безопасность для пациента и срок годности белка. Для анализа заряда белков можно использовать инструменты, такие как гель-электрофорез с изоэлектрическим фокусированием (IEF; isoelectric-focusing gel electrophoresis), и капиллярные эквиваленты, такие как капиллярное изоэлектрическое фокусирование (CIEF; capillary isoelectric focusing) и CIEF с визуализацией (iCIEF; imaged CIEF). Эти методы важны для определения характеристик и мониторинга качества, чистоты, стабильности и изменчивости терапевтических белков, таких как лекарственные препараты на белковой основе и лекарственные вещества. Один из таких методов, iCIEF, значительно содействовал разработке биофармацевтики благодаря его высокому разрешению, минимальному времени разработки, уменьшенному объему образца и коротким отрезкам времени циклов. Эти преимущества обеспечивают их применение во всех фармацевтических процессах, от разработки и оптимизации клеточных культур до коммерческих видов деятельности по выпуску с контролем качества (QC; quality control) и по обеспечению стабильности.Many proteins undergo secondary modifications that result in protein charge species such as deamidation, N-terminal pyroglutamate formation, aggregation, isomerization, sialylated glycans, fragmentation, and glycation of lysine residues. In some cases, these secondary modifications and the resulting charge species can impact protein binding, biological activity, patient safety, and shelf life. Tools such as isoelectric-focusing gel electrophoresis (IEF) and capillary equivalents such as capillary isoelectric focusing (CIEF) and imaged CIEF (iCIEF) can be used to analyze protein charge. These techniques are important for characterizing and monitoring the quality, purity, stability, and variability of therapeutic proteins such as protein-based drugs and drug substances. One such method, iCIEF, has significantly contributed to biopharmaceutical development due to its high resolution, minimal development time, reduced sample volume, and short turnaround times. These advantages ensure their application in all pharmaceutical processes, from cell culture development and optimization to commercial quality control (QC) and stability activities.
В CIEF и iCIEF разделение белков с разными суммарными зарядами достигается путем фокусировки белков в амфолитическом градиенте pH с помощью примененного электрического поля, разделения изоформ на основании внутреннего изоэлектрического заряда. Этот метод разделения основан на использовании амфолитов для создания градиента pH при воздействии электрического потенциала. Затем белковые частицы мигрируют в разные области капилляра в зависимости от их изоэлектрической точки или значения pI. Однако различие амфолитных композиций, используемых для создания градиента pH в этих способах, в зависимости от партии может влиять на результаты анализа. Предыдущие способы определения характеристик амфолитных композиций на предмет их пригодности для iCIEF и аналогичных методов основывались на непрямых способах, таких как использование амфолитных композиций для получения электрофореграмм iCIEF или аналогичных показаний эталонного белка и сравнение полученных электрофореграмм, полученных с помощью различных амфолитных композиций. Однако эти способы являются дорогостоящими, требуют много времени и используют большое количество белка. Таким образом, в данной области техники существует потребность в усовершенствованных способах характеристики амфолитных композиций для их пригодности в таких способах, как iCIEF. Настоящее изобретение удовлетворяет эту потребность, обеспечивая усовершенствованные способы прямого анализа амфолитных композиций.In CIEF and iCIEF, separation of proteins with different net charges is achieved by focusing the proteins in an ampholytic pH gradient using an applied electric field, separating the isoforms based on their intrinsic isoelectric charge. This separation method relies on the use of ampholytes to create a pH gradient when an electrical potential is applied. The protein particles then migrate to different regions of the capillary based on their isoelectric point, or pI value. However, lot-to-lot differences in the ampholyte compositions used to create the pH gradient in these methods can affect the assay results. Previous methods for characterizing ampholyte compositions for suitability for iCIEF and similar methods have relied on indirect methods, such as using ampholyte compositions to generate iCIEF electropherograms or similar readouts of a reference protein and comparing the resulting electropherograms obtained with different ampholyte compositions. However, these methods are expensive, time-consuming, and use large amounts of protein. There is thus a need in the art for improved methods for characterizing ampholyte compositions for their usefulness in methods such as iCIEF. The present invention satisfies this need by providing improved methods for the direct analysis of ampholyte compositions.
Сущность изобретенияThe essence of the invention
В данном изобретении обеспечены способы идентификации тестируемой амфолитной композиции с подходящей активностью, включающие: (а) идентификацию по меньшей мере одного маркера по меньшей мере в одной тестируемой амфолитной композиции и эталонной амфолитной композиции с использованием жидкостной хроматографии-масс-спектрометрии (ЖХ-МС); и (b) определение степени сходства или различия по меньшей мере одного маркера между по меньшей мере одной тестируемой амфолитной композицией и эталонной амфолитной композицией, при этом по меньшей мере одна тестируемая амфолитная композиция обладает подходящей активностью, если по меньшей мере один маркер имеет низкую ковариацию и уровень по меньшей мере одного маркера отличается между по меньшей мере одной тестируемой амфолитной композицией и эталонной амфолитной композицией, или при этом по меньшей мере одна тестируемая амфолитная композиция обладает подходящей активностью, если по меньшей мере один маркер имеет высокую ковариацию и уровень по меньшей мере одного маркера одинаков между по меньшей мере одной тестируемой амфолитной композицией и эталонной амфолитной композицией; таким образом идентификацию тестируемой амфолитной композиции с подходящей активностью.The present invention provides methods for identifying a test ampholyte composition with a suitable activity, comprising: (a) identifying at least one marker in at least one test ampholyte composition and a reference ampholyte composition using liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS); and (b) determining a degree of similarity or difference of at least one marker between the at least one test ampholyte composition and a reference ampholyte composition, wherein the at least one test ampholyte composition has a suitable activity if the at least one marker has a low covariance and the level of the at least one marker is different between the at least one test ampholyte composition and the reference ampholyte composition, or wherein the at least one test ampholyte composition has a suitable activity if the at least one marker has a high covariance and the level of the at least one marker is the same between the at least one test ampholyte composition and the reference ampholyte composition; thereby identifying a test ampholyte composition with a suitable activity.
В некоторых вариантах реализации способов по настоящему изобретению этап (а) включает (i) определение точного измерения массы/времени удерживания (AMRT) или поперечного сечения столкновения (CCS) для совокупности компонентов по меньшей мере одной тестируемой амфолитной композиции и эталонной амфолитной композиции; (ii) построение графика ковариации измерений AMRT или поперечного сечения столкновения для совокупности компонентов по меньшей мере из одной тестируемой и эталонными амфолитными композициями с использованием S-графика; и (iii)In some embodiments of the methods of the present invention, step (a) comprises (i) determining an accurate mass/retention time (AMRT) measurement or collision cross section (CCS) for a plurality of components of at least one test ampholyte composition and a reference ampholyte composition; (ii) plotting the covariance of the AMRT or collision cross section measurements for the plurality of components of at least one test and reference ampholyte compositions using an S-plot; and (iii)
- 1 047259 выбор по меньшей мере одного компонента, отличающегося между по меньшей мере одной тестируемой амфолитной композицией и эталонными амфолитными композициями, при этом разница включает ковариацию, отличную от 0 на S-графике; таким образом идентификацию по меньшей мере одного маркера для определения характеристик пригодности по меньшей мере одной тестируемой амфолитной композиции. В некоторых вариантах реализации разница включает ковариацию, которая меньше 0 на Sграфике. В некоторых вариантах реализации по меньшей мере один компонент содержит ковариацию на S-графике, которая меньше ковариации на по меньшей мере 20%, по меньшей мере 30%, по меньшей мере 40%, по меньшей мере 50%, по меньшей мере 60%, по меньшей мере 70% или по меньшей мере 80% совокупности компонентов на S-графике. В некоторых вариантах реализации по меньшей мере одна тестируемая амфолитная композиция обладает подходящей активностью, если уровень по меньшей мере одного маркера в по меньшей мере одной тестируемой амфолитной композиции и эталонной амфолитной композиции отличается.- 1 047259 selecting at least one component that differs between at least one test ampholyte composition and reference ampholyte compositions, wherein the difference comprises a covariance that is different from 0 on an S-plot; thereby identifying at least one marker for determining the suitability characteristics of the at least one test ampholyte composition. In some embodiments, the difference comprises a covariance that is less than 0 on the S-plot. In some embodiments, the at least one component comprises a covariance on the S-plot that is less than a covariance of at least 20%, at least 30%, at least 40%, at least 50%, at least 60%, at least 70%, or at least 80% of the totality of components on the S-plot. In some embodiments, at least one test ampholyte composition has suitable activity if the level of at least one marker in the at least one test ampholyte composition and the reference ampholyte composition differs.
В некоторых вариантах реализации способов по настоящему изобретению разница в уровне по меньшей мере одного маркера составляет разницу в уровне на по меньшей мере 10%, по меньшей мере на 20%, по меньшей мере на 30%, по меньшей мере на 40%, по меньшей мере на 50%, по меньшей мере 60%, по меньшей мере 70%, по меньшей мере 80% или по меньшей мере 90% относительно нормализованного уровня по меньшей мере одного маркера.In some embodiments of the methods of the present invention, the difference in the level of at least one marker is a difference in level of at least 10%, at least 20%, at least 30%, at least 40%, at least 50%, at least 60%, at least 70%, at least 80%, or at least 90% relative to the normalized level of at least one marker.
В некоторых вариантах реализации способов по настоящему изобретению этап (а) включает (i) определение точного измерения массы/времени удерживания (AMRT) или измерения поперечного сечения столкновения для совокупности компонентов по меньшей мере одной тестируемой амфолитной композиции и эталонной амфолитной композиции; (ii) построение графика ковариации измерений AMRT или поперечного сечения столкновения для совокупности компонентов по меньшей мере из одной тестируемой и эталонной амфолитных композиций с использованием S-графика; и (iii) выбор по меньшей мере одного компонента, сходного между по меньшей мере одной тестируемой амфолитной композицией и эталонными амфолитными композициями, при этом сходство включает ковариацию, отличную от 0 на S-графике; таким образом, идентификацию по меньшей мере одного маркера для определения характеристик пригодности по меньшей мере одной тестируемой амфолитной композиции. В некоторых вариантах реализации разница включает ковариацию, которая больше 0 на S-графике. В некоторых вариантах реализации по меньшей мере один компонент содержит ковариацию на S-графике, превышающую ковариацию на по меньшей мере 40%, по меньшей мере 50%, по меньшей мере 60%, по меньшей мере 70%, по меньшей мере 80%, по меньшей мере 90%, по меньшей мере 95% или по меньшей мере 99% совокупности компонентов на S-графике. В некоторых вариантах реализации по меньшей мере одна тестируемая амфолитная композиция обладает подходящей активностью, если уровень по меньшей мере одного маркера в по меньшей мере одной тестируемой амфолитной композиции и эталонной амфолитной композиции является сходным.In some embodiments of the methods of the present invention, step (a) comprises (i) determining an accurate mass/retention time (AMRT) measurement or a collision cross-section measurement for a plurality of components of at least one test ampholyte composition and a reference ampholyte composition; (ii) plotting the covariance of the AMRT or collision cross-section measurements for a plurality of components of at least one test and reference ampholyte compositions using an S-plot; and (iii) selecting at least one component that is similar between the at least one test ampholyte composition and the reference ampholyte compositions, wherein the similarity includes a covariance that is different from 0 on the S-plot; thereby identifying at least one marker for determining the suitability characteristics of the at least one test ampholyte composition. In some embodiments, the difference includes a covariance that is greater than 0 on the S-plot. In some embodiments, at least one component has a covariance on the S-plot that is greater than the covariance of at least 40%, at least 50%, at least 60%, at least 70%, at least 80%, at least 90%, at least 95%, or at least 99% of the totality of components on the S-plot. In some embodiments, at least one test ampholyte composition has suitable activity if the level of at least one marker in the at least one test ampholyte composition and the reference ampholyte composition is similar.
В некоторых вариантах реализации способов по настоящему изобретению сходство уровня по меньшей мере одного маркера включает уровень, который на по меньшей мере 20%, по меньшей мере 30%, по меньшей мере 40%, по меньшей мере 50%, по меньшей мере 60%, по меньшей мере 70%, по меньшей мере 80%, по меньшей мере 90%, по меньшей мере 95% или по меньшей мере 99% является сходным с нормализованным уровнем по меньшей мере одного маркера.In some embodiments of the methods of the present invention, the similarity of the level of at least one marker comprises a level that is at least 20%, at least 30%, at least 40%, at least 50%, at least 60%, at least 70%, at least 80%, at least 90%, at least 95%, or at least 99% similar to the normalized level of at least one marker.
В некоторых вариантах реализации способов по настоящему изобретению по меньшей мере один маркер идентифицируют посредством отношения массы к заряду (m/z). В некоторых вариантах реализации уровень по меньшей мере одного маркера характеризуется относительной интенсивностью m/z в масс-спектре.In some embodiments of the methods of the present invention, at least one marker is identified by mass-to-charge ratio (m/z). In some embodiments, the level of at least one marker is characterized by relative m/z intensity in the mass spectrum.
В некоторых вариантах реализации способов по настоящему изобретению этап (b) включает: (i) определение масс-спектра ЖХ-МС по меньшей мере одного маркера в по меньшей мере одной тестируемой амфолитной композиции и эталонной амфолитной композиции, (ii) определение относительной интенсивности основного пика по меньшей мере одного маркера в масс-спектрах по меньшей мере одной тестируемой амфолитной композиции и эталонной амфолитной композиции, (iii) нормирование относительной интенсивности основного пика по меньшей мере одного маркера с максимальной относительной интенсивностью основного пика, измеренной по меньшей мере для одной тестируемой амфолитной композиции или эталонной амфолитной композиции, и (iv) сравнение нормированных относительных интенсивностей основного пика по меньшей мере одного маркера по меньшей мере в одной тестируемой и эталонной амфолитных композициях.In some embodiments of the methods of the present invention, step (b) comprises: (i) determining an LC-MS mass spectrum of at least one marker in at least one test ampholyte composition and a reference ampholyte composition, (ii) determining a relative intensity of a major peak of at least one marker in the mass spectra of at least one test ampholyte composition and the reference ampholyte composition, (iii) normalizing the relative intensity of the major peak of at least one marker to a maximum relative intensity of the major peak measured for at least one test ampholyte composition or the reference ampholyte composition, and (iv) comparing the normalized relative intensities of the major peak of at least one marker in at least one test and reference ampholyte compositions.
В некоторых вариантах реализации способов по настоящему изобретению по меньшей мере один маркер содержит 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 или 16 маркеров с разными m/z. В некоторых вариантах реализации по меньшей мере один маркер содержит 16 маркеров с разными m/z. В некоторых вариантах реализации 16 маркеров содержат маркеры с m/z 280, m/z 319, m/z 329, m/z 347, m/z 373, m/z 375, m/z 376, m/z 431, m/z 504, m/z 506, m/z 508, m/z 520, m/z 534, m/z 562, m/z 906 и m/z 980.In some embodiments of the methods of the present invention, the at least one marker comprises 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, or 16 markers with different m/z. In some embodiments, the at least one marker comprises 16 markers with different m/z. In some embodiments, the 16 markers comprise markers with m/z 280, m/z 319, m/z 329, m/z 347, m/z 373, m/z 375, m/z 376, m/z 431, m/z 504, m/z 506, m/z 508, m/z 520, m/z 534, m/z 562, m/z 906, and m/z 980.
В некоторых вариантах реализации способов по настоящему изобретению масс-спектрометрия включает квадрупольную времяпролетную масс-спектрометрию ионной подвижности (IMS-Q-ToF-MS).In some embodiments of the methods of the present invention, the mass spectrometry comprises ion mobility quadrupole time-of-flight mass spectrometry (IMS-Q-ToF-MS).
- 2 047259- 2 047259
В некоторых вариантах реализации способов по настоящему изобретению жидкостная хроматография включает высокоэффективную жидкостную хроматографию (ВЭЖХ). В некоторых вариантах реализации ВЭЖХ включает колонку с силикагелем C4.In some embodiments of the methods of the present invention, the liquid chromatography comprises high performance liquid chromatography (HPLC). In some embodiments, the HPLC comprises a C4 silica gel column.
В некоторых вариантах реализации способов по настоящему изобретению способы дополнительно включают валидацию по меньшей мере одной тестируемой амфолитной композиции путем создания электрофореграммы эталонного белка с визуализацией капиллярной изоэлектрической фокусировки (iCIEF) с использованием эталонной амфолитной композиции и по меньшей мере одной тестируемой амфолитной композиции, тем самым создавая по меньшей мере одну тестовую электрофореграмму и эталонную электрофореграмму.In some embodiments of the methods of the present invention, the methods further comprise validating at least one test ampholyte composition by generating a reference protein electropherogram using capillary isoelectric focusing imaging (iCIEF) using the reference ampholyte composition and at least one test ampholyte composition, thereby generating at least one test electropherogram and a reference electropherogram.
В некоторых вариантах реализации способов по настоящему изобретению тестируемая амфолитная композиция считается валидированной, если по меньшей мере одна тестовая и эталонная электрофореграммы являются сходными. В некоторых вариантах реализации сходство по меньшей мере одной тестовой и эталонной электрофореграмм определяется количеством, размером или изоэлектрической точкой (pI) пиков или их комбинацией.In some embodiments of the methods of the present invention, the tested ampholyte composition is considered validated if at least one test and reference electropherograms are similar. In some embodiments, the similarity of at least one test and reference electropherogram is determined by the number, size, or isoelectric point (pI) of peaks, or a combination thereof.
В некоторых вариантах реализации способов по настоящему изобретению подходящая активность включает капиллярное изоэлектрическое фокусирование (CIEF) или капиллярное изоэлектрическое фокусирование с визуализацией (iCIEF). В некоторых вариантах реализации iCIEF используют для характеристики белкового лекарственного продукта или лекарственного вещества.In some embodiments of the methods of the present invention, the suitable activity comprises capillary isoelectric focusing (CIEF) or capillary isoelectric focusing with imaging (iCIEF). In some embodiments, iCIEF is used to characterize a protein drug product or drug substance.
Краткое описание графических материаловBrief description of graphic materials
На фиг. 1A, 1B представлена пара электрофореграмм, анализирующих эталонный белковый продукт с использованием анализа капиллярного изоэлектрического фокусирования с визуализацией (iCIEF). Ось x показывает время (в минутах), а ось y показывает поглощение. На фиг. 1А используется партия амфолита 1. На фиг. 1B показана типичная партия амфолита-кандидата, которая создает другой профиль электрофореграммы для того же эталонного белка, чем партия амфолита, показанная на фиг. 1А. Различия на электрофореграммах обведены кружком.Figures 1A, 1B show a pair of electropherograms analyzing a reference protein product using capillary isoelectric focusing with imaging (iCIEF) analysis. The x-axis shows time (in minutes) and the y-axis shows absorbance. Figure 1A uses ampholyte lot 1. Figure 1B shows a typical candidate ampholyte lot that produces a different electropherogram profile for the same reference protein than the ampholyte lot shown in Figure 1A. Differences in the electropherograms are circled.
На фиг. 2 представлен график, показывающий интерференцию базовой линии на основании градиента амфолита, используемого в iCIEF. ICIEF проводили без эталонного белка. Увеличение концентрации амфолита приводило к уменьшению падения базовой линии. Это изменение профиля пика было обусловлено амфолитами, а не белками или прибором.Figure 2 is a graph showing the baseline interference based on the ampholyte gradient used in iCIEF. ICIEF was performed without a reference protein. Increasing the ampholyte concentration resulted in a decrease in the baseline drop. This change in peak profile was due to the ampholytes, not the proteins or the instrument.
На фиг. 3 представлена электрофореграмма, показывающая, что концентрация фармаколита (амфолита) приводит к изменению площади области. Изменение концентрации фармаколита на 2% вызвало уменьшение площади области 1 на 1%.Fig. 3 shows an electropherogram showing that the concentration of the pharmacolyte (ampholyte) leads to a change in the area of the region. A change in the concentration of the pharmacolyte by 2% caused a decrease in the area of region 1 by 1%.
На фиг. 4A, 4B представлены серия электрофореграмм (фиг. 4A) и таблица (фиг. 4B), показывающая изменение разрешения в партиях амфолита. Партии 7 и 2 являются наиболее подходящими кандидатами для статистического анализа партии, наиболее схожей с партией 1.Figures 4A, 4B show a series of electropherograms (Figure 4A) and a table (Figure 4B) showing the change in resolution in the ampholyte batches. Batches 7 and 2 are the most suitable candidates for statistical analysis of the batch most similar to batch 1.
На фиг. 5A-5C представлена серия графиков, показывающих тестирование маркера изоэлектрической точки (PI или pI) партий амфолитов. Разрешение пиков для каждой партии амфолита рассчитывали в диапазоне от 7,0 до 7,05. На фиг. 5А показана типовая электрофореграмма с двумя пиками. На фиг. 5В показано, как рассчитывают разрешение по электрофореграмме. Разрешение рассчитывают на основании времени миграции (цикла) (Rt) и ширины пика (W). На фиг. 5C показана типовая электрофореграмма, на которой пики взаимно перекрываются на 0,15%, или разрешение 1,5, что является хроматографическим минимальным критерием.Figures 5A-5C are a series of graphs showing the isoelectric point (PI or pI) marker testing of ampholyte lots. The peak resolution for each ampholyte lot was calculated to range from 7.0 to 7.05. Figure 5A shows a typical electropherogram with two peaks. Figure 5B shows how the resolution is calculated from the electropherogram. The resolution is calculated based on the migration (cycle) time (Rt) and the peak width (W). Figure 5C shows a typical electropherogram in which the peaks overlap by 0.15%, or a resolution of 1.5, which is the chromatographic minimum criterion.
На фиг. 6 представлен график, изображающий проблему, решаемую способами по настоящему изобретению.Fig. 6 is a graph depicting the problem solved by the methods of the present invention.
На фиг. 7 представлен график, показывающий рабочий процесс анализа ЖХ-МС амфолита.Fig. 7 is a graph showing the workflow of LC-MS analysis of ampholyte.
На фиг. 8A представлена таблица, показывающая партии амфолитов-носителей GE Healthcare IEF, протестированные на их молекулярные компоненты.Fig. 8A is a table showing the lots of GE Healthcare IEF carrier ampholytes tested for their molecular components.
На фиг. 8B представлен S-график Уотерса (Waters), показывающий тестирование партий амфолита на изменение их молекулярного состава, а не на характеристики. Жидкостную хроматографию-массспектрометрию (ЖХ-МС) использовали для идентификации представляющих интерес компонентов в партиях амфолита, которые имеют высокую степень вариации в зависимости от партии. Анализ был выполнен с использованием программного обеспечения UNIFI со встроенными средствами анализа данных и рабочими процессами. S-график показывает различия в соотношении точная масса/время удерживания (AMRT) между партиями амфолитов. Пары AMRT нанесены на график по ковариации, при этом величина изменения показана на оси x, а корреляция, т.е. постоянство изменения, показана на оси y.Figure 8B is a Waters S-plot showing testing of ampholyte lots for changes in molecular composition rather than characteristics. Liquid chromatography mass spectrometry (LC-MS) was used to identify components of interest in ampholyte lots that had high lot-to-lot variation. The analysis was performed using UNIFI software with built-in data analysis and workflows. The S-plot shows the differences in the true mass/retention time (AMRT) relationship between ampholyte lots. AMRT pairs are plotted by covariance, with the magnitude of change shown on the x-axis and the correlation, i.e., the consistency of change, shown on the y-axis.
На фиг. 9A-9C представлены S-графики Уотерса, сравнивающие партии амфолитов, охарактеризованные с использованием квадрупольной времяпролетной масс-спектрометрии ионной подвижности Waters VION IMS QT (LC-IMS-Q-TOF-MS). На фиг. 9А показано сравнение партий 1 и 2. На фиг. 9В показано сравнение партий 1 и 3. На фиг. 9С показано сравнение партий 1 и 5. S-график Уотерса идентифицирует сходства и различия между образцами и обеспечивает мощный инструмент визуальной фильтрации. Для библиотеки амфолитных компонентов были выбраны уникальныеFigures 9A-9C show Waters S-plots comparing ampholyte lots characterized using Waters VION IMS QT ion mobility quadrupole time-of-flight mass spectrometry (LC-IMS-Q-TOF-MS). Figure 9A shows a comparison of lots 1 and 2. Figure 9B shows a comparison of lots 1 and 3. Figure 9C shows a comparison of lots 1 and 5. The Waters S-plot identifies similarities and differences between samples and provides a powerful visual filtering tool. Unique ampholyte components were selected for the library
- 3 047259 признаки, например, были выбраны выделенные точки на S-графике партии 1 по сравнению с партией 5 (фиг. 9C).- 3 047259 features, for example, were selected as the highlighted points on the S-graph of batch 1 compared to batch 5 (Fig. 9C).
На фиг. 10А представлена таблица, показывающая библиотеку компонентов амфолита, характеризующихся значением m/z (отношение массы к заряду) и их нормализованными относительными интенсивностями в партиях амфолита с номерами 1 (текущая партия, используемая в стандартной рабочей процедуре, или партия SOP), 2, 3, 4 и 5. Относительные интенсивности были нормализованы по самой высокой относительной интенсивности для всех партий амфолитов. Значения отклика маркера оценивали и сравнивали в формате Excel.Figure 10A is a table showing the library of ampholyte components characterized by m/z (mass to charge ratio) value and their normalized relative intensities in ampholyte lots 1 (the current lot used in the standard operating procedure, or SOP lot), 2, 3, 4, and 5. The relative intensities were normalized to the highest relative intensity for all ampholyte lots. Marker response values were evaluated and compared in Excel format.
На фиг. 10B показаны электрофореграммы iCIEF, анализирующие продукт эталонного белка 1 с использованием 5 различных партий амфолита. Сверху вниз: партия 1 (SOP), партия 3, партия 4 и партия 5. Различия в профилях iCIEF обведены кружком.Figure 10B shows iCIEF electropherograms analyzing the product of reference protein 1 using 5 different lots of ampholyte. From top to bottom: lot 1 (SOP), lot 3, lot 4, and lot 5. Differences in iCIEF profiles are circled.
На фиг. 10С показаны электрофореграммы iCIEF, анализирующие продукт эталонного белка 1 с использованием партии амфолита 1 (вверху, SOP) и партии 2 (внизу). После анализа результатов ЖХ-МС анализировали партию 2, и было прогнозировано, что она будет партией, наиболее схожей с партией 1 (см. фиг. 10А).Figure 10C shows iCIEF electropherograms analyzing the product of reference protein 1 using ampholyte lot 1 (top, SOP) and lot 2 (bottom). After analysis of the LC-MS results, lot 2 was analyzed and was predicted to be the lot most similar to lot 1 (see Figure 10A).
На фиг. 11А представлен график, показывающий хроматограмму экстрагированных ионов (XIC) с фильтрацией ионной подвижности маркера m/z 906,261 для каждой из указанных партий амфолитов. Отклик XIC используют для сравнения партий.Fig. 11A is a graph showing the ion mobility filtered extracted ion chromatogram (XIC) of the m/z 906.261 marker for each of the indicated ampholyte lots. The XIC response is used for lot comparison.
На фиг. 11B представлен график тренда, показывающий маркеры в трех повторах указанной партии амфолита (ось x указывает партию и повторность) в зависимости от интенсивности маркера (ось y, количества). Маркеры считались релевантными, если они были идентифицированы во всех трех повторах текущей партии и не были обнаружены в контроле.Figure 11B is a trend plot showing markers in triplicates of a given ampholyte lot (x-axis indicates lot and replicate) versus marker intensity (y-axis, counts). Markers were considered relevant if they were identified in all three replicates of the current lot and were not detected in the control.
На фиг. 12 показаны структуры трех маркеров из библиотеки, использованной для определения характеристик партий амфолитов. Структуры соответствуют маркерам со значениями m/z внизу. Это коммерчески доступные результаты разъяснения.Figure 12 shows the structures of three markers from the library used to characterize the ampholyte batches. The structures correspond to the markers with m/z values at the bottom. These are commercially available elucidation results.
На фиг. 13 представлен график, сравнивающий текущий процесс тестирования амфолита с новыми способами тестирования амфолита, описанными в настоящем документе. Текущие способы сокращают время анализа, поскольку анализ новой партии амфолита методом жидкостной хроматографии-массспектрометрии (ЖХ-МС) занимает 4 часа. Кроме того, новые способы тестирования амфолитов обеспечивают определение характеристик амфолитов без потребления какого-либо белкового продукта. Наконец, новые способы тестирования амфолитов применимы к любому новому поставщику амфолитов. Для каждого поставщика может быть создана новая библиотека маркеров с использованием описанных в настоящем документе способов сравнения партий амфолитов.Figure 13 is a graph comparing the current ampholyte testing process with the new ampholyte testing methods described herein. The current methods reduce analysis time, as it takes 4 hours to analyze a new lot of ampholyte by liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS). In addition, the new ampholyte testing methods provide for ampholyte characterization without consuming any protein product. Finally, the new ampholyte testing methods are applicable to any new ampholyte supplier. A new marker library can be created for each supplier using the ampholyte lot comparison methods described herein.
Подробное описание изобретенияDetailed description of the invention
В настоящем изобретении обеспечены способы идентификации амфолитных композиций с подходящей активностью для требуемых последующих применений, включающие: (а) идентификацию по меньшей мере одного маркера по меньшей мере в одной тестируемой амфолитной композиции и эталонной амфолитной композиции с использованием жидкостной хроматографии-масс-спектрометрии (ЖХ-МС); и (b) определение степени сходства или различия по меньшей мере одного маркера между по меньшей мере одной тестируемой амфолитной композицией и эталонной амфолитной композицией. В некоторых вариантах реализации маркеры выбирают на основании различий между эталонной и тестируемой амфолитной композицией, и по меньшей мере одна тестируемая амфолитная композиция обладает подходящей активностью, если по меньшей мере один маркер отличается между по меньшей мере одной тестируемой амфолитной композицией и эталонной амфолитной композицией. В некоторых вариантах реализации маркеры выбирают на основании сходства между эталонной и тестируемой амфолитной композицией, и по меньшей мере одна тестируемая амфолитная композиция обладает подходящей активностью, если по меньшей мере один маркер является схожим между по меньшей мере одной тестируемой амфолитной композицией и эталонной амфолитной композицией. Маркеры могут быть идентифицированы по определенному отношению массы к заряду (m/z), измеренному с помощью масс-спектрометрии, а уровни или маркеры могут быть определены по относительной интенсивности указанного пика m/z, который необязательно может быть нормализован. Эта нормализация может относиться к максимальной относительной интенсивности, измеренной для указанного пика m/z в амфолитных композициях в анализе. Маркеры можно дополнительно охарактеризовать по времени удерживания на этапе разделения жидкостной хроматографией.The present invention provides methods for identifying ampholyte compositions with suitable activity for desired downstream applications, comprising: (a) identifying at least one marker in at least one test ampholyte composition and a reference ampholyte composition using liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS); and (b) determining the degree of similarity or difference of at least one marker between the at least one test ampholyte composition and the reference ampholyte composition. In some embodiments, the markers are selected based on differences between the reference and test ampholyte compositions, and the at least one test ampholyte composition has suitable activity if the at least one marker differs between the at least one test ampholyte composition and the reference ampholyte composition. In some embodiments, the markers are selected based on the similarity between the reference and test ampholyte compositions, and at least one test ampholyte composition has a suitable activity if at least one marker is similar between the at least one test ampholyte composition and the reference ampholyte composition. The markers can be identified by a specific mass-to-charge ratio (m/z) measured by mass spectrometry, and the levels or markers can be determined by the relative intensity of the specified m/z peak, which can optionally be normalized. This normalization can be related to the maximum relative intensity measured for the specified m/z peak in the ampholyte compositions in the assay. The markers can be further characterized by retention time in a liquid chromatographic separation step.
Подходящие действия для последующих применений включают, но не ограничиваются ими, гельэлектрофорез с изоэлектрической фокусировкой (IEF) и капиллярные эквиваленты, такие как капиллярная изоэлектрическая фокусировка (CIEF) и CIEF с визуализацией (iCIEF).Suitable steps for downstream applications include, but are not limited to, isoelectric focusing (IEF) gel electrophoresis and capillary equivalents such as capillary isoelectric focusing (CIEF) and imaging-assisted CIEF (iCIEF).
В некоторых вариантах реализации способы дополнительно включают валидацию по меньшей мере одной тестируемой амфолитной композиции путем создания электрофореграммы эталонного белка с визуализацией капиллярной изоэлектрической фокусировки (iCIEF) с использованием эталонной амфолитной композиции и по меньшей мере одной тестируемой амфолитной композиции, таким образом создание по меньшей мере одной тестовой электрофореграммы и эталонной электрофореграммы.In some embodiments, the methods further comprise validating at least one test ampholyte composition by generating a reference protein capillary isoelectric focusing (iCIEF) imaging electropherogram using the reference ampholyte composition and at least one test ampholyte composition, thereby generating at least one test electropherogram and a reference electropherogram.
- 4 047259- 4 047259
Сходство тестовой и эталонной электрофореграмм можно определить путем сравнения количества, размера, площади, разрешения и изоэлектрической точки (pI) пиков эталонной и тестовой электрофореграмм или комбинации всех этих характеристик.The similarity of the test and reference electropherograms can be determined by comparing the number, size, area, resolution, and isoelectric point (pI) of peaks in the reference and test electropherograms, or a combination of all these characteristics.
Использование амфолитных композиций.Use of ampholytic compositions.
В описании обеспечены способы определения пригодности амфолитных композиций для одного или более последующих применений.The description provides methods for determining the suitability of the ampholytic compositions for one or more subsequent uses.
Амфолитные композиции, иногда называемые фармалитами (например, коммерчески производимые амфолиты от GE Healthcare), используют в различных спсобах разделения белков на основании изоэлектрического заряда. Типичные способы, для которых амфолитные композиции могут быть оптимизированы с использованием способов, описанных в настоящем документе, включают, но не ограничиваются ими, гель-электрофорез с изоэлектрической фокусировкой (IEF) и капиллярные эквиваленты, такие как капиллярное изоэлектрическое фокусирование (CIEF) и CIEF с визуализацией (iCIEF).Ampholyte compositions, sometimes referred to as pharmalytes (e.g., commercially available ampholytes from GE Healthcare), are used in a variety of protein separation methods based on isoelectric charge. Exemplary methods for which ampholyte compositions can be optimized using the methods described herein include, but are not limited to, isoelectric focusing (IEF) gel electrophoresis and capillary equivalents such as capillary isoelectric focusing (CIEF) and imaging CIEF (iCIEF).
Используемый в настоящем документе термин амфолиты относится к соединениям, содержащим как положительные, так и отрицательные заряды, которые ведут себя как цвиттерионы при значениях их изоэлектрической точки (pI) и вблизи них. Амфолит может действовать как кислота или основание, в зависимости от рН раствора, в который его вводят. Амфолиты способствуют формированию градиентов pH, например, при фокусировке в iCIEF и CIEF.As used herein, the term ampholytes refers to compounds containing both positive and negative charges that behave as zwitterions at and near their isoelectric point (pI) values. An ampholyte can act as an acid or a base, depending on the pH of the solution into which it is added. Ampholytes facilitate the formation of pH gradients, such as those seen in focusing in iCIEF and CIEF.
Изоэлектрическая точка (pI) представляет собой pH, при котором молекула не несет суммарного электрического заряда. Для белка изоэлектрическая точка представляет собой рН, при котором общий заряд белка равен нулю.The isoelectric point (pI) is the pH at which a molecule carries no net electrical charge. For a protein, the isoelectric point is the pH at which the net charge of the protein is zero.
Гель-электрофорез с изоэлектрической фокусировкой (IEF).Isoelectric focusing (IEF) gel electrophoresis.
IEF представляет собой метод разделения белков на основании заряда, который включает добавление раствора амфолита в гель с иммобилизованным градиентом pH (IPG). IPG содержат матрицу акриламидного геля, сополимеризованную с градиентом pH, который может быть получен путем внедрения амфолитов-носителей в акриламидную матрицу. Полученные градиенты рН стабильны в электрическом поле, за исключением сильнощелочных (>12) значений рН. Градиент pH для разделения белков полностью устанавливается перед добавлением белковых аналитов путем первоначального воздействия на раствор малых молекул, таких как полиамфолиты, с различными значениями pI, электрофорезом.IEF is a charge-based protein separation method that involves adding an ampholyte solution to an immobilized pH gradient gel (IPG). IPGs contain an acrylamide gel matrix copolymerized with a pH gradient that can be produced by embedding carrier ampholytes into the acrylamide matrix. The resulting pH gradients are stable in an electric field except at highly alkaline (>12) pH values. The pH gradient for protein separation is fully established prior to addition of the protein analytes by initially exposing the solution to small molecules, such as polyampholytes, with different pI values by electrophoresis.
При применении электрического поля белок, рН которого находится ниже его изоэлектрической точки (pI), будет заряжен положительно и поэтому будет мигрировать к катоду (отрицательно заряженному электроду). По мере того как он мигрирует через градиент повышающегося pH, общий заряд белка будет уменьшаться до тех пор, пока белок не достигнет области pH, соответствующей его pI. В этот момент у него нет суммарного заряда, и поэтому миграция прекращается (поскольку нет электрического притяжения ни к одному из электродов). В результате белки фокусируются в четкие стационарные полосы, при этом каждый белок располагается в точке градиента pH, соответствующей его pI.When an electric field is applied, a protein whose pH is below its isoelectric point (pI) will be positively charged and will therefore migrate toward the cathode (the negatively charged electrode). As it migrates through the gradient of increasing pH, the net charge of the protein will decrease until the protein reaches the pH region corresponding to its pI. At this point, it has no net charge and so migration ceases (since there is no electrical attraction to either electrode). As a result, the proteins are focused into sharp, stationary bands, with each protein located at a point in the pH gradient corresponding to its pI.
Капиллярное изоэлектрическое фокусирование (CIEF) и капиллярное изоэлектрическое фокусирование с визуализацией (iCIEF).Capillary isoelectric focusing (CIEF) and visualized capillary isoelectric focusing (iCIEF).
Капиллярное изоэлектрическое фокусирование (CIEF) и капиллярное изоэлектрическое фокусирование с визуализацией (iCIEF) представляют собой аналитические методы, в которых используют отдельные варианты белка, в первую очередь на основании внутреннего суммарного изоэлектрического (pI) заряда белка. В CIEF и iCIEF разделение образцов проводят путем фокусирования образцов белка в амфолитном градиенте pH с помощью примененного электрического поля. Образцы белка предварительно смешивают с амфолитами-носителями, добавками и маркерами pI. Затем образцы белка разделяют в капиллярном картридже с электролитическими резервуарами на каждом конце. Один резервуар заполнен кислотой (анолитом), а другой - щелочью (католитом). Смесь образцов вводят для заполнения капиллярной колонки, а к резервуарам для анолита и католита прикладывают напряжение. Это создает градиент pH, который разделяет и фокусирует белки (аналиты) на основании их pI вдоль капилляра.Capillary isoelectric focusing (CIEF) and capillary imaging isoelectric focusing (iCIEF) are analytical techniques that utilize individual protein variants primarily based on the intrinsic net isoelectric (pI) charge of the protein. In CIEF and iCIEF, sample separation is accomplished by focusing protein samples in an ampholyte pH gradient using an applied electric field. Protein samples are pre-mixed with carrier ampholytes, additives, and pI markers. The protein samples are then separated in a capillary cartridge with electrolyte reservoirs at each end. One reservoir is filled with an acid (anolyte) and the other with an alkali (catholyte). The sample mixture is injected to fill the capillary column and a voltage is applied to the anolyte and catholyte reservoirs. This creates a pH gradient that separates and focuses the proteins (analytes) based on their pI along the capillary.
В CIEF за этапом фокусировки следует этап мобилизации, на котором сфокусированные аналиты перемещаются по капилляру к выходному отверстию капилляра и мимо детектора, такого как УФ- или флуоресцентный детектор. Способы мобилизации включают гидродинамическую мобилизацию или мобилизацию давлением, т.е. путем подачи газа в капилляр, и химическую мобилизацию, при которой анолит или католит заменяют другим раствором электролита с высокой ионной мощностью или другим рН.In CIEF, the focusing step is followed by a mobilization step in which the focused analytes are moved through the capillary to the capillary outlet and past a detector such as a UV or fluorescence detector. Mobilization methods include hydrodynamic or pressure mobilization, i.e., by introducing a gas into the capillary, and chemical mobilization, in which the anolyte or catholyte is replaced by another electrolyte solution with a high ionic strength or a different pH.
В отличие от CIEF, который включает мобилизацию образцов белка через детектор, в iCIEF детектор для всей колонки, такой как УФ- или флуоресцентный детектор, отслеживает весь процесс в капилляре в режиме реального времени. Это позволяет внимательно отслеживать этапом фокусирования, за которым следует настоящий профиль варианта окончательного заряда. Таким образом, преимущества iCIEF по сравнению с другими методами включают высокое разрешение, эффективное времяUnlike CIEF, which involves mobilizing protein samples through a detector, in iCIEF a full-column detector, such as a UV or fluorescence detector, monitors the entire process in the capillary in real time. This allows for close monitoring of the focusing step, followed by a true profile of the final charge variant. Thus, the advantages of iCIEF over other methods include high resolution, time-efficient
- 5 047259 выполнения и низкое потребление образцов, что делает его предпочтительным методом для определения характеристик белков в биофармацевтической промышленности.- 5 047259 execution time and low sample consumption, making it the preferred method for protein characterization in the biopharmaceutical industry.
Изменчивость и амфолитные композиции.Variability and ampholytic compositions.
Результатом анализа белка CIEF или iCIEF может быть электрофореграмма. На электрофореграмме ось x содержит изоэлектрическую точку или время мобилизации. Ось y содержит показания детектора, обычно в единицах поглощения. Пики на электрофореграмме иногда называют пиками поглощения. Изменение амфолитных композиций может привести к изменчивости выходных электрофореграмм.The output of a CIEF or iCIEF protein assay may be an electropherogram. In an electropherogram, the x-axis contains the isoelectric point or mobilization time. The y-axis contains the detector reading, usually in absorbance units. Peaks in the electropherogram are sometimes called absorbance peaks. Variations in ampholyte compositions may result in variability in the output electropherograms.
Электрофореграммы эталонного белка, созданные с использованием тестируемой амфолитной композиции, могут иметь одно или более из следующих изменений по сравнению с электрофореграммой того же эталонного белка, созданной с эталонной амфолитной композицией: (1) усиление одного или более пиков, (2) спад одного или более пиков, (3) сдвиги pI или времени мобилизации нескольких или более пиков, (4) изменение площади под пиком одного или более пиков и (4) изменения разрешения одного или более пиков.Electropherograms of a reference protein generated using a test ampholyte composition may have one or more of the following changes compared to an electropherogram of the same reference protein generated with a reference ampholyte composition: (1) an enhancement of one or more peaks, (2) a decay of one or more peaks, (3) shifts in the pI or mobilization time of one or more peaks, (4) a change in the area under the peak of one or more peaks, and (4) changes in the resolution of one or more peaks.
Соответственно, в изобретении обеспечены способы определения того, будет ли тестируемая амфолитная композиция давать электрофореграмму эталонного белка, схожую с электрофореграммой того же эталонного белка, продуцируемого эталонным амфолитом. В некоторых вариантах реализации способы включают (а) идентификацию по меньшей мере одного маркера по меньшей мере в одной тестируемой амфолитной композиции и эталонной амфолитной композиции с использованием жидкостной хроматографии-масс-спектрометрии (ЖХ-МС); и (b) определение степени сходства или различия по меньшей мере одного маркера между по меньшей мере одной тестируемой амфолитной композицией и эталонной амфолитной композицией, при этом по меньшей мере одна тестируемая амфолитная композиция обладает подходящей активностью, если по меньшей мере один маркер имеет низкую ковариацию и уровень по меньшей мере одного маркера отличается между по меньшей мере одной тестируемой амфолитной композицией и эталонной амфолитной композицией, и при этом по меньшей мере одна тестируемая амфолитная композиция обладает подходящей активностью, если по меньшей мере один маркер имеет высокую ковариацию и уровень по меньшей мере одного маркера одинаков между по меньшей мере одной тестируемой амфолитной композицией и эталонной амфолитной композицией; таким образом идентификацию тестируемой амфолитной композиции с подходящей активностью.Accordingly, the invention provides methods for determining whether a test ampholyte composition will produce an electropherogram of a reference protein similar to an electropherogram of the same reference protein produced by a reference ampholyte. In some embodiments, the methods comprise (a) identifying at least one marker in at least one test ampholyte composition and the reference ampholyte composition using liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS); and (b) determining a degree of similarity or difference of at least one marker between the at least one test ampholyte composition and a reference ampholyte composition, wherein the at least one test ampholyte composition has a suitable activity if the at least one marker has a low covariance and the level of the at least one marker is different between the at least one test ampholyte composition and the reference ampholyte composition, and wherein the at least one test ampholyte composition has a suitable activity if the at least one marker has a high covariance and the level of the at least one marker is the same between the at least one test ampholyte composition and the reference ampholyte composition; thereby identifying a test ampholyte composition with a suitable activity.
В изобретении дополнительно обеспечены способы валидации активности амфолитных композиций, охарактеризованных с использованием способов, описанных в настоящем документе, включающих создание электрофореграмм с использованием эталонной амфолитной композиции и по меньшей мере одной тестируемой композиции и сравнение электрофореграмм для определения их сходства.The invention further provides methods for validating the activity of ampholyte compositions characterized using the methods described herein, comprising creating electropherograms using a reference ampholyte composition and at least one test composition and comparing the electropherograms to determine their similarity.
В некоторых вариантах реализации сходство по меньшей мере одной тестовой и эталонной электрофореграмм определяется количеством, размером, разрешением, изоэлектрической точкой (pI) пиков или их комбинацией.In some embodiments, the similarity of at least one test and reference electropherogram is determined by the number, size, resolution, isoelectric point (pI) of peaks, or a combination thereof.
В некоторых вариантах реализации сходные электрофореграммы имеют одинаковое или идентичное количество пиков (например, количество пиков варьируется, составляя 3, 2, 1 или 0 пиков). В качестве дополнительного примера, как тестовая электрофореграмма, так и эталонная электрофореграмма содержат или состоят по существу из 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19 или 20 пиков.In some embodiments, similar electropherograms have the same or identical number of peaks (e.g., the number of peaks varies, being 3, 2, 1, or 0 peaks). As a further example, both the test electropherogram and the reference electropherogram comprise or consist essentially of 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, or 20 peaks.
В некоторых вариантах реализации сходство по меньшей мере одной тестовой и эталонной электрофореграмм включает сходное разрешение.In some embodiments, the similarity between at least one test and reference electropherogram includes similar resolution.
Используемый в настоящем документе термин разрешение или R представляет собой величину качества разделения, например, разделения пары пиков поглощения на электрофореграмме. Способы расчета разрешения между двумя пиками показаны на фиг. 5А-5С. Разрешение 1,5 (взаимное перекрытие 0,15%) считается базовым разделением двух пиков и критерием хроматографического минимума. Чем больше разрешение, тем лучше разделение двух пиков. Разрешение представляет собой комбинацию двух факторов: селективности и эффективности разделения. Селективность учитывает расстояние между максимумами двух пиков. Более высокая эффективность разделения достигается при более узких пиках. Следовательно, узкие пики и большие расстояния между пиками дают большие значения R. При расчете разрешения используется разница времени миграции или pI двух пиков (Rt1, Rt2) и ширины основания пиков (W1, W2).As used herein, the term resolution or R is a measure of the quality of separation, such as the separation of a pair of absorption peaks in an electropherogram. Methods for calculating the resolution between two peaks are shown in Figs. 5A-5C. A resolution of 1.5 (0.15% mutual overlap) is considered the basic separation of two peaks and the criterion for the chromatographic minimum. The higher the resolution, the better the separation of the two peaks. Resolution is a combination of two factors: selectivity and separation efficiency. Selectivity takes into account the distance between the maxima of two peaks. Higher separation efficiency is achieved with narrower peaks. Therefore, narrow peaks and large distances between peaks give large R values. The difference in migration time or pI of two peaks (Rt1, Rt2 ) and the width of the peak bases (W1, W2 ) are used to calculate the resolution.
В некоторых вариантах реализации сходство тестовой и эталонной электрофореграмм включает разницу в разрешении менее 0,30, менее 0,25, менее 0,20, менее 0,175, менее 0,15, менее 0,13, менее 0,12, менее 0,11, менее 0,10, менее 0,08, менее 0,075, менее 0,07, менее 0,05, менее 0,03, менее 0,02 или менее 0,01. В некоторых вариантах реализации сходство тестовой и эталонной электрофореграмм включает разницу в разрешении менее 0,075. В некоторых вариантах реализации сходство тестовой и эталонной электрофореграмм включает разницу в разрешении менее 0,072.In some embodiments, the similarity of the test and reference electropherograms comprises a difference in resolution of less than 0.30, less than 0.25, less than 0.20, less than 0.175, less than 0.15, less than 0.13, less than 0.12, less than 0.11, less than 0.10, less than 0.08, less than 0.075, less than 0.07, less than 0.05, less than 0.03, less than 0.02, or less than 0.01. In some embodiments, the similarity of the test and reference electropherograms comprises a difference in resolution of less than 0.075. In some embodiments, the similarity of the test and reference electropherograms comprises a difference in resolution of less than 0.072.
В некоторых вариантах сходство тестовой и эталонной электрофореграмм включает один или более пиков в области электрофореграммы со сходными площадями. В некоторых вариантах реализацииIn some embodiments, the similarity between the test and reference electropherograms includes one or more peaks in the region of the electropherogram with similar areas. In some embodiments,
- 6 047259 разница в площади одного или более пиков в конкретной области тестовой и эталонной электрофореграмм имеет значение вероятности (значение р) меньше или равное 0,05. Способы расчета площади под пиком будут известны специалистам или обычным специалистам в данной области техники и включают, например, подгонку уравнения для кривой к пику и интегрирование для нахождения включенной площади. В некоторых вариантах реализации определенные области эталонной и тестовой электрофореграмм, площади пиков которых рассчитывают, могут быть определены конкретными маркерами pI, включенными в смесь аналитов. В некоторых вариантах реализации определенные области эталонной и тестовой электрофореграмм, площади пиков которых рассчитывают, могут быть определены наличием основного пика, общего для всех электрофореграмм. Например, электрофореграмму можно разделить на основной пик и области, которые являются кислотными или щелочными по отношению к основному пику.- 6 047259 the difference in the area of one or more peaks in a particular region of the test and reference electropherograms has a probability value (p value) less than or equal to 0.05. Methods for calculating the area under the peak will be known to those skilled in the art or those of ordinary skill in the art and include, for example, fitting a curve equation to the peak and integrating to find the included area. In some embodiments, specific regions of the reference and test electropherograms whose peak areas are calculated may be defined by specific pI markers included in the analyte mixture. In some embodiments, specific regions of the reference and test electropherograms whose peak areas are calculated may be defined by the presence of a major peak common to all electropherograms. For example, an electropherogram may be divided into a major peak and regions that are acidic or basic relative to the major peak.
Значимость можно определить путем расчета значения p, или значения вероятности, которое представляет собой вероятность того, что нулевая модель (например, что два пика случайно будут иметь одинаковую площадь) будет верной. Способы расчета p-значений будут известны специалистам в данной области техники и включают t-критерий Стьюдента, критерий хи-квадрата, дисперсионный анализ (ANOVA), коэффициент корреляции Пирсона и Бонферрони-Данна. В некоторых вариантах реализации считается, что результат является значимым, если значение р меньше 0,05. В некоторых вариантах реализации считается, что результат является значимым, если значение p составляет менее 0,04, менее 0,03, менее 0,02 или менее 0,01.Significance can be determined by calculating a p-value, or probability value, which is the probability that the null model (e.g., that two peaks will have the same area by chance) will be correct. Methods for calculating p-values will be known to those skilled in the art and include Student's t-test, chi-square test, analysis of variance (ANOVA), Pearson correlation coefficient, and Bonferroni-Dunn. In some embodiments, a result is considered significant if the p-value is less than 0.05. In some embodiments, a result is considered significant if the p-value is less than 0.04, less than 0.03, less than 0.02, or less than 0.01.
В некоторых вариантах реализации разница в площади одного или более пиков в конкретной области тестовой и эталонной электрофореграмм имеет коэффициент вариации (% RSD), меньший или равный 5%. Процент RSD определяется как отношение стандартного отклонения к среднему значению и демонстрирует степень изменчивости по отношению к среднему значению заполнения (например, повторяемости электрофореграммы). Способы расчета RSD в процентах известны специалистам в данной области техники. В некоторых вариантах реализации набор данных является воспроизводимым, если % RSD меньше 5%. В некоторых вариантах реализации набор данных является воспроизводимым, если % RSD составляет менее 4%, менее 3%, менее 2% или менее 1%.In some embodiments, the difference in the area of one or more peaks in a specific region of the test and reference electropherograms has a coefficient of variation (% RSD) less than or equal to 5%. Percent RSD is defined as the ratio of the standard deviation to the mean value and demonstrates the degree of variability with respect to the average value of the occupancy (e.g., the repeatability of the electropherogram). Methods for calculating RSD in percent are known to those skilled in the art. In some embodiments, a data set is reproducible if the % RSD is less than 5%. In some embodiments, a data set is reproducible if the % RSD is less than 4%, less than 3%, less than 2%, or less than 1%.
Определение характеристик амфолитных композиций с помощью жидкостной хроматографиимасс-спектрометрии (ЖХ-МС).Characterization of ampholytic compositions using liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS).
В настоящем документе обеспечены способы определения характеристик амфолитных композиций с использованием жидкостной хроматографии-масс-спектрометрии (ЖХ-МС). В некоторых вариантах реализации способы включают идентификацию по меньшей мере одного маркера по меньшей мере в одной тестируемой амфолитной композиции и эталонной амфолитной композиции с использованием жидкостной хроматографии-масс-спектрометрии (ЖХ-МС); и определение степени сходства или различия по меньшей мере одного маркера между по меньшей мере одной тестируемой амфолитной композицией и эталонной амфолитной композицией. По меньшей мере один маркер может быть идентифицирован по отношению массы к заряду МС (m/z), рассматриваемому ниже, и уровням по меньшей мере одного маркера, определяемого по относительной интенсивности, измеренной с помощью МС для каждого маркера данного m/z. В некоторых вариантах реализации способы включают идентификацию совокупности маркеров по меньшей мере в одной тестируемой амфолитной композиции и эталонной амфолитной композиции с использованием жидкостной хроматографии-масс-спектрометрии (ЖХ-МС); и определение степени сходства или различия совокупности маркеров между по меньшей мере одной тестируемой амфолитной композицией и эталонной амфолитной композицией.Provided herein are methods for determining characteristics of ampholyte compositions using liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS). In some embodiments, the methods include identifying at least one marker in at least one test ampholyte composition and a reference ampholyte composition using liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS); and determining a degree of similarity or difference of the at least one marker between the at least one test ampholyte composition and the reference ampholyte composition. The at least one marker may be identified by an MS mass-to-charge ratio (m/z), discussed below, and levels of the at least one marker determined by a relative intensity measured by the MS for each marker of a given m/z. In some embodiments, the methods include identifying a plurality of markers in at least one test ampholyte composition and a reference ampholyte composition using liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS); and determining the degree of similarity or difference of the plurality of markers between the at least one test ampholyte composition and the reference ampholyte composition.
Жидкостная хроматография-масс-спектрометрия (ЖХ-МС) представляет собой метод аналитической химии, который объединяет возможности физического разделения жидкостной хроматографии (например, высокоэффективной жидкостной хроматографии, или ВЭЖХ) с возможностями масс-анализа масс-спектрометрии (МС). Жидкостная хроматография разделяет смеси с несколькими компонентами, тогда как масс-спектрометрия обеспечивает структурную идентичность и уровни отдельных компонентов с высокой молекулярной специфичностью и чувствительностью обнаружения.Liquid chromatography-mass spectrometry (LC-MS) is an analytical chemistry technique that combines the physical separation capabilities of liquid chromatography (e.g., high-performance liquid chromatography, or HPLC) with the mass analysis capabilities of mass spectrometry (MS). Liquid chromatography separates mixtures with multiple components, while mass spectrometry provides the structural identity and levels of individual components with high molecular specificity and detection sensitivity.
Жидкостная хроматография и масс-спектрометрия описаны в документе ЕР 3143392, содержание которого включено в настоящий документ посредством ссылки.Liquid chromatography and mass spectrometry are described in document EP 3143392, the contents of which are incorporated herein by reference.
Используемый в настоящий документ термин хроматография относится к процессу, в котором химическая смесь, содержащая жидкость или газ, разделяется на компоненты в результате дифференциального распределения химических соединений, когда они обтекают, протекают над и/или через неподвижную жидкую или твердую фазу. Жидкостная хроматография или ЖХ относится к процессу селективного замедления одного или более компонентов жидкого раствора, когда жидкость равномерно просачивается через колонку с тонкоизмельченным веществом или через капиллярные каналы. Замедление возникает в результате распределения компонентов смеси между одной или более неподвижными фазами и объемной текучей средой (т.е. подвижной фазой), когда эта текучая среда движется относительно неподвижной фазы (фаз). Жидкостная хроматография включает, но не ограничивается этим, жидкостную хроматографию с обращенной фазой (RPLC), высокоэффективнуюAs used herein, the term chromatography refers to a process in which a chemical mixture containing a liquid or gas is separated into its components by differential distribution of the chemical species as they flow around, over, and/or through a stationary liquid or solid phase. Liquid chromatography or LC refers to the process of selectively retardation of one or more components of a liquid solution as the liquid is uniformly permeated through a column of finely divided particles or through capillary channels. The retardation results from the partitioning of the components of the mixture between one or more stationary phases and a bulk fluid (i.e., the mobile phase) as the fluid moves relative to the stationary phase(s). Liquid chromatography includes, but is not limited to, reversed-phase liquid chromatography (RPLC), high-performance
- 7 047259 жидкостную хроматографию (ВЭЖХ), жидкостную хроматографию с высокой турбулентностью (HTLC) и сверхэффективную жидкостную хроматографию. Время удерживания относится к продолжительности времени, в течение которого конкретный аналит, такой как компонент амфолитной композиции, удерживается субстратом для жидкостной хроматографии перед элюированием.- 7 047259 liquid chromatography (HPLC), high turbulence liquid chromatography (HTLC), and ultra-performance liquid chromatography. Retention time refers to the length of time that a particular analyte, such as a component of an ampholyte composition, is retained by a liquid chromatography substrate before elution.
Используемый в настоящем документе термин высокоэффективная жидкостная хроматография или ВЭЖХ относится к жидкостной хроматографии, в которой степень разделения повышается путем пропускания подвижной фазы под давлением через неподвижную фазу, обычно через плотно набитую колонку.As used herein, the term high performance liquid chromatography or HPLC refers to liquid chromatography in which the degree of separation is enhanced by passing a mobile phase under pressure through a stationary phase, usually through a tightly packed column.
Используемый в настоящем документе термин сверхэффективная жидкостная хроматография или UPLC относится к способам жидкостной хроматографии с повышенной скоростью, чувствительностью и разрешением по сравнению с ВЭЖХ. Как правило, UPLC применима для частиц диаметром менее 2 мкм. Разделение и количественный анализ в UPLC осуществляют при чрезвычайно высоком давлении (до 100 МПа).As used herein, the term ultra-performance liquid chromatography or UPLC refers to liquid chromatography methods with increased speed, sensitivity, and resolution compared to HPLC. UPLC is generally applicable to particles with diameters less than 2 μm. Separation and quantification in UPLC are performed at extremely high pressures (up to 100 MPa).
Газовая хроматография (ГХ) относится к методу разделения, в котором используется поток газа через колонку, такую как стеклянная или металлическая колонка, для разделения соединений на основании летучести и взаимодействия с жидкой неподвижной фазой. Подвижная фаза, газ-носитель, обычно представляет собой инертный газ, такой как гелий, или нереакционноспособный газ, такой как азот.Gas chromatography (GC) refers to a separation technique that uses a flow of gas through a column, such as a glass or metal column, to separate compounds based on volatility and interactions with a liquid stationary phase. The mobile phase, the carrier gas, is typically an inert gas such as helium or a non-reactive gas such as nitrogen.
Масс-спектрометрию выполняют с использованием масс-спектрометра, который содержит источник ионов для ионизации образца и создания заряженных молекул для дальнейшего анализа. В различных вариантах реализации амфолитные композиции и их компоненты могут быть ионизированы любым способом, известным специалисту в данной области техники. Источники ионизации, используемые в различных методах МС, включают, но не ограничиваются ими, электронную ионизацию, химическую ионизацию, ионизацию электрораспылением (ESI), фотонную ионизацию, химическую ионизацию при атмосферном давлении (APCT), фотоионизацию, фотоионизацию при атмосферном давлении (APPI), бомбардировку быстрыми атомами (FAB)/жидкостную вторичную ионизацию (LSIMS), матричную лазерную десорбционную ионизацию (MALDI), полевую ионизацию, полевую десорбцию, ионизацию термораспылением/распылением плазмы, поверхностно усиленную лазерную десорбционную ионизацию (SELDI), индуктивно-связанную плазму (ICP), ионизацию пучком частиц и разделение по ионной мобильности (IMS). Специалисту в данной области техники будет понятно, что выбор способа ионизации может быть определен на основании измеряемого аналита, типа образца, типа детектора, выбора положительного режима в зависимости от отрицательного режима и т.д.Mass spectrometry is performed using a mass spectrometer that contains an ion source to ionize the sample and create charged molecules for further analysis. In various embodiments, the ampholytic compositions and their components can be ionized by any method known to a person skilled in the art. Ionization sources used in various MS techniques include, but are not limited to, electron ionization, chemical ionization, electrospray ionization (ESI), photon ionization, atmospheric pressure chemical ionization (APCT), photoionization, atmospheric pressure photoionization (APPI), fast atom bombardment (FAB)/liquid secondary ionization (LSIMS), matrix-assisted laser desorption ionization (MALDI), field ionization, field desorption, thermal spray ionization/plasma spray ionization, surface enhanced laser desorption ionization (SELDI), inductively coupled plasma (ICP), particle beam ionization, and ion mobility separation (IMS). One skilled in the art will appreciate that the choice of ionization method may be determined based on the analyte being measured, the type of sample, the type of detector, the choice of positive mode versus negative mode, etc.
Используемый в данном документе термин масс-спектрометрия или МС относится к аналитическому методу идентификации соединений по их массе. МС относится к способам фильтрации, обнаружения и измерения ионов на основании отношения их массы к заряду (m/z). Технология МС обычно включает ионизацию соединений с образованием заряженных частиц (например, ионов) и определением точной массы ионов, деленной на их заряд, известным как m/z. Соединения могут быть ионизированы и обнаружены любым подходящим способом. Масс-спектрометр обычно включает ионизатор и детектор ионов. Как правило, одну или более представляющих интерес молекул ионизируют, а затем ионы вводят в масс-спектрографический прибор, причем из-за комбинации магнитных и электрических полей ионы следуют по пути в пространстве, который зависит от массы (m) и заряда (z). См., например, патенты США 6,204,500; 6,107,623; 6,268,144; и 6,124,137.As used herein, the term mass spectrometry or MS refers to an analytical technique for identifying compounds based on their mass. MS refers to methods of filtering, detecting, and measuring ions based on their mass-to-charge ratio (m/z). MS technology typically involves ionizing compounds to form charged particles (e.g., ions) and determining the precise mass of the ions divided by their charge, known as m/z. Compounds may be ionized and detected by any suitable means. A mass spectrometer typically includes an ionizer and an ion detector. Typically, one or more molecules of interest are ionized and the ions are then introduced into the mass spectrographic instrument, where a combination of magnetic and electric fields causes the ions to follow a path through space that depends on their mass (m) and charge (z). See, e.g., U.S. Patents 6,204,500; 6,107,623; 6,268,144; and 6,124,137.
МС может генерировать и обнаруживать как положительные, так и отрицательные ионы. Используемый в настоящем документе термин ионизация или ионизирование относится к процессу генерирования иона аналита, имеющего суммарный электрический заряд, равный одной или более электронным единицам. Положительные ионы представляют собой ионы, имеющие суммарный положительный заряд одной или более электронных единиц. Отрицательные ионы представляет собой ионы, которые имеют суммарный отрицательный заряд одной или более электронных единиц. В способах электронной ионизации или EI аналиты в газообразной или паровой фазе взаимодействуют с потоком электронов. Столкновение электронов с аналитом приводит к образованию ионов аналита, которые затем можно подвергнуть воздействию методов масс-спектрометрии. EI можно сочетать со способами газовой хроматографии (GC) или жидкостной хроматографии. При химической ионизации или CI газ-реагент (например, аммиак) подвергается столкновению с электронами, и ионы аналита образуются в результате взаимодействия ионов газа-реагента и молекул аналита. При бомбардировке быстрыми атомами или FAB пучок высокоэнергетических атомов (часто Xe или Ar) воздействует на нелетучий образец, десорбируя и ионизируя молекулы, содержащиеся в образце. Тестируемые образцы растворяют в вязкой жидкой матрице, такой как глицерин, тиоглицерин, м-нитробензиловый спирт, 18краун-6 краун-эфир, 2-нитрофилиилоктиловый эфир, сульфолан, диэтаноламин и триэтаноламин. Выбор подходящей матрицы для соединения или образца является эмпирическим процессом.MS can generate and detect both positive and negative ions. As used herein, the term ionization or ionizing refers to the process of generating an analyte ion having a net electrical charge of one or more electron units. Positive ions are ions that have a net positive charge of one or more electron units. Negative ions are ions that have a net negative charge of one or more electron units. In electron ionization or EI methods, analytes in the gas or vapor phase are interacted with a stream of electrons. The collision of electrons with the analyte results in the formation of analyte ions, which can then be subjected to mass spectrometry techniques. EI can be combined with gas chromatography (GC) or liquid chromatography techniques. In chemical ionization or CI, a reagent gas (e.g., ammonia) is interacted with electrons and analyte ions are formed from the interaction of the reagent gas ions and the analyte molecules. In fast atom bombardment or FAB, a beam of high-energy atoms (often Xe or Ar) strikes a non-volatile sample, desorbing and ionizing the molecules contained in the sample. The samples to be tested are dissolved in a viscous liquid matrix such as glycerol, thioglycerol, m-nitrobenzyl alcohol, 18-crown-6 crown ether, 2-nitrophylyl octyl ether, sulfolane, diethanolamine, and triethanolamine. Selecting a suitable matrix for a compound or sample is an empirical process.
Используемый в настоящем документе термин ионизация с лазерной десорбцией с помощью матрицы или MALDI относится к способам, в которых нелетучий образец подвергается воздействию лазерного облучения, которое десорбирует и ионизирует аналиты в образце различными путямиAs used in this document, the term matrix-assisted laser desorption ionization or MALDI refers to methods in which a non-volatile sample is exposed to laser irradiation that desorbs and ionizes analytes in the sample in various ways.
- 8 047259 ионизации, включая фотоионизацию, протонирование, депротонирование и кластерный распад. В случае MALDI образец смешивают с энергопоглощающей матрицей, что облегчает десорбцию молекул аналита. MALDI-TOF относится к масс-спектрометрии (МС) с лазерной десорбцией/ионизацией и времяпролетной матрицей (MALDI-TOF). MALDI-TOF полезна для соединений до около 15 000 дальтон.- 8 047259 ionization, including photoionization, protonation, deprotonation, and cluster decay. In the case of MALDI, the sample is mixed with an energy-absorbing matrix, which facilitates the desorption of the analyte molecules. MALDI-TOF refers to matrix-assisted laser desorption/ionization time-of-flight (MALDI-TOF) mass spectrometry (MS). MALDI-TOF is useful for compounds up to about 15,000 Daltons.
Поверхностно усиленная лазерная десорбционная ионизация или SELDI относится к другому способу, в котором нелетучий образец подвергается воздействию лазерного излучения, которое десорбирует и ионизирует аналиты в образце различными путями ионизации, включая фотоионизацию, протонирование, депротонирование и кластерный распад. В случае SELDI образец обычно прикрепляют к поверхности, которая предпочтительно удерживает один или более представляющих интерес аналитов. Как и в MALDI, в этом процессе можно также использовать энергопоглощающий материал для облегчения ионизации.Surface-enhanced laser desorption ionization or SELDI refers to another method in which a non-volatile sample is exposed to laser radiation, which desorbs and ionizes analytes in the sample by various ionization pathways, including photoionization, protonation, deprotonation, and cluster decay. In the case of SELDI, the sample is typically attached to a surface that preferentially retains one or more analytes of interest. As with MALDI, this process can also use an energy-absorbing material to facilitate ionization.
Ионизация электрораспылением или ESI относится к способам, в которых раствор пропускают по короткому отрезку капиллярной трубки, к концу которой прикладывают высокий положительный или отрицательный электрический потенциал. Раствор, достигающий конца трубки, испаряется (распыляется) в виде струи или распыления очень мелких капель раствора в парах растворителя. Этот туман из капель проходит через испарительную камеру, которая слегка нагревается для предотвращения конденсации и испарения растворителя. По мере того, как капли становятся меньше, плотность электрического поверхностного заряда увеличивается до тех пор, пока естественное отталкивание между одноименными зарядами не вызовет высвобождение ионов, а также нейтральных молекул.Electrospray ionization or ESI refers to a technique in which a solution is passed through a short length of capillary tube to the end of which a high positive or negative electrical potential is applied. The solution reaching the end of the tube evaporates (atomizes) into a jet or spray of very fine droplets of solution in a solvent vapor. This mist of droplets passes through an evaporation chamber that is gently heated to prevent condensation and evaporation of the solvent. As the droplets become smaller, the density of the electrical surface charge increases until the natural repulsion between like charges causes the release of ions as well as neutral molecules.
Химическая ионизация при атмосферном давлении или APCI относится к способам массспектроскопии, сходным с ESI; однако APCI производит ионы в результате ионно-молекулярных реакций, которые происходят в плазме при атмосферном давлении. Плазма поддерживается за счет электрического разряда между распыляющим капилляром и противоэлектродом. Затем ионы обычно извлекают в масс-анализатор с использованием набора ступеней скиммера с дифференциальной закачкой. Для улучшения удаления растворителя можно использовать противоток сухого и предварительно нагретого газообразного N2. Ионизация газовой фазы в APCI может быть более эффективной, чем ESI, для анализа менее полярных частиц.Atmospheric pressure chemical ionization, or APCI, is a mass spectroscopy technique similar to ESI; however, APCI produces ions through ion-molecule reactions that occur in a plasma at atmospheric pressure. The plasma is maintained by an electrical discharge between a nebulizer capillary and a counter electrode. The ions are then typically extracted into a mass analyzer using a series of differentially pumped skimmer stages. A counter-current of dry and preheated N2 gas can be used to improve solvent removal. Gas phase ionization in APCI can be more effective than ESI for analyzing less polar species.
Используемый в настоящем документе термин фотоионизация при атмосферном давлении или APPI относится к форме масс-спектроскопии, при которой механизмом фотоионизации молекулы М является поглощение фотона и выброс электрона с образованием молекулярного М+. Поскольку энергия фотона обычно чуть выше потенциала ионизации, молекулярный ион менее подвержен диссоциации.As used herein, the term atmospheric pressure photoionization or APPI refers to a form of mass spectroscopy in which the mechanism for photoionization of a molecule M is the absorption of a photon and the emission of an electron to form molecular M+. Since the photon energy is typically slightly above the ionization potential, the molecular ion is less susceptible to dissociation.
Используемый в настоящем документе термин индуктивно-связанная плазма или ICP относится к способам, в которых образец взаимодействует с частично ионизированным газом при достаточно высокой температуре для атомизации и ионизации большинства элементов.As used herein, the term inductively coupled plasma or ICP refers to methods in which a sample is exposed to a partially ionized gas at a temperature high enough to atomize and ionize most elements.
Используемый в настоящем документе термин спектрометрия ионной подвижности, иногда также называемый разделением по ионной подвижности или IMS, относится к способу аналитической химии, который разделяет ионы в газовой фазе на основании их взаимодействия со сталкивающимся газом и их массами. На первом этапе ионы разделяются в соответствии с их подвижностью через буферный газ в миллисекундном масштабе с использованием спектрометра ионной подвижности. Затем отделенные ионы вводят в масс-анализатор на втором этапе, где их отношение массы к заряду можно определить в микросекундном масштабе.As used herein, the term ion mobility spectrometry, sometimes also referred to as ion mobility separation or IMS, refers to an analytical chemistry technique that separates ions in the gas phase based on their interactions with the colliding gas and their masses. In a first step, ions are separated according to their mobility through a buffer gas on a millisecond scale using an ion mobility spectrometer. The separated ions are then introduced into a mass analyzer in a second step, where their mass-to-charge ratio can be determined on a microsecond scale.
Используемый в настоящем документе термин полевая десорбция относится к способам, в которых нелетучий тестируемый образец помещают на ионизационную поверхность, а интенсивное электрическое поле используют для генерирования ионов аналита.As used herein, the term field desorption refers to methods in which a non-volatile test sample is placed on an ionization surface and an intense electric field is used to generate analyte ions.
Используемый в настоящем документе термин десорбция относится к удалению аналита с поверхности и/или проникновению аналита в газовую фазу.As used herein, the term desorption refers to the removal of an analyte from a surface and/or the penetration of an analyte into the gas phase.
После ионизации амфолитной композиции или ее компонентов созданные таким образом ионы можно анализировать для определения m/z. Подходящие анализаторы для определения m/z включают квадрупольные анализаторы, анализаторы с ионной ловушкой, времяпролетные анализаторы, анализаторы ионно-циклотронного резонанса с преобразованием Фурье (FTICR) и спектрометры Orbitrap. Ионы могут быть обнаружены с использованием одного из нескольких режимов обнаружения. Например, только выбранные ионы могут быть обнаружены с использованием режима селективного мониторинга ионов (SIM) или, альтернативно, множество ионов могут быть обнаружены с использованием режима сканирования, например, мониторинга множества реакций (MRM) или мониторинга выбранных реакций (SRM).After ionization of the ampholyte composition or its components, the ions thus created can be analyzed to determine m/z. Suitable analyzers for m/z determination include quadrupole analyzers, ion trap analyzers, time-of-flight analyzers, Fourier transform ion cyclotron resonance (FTICR) analyzers, and Orbitrap spectrometers. The ions can be detected using one of several detection modes. For example, only selected ions can be detected using a selective ion monitoring (SIM) mode, or alternatively, multiple ions can be detected using a scanning mode such as multiple reaction monitoring (MRM) or selected reaction monitoring (SRM).
В некоторых вариантах реализации m/z определяют с помощью квадрупольного анализатора (прибора). В приборе квадруполь или квадрупольная ионная ловушка ионы в осциллирующем радиочастотном поле испытывают силу, пропорциональную потенциалу постоянного тока, прикладываемому между электродами, амплитуде РЧ-сигнала и m/z. Напряжение и амплитуда могут быть выбраны таким образом, чтобы только ионы с определенным значением m/z перемещались по длине квадруполя, а все остальные ионы отклонялись. Таким образом, квадрупольные приборы могут действовать как масс-фильтр и как масс-детектор для вводимых в прибор ионов. Во времяпролетномIn some embodiments, m/z is determined using a quadrupole analyzer (instrument). In a quadrupole or quadrupole ion trap instrument, ions in an oscillating radio frequency field experience a force proportional to the DC potential applied between the electrodes, the amplitude of the RF signal, and m/z. The voltage and amplitude can be selected such that only ions with a certain m/z value move along the length of the quadrupole, while all other ions are rejected. In this way, quadrupole instruments can act as both a mass filter and a mass detector for ions introduced into the instrument. In time-of-flight
- 9 047259 методе (ToF) ионы ускоряются в однородном электростатическом поле с помощью заземляющих и отталкивающих электродов. Кинетическая энергия поддерживается постоянной, и ионы движутся по бесполевой трубке ToF. Поскольку кинетическая энергия постоянна (KE=1/2MVA2), ионы с меньшим m/z будут иметь большую скорость по сравнению с большим m/z. Квадрупольная времяпролетная или QTof масс-спектрометрия относится к типу масс-спектрометрии с использованием массспектрометров, которые соединяют квадруполь, который функционирует как камера столкновений, с времяпролетным анализатором. Это позволяет одновременно проводить анализ всех ионов с высоким разрешением и высокой точностью определения массы. В типовой системе QTof образец доставляется системой жидкостной хроматографии по линии и ионизируется. Затем пучок частиц проходит через ионовод и попадает в квадруполь, а затем попадает в анализатор ToF. В некоторых вариантах реализации метод МС может использовать тандемную масс-спектрометрию или МС/МС. В этом методе ионпредшественник (также называемый исходным ионом), полученный из представляющей интерес молекулы, может быть отфильтрован в приборе MS, и ион-предшественник впоследствии фрагментируется с получением одного или более ионов-фрагментов (также называемых дочерними ионами или ионами-продуктами), которые затем анализируются во второй процедуре МС. При тщательном отборе ионов-предшественников в камеру фрагментации попадают только ионы, образованные определенными аналитами, где при столкновении с атомами инертного газа образуются ионы-фрагменты. Поскольку ионы-предшественники, и ионы-фрагменты образуются воспроизводимым образом при заданном наборе условий ионизации/фрагментации, метод МС/МС может стать чрезвычайно мощным аналитическим инструментом. Например, комбинацию фильтрации/фрагментации можно использовать для устранения мешающих веществ, и она может быть особенно полезна в сложных образцах, таких как биологические образцы.- In the ToF method, ions are accelerated in a uniform electrostatic field by means of ground and repulsor electrodes. The kinetic energy is held constant and the ions move along a field-free ToF tube. Since the kinetic energy is constant (KE=1/2MV A 2), ions with a lower m/z will have a higher velocity compared to those with a higher m/z. Quadrupole time-of-flight or QTof mass spectrometry refers to a type of mass spectrometry using mass spectrometers that couple a quadrupole, which functions as a collision chamber, to a time-of-flight analyzer. This allows for simultaneous analysis of all ions with high resolution and high mass accuracy. In a typical QTof system, the sample is delivered by an in-line liquid chromatography system and ionized. The particle beam then passes through an ion guide and enters the quadrupole, which then enters the ToF analyzer. In some embodiments, the MS method may use tandem mass spectrometry, or MS/MS. In this method, a precursor ion (also called a parent ion) derived from a molecule of interest may be filtered in an MS instrument, and the precursor ion is subsequently fragmented to yield one or more fragment ions (also called daughter ions or product ions), which are then analyzed in a second MS procedure. By carefully selecting the precursor ions, only ions derived from specific analytes are passed to the fragmentation chamber, where they collide with inert gas atoms to form fragment ions. Because both precursor ions and fragment ions are formed reproducibly under a given set of ionization/fragmentation conditions, the MS/MS method can be an extremely powerful analytical tool. For example, a combination of filtration/fragmentation can be used to remove interfering substances and can be particularly useful in complex samples such as biological samples.
Масс-спектрометр обычно предоставляет пользователю ионное сканирование или масс-спектр; то есть относительное содержание каждого иона с определенным m/z в данном диапазоне (например, от 400 m/z до 1600 m/z). Масс-спектр может быть связан с количеством аналита, например, компонентом амфолитной композиции, в образце многочисленными способами, известными в данной области техники. Например, учитывая, что параметры отбора образцов и анализа тщательно контролируются, относительное содержание, иногда называемое относительной интенсивностью, данного иона можно сравнить с таблицей, в которой это относительное содержание преобразовано в абсолютное количество исходной молекулы. Альтернативно, молекулярные стандарты могут быть проанализированы с образцами и может быть построена стандартная кривая на основании ионного сигнала, генерируемого этими стандартами. Способы создания и использования таких стандартных кривых хорошо известны в данной области техники, и специалист в данной области техники может выбрать соответствующий внутренний стандарт. Специалистам в данной области техники хорошо известны многочисленные другие способы связывания количества иона с количеством исходной молекулы.A mass spectrometer typically provides the user with an ion scan or mass spectrum; that is, the relative abundance of each ion with a given m/z in a given range (e.g., from 400 m/z to 1600 m/z). The mass spectrum can be related to the amount of an analyte, such as a component of an ampholyte composition, in a sample by numerous methods known in the art. For example, given that the sampling and analysis parameters are carefully controlled, the relative abundance, sometimes called the relative intensity, of a given ion can be compared to a table in which this relative abundance is converted to an absolute amount of the parent molecule. Alternatively, molecular standards can be analyzed with the samples and a standard curve can be constructed based on the ion signal generated by these standards. Methods for creating and using such standard curves are well known in the art, and one skilled in the art can select an appropriate internal standard. Numerous other methods for relating the amount of an ion to the amount of a parent molecule are well known to those skilled in the art.
Когда ионы сталкиваются с детектором, они производят импульс электронов, который преобразуется в цифровой сигнал. Полученные данные передаются на компьютер, который отображает количество ионов в единицу времени. Измеряют площади под пиками, соответствующими конкретным ионам, или амплитуду таких пиков, и площадь или амплитуду коррелируют с количеством представляющего интерес компонента или маркера в амфолитной композиции. В некоторых вариантах реализации измеряют площадь под кривыми или амплитуду пиков иона(ов)-фрагмента(ов) и/или ионовпредшественников для определения количества аналитов с данным значением m/z. Как описано выше, относительное содержание, иногда называемое относительной интенсивностью, или отклик данного иона может быть преобразован в абсолютное количество исходного аналита с использованием калибровочных стандартных кривых, основанных на пиках одного или более ионов внутреннего молекулярного стандарта. Затем абсолютное количество компонента амфолитной композиции, обнаруженное с помощью ЖХ-МС, можно преобразовать в абсолютное количество компонента, который присутствовал в исходном образце.When the ions hit the detector, they produce a pulse of electrons that is converted into a digital signal. The resulting data is transmitted to a computer, which displays the number of ions per unit time. The areas under the peaks corresponding to specific ions or the amplitude of such peaks are measured, and the area or amplitude is correlated with the amount of the component or marker of interest in the ampholyte composition. In some embodiments, the area under the curves or the amplitude of the peaks of the fragment ion(s) and/or precursor ions is measured to determine the amount of analytes with a given m/z value. As described above, the relative abundance, sometimes referred to as relative intensity, or response of a given ion can be converted to an absolute amount of the original analyte using calibration standard curves based on the peaks of one or more ions of an internal molecular standard. The absolute amount of the component of the ampholyte composition detected by LC-MS can then be converted to an absolute amount of the component that was present in the original sample.
Относительное содержание или относительную интенсивность также можно определить как ось у масс-спектра. В некоторых вариантах реализации количество маркера можно количественно определить по отношению к количеству наиболее распространенного иона (основной пик) масс-спектра. В некоторых вариантах реализации количество маркера может быть количественно определено с использованием коэффициента отклика или стандартной кривой. В некоторых вариантах реализации количественное определение количества маркера включает в себя (1) включение в образец внутреннего стандарта, например эталонного амфолита и/или тестируемой амфолитной композиции, и (2) нормализацию маркера по внутреннему стандарту в образце. В некоторых вариантах реализации количественное определение количества маркера дополнительно включает (3) нормализацию указанного маркера по максимальному скорректированному количеству маркера, измеренному для нескольких амфолитных композиций. Например, маркер можно нормализовать по максимальному скорректированному отклику (то есть относительной интенсивности) маркера, измеренному для нескольких партий амфолита одного и того же производителя. Внутренние стандарты включают, но неThe relative abundance or relative intensity can also be defined as a y-axis of the mass spectrum. In some embodiments, the amount of the marker can be quantified relative to the amount of the most abundant ion (main peak) of the mass spectrum. In some embodiments, the amount of the marker can be quantified using a response factor or a standard curve. In some embodiments, quantifying the amount of the marker comprises (1) including an internal standard in the sample, such as a reference ampholyte and/or a test ampholyte composition, and (2) normalizing the marker to the internal standard in the sample. In some embodiments, quantifying the amount of the marker further comprises (3) normalizing the marker to the maximum corrected amount of the marker measured for multiple ampholyte compositions. For example, the marker can be normalized to the maximum corrected response (i.e., relative intensity) of the marker measured for multiple lots of ampholyte from the same manufacturer. Internal standards include, but are not limited to,
- 10 047259 ограничиваются ими, 13С6-карбамазепин, который элюируется в середине цикла и обладает высокой эффективностью ионизации.- 10 047259 are limited to them, 13 C 6 -carbamazepine, which elutes in the middle of the cycle and has a high ionization efficiency.
В некоторых вариантах реализации отклик внутреннего стандарта можно использовать для нормализации значений отклика для каждого m/z для учета дрейфа прибора.In some implementations, the internal standard response may be used to normalize the response values for each m/z to account for instrument drift.
В некоторых вариантах реализации изменение времени удерживания (RT), поперечного сечения столкновения (CCS) или того и другого, а также m/z внутреннего стандарта в ходе цикла можно использовать для установки допусков на параметры назначения маркера.In some embodiments, changing the retention time (RT), collision cross section (CCS), or both, and the m/z of the internal standard during the run can be used to set tolerances on the marker assignment parameters.
В некоторых вариантах реализации относительная интенсивность маркера или компонента амфолитной композиции нормализована, например, по максимальной относительной интенсивности этого маркера, измеренной для нескольких амфолитных композиций.In some embodiments, the relative intensity of a marker or component of an ampholyte composition is normalized, for example, by the maximum relative intensity of that marker measured for several ampholyte compositions.
Используемый в настоящем документе термин точная масса, иногда называемый измеренной точной массой, представляет собой экспериментально определенную массу с помощью МС, которая позволяет определить элементный состав аналита, такого как компонент амфолитной композиции. Точная масса/время удерживания или AMRT относится к комбинации (1) времени удерживания компонента амфолитной композиции во время жидкостной хроматографии и (2) точной массы компонента, измеренной с помощью масс-спектрометрии.As used herein, the term accurate mass, sometimes referred to as measured accurate mass, is an experimentally determined mass using MS that allows determination of the elemental composition of an analyte, such as a component of an ampholyte composition. Accurate mass/retention time or AMRT refers to a combination of (1) the retention time of a component of an ampholyte composition during liquid chromatography and (2) the accurate mass of the component as measured by mass spectrometry.
Используемый в настоящем документе данные поперечного сечения столкновения или CCS могут быть получены с помощью экспериментов по подвижности ионов. Это эффективная площадь взаимодействия между отдельным ионом и молекулой нейтрального газа, которая связана с характеристиками иона, такими как химическая структура и размеры. Его можно получить с помощью таких способов, как измерение подвижности ионов в дрейфовой трубке или IMS с бегущей волной. Например, несколько измерений выполняют в разных электрических полях для расчета значений CCS.As used herein, collision cross section or CCS data can be obtained using ion mobility experiments. It is the effective interaction area between an individual ion and a neutral gas molecule, which is related to ion characteristics such as chemical structure and size. It can be obtained using methods such as drift tube ion mobility measurements or traveling wave IMS. For example, multiple measurements are performed in different electric fields to calculate CCS values.
В некоторых вариантах реализации ЖХ-МС включает квадрупольную времяпролетную массспектрометрию (UPLC-IMS-Q-Tof_MS) со сверхвысокоэффективной жидкостной хроматографией и тандемной подвижностью ионов.In some embodiments, LC-MS comprises quadrupole time-of-flight mass spectrometry (UPLC-IMS-Q-Tof_MS) with ultra-high performance liquid chromatography and tandem ion mobility.
Подходящие приборы и системы ЖХ-МС включают, но не ограничиваются ими, систему ЖХ-МС BioAccord для биофармацевтических препаратов (Waters), UPLC Waters Acquity H-класса в комбинации с Waters Vion IMS-Q-ToF-MS, систему ЖХ/МС Agilent Ultivo и систему ЖХ-МС Orbitrap (ThermoFisher).Suitable LC/MS instruments and systems include, but are not limited to, the BioAccord Biopharmaceutical LC/MS System (Waters), the Waters Acquity H-Class UPLC in combination with the Waters Vion IMS-Q-ToF-MS, the Agilent Ultivo LC/MS System, and the Orbitrap LC/MS System (ThermoFisher).
Определение маркеров для амфолитных композиций.Determination of markers for ampholytic compositions.
В изобретении обеспечены способы идентификации по меньшей мере одного маркера в амфолитной композиции, включающие: (i) определение точных измерений массы/времени удерживания (AMRT) или измерений поперечного сечения столкновения для совокупности компонентов по меньшей мере одной тестируемой амфолитной композиции и эталонной амфолитной композиции; (ii) построение графика ковариации измерений AMRT для совокупности компонентов по меньшей мере из одной тестируемой и эталонной амфолитных композиций с использованием S-графика; и (iii) выбор по меньшей мере одного компонента, который либо отличается между по меньшей мере одной тестируемой амфолитной композицией и эталонной амфолитной композицией, либо выбор по меньшей мере одного компонента, сходного между по меньшей мере одной тестируемой амфолитной композицией и эталонной амфолитной композицией, таким образом идентификацирю по меньшей мере одного маркера для определения характеристик пригодности по меньшей мере одной тестируемой амфолитной композиции.The invention provides methods for identifying at least one marker in an ampholyte composition, comprising: (i) determining accurate mass/retention time (AMRT) measurements or collision cross-section measurements for a plurality of components of at least one test ampholyte composition and a reference ampholyte composition; (ii) plotting the covariance of the AMRT measurements for the plurality of components of the at least one test and reference ampholyte compositions using an S-plot; and (iii) selecting at least one component that is either different between the at least one test ampholyte composition and the reference ampholyte composition or selecting at least one component that is similar between the at least one test ampholyte composition and the reference ampholyte composition, thereby identifying at least one marker for determining suitability characteristics of the at least one test ampholyte composition.
Сходства и различия между измерениями AMRT компонентов амфолитной композиции можно определить любым статистическим способом, известным в данной области техники. Один из подходов включает расчет и построение графика ковариации пар AMRT между компонентами по меньшей мере одной тестируемой амфолитной композиции и эталонной композиции. Ковариация, используемая в настоящем документе, относится к совместной изменчивости двух случайных переменных. Если большие значения одной переменной в основном соответствуют большим значениям другой переменной, и то же самое верно для меньших значений (т.е. переменные имеют тенденцию демонстрировать сходное поведение), ковариация является положительной. В противоположном случае, когда большие значения одной переменной в основном соответствуют меньшим значениям другой (т.е. переменные имеют тенденцию демонстрировать противоположное поведение), ковариация является отрицательной.Similarities and differences between the AMRT measurements of the components of the ampholyte composition can be determined by any statistical method known in the art. One approach involves calculating and plotting the covariance of AMRT pairs between components of at least one test ampholyte composition and a reference composition. Covariance, as used herein, refers to the joint variability of two random variables. If large values of one variable generally correspond to large values of the other variable, and the same is true for small values (i.e., the variables tend to exhibit similar behavior), the covariance is positive. In the opposite case, when large values of one variable generally correspond to small values of the other (i.e., the variables tend to exhibit opposite behavior), the covariance is negative.
Ковариация может быть рассчитана с использованием таких способов, как анализ основных компонентов (PCA), ортогональная проекция на ланетнные структуры - дискриминационный анализ (OPLS-DA) и S-график Уотерса, которые будут известны специалистам в данной области техники.The covariance can be calculated using methods such as principal component analysis (PCA), orthogonal projection onto planetary structures - discriminative analysis (OPLS-DA), and Waters' S-plot, which will be familiar to those skilled in the art.
Анализ основных компонентов или PCA представляет собой статистическую процедуру, в которой используют ортогональное преобразование для преобразования набора вероятно коррелированных переменных в набор значений линейно некоррелированных переменных, называемых основными компонентами. Это преобразование определяют таким образом, что первый основной компонент имеет наибольшую возможную дисперсию (то есть учитывает как можно большую изменчивость данных), а каждый последующий компонент, в свою очередь, имеет максимально возможную дисперсию при ограничении, которое ортогонально предыдущим компонентам. Таким образом, PCA обеспечивает сокращение больших наборов многомерных данных в некоррелированныеPrincipal component analysis, or PCA, is a statistical procedure that uses an orthogonal transformation to transform a set of likely correlated variables into a set of values of linearly uncorrelated variables, called principal components. This transformation is defined such that the first principal component has the largest possible variance (i.e., accounts for as much of the variability in the data as possible), and each subsequent component, in turn, has the largest possible variance, subject to a constraint that is orthogonal to the preceding components. Thus, PCA enables the reduction of large sets of multivariate data into uncorrelated
- 11 047259 переменные, известные как основные компоненты. PCA ограничен тем, что на основании графика нельзя получить информацию об отдельных группах образцов.- 11 047259 variables known as principal components. PCA is limited in that it cannot provide information about individual groups of samples from the plot.
В некоторых вариантах реализации данные могут быть дополнительно извлечены с использованием ортогональной проекции на латентные структуры - дискриминационного анализа (OPLS-DA). Этот статистический анализ обеспечивает идентификацию специфических признаков (например, видов амфолитов), которые содействуют общим различиям, наблюдаемым между двумя группами.In some embodiments, the data may be further extracted using orthogonal projection on latent structures - discriminative analysis (OPLS-DA). This statistical analysis enables the identification of specific features (e.g., ampholyte species) that contribute to the overall differences observed between the two groups.
В некоторых вариантах реализации данные PCA и, необязательно, OPLS-DA можно рассматривать как S-график. S-график представляет собой статистический способ отображения различий между двумя группами значений. Таким образом, S-график сравнивает два образца (например, при измерениях n=3, минимум). Например, пары AMRT и/или измерения CCS компонентов из эталонной и тестовой амфолитных композиций могут быть нанесены на график с использованием S-графиков. На S-графике ковариацию, или величину изменения, наносят по оси x, а корреляцию, т.е. постоянство изменения, наносят по оси y. Чем дальше от начала оси x расположен маркер, тем больший его вклад в дисперсию между группами, а маркеры, расположенные дальше по оси y, представляют более высокую достоверность аналитического результата. На типовом S-графике нанесена ковариация пар AMRT по меньшей мере из одной тестируемой амфолитной композиции и эталонной амфолитной композиции. Каждая точка на S-графике представляет собой конкретное m/z с соответствующим значением RT и CCS. Маркеры нанесены на график по согласованности между повторами в зависимости от величины изменения. Чем дальше от начала оси x, тем больше различие в интенсивности (или относительной концентрации) между образцами. Различия между группами могут быть связаны с маркерами, которые присутствуют только в одной группе, или с маркерами, интенсивность которых сильно различается между группами. Чем дальше от начала оси Y, тем надежнее аналитические результаты при трехкратном измерении. S-график можно использовать для идентификации того, какие признаки наиболее различаются между партиями, и эти маркеры можно использовать для создания библиотеки скрининга для определения характеристик партий амфолитов.In some embodiments, the PCA and optionally OPLS-DA data can be viewed as an S-plot. An S-plot is a statistical way of displaying the differences between two groups of values. Thus, an S-plot compares two samples (e.g., with n=3 measurements, minimum). For example, pairs of AMRTs and/or CCS measurements of components from a reference and test ampholyte compositions can be plotted using S-plots. In an S-plot, the covariance, or amount of change, is plotted on the x-axis, and the correlation, i.e., the consistency of the change, is plotted on the y-axis. The farther a marker is from the origin of the x-axis, the greater its contribution to the variance between the groups, and markers located further along the y-axis represent higher confidence in the analytical result. A typical S-plot plots the covariance of pairs of AMRTs from at least one test ampholyte composition and a reference ampholyte composition. Each point on the S-plot represents a specific m/z with an associated RT and CCS value. Markers are plotted by consistency between replicates versus magnitude of change. The further from the origin of the x-axis, the greater the difference in intensity (or relative concentration) between samples. Differences between groups may be due to markers that are present in only one group or to markers that vary greatly in intensity between groups. The further from the origin of the y-axis, the more reliable the analytical results are when measured in triplicate. The S-plot can be used to identify which features vary most between batches, and these markers can be used to construct a screening library to characterize ampholyte batches.
В некоторых вариантах реализации способы идентификации по меньшей мере одного маркера для определения пригодности амфолитной композиции включают: (i) определение точных измерений массы/времени удерживания (AMRT) для совокупности компонентов по меньшей мере одной тестируемой амфолитной композиции и эталонной амфолитной композиции; (ii) построение графика ковариации измерений AMRT для совокупности компонентов по меньшей мере из одной тестируемой и эталонной амфолитных композиций с использованием S-графика; и (iii) выбор по меньшей мере одного компонента, имеющего различие между по меньшей мере одной тестируемой амфолитной композицией и эталонными амфолитными композициями, при этом различие представляет собой ковариацию меньше 0 на S-графике; таким образом идентификацию по меньшей мере одного маркера для определения характеристик пригодности по меньшей мере одной тестируемой амфолитной композиции. Когда ковариация меньше 0 на S-графике, парные значения AMRT имеют отрицательную корреляцию между эталонной и тестируемой амфолитными композициями. Соответственно, по меньшей мере один маркер выбирают на основании различий между эталонной и тестируемой амфолитными композициями, а различия в присутствии и/или уровне по меньшей мере одного маркера между эталонной и тестируемой амфолитными композициями определяют пригодность тестируемой амфолитной композиции.In some embodiments, methods for identifying at least one marker for determining the suitability of an ampholyte composition include: (i) determining accurate mass/retention time (AMRT) measurements for a plurality of components of at least one test ampholyte composition and a reference ampholyte composition; (ii) plotting the covariance of the AMRT measurements for the plurality of components of the at least one test and reference ampholyte compositions using an S-plot; and (iii) selecting at least one component that has a difference between the at least one test ampholyte composition and the reference ampholyte compositions, wherein the difference is a covariance less than 0 on the S-plot; thereby identifying at least one marker for determining the suitability characteristics of the at least one test ampholyte composition. When the covariance is less than 0 on the S-plot, the paired AMRT values have a negative correlation between the reference and test ampholyte compositions. Accordingly, at least one marker is selected based on differences between the reference and test ampholyte compositions, and differences in the presence and/or level of at least one marker between the reference and test ampholyte compositions determine the suitability of the test ampholyte composition.
В некоторых вариантах реализации, например в тех вариантах реализации, в которых по меньшей мере один маркер представляет собой маркер различий между эталонной и тестируемой амфолитной композицией, причем по меньшей мере один компонент, выбранный в качестве маркера, имеет ковариацию на S-графике, меньшую, чем ковариация на по меньшей мере 20%, по меньшей мере 30%, по меньшей мере 40%, по меньшей мере 50%, по меньшей мере 60%, по меньшей мере 70% или по меньшей мере 80% совокупности компонентов на S-графике.In some embodiments, such as those embodiments in which at least one marker is a marker of differences between a reference and a test ampholyte composition, wherein at least one component selected as the marker has a covariance on the S-plot that is less than the covariance of at least 20%, at least 30%, at least 40%, at least 50%, at least 60%, at least 70%, or at least 80% of the totality of components on the S-plot.
В некоторых вариантах реализации различие в уровне по меньшей мере одного маркера включает различие в уровне по меньшей мере 10%, по меньшей мере 20%, по меньшей мере 30%, по меньшей мере 40%, по меньшей мере 50%, по меньшей мере 60%, по меньшей мере 70%, по меньшей мере 80% или по меньшей мере 90% относительно нормализованного уровня по меньшей мере одного маркера. Например, эталонная амфолитная композиция включает нормализованный уровень по меньшей мере одного маркера, составляющий 100%, а тестируемая амфолитная композиция включает нормализованный уровень по меньшей мере одного маркера, составляющий 30%. Маркеры можно охарактеризовать по отношению массы к заряду (m/z), а уровни маркеров определяют по относительной интенсивности, нормализованной по максимальной относительной интенсивности, как описано в настоящем документе.In some embodiments, the difference in the level of at least one marker comprises a difference in level of at least 10%, at least 20%, at least 30%, at least 40%, at least 50%, at least 60%, at least 70%, at least 80%, or at least 90% relative to a normalized level of at least one marker. For example, the reference ampholyte composition comprises a normalized level of at least one marker of 100%, and the test ampholyte composition comprises a normalized level of at least one marker of 30%. The markers can be characterized by mass to charge ratio (m/z), and the marker levels are determined by relative intensity normalized by maximum relative intensity, as described herein.
В некоторых вариантах реализации способы идентификации по меньшей мере одного маркера для определения пригодности амфолитной композиции включают (i) определение точных измерений массы/времени удерживания (AMRT) для совокупности компонентов по меньшей мере одной тестируемой амфолитной композиции и эталонной амфолитной композиции; (ii) построение графика ковариации измерений AMRT для совокупности компонентов по меньшей мере из одной тестируемой амфолитной композиции и эталонных амфолитных композиций с использованием S-графика; и (iii) выбор по меньшей мере одного компонента, сходного между по меньшей мере одной тестируемойIn some embodiments, methods for identifying at least one marker for determining the suitability of an ampholyte composition include (i) determining accurate mass/retention time (AMRT) measurements for a plurality of components of at least one test ampholyte composition and a reference ampholyte composition; (ii) plotting the covariance of the AMRT measurements for the plurality of components of the at least one test ampholyte composition and the reference ampholyte compositions using an S-plot; and (iii) selecting at least one component that is similar between the at least one test ampholyte composition and the reference ampholyte composition.
- 12 047259 амфолитной композицией и эталонными амфолитными композициями, при этом сходство включает ковариацию больше 0 на S-графике; таким образом идентификацию по меньшей мере одного маркера для определения характеристик пригодности по меньшей мере одной тестируемой амфолитной композиции. Когда ковариация больше 0 на S-графике, парные значения AMRT положительно коррелируют между эталонной и тестируемой амфолитными композициями. Соответственно, по меньшей мере один маркер выбирают на основании сходств между эталонной и тестируемой амфолитными композициями, а сходство в присутствии и/или уровне по меньшей мере одного маркера между эталонной и тестируемой амфолитными композициями определяет пригодность тестируемой амфолитной композиции.- 12 047259 ampholyte composition and reference ampholyte compositions, wherein the similarity comprises a covariance greater than 0 on an S-plot; thus identifying at least one marker for determining the suitability characteristics of at least one ampholyte composition being tested. When the covariance is greater than 0 on the S-plot, the paired AMRT values are positively correlated between the reference and test ampholyte compositions. Accordingly, at least one marker is selected based on the similarities between the reference and test ampholyte compositions, and the similarity in the presence and/or level of at least one marker between the reference and test ampholyte compositions determines the suitability of the test ampholyte composition.
В некоторых вариантах реализации, например в тех вариантах реализации, в которых по меньшей мере один маркер представляет собой маркер сходства между эталонной и тестируемой амфолитными композициями, по меньшей мере один компонент, выбранный в качестве маркера, имеет ковариацию на S-графике, превышающую ковариацию на по меньшей мере 40%, по меньшей мере 50%, по меньшей мере 60%, по меньшей мере 70%, по меньшей мере 80%, по меньшей мере 90%, по меньшей мере 95% или по меньшей мере 99% от совокупности компонентов на S-графике.In some embodiments, such as those embodiments in which at least one marker is a marker of similarity between a reference and a test ampholyte composition, at least one component selected as the marker has a covariance on the S-plot that is greater than the covariance of at least 40%, at least 50%, at least 60%, at least 70%, at least 80%, at least 90%, at least 95%, or at least 99% of the total number of components on the S-plot.
В некоторых вариантах реализации по меньшей мере одна тестируемая амфолитная композиция обладает подходящей активностью, если уровень по меньшей мере одного маркера в по меньшей мере одной тестируемой амфолитной композиции и эталонной амфолитной композиции является сходным. В некоторых вариантах реализации сходство уровня по меньшей мере одного маркера включает уровень, который на по меньшей мере 20%, по меньшей мере 30%, по меньшей мере 40%, по меньшей мере 50%, по меньшей мере 60%, по меньшей мере 70%, по меньшей мере 80%, по меньшей мере 90%, по меньшей мере 95% или по меньшей мере 99% является сходным с нормализованным уровнем по меньшей мере одного маркера. Например, эталонная амфолитная композиция содержит нормализованный уровень по меньшей мере одного маркера, который составляет 100%, а тестируемая амфолитная композиция содержит нормализованный уровень по меньшей мере одного маркера, который составляет по меньшей мере 90%. В качестве дополнительного примера, эталонная амфолитная композиция имеет нормализованный уровень по меньшей мере одного маркера, который составляет 100%, а тестируемая амфолитная композиция имеет нормализованный уровень по меньшей мере одного маркера, который составляет по меньшей мере 80%. Маркеры можно охарактеризовать по отношению массы к заряду (m/z), а уровни маркеров определяют по относительной интенсивности, нормализованной по максимальной относительной интенсивности, как описано в настоящем документе.In some embodiments, the at least one test ampholyte composition has suitable activity if the level of at least one marker in the at least one test ampholyte composition and the reference ampholyte composition is similar. In some embodiments, the similarity of the level of at least one marker comprises a level that is at least 20%, at least 30%, at least 40%, at least 50%, at least 60%, at least 70%, at least 80%, at least 90%, at least 95%, or at least 99% similar to the normalized level of at least one marker. For example, the reference ampholyte composition comprises a normalized level of at least one marker that is 100%, and the test ampholyte composition comprises a normalized level of at least one marker that is at least 90%. As a further example, the reference ampholyte composition has a normalized level of at least one marker that is 100%, and the test ampholyte composition has a normalized level of at least one marker that is at least 80%. The markers can be characterized by mass-to-charge ratio (m/z), and the marker levels are determined by relative intensity normalized by maximum relative intensity, as described herein.
В изобретении обеспечены способы определения степени сходства или различия по меньшей мере одного маркера между по меньшей мере одной тестируемой и эталонной амфолитной композицией. В некоторых вариантах реализации способы включают: (i) определение масс-спектра ЖХ-МС по меньшей мере одного маркера в по меньшей мере одной тестируемой амфолитной композиции и эталонной амфолитной композиции, (ii) определение относительной интенсивности основного пика для по меньшей мере одного маркера в масс-спектрах по меньшей мере одной тестируемой амфолитной композиции и эталонной амфолитной композиции, (iv) нормализацию относительной интенсивности основного пика по меньшей мере одного маркера по максимальной относительной интенсивности основного пика, измеренной на основанни по меньшей мере одной тестируемой амфолитной композиции или эталонной амфолитной композиции и (iv) сравнение относительных интенсивностей нормализованных относительных интенсивностей основного пика по меньшей мере одного маркера в по меньшей мере одной тестируемой и эталонной амфолитных композициях.The invention provides methods for determining a degree of similarity or difference of at least one marker between at least one test and reference ampholyte composition. In some embodiments, the methods comprise: (i) determining an LC-MS mass spectrum of at least one marker in at least one test ampholyte composition and a reference ampholyte composition, (ii) determining a relative intensity of a major peak for at least one marker in the mass spectra of at least one test ampholyte composition and a reference ampholyte composition, (iv) normalizing the relative intensity of the major peak of the at least one marker by the maximum relative intensity of the major peak measured based on the at least one test ampholyte composition or the reference ampholyte composition, and (iv) comparing the relative intensities of the normalized relative intensities of the major peak of the at least one marker in the at least one test and reference ampholyte compositions.
В некоторых вариантах реализации по меньшей мере один маркер содержит совокупность маркеров. В некоторых вариантах реализации по меньшей мере один маркер содержит по меньшей мере 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 75 или 100 маркеров с разными m/z.In some embodiments, the at least one marker comprises a plurality of markers. In some embodiments, the at least one marker comprises at least 2, 3, 4, 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 75, or 100 markers with different m/z.
В некоторых вариантах реализации по меньшей мере один маркер содержит 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15 или 16 маркеров с разными m/z.In some embodiments, the at least one marker comprises 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, or 16 markers with different m/z.
В некоторых вариантах реализации по меньшей мере один маркер содержит 16 маркеров с разными m/z. В некоторых вариантах реализации 16 маркеров содержат маркеры с m/z 280, m/z 319, m/z 329, m/z 347, m/z 373, m/z 375, m/z 376, m/z 431, m/z 504, m/z 506, m/z 508, m/z 520, m/z 534, m/z 562, m/z 906 и m/z 980.In some embodiments, the at least one marker comprises 16 markers with different m/z. In some embodiments, the 16 markers comprise markers with m/z 280, m/z 319, m/z 329, m/z 347, m/z 373, m/z 375, m/z 376, m/z 431, m/z 504, m/z 506, m/z 508, m/z 520, m/z 534, m/z 562, m/z 906, and m/z 980.
Подходящие совокупности маркеров с разными m/z, которые можно использовать для определения характеристик тестируемых амфолитных композиций, можно определить de novo относительно эталонной амфолитной композиции с использованием способов, описанных в настоящем документе. Например, путем определения характеристик эталонной и тестируемой амфолитных композиций с помощью ЖХ-МС, построения графика пар AMRT с помощью S-графика и выбора по меньшей мере одного или совокупности маркеров на основании ковариации.Suitable sets of markers with different m/z that can be used to characterize the ampholyte compositions being tested can be determined de novo relative to a reference ampholyte composition using the methods described herein. For example, by characterizing the reference and test ampholyte compositions using LC-MS, plotting AMRT pairs using an S-plot, and selecting at least one or a set of markers based on covariance.
В качестве альтернативы или в дополнение тестируемые амфолитные композиции могут быть охарактеризованы с использованием способов, описанных в настоящем документе, посредством сравнения с предварительно определенной библиотекой маркеров, которые ранее были определены с использованием способа, описанного в настоящем документе. Например, относительные интенсивностиAlternatively or in addition, the ampholyte compositions being tested may be characterized using the methods described herein by comparison with a predetermined library of markers that have previously been identified using the method described herein. For example, the relative intensities
- 13 047259 по меньшей мере одного или совокупности маркеров тестируемой амфолитной композиции могут быть определены с помощью ЖХ-МС и сравнены с поредварительно определенной эталонной или стандартной библиотекой маркеров.- 13 047259 at least one or a set of markers of the ampholyte composition being tested can be determined using LC-MS and compared with a pre-determined reference or standard library of markers.
В настоящем описании приведено многочисленные типовые конфигурации, способы, параметры и т.п. Однако следует понимать, что такое описание не несет ограничительного характера в отношении объема настоящего изобретения, а вместо этого приводится в качестве описания типовых вариантов реализации.Numerous exemplary configurations, methods, parameters, etc. are described in this description. However, it should be understood that such description is not intended to be limiting with respect to the scope of the present invention, but is instead provided as a description of exemplary embodiments.
ПримерыExamples
Пример 1: протокол капиллярного изоэлектрического фокусирования с визуализацией (iCIEF) для определения уровней вариантов заряда белка и/или идентичности белковых продуктов iCIEF используют для лабораторных тестов лекарственных веществ, составленных лекарственных веществ, лекарственных препаратов и материалов, находящихся в процессе производства, для которых установлены письменные спецификации. При использовании для тестирования выпуска в соответствии со спецификациями необходимо соблюдать стандартные операционные процедуры (SOP) для iCIEF и устранять любые отклонения. Далее следует типовой протокол iCIEF SOP, на результат которого влияет изменение в зависимости от партии амфолита, используемой в протоколе SOP.Example 1: Imaging Capillary Isoelectric Focusing (iCIEF) Protocol for Determining Protein Charge Variant Levels and/or Identity of Protein Products iCIEF is used for laboratory testing of drug substances, formulated drug substances, drug products, and materials in the manufacturing process for which written specifications have been established. When used for release testing according to specifications, iCIEF standard operating procedures (SOPs) must be followed and any deviations corrected. The following is a typical iCIEF SOP protocol, the result of which is affected by variation depending on the lot of ampholyte used in the SOP protocol.
Определения.Definitions.
iCIEF - капиллярное изоэлектрическое фокусирование с визуализацией.iCIEF - visualized capillary isoelectric focusing.
pI - изоэлектрическая точка, рН молекулы, причем суммарный заряд равен нулю.pI is the isoelectric point, pH of the molecule, where the total charge is zero.
Область 1 (кислая) - группа пиков, которые являются относительно кислыми по сравнению с самым большим пиком электрофореграммы iCIEF.Region 1 (acidic) - a group of peaks that are relatively acidic compared to the largest peak of the iCIEF electropherogram.
Область 2 (нейтральная) - основной пик/пики, соответствующие наибольшему белковому пику/пикам.Region 2 (neutral) - the main peak/peaks corresponding to the largest protein peak/peaks.
Область 3 (щелочная) - группа пиков, которые являются относительно основными по сравнению с самым большим пиком электрофореграммы iCIEF.Region 3 (alkaline) is a group of peaks that are relatively basic compared to the largest peak of the iCIEF electropherogram.
Амфолиты - соединения, имеющие как положительные, так и отрицательные заряды, которые ведут себя как цвиттер-ионы при своих значениях pI и близко к ним. Амфолиты способствуют формированию градиента рН во время фокусирования.Ampholytes are compounds that have both positive and negative charges and behave as zwitterions at and near their pI values. Ampholytes promote the formation of a pH gradient during focusing.
Измерение времени переноса - эксперимент, проводимый для обеспечения надлежащего ввода образца. Измерение выполняют при запуске прибора iCE3 или установке нового картриджа.Transfer Time Measurement - An experiment performed to ensure proper sample introduction. The measurement is performed when starting the iCE3 instrument or installing a new cartridge.
Режим предварительного смешивания - образцы белков предварительно смешиваютя с фармалитами-носителями, добавками и маркерами pI.Premix mode - protein samples are premixed with carrier pharmaceuticals, additives and pI markers.
Материалы.Materials.
Трубки Safe-Lock Eppendorf, 1,5 мл (VWR, кат. № 21008-959) или аналогичная трубка из тех же конструкционных материалов.Safe-Lock Eppendorf tubing, 1.5 ml (VWR, Cat. No. 21008-959) or similar tubing made from the same materials of construction.
Картридж cIEF с покрытием FC (ProteinSimple, PN 101701).cIEF cartridge with FC coating (ProteinSimple, PN 101701).
Янтарные пробирки объемом 10 мл, 22^75, с крышками (тонкие перегородки) (ProteinSimple, PN 045-139).Amber tubes, 10 ml, 22^75, with caps (thin partitions) (ProteinSimple, PN 045-139).
Полипропиленовая пробирка с формованной вставкой 300 мкл (ProteinSimple, PN 045-133).Polypropylene tube with molded insert 300 µl (ProteinSimple, PN 045-133).
Упаковка с перегородами iCE3 (крышки 300 мкл) (ProteinSimple, PN 045-134).iCE3 septum pack (300 µl caps) (ProteinSimple, PN 045-134).
Электролитическая пипетка (ProteinSimple, PN 101788) или аналогичная пипетка из тех же конструкционных материалов.Electrolytic pipette (ProteinSimple, PN 101788) or similar pipette made of the same construction materials.
Переносной капилляр микроинъектора, с покрытием (ProteinSimple, PN 102694).Portable microinjector capillary, coated (ProteinSimple, PN 102694).
Микропробирка объемом 5 мл, натуральная (Argos Technologies, кат. № T2076) или аналогичная пробирка из тех же конструкционных материалов.Micro tube, 5 ml, natural (Argos Technologies, cat. no. T2076) or similar tube made of the same construction materials.
Центробежный фильтр Amicon Ultra-0,5 с мембраной Ultracel-10 (Millipore, кат. № UFC501096).Amicon Ultra-0.5 centrifugal filter with Ultracel-10 membrane (Millipore, cat. no. UFC501096).
Химические вещества.Chemicals.
Вода, очищенная с помощью системы Milli-Q или приобретенная, например, вода класса ВЭЖХ (VWR, кат. № JT4218-3) или вода для инъекций (WFI), (ApP Pharmaceuticals, кат. № 918510).Water purified by Milli-Q system or commercially available, such as HPLC grade water (VWR, Cat# JT4218-3) or water for injection (WFI), (ApP Pharmaceuticals, Cat# 918510).
Соответствующий эталонный стандарт антител (текущая стандартная партия).The corresponding reference standard of antibodies (current standard lot).
Мочевина (Sigma-Aldrich, BioXtra, кат. № U0631).Urea (Sigma-Aldrich, BioXtra, cat. no. U0631).
3-10 фармалитов (VWR кат. № 17-0456-01 или Sigma кат. № P1522-25ML), хранить при температуре 2-8°C.3-10 pharmaceuticals (VWR Cat. No. 17-0456-01 or Sigma Cat. No. P1522-25ML), store at 2-8°C.
0,5% раствор метилцеллюлозы (MC) (ProteinSimple, PN 102505).0.5% methylcellulose (MC) solution (ProteinSimple, PN 102505).
1% раствор метилцеллюлозы (MC) (ProteinSimple, PN 101876).1% methylcellulose (MC) solution (ProteinSimple, PN 101876).
Набор электролитов (ProteinSimple, PN 102506):Electrolyte Kit (ProteinSimple, PN 102506):
100 мл 0,08 М H3PO4.100 ml 0.08 M H3PO4.
100 мл 0,1 М NaOH.100 ml 0.1 M NaOH.
Маркер pI pI 5,12 (ProteinSimple, PN 102224).Marker pI pI 5.12 (ProteinSimple, PN 102224).
Маркер pI pI 9,50 (ProteinSimple, PN 101996).Marker pI pI 9.50 (ProteinSimple, PN 101996).
Оборудование.Equipment.
Микроцентрифуга для подготовки к тесту.Microcentrifuge for test preparation.
- 14 047259- 14 047259
Анализатор вариантов заряда ProteinSimple iCE3.ProteinSimple iCE3 Charge Variant Analyzer.
Одноканальные пипетки VWR (VWR №№ 89130-554, 556, 560, 562, 566) или пипетки с аналогичными диапазонами.VWR single channel pipettes (VWR #89130-554, 556, 560, 562, 566) or pipettes with similar ranges.
Стерильные наконечники пипеток (VWR) или наконечники, соответствующие используемым пипеткам.Sterile pipette tips (VWR) or tips appropriate for the pipettes used.
Пипетки прямого вытеснения (Rainin №№ MR-10, MR-100, MR-250, MR-1000).Positive displacement pipettes (Rainin No. MR-10, MR-100, MR-250, MR-1000).
Наконечники пипеток прямого вытеснения Rainin (Rainin №№ C-10, C-100, C-250, C-1000).Rainin positive displacement pipette tips (Rainin Nos. C-10, C-100, C-250, C-1000).
Пипетка Eppendorf Repeater Plus (VWR, кат. № 21516-002).Eppendorf Repeater Plus Pipette (VWR, Cat. No. 21516-002).
Наконечники пипеток Eppendorf Combitips (VWR, кат. № 21516-138).Eppendorf Combitips pipette tips (VWR, cat. no. 21516-138).
Аналитический баланс.Analytical balance.
Реагентные растворы.Reagent solutions.
Объемы растворов реагентов можно регулировать по мере необходимости.The volumes of reagent solutions can be adjusted as needed.
8M раствор мочевины: чтобы получить 8M раствор мочевины, взвешивают 2,4 г мочевины в конической пробирке объемом 5 мл. Медленно добавляют воду примерно до отметки 4 мл. Смесь перемешивают, пока мочевина не растворится. Доведят раствор водой до конечного объема 5 мл. Хорошо смешивают. Свежие образцы готовят ежедневно.8M Urea Solution: To prepare 8M urea solution, weigh 2.4 g urea into a 5 ml conical tube. Add water slowly to approximately the 4 ml mark. Stir until the urea dissolves. Dilute with water to a final volume of 5 ml. Mix well. Prepare fresh samples daily.
Основная смесь: ниже приведен один препарат, который следует масштабировать по мере необходимости. Для общего способа iCIEF в качестве кислотных и щелочных маркеров рекомендуются маркеры pI 5,12 и pI 9,50. Основную смесь следует хорошо перемешивать и ежедневно получать свежую порцию.Master Mix: Below is a single preparation that should be scaled up as needed. For the general iCIEF method, pI 5.12 and pI 9.50 are recommended as acid and base markers. The master mix should be mixed well and a fresh batch should be prepared daily.
Таблица 1Table 1
Основная смесьBasic mixture
Процедура.Procedure.
Для запуска iCE3 можно использовать стандартную процедуру запуска.You can use the standard startup procedure to start iCE3.
Получение эталонного стандарта: любой текущий эталонный стандарт может быть использован для демонстрации пригодности системы. Соответствующий эталонный образец разбавляют водой до концентрации 2 мг/мл. Стандарты смешивают путем осторожного переворачивания, и пробирки вращают приблизительно 15 с в микроцентрифуге.Preparation of reference standard: Any current reference standard can be used to demonstrate the suitability of the system. The appropriate reference sample is diluted with water to a concentration of 2 mg/mL. The standards are mixed by gentle inversion and the tubes are spun for approximately 15 s in a microcentrifuge.
В отдельной пробирке смешивают 40 мкл эталонного стандарта или тестового препарата изделия с концентрацией 2 мг/мл со 160 мкл основной смеси. Для инъекций требуемой пригодности системы необходимо подготовить по меньшей мере 2 пробирки. Эта подготовка может быть соответствующим образом масштабирована. Аккуратно перемешивают и вращают приблизительно 15 с, чтобы содержимое опустилось на дно пробирки.In a separate tube, mix 40 µl of the 2 mg/ml reference standard or product test preparation with 160 µl of the master mix. At least 2 tubes should be prepared for injections of the required system suitability. This preparation can be scaled up accordingly. Mix gently and swirl for approximately 15 s to allow the contents to settle to the bottom of the tube.
Получение образца в процессе: образец разбавляют в процессе до концентрации 2 мг/мл с помощью воды. Смешивают путем осторожного переворачивания. Собирают устройство центробежной фильтрации, поместив фильтр в чистую микроцентрифужную пробирку. Предварительно смачивают мембрану фильтра пипеткой 400 мкл воды в фильтр, убедившись, что вся мембрана покрыта. Удаляют воду из фильтра с помощью пипетки и утилизируют воду в контейнере для отходов. Загружают 200 мкл разбавленного образца с концентрацией 2 мг/мл в предварительно смоченный фильтр. Закрывают устройство центробежной фильтрации, закрыв крышкой пробирку микроцентрифуги в прикрепленном фильтре. Центрифугируют устройство при относительной центробежной силе 14 000 (rcf) в течение 15 мин.In-process sample preparation: Dilute the sample in-process to a concentration of 2 mg/mL with water. Mix by gentle inversion. Assemble the centrifugal filtration unit by placing the filter in a clean microcentrifuge tube. Pre-wet the filter membrane by pipetting 400 µL of water into the filter, ensuring the entire membrane is covered. Remove water from the filter by pipetting and discard the water in a waste container. Load 200 µL of the diluted 2 mg/mL sample into the pre-wetted filter. Close the centrifugal filtration unit by capping the microcentrifuge tube in the attached filter. Centrifuge the unit at 14,000 relative centrifugal force (rcf) for 15 min.
Снимают устройство с центрифуги. Снимают фильтр с устройства и переворачивают его в чистую микроцентрифужную пробирку. Удаляют микроцентрифужную пробирку, содержащую удаленный буфер. После помещения фильтра в чистую микроцентрифужную пробирку его нельзя будет закрыть крышкой. Помещают не закрытое крышкой устройство с перевернутым фильтром в центрифугу и вращают в течение 2 мин при 1000 об/мин. После центрифугирования концентрированный белок будет находиться в микроцентрифужной пробирке. Удаляют фильтр.Remove the device from the centrifuge. Remove the filter from the device and invert it into a clean microcentrifuge tube. Remove the microcentrifuge tube containing the removed buffer. Once the filter is placed in a clean microcentrifuge tube, it will not be possible to cap it. Place the uncapped device with the inverted filter in the centrifuge and spin for 2 min at 1000 rpm. After centrifugation, the concentrated protein will be in the microcentrifuge tube. Remove the filter.
Восстанавливают концентрированный белок в 180 мкл воды. Аккуратно перемешивают и вращают приблизительно 15 с, чтобы содержимое опустилось на дно пробирки.Reconstitute the concentrated protein in 180 µl of water. Mix gently and swirl for approximately 15 s to allow the contents to settle to the bottom of the tube.
Смешивают 40 мкл отфильтрованного образца со 160 мкл основной смеси. Осторожно перемешивают и вращают приблизительно 15 с, чтобы содержимое опустилось на дно пробирки.Mix 40 µl of the filtered sample with 160 µl of the master mix. Mix gently and swirl for approximately 15 s to allow the contents to settle to the bottom of the tube.
Получение лекарственного вещества, составленного лекарственного вещества и/или лекарственного препарата: если концентрация образца составляет менее 20 мг/мл, следует придерживаться процедурыObtaining drug substance, formulated drug substance and/or drug product: If the sample concentration is less than 20 mg/mL, the procedure should be followed
- 15 047259 замены буфера, описанной выше для образца в процессе производства, вместо приведенного ниже протокола для получения лекарственного вещества, составленного лекарственного вещества или лекарственного препарата.- 15 047259 substitution of the buffer described above for the in-process sample in place of the protocol below for producing a drug substance, formulated drug substance, or drug product.
Если лекарственное вещество, составленное лекарственное вещество или лекарственный препарат представляют собой антитело, его нельзя встряхивать на любом этапе получения.If the drug substance, formulated drug substance or drug product is an antibody, it must not be shaken at any stage of production.
Разбавляют тестируемое изделие (лекарственное вещество, составленное лекарственное вещества или лекарственный препарат) водой до концентрации 2 мг/мл. Смешивают путем осторожного переворачивания и вращают пробирки приблизительно 15 с в микроцентрифуге. В отдельной пробирке смешивают 40 мкл препарата тестируемого изделия с концентрацией 2 мг/мл и 160 мкл основной смеси. Осторожно перемешивают и вращают приблизительно 15 с, чтобы содержимое опустилось на дно пробирки.Dilute the test article (drug substance, formulated drug substance, or drug product) with water to a concentration of 2 mg/mL. Mix by gentle inversion and spin the tubes for approximately 15 s in a microcentrifuge. In a separate tube, mix 40 µL of the 2 mg/mL test article formulation with 160 µL of the master mix. Mix gently and spin for approximately 15 s to allow the contents to settle to the bottom of the tube.
Получение контроля: смешивают 40 мкл воды с 160 мкл основной смеси. Осторожно перемешивают и вращают приблизительно 15 с, чтобы содержимое опустилось на дно пробирки.Preparation of the control: mix 40 µl of water with 160 µl of the master mixture. Mix gently and swirl for approximately 15 s to allow the contents to settle to the bottom of the tube.
Загрузка образца с использованием инструментария iCE3: используют режим предварительного смешивания iCE3. Переносят 150 мкл супернатанта образцов (получение эталонного стандарта/эталонного раствора, тестируемого образца и контроля), полученных, как описано выше, в полипропиленовой пробирке с формованной вставкой объемом 300 мкл. Убеждаются в том, что на дне пробирок нет пузырьков воздуха.Sample loading using the iCE3 instrument: Use the iCE3 premix mode. Transfer 150 µl of the sample supernatant (preparation of reference standard/standard solution, test sample and control) prepared as described above into a 300 µl polypropylene tube with a molded insert. Ensure that there are no air bubbles at the bottom of the tubes.
Помещают пробирки с образцами в автосэмплер Alcott 720. Заполняют янтарную пробирку объемом 10 мл приблизительно 8 мл 0,5% метилцеллюлозы (МЦ) и помещают в положение D в автосэмплере. Ежедневно используют свежий раствор MC, чтобы предотвратить рост микробов. Вставляют водопроводную трубку в свежую емкость с водой Milli-Q и помещают над прибором. Помещают трубку для отходов в специальный контейнер для отходов.Place sample tubes in the Alcott 720 autosampler. Fill a 10 mL amber tube with approximately 8 mL of 0.5% methylcellulose (MC) and place in position D of the autosampler. Use fresh MC daily to prevent microbial growth. Insert the water tube into a fresh container of Milli-Q water and place over the instrument. Place the waste tube in the waste container.
Установка и запуск порции (iCE3): открывают программное обеспечение CFR. Нажимают порция/данные и выбирают разработка. Появится окно управление файлами порций. Создают файл порции, используя один из следующих вариантов:Setting up and running a batch (iCE3): Open the CFR software. Click batch/data and select development. The Manage batch files window appears. Create a batch file using one of the following options:
(1) чтобы создать новый файл порции, вводят имя файла порции и выбирают папку для сохранения порции. Выбирают количество циклов ввода и нажимают новый файл.(1) To create a new batch file, enter the batch file name and select the folder to save the batch. Select the number of input cycles and click new file.
(2) чтобы запустить новый файл порции, используя ранее сохраненный файл порции в качестве шаблона, находят требуемый файл в левой панели окна управление файлами порций. Нажимают открыть файл. Нажимают кнопку сохранить как, вводят новое имя файла и нажимают OK.(2) To start a new batch file using a previously saved batch file as a template, find the desired file in the left pane of the batch file management window. Click open file. Click save as, enter a new file name, and click OK.
В порции начальный ввод должен быть контролем. Тестируемые образцы должны быть заключены в квадратные скобки по меньшей мере пятью вводами соответствующего эталонного стандарта продукта. Рекомендуются три ввода эталонного стандарта перед вводом тестируемого образца и два после этого, всего пять вводов эталонного стандарта.In a batch, the initial injection should be a control. Test samples should be bracketed by at least five injections of the appropriate product reference standard. Three injections of the reference standard before the test sample and two after, for a total of five injections of the reference standard, are recommended.
Иногда могут возникать пропущенные вводы или случайные пики, которые мешают профилю белка, что приводит к нетипичным электрофореграммам (с точки зрения интенсивности, количества и характера пиков). Повторные вводы контроля, эталонного стандарта и тестируемого изделия могут быть сделаны в течение 24 ч после первоначального ввода с использованием по меньшей мере пяти вводов эталонного стандарта в качестве квадратных скобок, при условии, что используемый эталонный стандарт подходит для ввода соответствующих образцов.Occasionally, missed injections or stray peaks may occur that interfere with the protein profile, resulting in atypical electropherograms (in terms of intensity, number and character of peaks). Repeat injections of control, reference standard and test article may be made within 24 h of the initial injection using at least five injections of reference standard as brackets, provided that the reference standard used is suitable for injection of the respective samples.
Устанавливают параметры периода фокусирования для обработки порции: вводят уникальное описательное имя файла для каждого ввода. В качестве идентификатора образца вводят обозначение эталонного стандарта/эталонного раствора, номер LIMS или другой идентификатор образца. Пробирки последовательно нумеруют. Для периода фокусирования 1 (предварительное фокусирование) используются следующие параметры: 1 мин при 1500 В. Для периода фокусирования 2 (фокусирование) используются следующие настройки: 7 мин при 3000 В. Продолжительность промывки составляет 90 секунд, а время задержки передачи равно 0,00 мин.Set up the focusing period parameters for batch processing by entering a unique, descriptive file name for each injection. Enter the reference standard/standard solution designation, LIMS number, or other sample identifier for the sample ID. Number the tubes sequentially. Focusing period 1 (pre-focusing) uses the following settings: 1 min at 1500 V. Focusing period 2 (focusing) uses the following settings: 7 min at 3000 V. The wash duration is 90 seconds and the transfer delay time is 0.00 min.
Устанавливают параметры автосемплера:Set the autosampler parameters:
Контроль температуры: Да; установить на 10°C.Temperature control: Yes; set to 10°C.
Продолжительность ввода буфера: значение по умолчанию.Input buffer duration: default value.
Продолжительность ввода образца: значение по умолчанию.Sample Input Duration: Default value.
Продолжительность загрузки: 6 с.Loading time: 6 sec.
Тип пробирки: 2 мл со вставкой на 300 мкл.Tube type: 2 ml with 300 µl insert.
Глубина ввода иглы: 48 мм.Needle insertion depth: 48 mm.
Продолжительность ввода пробы и буфера определяется во время измерения времени передачи (проверка системы на запуск/установку картриджа) и основана на продолжительности времени, в течение которого появляется плато. Рекомендуется продолжительность по меньшей мере на 10 с больше, чем продолжительность плато.The sample and buffer injection duration is determined during the transfer time measurement (system startup/cartridge installation check) and is based on the duration of time during which a plateau occurs. A duration of at least 10 s longer than the plateau duration is recommended.
Вводят следующую информацию в разделе условия образца:Enter the following information in the sample conditions section:
Амфолиты-носители: 4% 3-10 фармалитов.Carrier ampholytes: 4% 3-10 pharmaceuticals.
Добавки: 2 М мочевины, 0,35% МС.Additives: 2 M urea, 0.35% MS.
- 16 047259- 16 047259
Маркер низкого pl: значение pl кислотного маркера в основной смеси (5,12).Low pl marker: pl value of the acid marker in the base mixture (5.12).
Маркер высокого pl: значение р! щелочного маркера в основной смеси (9,50).High pl marker: p! value of the alkaline marker in the base mixture (9.50).
Концентрация [мкг/мкл]: 0,40.Concentration [μg/μl]: 0.40.
Выбирают тип образца (необязательно).Select the sample type (optional).
Следует обратить внимание, что для концентрации концентрация контроля равна 0. Окончательные концентрации образцов в процессе могут варьироваться в зависимости от используемого коэффициента разбавления.Please note that for concentration the control concentration is 0. The final sample concentrations in the process may vary depending on the dilution factor used.
Преобразование данных.Data transformation.
Преобразование данных можно выполнить с помощью программного обеспечения CFR iCE. Программное обеспечение CFR можно использовать для создания электрофореграмм и установки маркеров р! для электрофореграмм контроля, эталонного стандарта и тестируемого образца. Программное обеспечение CFR также можно использовать для преобразования данных в другие форматы, такие как Empower, для дополнительного анализа.Data conversion can be performed using the CFR iCE software. The CFR software can be used to create electropherograms and set p! markers for the control, reference standard and test sample electropherograms. The CFR software can also be used to convert data to other formats such as Empower for additional analysis.
Пригодность фильтра.Filter suitability.
На электрофореграммах вводов контроля, эталонного стандарта и тестируемого образца должны присутствовать как кислые (низкие), так и щелочные (высокие) маркеры pl. Повторные ввода эталонного стандарта должны быть сходными по профилю (т.е. по интенсивности, количеству и характеру пиков). Каждая из области 1 и области 2 по меньшей мере пяти повторных вводов эталонного стандарта должны иметь средний результат % площади, который соответствует спецификации продукта с %RSD < 5%.The electropherograms of the control, reference standard, and test sample injections should show both acidic (low) and alkaline (high) pl markers. The replicate injections of the reference standard should be similar in profile (i.e., intensity, number, and character of peaks). Each of region 1 and region 2 of at least five replicate injections of the reference standard should have an average % area result that meets the product specification of %RSD < 5%.
Проверка достоверности анализа.Verification of the reliability of the analysis.
Профиль тестируемого изделия должен быть качественно сходным с типовой электрофореграммой из рабочего руководства по применению конкретного продукта в отношении интенсивности, количества и характера пиков. Не должно быть никаких пиков в представляющей интерес области белка ввода контроля, как указано в соответствующем рабочем руководстве по применению конкретного продукта.The profile of the test article should be qualitatively similar to the typical electropherogram from the specific product's operating instructions for use in terms of intensity, number and character of peaks. There should be no peaks in the region of interest of the control input protein as specified in the relevant specific product's operating instructions.
Анализ вариантов заряда белка.Analysis of protein charge variants.
Результаты выведены с точностью до одного десятичного знака. Для эталонного стандарта сообщается средний % повторяемости областей 1, 2 и 3 для всех вводов. Также сообщается % RSD между всеми повторными вводами областей 1, 2 и 3 и среднее значение р! области 2 только для информации. Для тестового изделия (иногда называемого тестовым образцом) сообщаются данные, указанные в соответствующей спецификации продукта или протоколе. Если нет доступного протокола, сообщается % площади областей 1, 2 и 3. Среднее значение р! в области 2 сообщается только для информации.Results are reported to one decimal place. For the reference standard, the average % repeatability of areas 1, 2, and 3 for all injections is reported. The % RSD between all replicate injections of areas 1, 2, and 3 is also reported, and the average p! value of area 2 is reported for information only. For the test article (sometimes called the test sample), the data specified in the appropriate product specification or report are reported. If no report is available, the area % of areas 1, 2, and 3 is reported. The average p! value in area 2 is reported for information only.
Пример 2: изменение партии амфолита вызывает дисперсию электрофореграммы.Example 2: A change in the batch of ampholyte causes dispersion of the electropherogram.
Амфолиты представляют собой критически важный реагент для анализов iCIEF. Однако разные партии амфолитов дают разные электрофореграммы даже при анализе одного и того же эталонного белка, что приводит к сбою при тестировании контроля качества (ср. фиг. 1А и 1В).Ampholytes are a critical reagent for iCIEF assays. However, different lots of ampholytes produce different electropherograms even when analyzing the same reference protein, leading to failure in quality control testing (cf. Fig. 1A and 1B).
Эталонный белок 1 анализировали с использованием iCIEF, как описано выше для примера 1, с использованием партии амфолита 1 (текущий стандарт) и различных партий тестируемых амфолитов. В приведенной ниже таблице 1 представлены партии амфолитов GE, протестированные в ходе данного анализа.Reference protein 1 was analyzed using iCIEF as described above for Example 1, using lot 1 of ampholyte (the current standard) and various lots of ampholytes tested. Table 1 below shows the GE ampholyte lots tested in this assay.
Таблица 1 3-10 лотов с pH фармалитов GE HealthcareTable 1 3-10 Lots with pH of GE Healthcare Pharmalytes
Проанализированные партии GE (текущий стандарт)GE Lots Analyzed (Current Standard)
Электрофореграммы iCIEF эталонного белка 1, созданные в идентичных условиях, но с разными партиями амфолита, продемонстрировали существенные различия в профилях (например, ср. фиг. 1А с фиг. 1В, ср. электрофореграммы на фиг. 4А или 10В).iCIEF electropherograms of reference protein 1 generated under identical conditions but with different lots of ampholyte showed significant differences in profiles (e.g., cf. Fig. 1A with Fig. 1B, cf. electropherograms in Fig. 4A or 10B).
Изменение концентрации фармаколита в анализе iCIEF показало, что изменение концентрации амфолита всего на 2% может вызвать изменения на электрофореграммах. Например, изменение концентрации амфолита с 4 до 6% привело к уменьшению на 1% площади области 1 для эталонного белка 1 (фиг. 3).Changing the pharmacolyte concentration in the iCIEF assay showed that changing the ampholyte concentration by as little as 2% can cause changes in the electropherograms. For example, changing the ampholyte concentration from 4 to 6% resulted in a 1% decrease in the area of region 1 for reference protein 1 (Figure 3).
Различия в партии амфолита также влияли на разрешение пиков на электрофореграммах iCIEF. Как показано на фиг. 5А-5С, разрешение каждого амфолита рассчитывали для pl в диапазоне от 7,0 до 7,05.Differences in the ampholyte lot also affected the peak resolution in the iCIEF electropherograms. As shown in Fig. 5A-5C, the resolution of each ampholyte was calculated for pl ranging from 7.0 to 7.05.
- 17047259- 17047259
Как показано на фиг. 4A-4B, различные партии амфолита демонстрируют различное разрешение пиков в диапазоне от 7,0 до 7,05.As shown in Fig. 4A-4B, different batches of ampholyte exhibit different peak resolutions in the range from 7.0 to 7.05.
Пример 3: определение характеристик партии амфолита с помощью ЖХ-МС и создание библиотеки маркеров.Example 3: Characterization of an ampholyte batch using LC-MS and construction of a marker library.
Традиционно партии амфолитов оценивают косвенно, оценивая характеристики анализа iCIEF. Авторы изобретения разработали способы непосредственного определения характеристик партии амфолита. Эти способы анализируют сами амфолиты с помощью ЖХ-МС, а не анализируют способность партий амфолитов создавать электрофореграммы известного эталонного белка. Данный способ характеризует химический состав самих амфолитов с помощью UPLC IMS-Q-ToF-MS и сопоставляет его с характеристиками анализа iCIEF с использованием известного эталонного белка.Traditionally, ampholyte lots have been indirectly assessed by evaluating the performance of an iCIEF assay. The inventors have developed methods to directly characterize an ampholyte lot. These methods analyze the ampholytes themselves using LC-MS rather than analyzing the ability of the ampholyte lots to generate electropherograms of a known reference protein. This method characterizes the chemical composition of the ampholytes themselves using UPLC IMS-Q-ToF-MS and compares it to the performance of an iCIEF assay using a known reference protein.
Амфолит GE партии 1 использовали для установления критериев в стандартных операционных процедурах (SOP). Однако требуется замена партии. В разных партиях амфолитов GE наблюдались различия между партиями, и эти различия приводили к разным электрофореграммам во время повторных анализов одного и того же образца, что приводило к неудачным тестам контроля качества. Это можно увидеть в примере 2.GE Ampholyte Lot 1 was used to establish criteria in the standard operating procedures (SOP). However, a lot change was required. There were lot-to-lot differences in the different lots of GE Ampholytes, and these differences resulted in different electropherograms during repeated analyses of the same sample, leading to failed quality control tests. This can be seen in Example 2.
Таким образом, был разработан способ определения характеристик амфолита с использованием UPLC IMS-Q-ToF-MS для оценки партий-кандидатов. Цель состоит в том, чтобы химически характеризовать партии амфолитов и отслеживать компоненты, которые различаются между ними. Это предлагает способы определения характеристик амфолита для будущих партий-кандидатов GE и служит рабочим процессом, который можно применять к другим поставщикам. Даже без состава амфолита, предоставленного поставщиком, данный способ обеспечивает сравнение партии-кандидата с текущей партией с помощью многовариантного статистического анализа для оценки различий.Thus, a method for ampholyte characterization using UPLC IMS-Q-ToF-MS for candidate lot evaluation was developed. The goal is to chemically characterize ampholyte lots and track components that differ between them. This provides a means for ampholyte characterization for future GE candidate lots and serves as a workflow that can be applied to other suppliers. Even without the ampholyte composition provided by the supplier, the method enables comparison of the candidate lot to the current lot using multivariate statistical analysis to assess differences.
Еще одним преимуществом использования указанных способов является то, что эталонный стандарт белка не расходуется, а экономия образца составляет 70:1 или уменьшается количество расходуемого образца.Another advantage of using these methods is that the protein reference standard is not consumed, and the sample savings are 70:1 or the amount of sample consumed is reduced.
Схема способов тестирования амфолита показана на фиг. 7. Вкратце, партии амфолитов анализируют трижды в чистом виде. Партии амфолитов разделяют с использованием квадрупольной времяпролетной масс-спектрометрии ионной подвижности Waters VION IMS QTof (LC-IMS-Q-TOF-MS) с колонкой C4 и полным сканированием, которая идентифицирует компоненты партии амфолита с отношением массы к заряду (m/z) в диапазоне от 50 до 2000, хотя этот диапазон может варьироваться. Компоненты были определены в пределах допусков спектрометрии ионной подвижности (IMS), m/z и времени удерживания (RT). Различия в компонентах, идентифицированные с помощью ЖХ-МС, анализировали с помощью многовариантного анализа и наносили на график с использованием Sграфиков Уотерса. Многовариантный анализ идендифицировал различия между партиями амфолитов, которые использовались для создания библиотеки компонентов, которую можно использовать для оценки различий между партиями с прогнозированием того, какие партии будут вести себя аналогично стандартной партии амфолита в анализе iCIEF с эталонным белком.A schematic of the ampholyte testing methods is shown in Fig. 7. Briefly, ampholyte batches were analyzed in triplicate as is. Ampholyte batches were separated using a Waters VION IMS QTof ion mobility quadrupole time-of-flight mass spectrometry (LC-IMS-Q-TOF-MS) with a C4 column and full scan, which identifies components of the ampholyte batch with mass-to-charge ratios (m/z) in the range of 50 to 2000, although this range can vary. Components were identified within the IMS, m/z, and retention time (RT) tolerances. Differences in components identified by LC-MS were analyzed by multivariate analysis and plotted using Waters S-plots. Multivariate analysis identified differences between the ampholyte lots used to create a component library that can be used to assess differences between lots to predict which lots will behave similarly to a standard ampholyte lot in an iCIEF assay with a reference protein.
На фиг. 8А показаны партии амфолитов, которые были проанализированы методом ЖХ-МС для создания библиотеки компонентов.Fig. 8A shows batches of ampholytes that were analyzed by LC-MS to generate a component library.
На фиг. 8B показан типовой S-график Уотерса для данных ЖХ-МС амфолита. S-график Уотерса показывает различия между двумя партиями амфолитов в соотношении точная масса/время удерживания (AMRT). Пары AMRT наносят на график по ковариации. Величина изменения показана на оси x, а корреляция или постоянство изменения показана на оси у. То есть чем дальше по оси x расположен компонент маркера, тем больше вклад этого маркера в дисперсию между партиями амфолита и тем больше различие концентраций этого маркера между партиями. Чем дальше по оси y расположен компонент маркера, тем выше согласованность результата между повторами. Различия между амфолитами могут быть связаны с компонентами, присутствующими или отсутствующими в одной или более партиях амфолитов, и/или изменениями концентрации выбранных маркеров между партиями.Figure 8B shows a typical Waters S-plot for ampholyte LC-MS data. The Waters S-plot shows the differences between two ampholyte lots in the true mass/retention time (AMRT) relationship. AMRT pairs are plotted by covariance. The magnitude of the change is shown on the x-axis and the correlation or consistency of the change is shown on the y-axis. That is, the further along the x-axis a marker component is located, the greater the contribution of that marker to the variance between ampholyte lots and the greater the difference in concentration of that marker between lots. The further along the y-axis a marker component is located, the greater the consistency of the result between replicates. Differences between ampholytes may be due to components present or absent in one or more ampholyte lots and/or to changes in concentration of selected markers between lots.
Процедура UPLC IMS-Q-ToF-MS.UPLC IMS-Q-ToF-MS procedure.
Разделение проводили в системе Waters Acquity UPLC H-класса с дегазатором, охладителем, четырехканальным насосом и автосэмплером. Аналитическая колонка Waters BEHTM C4 2,1x100 мм с размером частиц 1,7 мкм работала при скорости потока 0,2 мл/мин. Для ввода образца использовали аликвоту 10 мкл. Подвижная фаза состояла из 0,1% муравьиной кислоты в воде (А) и 0,1% муравьиной кислоты в ацетонитриле (В). Градиент начинался с 95% А и 5% В, поддерживаемых в течение 5 мин, после чего следовал линейный рост до 95% В через 35 мин. Это состояние поддерживалось в течение 5 мин перед переключением обратно на 95% А через 50 мин. Колонку выдерживали в этих условиях еще 10 мин для повторного уравновешивания колонки; общее время цикла составляло 60 мин.Separations were performed on a Waters Acquity UPLC H-class system with a degasser, chiller, quaternary pump, and autosampler. A Waters BEHTM C4 2.1 x 100 mm, 1.7 μm particle size analytical column was operated at a flow rate of 0.2 mL/min. A 10 μL aliquot was used for sample injection. The mobile phase consisted of 0.1% formic acid in water (A) and 0.1% formic acid in acetonitrile (B). The gradient started with 95% A and 5% B held for 5 min, followed by a linear increase to 95% B after 35 min. This condition was maintained for 5 min before switching back to 95% A after 50 min. The column was kept under these conditions for an additional 10 min to re-equilibrate the column; The total cycle time was 60 min.
Waters Vion IMS-Q-ToF-MS использовали при положительной ионизации электрораспылением (+ESI) в режиме точного масс-скрининга в режиме данных MSe. Масс-спектрометр имел следующие параметры: капиллярное напряжение (2,00 кВ), температура источника (150°C), температураA Waters Vion IMS-Q-ToF-MS was used with positive electrospray ionization (+ESI) in the accurate mass screening mode in the MSe data mode. The mass spectrometer had the following parameters: capillary voltage (2.00 kV), source temperature (150°C), temperature
- 18 047259 десольватации (200°C), конический газ (25 л/ч) и газ десольватации (800 л/ч). Сбор и анализ данных проводили с помощью программного обеспечения UNIFI™ версии 1.9.4.0.- 18 047259 desolvation gas (200°C), cone gas (25 L/h) and desolvation gas (800 L/h). Data collection and analysis were performed using UNIFI™ software version 1.9.4.0.
Были оценены пять партий амфолитов (-1, -2, -3, -4 и -5), и в 500 мкл каждой партии было добавлено 25 мкл 1 мкг мл-1 13C6-карбамазепина, который был выбран в качестве внутреннего стандарта из-за его элюирования в середине цикла и высокой эффективности ионизации. Отклик внутреннего стандарта использовали для нормализации значений отклика для каждого маркера m/z с учетом дрейфа прибора. Кроме того, изменение времени удерживания (RT), перекрестного сечения столкновений (CCS) и m/z внутреннего стандарта в ходе цикла использовали для установки допусков на уровне параметров для назначения маркера. Каждый образец амфолита вводили в чистом виде (n=3) из одной и той же пробирки. Между каждой партией также анализировали контроли составов исходной подвижной фазы.Five lots of ampholytes (-1, -2, -3, -4 and -5) were evaluated and 500 µL of each lot were spiked with 25 µL of 1 µg mL -1 13C6- carbamazepine, which was chosen as the internal standard due to its mid-run elution and high ionization efficiency. The response of the internal standard was used to normalize the response values for each m/z marker to account for instrument drift. In addition, the change in retention time (RT), collision cross section (CCS) and m/z of the internal standard during the run were used to set parameter-level tolerances for marker assignment. Each ampholyte sample was injected neat (n=3) from the same tube. Controls of the initial mobile phase compositions were also analyzed between each lot.
Обработка данных начиналась с фильтрации и статистического анализа. Анализ основных компонентов (PCA) обеспечивает уменьшение больших наборов многовариантных данных до некоррелированных переменных, известных как основные компоненты. PCA ограничен тем, что на основании графика нельзя получить информацию об отдельных группах образцов, но данные можно дополнительно извлечь с использованием ортогональной проекции на латентные структуры дискриминационного анализа (OPLS-DA). Указанный статистический анализ обеспечивает определение специфических признаков (например, видов амфолитов), которые вносят вклад в общие различия, наблюдаемые между двумя группами, и его можно рассматривать как S-график. На S-графике сравниваются два образца (измерения n=3, минимум); каждая точка на S-графике представляет собой конкретное m/z с соответствующим значением RT и CCS. Маркеры нанесены на график по согласованности между повторами в зависимости от величины изменения. Чем дальше от начала оси x, тем больше различие в интенсивности (или относительной концентрации) между образцами. Различия между группами могут быть связаны с маркерами, которые присутствуют только в одной группе, или с маркерами, интенсивность которых сильно различается между группами. Чем дальше от начала оси Y, тем надежнее аналитические результаты при трехкратном измерении. S-график использовали для определения того, какие характеристики наиболее различаются между партиями, и эти маркеры были добавлены в библиотеку скрининга. Выбранные маркеры должны были присутствовать во всех 3 измерениях образца амфолита и не должны были присутствовать в контролях. Затем эту библиотеку использовали для оценки присутствия или отсутствия конкретных маркеров для каждой партии, а также присутствия при конкретной интенсивности. Маркеры, которые, как предполагалось, оказывают большее влияние на характеристики анализа, были дополнительно исследованы путем выяснения структуры и выполнения поиска в базе данных для идентификации.Data processing began with filtering and statistical analysis. Principal component analysis (PCA) reduces large multivariate data sets to uncorrelated variables known as principal components. PCA is limited in that it does not provide information about individual sample groups from the plot, but data can be further extracted using orthogonal projection onto latent structures of discrimination analysis (OPLS-DA). This statistical analysis identifies specific features (e.g. ampholyte species) that contribute to the overall differences observed between the two groups and can be thought of as an S-plot. An S-plot compares two samples (n=3 measurements, minimum); each point on the S-plot represents a specific m/z with an associated RT and CCS value. Markers are plotted by agreement between replicates versus magnitude of change. The further from the origin of the x-axis, the greater the difference in intensity (or relative concentration) between samples. Differences between groups may be due to markers that are present in only one group or to markers that vary greatly in intensity between groups. The further from the origin of the y-axis, the more reliable the assay results are when measured in triplicate. An S-plot was used to determine which characteristics differed most between batches and these markers were added to a screening library. The selected markers had to be present in all 3 dimensions of the ampholyte sample and should not be present in the controls. This library was then used to assess the presence or absence of specific markers for each batch, as well as presence at specific intensities. Markers that were suspected of having a greater impact on assay performance were further investigated by pattern elucidation and database searching for identification.
Результаты.Results.
На фиг. 10B, 10C показано изменение профилей iCIEF, созданных с использованием партий 1, 3, 4 и 5. Тестирование с помощью iCIEF показало, что партия 5 продемонстрировала самые разные результаты по сравнению с партией 1 (фиг. 10B, 10C). На фиг. 10В электрофореграммы становятся все более непохожими на партию 1, начиная с партии 1. Электрофореграмма, полученная с использованием партии 2 (фиг. 10C), была наиболее сходна с той, что была создана с помощью партии 1. На основании библиотеки маркеров, показанной на фиг. 10А, прогнозировали, что партия 2 будет иметь наибольшее сходство по компонентам амфолита с партией 1, текущей стандартной партией амфолита. Как видно на фиг. 10C, когда партию 2 использовали для создания профиля iCIEF эталонного белка 1, этот профиль имел большее сходство с профилем эталонного белка 1 партии 1, чем любой из профилей iCIEF, созданных с помощью партий 3, 4 или 5 (фиг. 10B). Таким образом, библиотеку компонентов амфолита можно использовать для непосредственной идентификации партий амфолита, которые создают профили iCIEF, сходные со стандартной партией, партией 1.Figures 10B, 10C show the evolution of iCIEF profiles generated using Lots 1, 3, 4, and 5. iCIEF testing revealed that Lot 5 exhibited the most different results compared to Lot 1 (Figures 10B, 10C). In Figure 10B, the electropherograms become increasingly dissimilar to Lot 1 starting with Lot 1. The electropherogram generated using Lot 2 (Figure 10C) was most similar to that generated using Lot 1. Based on the marker library shown in Figure 10A, Lot 2 was predicted to have the greatest similarity in ampholyte components to Lot 1, the current standard ampholyte lot. As can be seen in Figure 10B, Lot 5 exhibited the most similar results compared to Lot 1. 10C, when Lot 2 was used to generate an iCIEF profile of Reference Protein 1, that profile was more similar to the profile of Reference Protein 1 of Lot 1 than any of the iCIEF profiles generated using Lots 3, 4, or 5 (Fig. 10B). Thus, the ampholyte component library can be used to directly identify ampholyte lots that generate iCIEF profiles similar to the standard lot, Lot 1.
На фиг. 9A-9C показаны S-графики Уотерса, сравнивающие три разные партии амфолита с текущей стандартной партией, партией 1. S-график 1 по сравнению с 5 показал, что в партии 1 было много признаков, которые отсутствуют или имеют меньшую интенсивность в партии 5 (фиг. 9C). Маркеры, которые отличались больше всего, были добавлены в библиотеку (см. фиг. 10А), используемую для определения характеристик других партий амфолитов. S-график 1 по сравнению с 2 на фиг. 9А показывает соответствие между двумя партиями. Этот вывод был подтвержден результатами iCIEF, которые показали, что, из всех протестированных партий GE, 2 дала результат, наиболее сходный с 1. Из этого S-графика не были выбраны маркеры.Figures 9A-9C show Waters S-plots comparing three different ampholyte lots with the current standard lot, Lot 1. The S-plot of 1 versus 5 showed that Lot 1 had many features that were absent or at lower intensity in Lot 5 (Fig. 9C). The markers that differed most were added to the library (see Fig. 10A) used to characterize other ampholyte lots. The S-plot of 1 versus 2 in Fig. 9A shows the agreement between the two lots. This conclusion was confirmed by the iCIEF results, which showed that, of all the GE lots tested, 2 gave the result most similar to 1. No markers were selected from this S-plot.
Точки в рамках на фиг. 10C указывают на компоненты, которые были выбраны для библиотеки компонентов, используемых для определения характеристик партий амфолитов. Маркеры, которые были идентифицированы на основании S-графика, оценивали вручную, чтобы убедиться, что они присутствуют во всех трех измерениях партии, в которой они были обнаружены, и что они уникальны для амфолитов и не присутствуют в контроле (фиг. 11В).The boxed points in Fig. 10C indicate the components that were selected for the component library used to characterize the ampholyte lots. Markers that were identified based on the S-plot were manually assessed to ensure that they were present in all three dimensions of the lot in which they were found and that they were unique to the ampholytes and not present in the control (Fig. 11B).
Кроме того, хроматограмму экстрагированных ионов (XIC) контролировали, чтобы убедиться, что наблюдался гауссов пик (фиг. 11А). Все маркеры, соответствующие критериям, были добавлены в библиотеку скрининга. Затем эту библиотеку использовали для оценки того, какие маркеры присутствуют, в каких партиях и с какой интенсивностью. Была создана тепловая карта представляющихIn addition, the extracted ion chromatogram (XIC) was monitored to ensure that a Gaussian peak was observed (Fig. 11A). All markers that met the criteria were added to the screening library. This library was then used to assess which markers were present, in which batches, and at what intensity. A heat map was generated representing
--
Claims (20)
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
US62/913,450 | 2019-10-10 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
EA047259B1 true EA047259B1 (en) | 2024-06-26 |
Family
ID=
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Hopfgartner et al. | Triple quadrupole linear ion trap mass spectrometer for the analysis of small molecules and macromolecules | |
Makarov et al. | Coupling liquid chromatography to Orbitrap mass spectrometry | |
US20240345025A1 (en) | Liquid chromatography- mass spectrometry (lc-ms) methods for analyzing ampholyte lot variation | |
CA3045022C (en) | Mass spectrometry assay method for detection and quantitation of kidney function metabolites | |
CN105122051B (en) | Analysis system | |
CN110073210B (en) | Method for tracking sample identification during a process in an analysis system | |
CN110044998B (en) | Quantification of tamoxifen and its metabolites by mass spectrometry | |
CN114088796A (en) | Absolute quantification of target analytes using mass spectrometry analyzer | |
EA047259B1 (en) | LIQUID CHROMATOGRAPHY-MASS SPECTROMETRY (LC-MS) METHODS FOR ANALYSIS OF AMPHOLYTE BATCH VARIATION | |
US20230326729A1 (en) | Method for optimizing a parameter setting of at least one mass spectrometry device | |
US11592452B2 (en) | Disease detection method | |
Sandås | Liquid chromatography-Orbitrap mass spectrometry is a useful tool in untargeted metabolomics analysis of dried blood spots in clinical chemistry | |
US20240118286A1 (en) | Methods and systems for measuring endogenous analytes utilzing an origin-adjusted approach | |
US20240369516A1 (en) | Method of bioanalytical analysis utilizing ion spectrometry, including mass analysis | |
Samaraweera et al. | MolFind 2: A Protocol for Acquiring and Integrating MS 3 Data to Improve In Silico Chemical Structure Elucidation for Metabolomics | |
Bhosale et al. | A Brief Review on Hyphenated Techniques | |
Sorapalli et al. | A Review of Liquid Chromatography-Mass Spectrometry and its Applications in Chemical Analysis | |
Stepanova | Evaluation of critical instrument parameters for the transfer of LC-MS quantification methods between LC-MS/MS and Orbitrap MS | |
Prajapat et al. | BIOANALYTICAL METHOD DEVELOPMENT AND VALIDATION FOR ESTIMATION OF PRIMIDONE IN K3EDTA HUMAN PLASMA BY USING LC-MS/MS | |
Oosterink et al. | Quadrupole versus linear ion trap for determination of tracers with LC/MS | |
WO2024206847A1 (en) | Methods for quantitation of adiponectin by mass spectrometry | |
WO2019138441A1 (en) | Method for identifying proteins | |
Cheng et al. | Liquid Chromatography-Mass Spectrometry: Bioanalytical Applications in Pharmacokinetics and Toxicokinetics | |
Gilliland | Development and Applications of a Microchip Capillary Electrophoresis-High Pressure Mass Spectrometry Platform |