生物药HPLC和MS的应用

随着技术的发展，生物药迎来了一波研发高峰，不管是热门的ADC，核酸药物，蛋白药物，基因治疗等。可谓百家齐放，生物药本身就比化药开发难度更大，所需要做的临床前研究更多，无论多复杂的药物，核心还是有效成分和杂质控制。

色谱和质谱技术在生物药的研发和质量控制中扮演着越来越重要的角色，从早期研发、表征分析、工艺优化到CMC、QC分析都有其具体的应用。

早期研发，高通量筛选，目前可以采用AI技术来更快的寻找有效靶点。

表征分析，随着LC-MS/MS在蛋白/多肽，寡核苷酸，单抗和抗体药物偶联物(antibody-drug conjugate，ADC)三类热点药物定量方案上的成熟，LC-MS/MS已成为生物技术药物不可替代的检测工具。和传统的酶联免疫法(Enzyme-Linked ImmunoSorbent Assay，ELISA）方法比较，LC-MS/MS有更好的方法专属性，更宽的线性范围，方法开发更快速等优点。

蛋白/多肽类药物，分子量一般<10,000 Da，灵敏度要求高，所以通常需要比较专属性的前处理和质谱采集技术来消除杂蛋白干扰。

成功的寡核苷酸类药物需要良好的体内代谢稳定性，在药物报批中，往往会特别关注寡核苷酸类药物的代谢物。这就需要先鉴定代谢物，然后依据报批规则，可能需要对主要代谢物定量，LC-MS/MS可以同时定量原药及其代谢物。其中，代谢物的鉴定，往往使用高分辨质谱，同时由于HRMS越来越完善的定量能力，越来越多的科学家希望使用HRMS一台仪器来进行寡核苷酸类药物相关的定性、定量工作。图3中可以发现，由于寡核苷酸药物的强基质干扰，使用高分辨MRM（MRMHR）扫描模式能专属提取0.05 Da窗口的子离子碎片而消除大量的干扰，与高分辨一级全扫描（TOF-MS）模式比较，灵敏度提高了10倍。另外， 在寡核苷酸的定量上，通常会使用离子对试剂， 对质谱仪造成一定污染；MicroLC的使用不但能提高灵敏度，还能减少离子对试剂在质谱上的引入，减轻仪器污染， 所以也越来越被关注。最后，特别提到的是：寡核苷酸药物需要使用质谱仪的负离子模式进行检测，需要质谱仪良好的负离子响应，这一点同蛋白药完全不同。

单抗和ADC药物。单抗药物的分子量一般为150 KDa, 分子量较大，通常使用ELISA方法测定；但在临床前实验中，LC-MS/MS常常作为ELISA的互补验证方法而使用；LC-MS/MS经典的检测流程是：免疫捕获后，酶切，LC-MS/MS检测特异性肽段完成定量。

ADC药物是一类由单克隆抗体和小分子细胞毒素通过化学偶联子连接起来的新型药物。由于ADC的复杂性，其药代动力学研究中需要监测多种分析物，主要包括 ：结合型抗体、总抗体 、结合型小分子化合物、 游离小分子化合物及其代谢物， 有时还会对抗体药的抗体进行检测（anti-drug antibodies，ADA）。结合型抗体、总抗体和ADA的测定，主要使用ELISA方法测定；结合型小分子化合物、 游离小分子化合物及其代谢物， 主要使用LC-MS/MS方法测定。

色谱推荐：

Waters UPLC,由于其灵敏度高，可与高分辨质谱一起搭配，提高效率

Waters E2695 HPLC

Agilent 1200.1260,1290HPLC

质谱推荐：

Waters G2-XS Q TOF高分辨质谱，表征和结构的利器

Thermo orbitrap 系列高分辨质谱，表征和定量的利器

Waters XEVO TQD LC-MS/MS