质谱再提速|蛋白药“质量指纹”,如何在 1 分钟内完成肽谱解析?

2026-01-13 11:14:12, 华质君 华质泰科生物技术(北京)有限公司


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蛋白药分析缘何成为 “效率瓶颈”?

与小分子不同,治疗性蛋白与单抗结构复杂、修饰多样、构象高度敏感。

去酰胺化、氧化、糖基化差异、二硫键变化,哪怕发生在单一氨基酸位点,都可能影响药效甚至引发免疫风险。

因此,在 研发筛选、工艺放大、稳定性研究与批次放行 中,肽谱(Peptide Mapping)始终是“金标准”。

但传统 LC-MS/MS 往往意味着:

•⏱ 单样本 30–120 分钟

•🧪 色谱条件高度依赖

•🧠 数据分析重度人工参与

通量与重复性,成为现实中的核心瓶颈。

📊 去掉 LC,会不会牺牲信息?

答案是:不再需要。

来自 Josh Coon 团队 与 CeleramAb 的最新工作,提出了一条完全不同的路径:

标准化酶解 + 直接注入 DI-MS/MS + 自动化数据解析

• 96 孔板完成一致性酶解

• 肽段 无需液相色谱分离

• 直接注入高分辨 MS,完成 MS/MS 判定

• 全流程自动化,避免交叉污染

核心硬件为 Advion 的 TriVersa NanoMate(TVNM)LESA® 芯片式纳喷平台,结合 Orbitrap 或 Q-TOF 高分辨质谱

👉 结果:单样本 ~1 分钟,日通量 ≥1000 个单抗(mAbs)





技术关键点,一句话读懂

• 一孔一样品,一针一喷嘴:从物理层面消除交叉污染

• 气相区分而非色谱分离:依赖 HRMS 的分辨率与扫描速度

• MS/MS 信息密度充足:可完成序列覆盖与 PTM 判定

• 算法自动解析:避免人工“看谱”


图 1:标准化酶解 + DI-MS/MS 的整体 workflow 示意


真实数据:效率不是“概念演示”

  

在稳定性实验中,两种抗体(研究抗体 X 与 NIST 标准抗体)在不同 温度 / pH 条件 下进行三次重复分析:

•⏱ 1 小时内完成 42 个样本

•📈 时间轴中清晰呈现每个 1 分钟注入对应的信号峰

• ⚖ 分析效率 ≈ 传统 LC-MS 单一样本耗时


图 2:42 样本 DI-MS/MS 高通量时间线

    PTM 判定示例:1 分钟完成“氧化定量”

      


    以经典肽段 DTLMISR 为例:
    • 甲硫氨酸氧化在气相中直接按 m/z 区分
    • 自动算法计算氧化比例 19.6%
    • 与 LC-MS/MS 结果高度一致
    而整个分析窗口,仅 1 分钟

    图 3:DI-MS/MS 与 LC-MS/MS 在氧化修饰分析中的对比




    这意味着什么?

    这套 DI-MS/MS 肽谱策略,并非替代“所有 LC-MS”,而是:
    •🚀 将 高通量筛选与稳定性研究 从“小时级”拉回“分钟级
    •🧬 为蛋白药 早期开发与工艺优化 提供全新节奏
    •🧪 在保持 MS/MS 判定能力的前提下,实现 ~100× 通量提升
    当肽谱分析不再是瓶颈,蛋白药研发的节奏也将随之改变。

    ● 参考文献:

    1. Josh Coon, CeleramAb; Daniel Eikel. Rapid and Automated Peptide Mapping of Protein Therapeutics, TVNM Application Note2025

    2. Trujillo et al., Analytical Chemistry2022, DISPA-PRM. 


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