糖基化分析的重要性
單抗藥物是近年來發(fā)展快的藥物品種,,在整個藥物市場產(chǎn)值中已經(jīng)占有超過12%的份額,超過1200億美元,。目前,,已經(jīng)批準的單克隆抗體藥物超過了80個,年銷售額增長率超過30%,,主要應用于惡性腫瘤,、自身免疫性疾病、炎癥性疾病等治療領域,。國內(nèi)各大醫(yī)藥企業(yè)也聚焦于單抗藥物的研發(fā),。
單克隆抗體結(jié)構(gòu)主要由Fab和Fc兩大功能區(qū)組成,在Fab段和Fc段特定的位點存在糖基化修飾,。這些糖基化修飾發(fā)揮著極其重要的作用:能夠維持抗體的空間構(gòu)象,、穩(wěn)定抗體的結(jié)構(gòu),提高藥物的熱穩(wěn)定性,;糖鏈結(jié)構(gòu)還能保護抗體不受某些蛋白酶水解,,延長半衰期,提高藥效,;Fc段的糖基化修飾還會對抗體的安全性造成影響。因此抗體的糖型檢測在產(chǎn)品質(zhì)量控制中就非常重要,。
目前的分析方法
糖鏈常用的分析方法有:液相色譜法,、毛細管電泳法和陰離子交換色譜法。但無論是液相色譜法還是毛細管電泳法,,都必須使用試劑進行熒光衍生,。此衍生耗時長(4小時)且會導致唾液酸丟失,不能準確分析含唾液酸樣品,。且也無法分析磷酸化糖及硫酸化糖,。而離子色譜無需衍生,定量準確,,可以覆蓋分析所有糖類型,。
離子色譜-糖分析方法
陰離子交換色譜-脈沖安培檢測法,是目前領xian的糖分析方法,,具有無需衍生,、分離度好,、靈敏度高、同時適用所有糖修飾形態(tài)等諸多優(yōu)勢,。
對于單抗藥物的復雜糖基化,,離子色譜可以從三個方面給予解析:
1.糖鏈水平的分析——N糖圖譜測定
N—糖基化修飾的糖鏈可以通過肽糖苷酶F或肽糖苷酶A酶切作用,或者肼解作用從糖蛋白上釋放出來,。糖鏈經(jīng)凈化后可直接進樣,,無需衍生,避免了衍生化過程中唾液酸化聚糖的結(jié)構(gòu)改變,。
Ofatumamab的N糖圖譜
離子色譜還可以和高分辨質(zhì)譜聯(lián)用,,實現(xiàn)對色譜峰的鑒別。以Q Exactive為代表的Orbitrap超高分辨率質(zhì)譜對未標記的糖具有高靈敏度,,可解析糖鏈結(jié)構(gòu),。安培檢測器、高分辨質(zhì)譜和離子色譜聯(lián)用,,可同時解決糖鏈的定性和定量分析,。
2.單糖組成測定
單抗糖鏈主要由葡萄糖胺、半乳糖胺,、巖藻糖,、葡萄糖、半乳糖,、甘露糖,、唾液酸等單糖組成。單糖組成測定可以從基礎水平上對單抗的糖組成差異給出解析,。
對于中性糖和氨基糖的分析,,通常使用酸水解的方式,使蛋白中的單糖釋放,。樣品水解后,,直接進樣,無需衍生,。
3.唾液酸的測定
唾液酸存在于單抗的糖鏈末端,,對于單抗在生物體內(nèi)功能的發(fā)揮起著相當重要的作用,影響藥物的有效性,。唾液酸的差異,,是人源抗體和其他生物抗體差異的一個指標。唾液酸的釋放,,可使用溫和酸水解或酶解,。使用離子色譜分析游離的唾液酸樣品,可直接進樣,無需衍生,。不同結(jié)構(gòu)的唾液酸在CarboPac PA10色譜柱上可以得到快速的分離,。
綜上所述,離子色譜(IC)可用于單抗藥物的聚糖圖譜分析,、單糖組成分析,、唾液酸測定等方面。糖型檢出覆蓋率更高,,適用于復雜唾液酸修飾糖型,,極大的完善和推動了糖蛋白類藥物N-糖鏈的質(zhì)控分析。
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