Собранная клеточная культура жидкости из автоматизированного микромасштабного биореактора очищается с помощью быстрой белковой жидкой хроматографии (FPLC), как видно на рисунке 1, а критические качества очищенных белков (КЗА) характеризовались различными аналитические методы. Это ключевое преимущество автоматизированной системы микробиореакторов; различия в СЗА могут быть быстро оценены по широкому кругу условий. N-гликанов данные из CHO производства mAbs, которые обрабатываются масс-спектрометрии должны выглядеть как хроматограммы показано на рисунке 2. На рисунке изображено сравнение двух хроматограмм, показывающих, что пик маннозы 5 (M5) из одного образца значительно ниже. Если вместо пиков наблюдается только шумная базовая линия, это может означать, что установка хроматографии неисправна или что процедура не является успешной. С помощью элементов управления можно упростить устранение неполадок. Во-первых, оценить пики FLR с dextran лестницы; эти пики указывают на то, что хроматографическая система работает правильно. Затем сравните экспериментально полученные пики с пиками, полученными из обработанного стандарта mAb. Если пики стандарта видны, но пики образца не определены, то образцы mAb были обработаны неправильно. Это может быть связано с присутствием SDS или нуклеофилила в буфере, мешающим N-гликанской маркировке и очистке.
SEC-MALS может быть использован для оценки еще двух КЗА: профиля агрегации и молекулярного веса антител. Представительная хроматограмма SEC-MALS сравнима с той, которая показана на рисунке 3. Распределение молекулярной массы и абсолютный молекулярный вес были определены с помощью необходимого программного обеспечения с коэффициентом вымирания 1,37 мл (мг/см)-1 и dn/dc 0,185 мл/г. Поскольку пиковое вызов и настройка базового значения в программном обеспечении выполняются вручную, результаты могут незначительно отличаться от пользователя к пользователю. Абсолютный молекулярный вес мономерного IgG1 с рисунка 3 составляет 1,504 х 105 Да 0,38% (синий) и комплекс высшего порядка 7,799 х 10Da и 3,0% (красный). Polydispersity агрегатов гораздо больше, чем у мономера, о чем свидетельствует распределение массы красного моляра Пика 1(рисунок 3). Небольшое количество выборки и важность агрегации в качестве КЗА делают этот метод весьма ценным дополнительным аналитическим инструментом для автоматизированной системы микробиореактора.
Результатом мЗЗе является электроферограмма, например, на рисунке 4, который показывает профиль варианта заряда для моноклонального антитела. Профиль является уникальной подписью для исследуемого белка и очень чувствителен к действующему рН. Также виден пик свободного красителя слева от профиля варианта заряда. При установлении операционного рН оператору есть определенное усмотрение, чтобы сбалансировать разрешение и сигнал; кроме того, оператор должен обеспечить хорошее отделение от пика свободного красителя, который мигрирует на 30 с. Образец может быть опреснена после маркировки, чтобы удалить этот пик, хотя это приводит к значительной потере сигнала. Как только рабочая рН установлена, профили образца можно сравнить. Хотя в целом последовательно, изменения в эффективности маркировки или различия в excipients может привести к незначительным различиям в миграции образца и заряда вариант профиля делает электроферограммы трудно непосредственно сравнить. Вместо этого метод сравнения обычно основывается на процентах основных, основных и кислых видов. В этом случае относительные различия, как малые, как 1-2% могут быть определены с помощью mCE.
Потребление аминокислот можно контролировать, чтобы определить, является ли истощение причиной изменений в Ца. Хроматограмма считывания из масс-спектрометра могут быть использованы для оценки успешного создания кривой калибровки для абсолютной количественной оценки аминокислот в сырых биореакторных медиа-пробах. На рисунке 5 изображены два общих ионных хроматограммы (TIC) и один извлеченный ионный хроматограмма (XIC) в качестве репрезентативного результата в ходе этого процесса. На рисунке 5Aпоказанный ТИК изображает фоновый сигнал из буферной системы, когда был введен только заготовка воды. Рисунок 5 B изображает репрезентативную ТИК аминокислотного стандарта, где, по сравнению с пустой водой, можно наблюдать небольшие пики, соответствующие отдельным аминокислотным видам (например, лизин на 7,96 минут). Для интеграции пика и облегчения количественной оценки пиковой области (и, следовательно, концентрации) используется XIC, где отображается только сигнал из определенного "хромограммного массового окна". В зависимости от чувствительности прибора и качества хроматографического разделения оптимальное массовое окно должно определяться пользователем. В этом примере(Рисунок 5C),XIC из лизин (м /z 147.1144) с массовым окном 10 промилле показано, где лизин в аминокислоты стандарта elutes от столбца на 8,03 минут.

Рисунок 1 . Представительная хроматограмма схемы очистки с использованием метода быстрой протеиновидной хроматографии (FPLC). Фазы метода очистки, соответствующие объему (мЛ), маркируются по всей оси x. УФ-абсорбция на уровне 280 нм (mAU y-axis, твердая линия) контролируется на протяжении всего цикла очистки. Неспецифически связанные примеси вытесняются повышением проводимости (mS/cm y-axis, пунктирная линия) во время высокосолевой вымойки. Антитела вытесняется из столбца Protein A с введением элютионного буфера (Conc B, пунктирная линия), когда рН уменьшается до 4 (не показано). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Рисунок 2. Представитель флуоресценции хроматограмма, полученная из помеченных гликанов, которые являются массовыми проверками. X-оси время удержания (минуты), в то время как y-оси интенсивности сигнала. Пик в 14.94 мин представляет собой гликан Mannose 5 (M5), где между двумя накладными образцами наблюдается большая разница между силой сигнала M5. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Рисунок 3. Молекулярное распределение веса моноклональных антител IgG1. Хроматограмма нетронутого моноклонального антитела IgG1, разделенная по размеру исключения хроматографии в 1x PBS (pH7.4). Абсорбция контролируется на уровне 280 нм (черная; левая ось) и для расчета абсолютного молекулярного веса каждого пика (красный и синий; правая ось) использовались детекторы рассеяния и рефракционных индексов. Виды с высоким молекулярным весом обозначены пиком с надписью "HMW". Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Рисунок 4 . Профиль варианта заряда моноклонального антитела IgG1. Эта электроферограмма генерируется на платформе mC'E. Пик свободного красителя мигрирует на 30 с и хорошо отделен от IgG1. Для количественной оценки пики были разделены на основные, основные и кислые виды с использованием программного обеспечения для анализа данных приборов. Красная линия определяет интегрированные пиковые области. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.

Рисунок 5. Репрезентативные результаты ионных хроматограмм для анализа аминокислот на основе масс-спектрометрии сырых биореакторных носителей. X-ось времени (минут), в то время как y-оси интенсивности сигнала (A) пустой воды служит в качестве отрицательного контроля и показывает фоновый сигнал наблюдается в течение жидкой хроматографии градиента (B) 225 пмоль / L аминокислоты стандарт используется здесь в качестве положительного контроля, так как отдельные пики, наблюдаемые в этой общей хроматограмме иона, представляют различные аминокислоты стандартной смеси, разрешаемой хроматографически (C) Представитель извлеченный ионный хроматограмма для m /z 147.1144, который является лизин. Пик 7,96 мин в B соответствует пику 8,03 в C лизин. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть большую версию этой цифры.