CE-MS | Xevo G3 QTof再添新接口，实现全自动毛细管等电聚焦-质谱联用技术

在蛋白类药物的研究开发和质量控制中，电荷异质性是蛋白类治疗药物非常重要的关键质量属性之一，对电荷异质性的调控会直接影响抗体药物的安全性和有效性。等电聚焦毛细管电泳技术根据分子的等电点差异进行分离，是目前抗体药物电荷异质性分析的主要手段。但传统cIEF通常采用光学检测器进行检测，这给电荷异构体成分的在线鉴定和解析带来了困难和挑战。同时，高分辨质谱早已成为蛋白类药物质量研究的重要利器，针对蛋白类药物的完整和亚基水平的蛋白变异体的分析，已经成为一个常规的检项，而且越来越多的高分辨质谱正在应用到在线SEC-MS和IEX-MS的大小异质体和电荷异质体的分析中。

考虑到cIEF分离的有效性和普及性，沃特世公司和永道致远公司在CE-MS联用技术上强强合作，采用电渗流驱动鞘流液的EMASS-II型CE-MS联用离子源和最新的Xevo G3 QTof进行联用，实现了全自动毛细管等电聚焦和高分辨质谱联用的技术应用，为更多的生物医药公司的早期研发和质量研究提供了更全面和更强大的分析平台。

图1. 基于永道致远ECE-001型CE、EMASS-II型离子源和Waters Xevo G3 QTof联用的CE-MS分析平台。

本实验通过cIEF-MS联用技术成功对抗体药物（曲妥珠单抗和西妥昔单抗）中存在的电荷变异体进行了高效的分离和鉴定。

数据处理参数：

*具体的曲妥珠单抗和西妥昔单抗处理方法和CE实验室条件可详见文末应用纪要原文。

曲妥珠单抗是一种重组的人源化抗HER-2单抗。它可与HER-2细胞外区域结合，具有高度亲和力和特异性， 能阻断HER-2而产生抗肿瘤作用。图2-4为鉴定出的曲妥珠单抗电荷异构体电泳图，原始质谱图和去卷积质谱图。其中P1 为碱性异构体，P2为主峰，P3和P4为酸性异构体。使用waters_connect软件进行解卷积后， 基于电荷异构体峰和主峰的完整质量数差异，鉴定出这几种电荷异构体为碱性异构体（P1）、酸性异构体（P3和P4）。

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西妥昔单抗是一种以表皮生长因子受体(EGFR）为靶标的嵌合单克隆抗体（mAb)，于2006年被批准用于转移性结直肠癌和头颈癌的治疗。图5和6分别为西妥昔单抗经cIEF-MS分析得到的电荷异质性的结果，结果表明cIEF-MS系统可以对单抗的复杂电荷异质体进行高效的分离和准确的鉴定。如图5所示，首先，通过cIEF可以分离得到除了西妥昔单抗主峰外的7个电荷变异体，其次，基于质谱解卷积处理后各峰对应的分子量结果，再进一步确定电荷变异体上的酸碱峰修饰差异。