权威文章!Intabio ZT-ZenoTOF 7600联用系统解锁ADC电荷异构体分析

2026-04-02 14:34:33, SCIEX SCIEX



抗体偶联药物(ADC)因其“精准打击”的治疗优势,已成为当前生物药研发的热点方向。然而,ADC结构高度复杂,其电荷异构体(Charge Variants)来源多样,直接关系到药物的安全性、有效性和批间一致性,也是监管关注的关键质量属性(CQA)。


中国食品药品检定研究院近期发表于《Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis》的一项系统研究中,作者引入Intabio ZT系统串联高分辨质谱ZenoTOF 7600系统(iCIEF-MS),对ADC电荷异构体的来源、组成及控制策略进行了深入解析,为行业提供了具有参考价值的表征方法。



Intabio ZT系统串联

ZenoTOF 7600系统介绍


毛细管等电聚焦、毛细管区带电泳是进行生物制品的电荷异质性分析的主要方式,这两种分离模式早已在PA800 Plus药物分析系统上通过的国际多企业联合验证。但上述方法仅能提供等电点定性或各电荷异构体定量的信息,无法实现对每个电荷异构体的鉴定,解释其形成的原因。


图1. Intabio ZT系统串联ZenoTOF 7600系统


Intabio ZT系统串联ZenoTOF 7600系统(如图1)将成像毛细管等电聚焦(iCIEF)与高分辨质谱(MS)实现在线联用,该技术可以获得如下产品信息:


a) iCIEF技术按照等电点(pI)分离电荷异构体,测定电荷异构体的pI分布及含量;

b) MS技术实现每个电荷异构体的分子量解析,确定翻译后修饰种类及含量分布。


这一流程打通了传统iCIEF“只能看峰、不能知因”的瓶颈,使每一个电荷异构体的峰都能被直接“看清身份”。


Intabio ZT系统串联ZenoTOF 7600系统

对ADC电荷异构体的分析


图2. iCIEF-MS联用技术的原理示意图及典型图谱

(iCIEF-UV-Focus,iCIEF-UV-mobilization、iCIEF-MS-BPC)


文中以ADC样品为例,通过iCIEF的聚焦、迁移及质谱的检测(如图2),在一针分析中获得了更全面的关键质量属性。iCIEF-UV的结果中共检测到6个电荷异构体,其中包含3个酸性异构体、2个碱性异构体。不同的电荷异构体在质谱检测中均可对应实现质量分析。


图3. iCIEF-MS的数据分析(可直观检测pI及分子量分布情况)


从质谱的热图解析中,不仅可以明确不同电荷异构体的分子量变化,也可以明显发现有些电荷异构体中的成分并不单一。比如主峰中包含了DAR2的不同N糖修饰,如G0F/G0F,G0F/G1F等,甚至还包含单条链的G0F,而主峰到碱性峰1(B1)的变化包含了+k和+ProAM,主峰到酸性峰1(A1)的变化包含了DAR2的+2 NeuAC,还有DAR3的G0F/G0F。


结果从“完整分子(Top-down)”视角解析电荷异构体来源,并从质谱的分析量解析中检测到多种修饰类型,除了典型的N糖,还包括唾液酸修饰、脯氨酸酰胺化、C末端赖氨酸丢失等,也可以明确ADC小分子的含量对于电荷异构体的影响,从该数据可以发现小分子数量越多,电荷异构体的pI就越低。该数据充分解释了不同电荷异构体之间细微差异的由来,研究者能够快速判断某一电荷峰是“DAR驱动”,还是“PTM驱动”,为后续深入机制研究指明方向。


Intabio ZT系统串联

ZenoTOF 7600系统的核心亮点


亮点一:更快的检测速度

传统IEX收集再进行MS鉴定需要数周,Intabio ZT系统串联ZenoTOF 7600系统在30分钟即可完成单个样品不同电荷异构体的pI分布、含量及分子量等信息的检测,大大缩短了研究人员的时间成本。

亮点二:更高的分辨率

芯片设计的盲区更短,并且使用电化学迁移,避免了在迁移和电喷雾过程中对分离度的损失,使得UV、MS图具有良好的一致性,可以对电荷异构体进行准确定性。

亮点三:更高的灵敏度

iCIEF-MS对难以收集、含量极低的酸/碱电荷异构体实现在线检测,且搭配质谱的Zeno Trap功能显著提升灵敏度,含量仅为千分之几的异构体也可以被准确测定分子量,获得的信息更丰富,提高研究人员的效率。


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