EA042991B1 - METHOD AND SYSTEM FOR PROTEIN IDENTIFICATION AND QUANTITATION - Google Patents

METHOD AND SYSTEM FOR PROTEIN IDENTIFICATION AND QUANTITATION Download PDF

Info

Publication number
EA042991B1
EA042991B1 EA202191168 EA042991B1 EA 042991 B1 EA042991 B1 EA 042991B1 EA 202191168 EA202191168 EA 202191168 EA 042991 B1 EA042991 B1 EA 042991B1
Authority
EA
Eurasian Patent Office
Prior art keywords
protein
sample
impurity
mobile phase
mixed mode
Prior art date
Application number
EA202191168
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Юэтянь Янь
Шунхай Ванг
Original Assignee
Ридженерон Фармасьютикалз, Инк.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Ридженерон Фармасьютикалз, Инк. filed Critical Ридженерон Фармасьютикалз, Инк.
Publication of EA042991B1 publication Critical patent/EA042991B1/en

Links

Description

Область техникиTechnical field

Данное изобретение большей частью относится к способу и системе идентификации и/или количественного определения белка.The present invention generally relates to a method and system for the identification and/or quantification of a protein.

Уровень техникиState of the art

Биофармацевтические препараты на белковой основе должны соответствовать очень высоким стандартам чистоты. В биофармацевтических препаратах содержится несколько технологических примесей и родственных примесей. Эти примеси не имеют свойств, сопоставимых со свойствами желаемого продукта в отношении активности, эффективности и безопасности. Одним из примеров являются посттрансляционные модификации (РТМ - англ.: post-translational modification) белка, которые сильно влияют на свойства белка, относящиеся к их терапевтическому применению. Другой такой пример включает гомодимерные контаминанты, которые могут присутствовать во время продуцирования биспецифических антител, которые в идеальном варианте должны быть удалены последующей очисткой. Эти примеси могут проявлять другой механизм действия и потенциальную токсичность или иммуногенность по сравнению с продуктом. Кроме того, они могут иметь более низкую стабильность, чем продукт, что представляет более высокий риск агрегации и иммуногенности. Несмотря на недавние достижения, проблема разработки способов анализа чистоты для количественной оценки таких примесей остается актуальной. Кроме того, ключевой проблемой при разработке аналитических способов для биспецифических антител может быть то, что способ должен точно и воспроизводимо обнаруживать примеси, присутствующие на уровне 2% или ниже по сравнению с основными желаемыми видами. Поэтому важно отслеживать и характеризовать такие примеси на разных этапах разработки и изготовления лекарственных средств. Несмотря на важность примесей для биологической функции, их крупномасштабное изучение затруднено из-за отсутствия подходящих способов.Protein-based biopharmaceuticals must meet very high standards of purity. Biopharmaceuticals contain several process impurities and related impurities. These impurities do not have properties comparable to those of the desired product in terms of potency, efficacy and safety. One example is post-translational modification (PTM) of a protein, which greatly affects the properties of the protein relevant to their therapeutic use. Another such example includes homodimeric contaminants that may be present during the production of bispecific antibodies, which should ideally be removed by subsequent purification. These impurities may exhibit a different mechanism of action and potential toxicity or immunogenicity compared to the product. In addition, they may have lower stability than the product, which poses a higher risk of aggregation and immunogenicity. Despite recent advances, the problem of developing purity assay methods to quantify such impurities remains relevant. In addition, a key issue in developing assay methods for bispecific antibodies may be that the method must accurately and reproducibly detect impurities present at or below 2% of the major desired species. Therefore, it is important to monitor and characterize such impurities at different stages of drug development and manufacture. Despite the importance of impurities for biological function, their large-scale study is difficult due to the lack of suitable methods.

Аналитические способы анализа чистоты должны демонстрировать достаточную точность и разрешение для обнаружения и количественного определения желаемого продукта и его примесей. Оценка примесей, таких как РТМ в антителах и гомодимеров в биспецифических антителах, может быть затруднена из-за сходства между структурными и физико-химическими свойствами таких примесей и желаемого продукта. Прямой анализ таких примесей требует выделения желаемого продукта в достаточно большом количестве для анализа, что нежелательно и возможно только в отдельных случаях.Purity analytical methods must demonstrate sufficient accuracy and resolution to detect and quantify the desired product and its impurities. The evaluation of impurities such as PTMs in antibodies and homodimers in bispecific antibodies can be difficult due to the similarity between the structural and physicochemical properties of such impurities and the desired product. Direct analysis of such impurities requires isolation of the desired product in a sufficiently large amount for analysis, which is undesirable and only possible in some cases.

Таким образом, в данной области техники давно ощущается потребность в способе и/или системе для идентификации и количественного определения белка, примесей и/или желаемого продукта в биофармацевтических препаратах на основе белка.Thus, there has long been a need in the art for a method and/or system for identifying and quantifying protein, impurities, and/or a desired product in protein-based biopharmaceuticals.

Сущность изобретенияThe essence of the invention

Темпы разработки, масштабы изготовления и рост продаж биофармацевтических продуктов на белковой основе привел к увеличению спроса на способ и/или систему для идентификации и количественного определения примесей в продуктах.The pace of development, manufacturing scale and growth in sales of protein-based biopharmaceutical products has led to an increase in demand for a method and/or system for identifying and quantifying impurities in products.

Описанные в данном документе варианты осуществления настоящего изобретения удовлетворяют вышеупомянутым требованиям, предлагая способы и системы для быстрой характеризации белков.The embodiments of the present invention described herein satisfy the aforementioned requirements by providing methods and systems for the rapid characterization of proteins.

Настоящее изобретение по меньшей мере частично обеспечивает способ количественного определения примеси в образце.The present invention at least partially provides a method for quantifying an impurity in a sample.

В одном типовом варианте осуществления способ может включать приведение образца в контакт с хроматографической системой, имеющей смолу для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с дополнительной функциональностью, промывку смолы для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с применением подвижной фазы для получения элюента, включающего примеси, и количественное определение количества примеси в элюенте с помощью масс-спектрометра.In one exemplary embodiment, the method may include contacting a sample with a chromatography system having a mixed mode size exclusion chromatography resin with additional functionality, washing the mixed mode size exclusion chromatography resin using a mobile phase to obtain an eluent containing impurities, and quantifying the amount of impurities in the eluent using a mass spectrometer.

В одном аспекте этого варианта осуществления способ количественного определения примеси в образце может включать приведение указанного образца в контакт с хроматографической системой, имеющей смолу для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с функцией гидрофобного взаимодействия.In one aspect of this embodiment, a method for quantifying an impurity in a sample may include contacting said sample with a chromatography system having a mixed mode size exclusion chromatography resin with a hydrophobic interaction function.

В одном аспекте этого варианта осуществления способ количественного определения примеси в образце может включать приведение указанного образца в контакт с хроматографической системой, имеющей смолу для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с функцией взаимодействия заряд-заряд.In one aspect of this embodiment, a method for quantifying an impurity in a sample may include contacting said sample with a chromatography system having a mixed mode size exclusion chromatography resin with a charge-charge interaction function.

В одном аспекте этого варианта осуществления способ количественного определения примеси в образце может включать приведение в контакт от около 10 мкг до около 100 мкг образца с хроматографической системой, имеющей смолу для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с дополнительной функциональностью.In one aspect of this embodiment, a method for quantifying an impurity in a sample may include contacting about 10 μg to about 100 μg of a sample with a chromatography system having a mixed mode size exclusion chromatography resin with additional functionality.

В одном аспекте этого варианта осуществления способ количественного определения примеси в образце может включать промывку смолы для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с применением подвижной фазы для получения элюента, включающего примесь.In one aspect of this embodiment, a method for quantifying an impurity in a sample may include washing a mixed mode size exclusion chromatography resin using a mobile phase to obtain an eluent containing the impurity.

В одном аспекте этого варианта осуществления способ количественного определения примеси в образце может включать промывку смолы для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с применением подвижной фазы, совместимой с масс-спектрометром.In one aspect of this embodiment, a method for quantifying an impurity in a sample may include washing the mixed mode size exclusion chromatography resin using a mobile phase compatible with the mass spectrometer.

- 1 042991- 1 042991

В одном аспекте этого варианта осуществления способ количественного определения примеси в образце может включать промывку смолы для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с применением подвижной фазы, при этом подвижная фаза может быть выбрана из ацетата аммония, бикарбоната аммония или формиата аммония либо их комбинаций.In one aspect of this embodiment, a method for quantifying an impurity in a sample may include washing the mixed mode size exclusion chromatography resin using a mobile phase, wherein the mobile phase may be selected from ammonium acetate, ammonium bicarbonate, or ammonium formate, or combinations thereof.

В одном аспекте этого варианта осуществления способ количественного определения примеси в образце может включать промывку смолы для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с применением подвижной фазы, содержащей общую концентрацию соли до 600 мМ.In one aspect of this embodiment, a method for quantifying an impurity in a sample may include washing the mixed mode size exclusion chromatography resin using a mobile phase containing up to 600 mM total salt concentration.

В одном аспекте этого варианта осуществления способ количественного определения примеси в образце может включать промывку смолы для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с применением подвижной фазы со скоростью потока от 0,2 до 0,4 мл/мин.In one aspect of this embodiment, a method for quantifying an impurity in a sample may include washing a mixed mode size exclusion chromatography resin using a mobile phase with a flow rate of 0.2 to 0.4 ml/min.

В одном аспекте этого варианта осуществления способ количественного определения примеси может включать приведение образца в контакт с хроматографической системой, имеющей смолу для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с дополнительной функциональностью, при этом примесь может быть родственной примесью.In one aspect of this embodiment, the method for quantifying the impurity may include contacting the sample with a chromatography system having a mixed mode size exclusion chromatography resin with additional functionality, wherein the impurity may be a related impurity.

В одном аспекте этого варианта осуществления способ количественного определения примеси может включать приведение образца в контакт с хроматографической системой, имеющей смолу для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с дополнительной функциональностью, при этом примесь может быть технологической примесью.In one aspect of this embodiment, the method for quantifying the impurity may include contacting the sample with a chromatography system having a mixed mode size exclusion chromatography resin with additional functionality, wherein the impurity may be a process impurity.

В одном аспекте этого варианта осуществления способ количественного определения примеси может включать приведение образца в контакт с хроматографической системой, имеющей смолу для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с дополнительной функциональностью, при этом примесь может быть продуктом разложения белка.In one aspect of this embodiment, the method for quantifying the impurity may include contacting the sample with a chromatography system having a mixed mode size exclusion chromatography resin with additional functionality, wherein the impurity may be a protein degradation product.

В одном аспекте этого варианта осуществления способ количественного определения примеси может включать приведение образца в контакт с хроматографической системой, имеющей смолу для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с дополнительной функциональностью, при этом примесь может быть продуктом расщепления белка.In one aspect of this embodiment, the method for quantifying the impurity may include contacting the sample with a chromatography system having a mixed mode size exclusion chromatography resin with additional functionality, wherein the impurity may be a protein cleavage product.

В одном аспекте этого варианта осуществления способ количественного определения примеси может включать приведение образца в контакт с хроматографической системой, имеющей смолу для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с дополнительной функциональностью, при этом примесь может быть гомодимерными видами продукта мультиспецифического антитела.In one aspect of this embodiment, a method for quantifying an impurity may include contacting a sample with a chromatography system having a mixed mode size exclusion chromatography resin with additional functionality, wherein the impurity may be homodimeric species of a multispecific antibody product.

В одном аспекте этого варианта осуществления способ количественного определения примеси может включать приведение образца в контакт с хроматографической системой, имеющей смолу для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с дополнительной функциональностью, при этом примесь может быть посттрансляционной модификацией белка.In one aspect of this embodiment, a method for quantifying an impurity may include contacting a sample with a chromatography system having a mixed mode size exclusion chromatography resin with additional functionality, wherein the impurity may be a post-translational modification of a protein.

В одном аспекте этого варианта осуществления способ количественного определения примеси может включать количественное определение количества примеси в указанном элюенте с помощью массспектрометра, при этом масс-спектрометр может быть тандемным масс-спектрометром.In one aspect of this embodiment, a method for quantifying an impurity may include quantifying the amount of an impurity in said eluent using a mass spectrometer, wherein the mass spectrometer may be a tandem mass spectrometer.

В одном аспекте этого варианта осуществления способ количественного определения примеси может включать количественное определение количества примеси в указанном элюенте с помощью массспектрометра, при этом масс-спектрометр может быть нативным масс-спектрометром.In one aspect of this embodiment, a method for quantifying an impurity may include quantifying the amount of an impurity in said eluent using a mass spectrometer, wherein the mass spectrometer may be a native mass spectrometer.

Настоящее изобретение по меньшей мере частично обеспечивает способ обнаружения примеси в образце.The present invention at least partially provides a method for detecting an impurity in a sample.

В одном типовом варианте осуществления способ может включать приведение образца в контакт с хроматографической системой, имеющей смолу для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с дополнительной функциональностью, промывку смолы для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с применением подвижной фазы для получения элюента, включающего примеси, и количественное определение количества примеси в элюенте с помощью масс-спектрометра.In one exemplary embodiment, the method may include contacting a sample with a chromatography system having a mixed mode size exclusion chromatography resin with additional functionality, washing the mixed mode size exclusion chromatography resin using a mobile phase to obtain an eluent containing impurities, and quantifying the amount of impurities in the eluent using a mass spectrometer.

В одном аспекте этого варианта осуществления способ обнаружения примеси в образце может включать приведение указанного образца в контакт с хроматографической системой, имеющей смолу для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с функцией гидрофобного взаимодействия.In one aspect of this embodiment, a method for detecting an impurity in a sample may include contacting said sample with a chromatography system having a mixed mode size exclusion chromatography resin with a hydrophobic interaction function.

В одном аспекте этого варианта осуществления способ обнаружения примеси в образце может включать приведение указанного образца в контакт с хроматографической системой, имеющей смолу для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с функцией взаимодействия заряд-заряд.In one aspect of this embodiment, a method for detecting an impurity in a sample may include contacting said sample with a chromatography system having a mixed mode size exclusion chromatography resin with a charge-charge interaction function.

В одном аспекте этого варианта осуществления способ обнаружения примеси в образце может включать приведение в контакт от около 10 мкг до около 100 мкг образца с хроматографической системой, имеющей смолу для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с дополнительной функциональностью.In one aspect of this embodiment, a method for detecting an impurity in a sample may include contacting about 10 μg to about 100 μg of a sample with a chromatography system having a mixed mode size exclusion chromatography resin with additional functionality.

В одном аспекте этого варианта осуществления способ обнаружения примеси в образце может включать промывку смолы для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с применением подвижной фазы для получения элюента, включающего примесь.In one aspect of this embodiment, a method for detecting an impurity in a sample may include washing a mixed mode size exclusion chromatography resin using a mobile phase to obtain an eluent containing the impurity.

В одном аспекте этого варианта осуществления способ обнаружения примеси в образце может включать промывку смолы для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с применениемIn one aspect of this embodiment, a method for detecting an impurity in a sample may include washing a mixed mode size exclusion chromatography resin using

- 2 042991 подвижной фазы, совместимой с масс-спектрометром.- 2 042991 mobile phase compatible with the mass spectrometer.

В некоторых конкретных типовых вариантах осуществления способ обнаружения примеси в образце может включать промывку смолы для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с применением подвижной фазы, при этом подвижная фаза может быть выбрана из ацетата аммония, бикарбоната аммония или формиата аммония либо их комбинаций.In some specific exemplary embodiments, a method for detecting an impurity in a sample may include washing the mixed mode size exclusion chromatography resin using a mobile phase, wherein the mobile phase may be selected from ammonium acetate, ammonium bicarbonate, or ammonium formate, or combinations thereof.

В некоторых конкретных типовых вариантах осуществления способ обнаружения примеси в образце может включать промывку смолы для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с применением подвижной фазы, содержащей общую концентрацию соли до 600 мМ.In some specific exemplary embodiments, a method for detecting an impurity in a sample may include washing the mixed mode size exclusion chromatography resin using a mobile phase containing a total salt concentration of up to 600 mM.

В одном аспекте этого варианта осуществления способ обнаружения примеси в образце может включать промывку смолы для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с применением подвижной фазы со скоростью потока от 0,2 до 0,4 мл/мин.In one aspect of this embodiment, a method for detecting an impurity in a sample may include washing the mixed mode size exclusion chromatography resin using a mobile phase with a flow rate of 0.2 to 0.4 ml/min.

В одном аспекте этого варианта осуществления способ обнаружения примеси может включать приведение образца в контакт с хроматографической системой, имеющей смолу для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с дополнительной функциональностью, при этом примесь может быть примесью, связанной с лекарственным продуктом.In one aspect of this embodiment, a method for detecting an impurity may include contacting a sample with a chromatography system having a mixed mode size exclusion chromatography resin with additional functionality, wherein the impurity may be an impurity associated with a drug product.

В одном аспекте этого варианта осуществления способ обнаружения примеси может включать приведение образца в контакт с хроматографической системой, имеющей смолу для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с дополнительной функциональностью, при этом примесь может быть технологической примесью.In one aspect of this embodiment, a method for detecting an impurity may include contacting a sample with a chromatography system having a mixed mode size exclusion chromatography resin with additional functionality, wherein the impurity may be a process impurity.

В одном аспекте этого варианта осуществления способ обнаружения примеси может включать приведение образца в контакт с хроматографической системой, имеющей смолу для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с дополнительной функциональностью, при этом примесь может быть продуктом разложения белка.In one aspect of this embodiment, a method for detecting an impurity may include contacting a sample with a chromatography system having a mixed mode size exclusion chromatography resin with additional functionality, wherein the impurity may be a protein degradation product.

В одном аспекте этого варианта осуществления способ обнаружения примеси может включать приведение образца в контакт с хроматографической системой, имеющей смолу для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом, с дополнительной функциональностью, при этом примесь может быть продуктом расщепления белка.In one aspect of this embodiment, a method for detecting an impurity may include contacting a sample with a chromatography system having a mixed mode size exclusion chromatography resin with additional functionality, wherein the impurity may be a protein cleavage product.

В одном аспекте этого варианта осуществления способ обнаружения примеси может включать приведение образца в контакт с хроматографической системой, имеющей смолу для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с дополнительной функциональностью, при этом примесь может быть гомодимерными видами продукта мультиспецифического антитела.In one aspect of this embodiment, a method for detecting an impurity may include contacting a sample with a chromatography system having a mixed mode size exclusion chromatography resin with additional functionality, wherein the impurity may be homodimeric species of a multispecific antibody product.

В одном аспекте этого варианта осуществления способ обнаружения примеси может включать приведение образца в контакт с хроматографической системой, имеющей смолу для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с дополнительной функциональностью, при этом примесь может быть посттрансляционной модификацией белка.In one aspect of this embodiment, a method for detecting an impurity may include contacting a sample with a chromatography system having a mixed mode size exclusion chromatography resin with additional functionality, wherein the impurity may be a post-translational modification of a protein.

В одном аспекте этого варианта осуществления способ обнаружения примеси может включать обнаружения количества примеси в элюенте с помощью масс-спектрометра, при этом масс-спектрометр может быть тандемным масс-спектрометром.In one aspect of this embodiment, a method for detecting an impurity may include detecting the amount of an impurity in an eluent using a mass spectrometer, wherein the mass spectrometer may be a tandem mass spectrometer.

В одном аспекте этого варианта осуществления способ обнаружения примеси может включать обнаружения количества примеси в указанном элюенте с помощью масс-спектрометра, при этом массспектрометр может быть нативным масс-спектрометром.In one aspect of this embodiment, a method for detecting an impurity may include detecting the amount of an impurity in said eluent using a mass spectrometer, wherein the mass spectrometer may be a native mass spectrometer.

Настоящее изобретение по меньшей мере частично обеспечивает способ обнаружения и/или количественного определения целевого белка в образце.The present invention at least partially provides a method for detecting and/or quantifying a target protein in a sample.

В одном типовом варианте осуществления способ может включать приведение образца в контакт с хроматографической системой, имеющей смолу для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с дополнительной функциональностью, промывку смолы для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с применением подвижной фазы для получения элюента, включая целевой белок, и обнаружение и/или количественное определение количества целевого белка в элюенте с помощью массспектрометра.In one exemplary embodiment, the method may include contacting a sample with a chromatography system having a mixed mode size exclusion chromatography resin with additional functionality, washing the mixed mode size exclusion chromatography resin using a mobile phase to obtain an eluent including the target protein, and detecting and/or quantifying the amount of target protein in the eluent using a mass spectrometer.

В одном аспекте этого варианта осуществления способ обнаружения и/или количественного определения целевого белка в образце может включать приведение указанного образца в контакт с хроматографической системой, имеющей смолу для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с функцией гидрофобного взаимодействия.In one aspect of this embodiment, a method for detecting and/or quantifying a target protein in a sample may include contacting said sample with a chromatography system having a mixed mode size exclusion chromatography resin with a hydrophobic interaction function.

В одном аспекте этого варианта осуществления способ обнаружения и/или количественного определения целевого белка в образце может включать приведение указанного образца в контакт с хроматографической системой, имеющей смолу для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с функцией взаимодействия заряд-заряд.In one aspect of this embodiment, a method for detecting and/or quantifying a target protein in a sample may include contacting said sample with a chromatography system having a mixed mode size exclusion chromatography resin with a charge-charge interaction function.

В одном аспекте этого варианта осуществления способ обнаружения и/или количественного определения целевого белка в образце может включать приведение в контакт от около 10 мкг до около 100 мкг образца с хроматографической системой, имеющей смолу для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с дополнительной функциональностью.In one aspect of this embodiment, a method for detecting and/or quantifying a target protein in a sample may include contacting about 10 μg to about 100 μg of the sample with a chromatography system having a mixed mode size exclusion chromatography resin with additional functionality.

В одном аспекте этого варианта осуществления способ обнаружения и/или количественного опре- 3 042991 деления целевого белка в образце может включать промывку смолы для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с применением подвижной фазы для получения элюента, включающего примесь.In one aspect of this embodiment, a method for detecting and/or quantifying a protein of interest in a sample may include washing a mixed mode size exclusion chromatography resin using a mobile phase to obtain an eluent containing the contaminant.

В одном аспекте этого варианта осуществления способ обнаружения и/или количественного определения целевого белка в образце может включать промывку смолы для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с применением подвижной фазы, совместимой с масс-спектрометром. В конкретном аспекте способ обнаружения и/или количественного определения целевого белка в образце может включать промывку смолы для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с применением подвижной фазы, при этом подвижная фаза может быть выбрана из ацетата аммония, бикарбоната аммония или формиата аммония, или их комбинации. В другом конкретном аспекте способ обнаружения и/или количественного определения целевого белка в образце может включать промывку смолы для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с применением подвижной фазы, содержащей общую концентрацию соли до 600 мМ.In one aspect of this embodiment, a method for detecting and/or quantifying a protein of interest in a sample may include washing the mixed mode size exclusion chromatography resin using a mass spectrometer compatible mobile phase. In a specific aspect, a method for detecting and/or quantifying a protein of interest in a sample may include washing the mixed mode size exclusion chromatography resin using a mobile phase, wherein the mobile phase may be selected from ammonium acetate, ammonium bicarbonate, or ammonium formate, or a combination thereof. In another specific aspect, a method for detecting and/or quantifying a target protein in a sample may include washing the mixed mode size exclusion chromatography resin using a mobile phase containing a total salt concentration of up to 600 mM.

В одном аспекте этого варианта осуществления способ обнаружения и/или количественного определения целевого белка в образце может включать промывку смолы для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с применением подвижной фазы со скоростью потока от 0,2 до 0,4 мл/мин.In one aspect of this embodiment, a method for detecting and/or quantifying a protein of interest in a sample may include washing a mixed mode size exclusion chromatography resin using a mobile phase with a flow rate of 0.2 to 0.4 ml/min.

В одном аспекте этого варианта осуществления способ обнаружения и/или количественного определения целевого белка может включать приведение образца в контакт с хроматографической системой, имеющей смолу для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с дополнительной функциональностью, при этом целевой белок может быть антителом.In one aspect of this embodiment, a method for detecting and/or quantifying a target protein may include contacting a sample with a chromatography system having a mixed mode size exclusion chromatography resin with additional functionality, wherein the target protein may be an antibody.

В одном аспекте этого варианта осуществления способ обнаружения и/или количественного определения целевого белка может включать приведение образца в контакт с хроматографической системой, имеющей смолу для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с дополнительной функциональностью, при этом целевой белок может быть биспецифическим антителом.In one aspect of this embodiment, a method for detecting and/or quantifying a target protein may include contacting the sample with a chromatography system having a mixed mode size exclusion chromatography resin with additional functionality, wherein the target protein may be a bispecific antibody.

В одном аспекте этого варианта осуществления способ обнаружения и/или количественного определения целевого белка может включать приведение образца в контакт с хроматографической системой, имеющей смолу для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с дополнительной функциональностью, при этом целевой белок может быть терапевтическим белком.In one aspect of this embodiment, a method for detecting and/or quantifying a target protein may include contacting a sample with a chromatography system having a mixed mode size exclusion chromatography resin with additional functionality, wherein the target protein may be a therapeutic protein.

В одном аспекте этого варианта осуществления способ обнаружения и/или количественного определения целевого белка может включать приведение образца в контакт с хроматографической системой, имеющей смолу для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с дополнительной функциональностью, при этом целевой белок может быть примесью.In one aspect of this embodiment, a method for detecting and/or quantifying a target protein may include contacting a sample with a chromatography system having a mixed mode size exclusion chromatography resin with additional functionality, wherein the target protein may be an impurity.

В одном аспекте этого варианта осуществления способ обнаружения и/или количественного определения целевого белка может включать приведение образца в контакт с хроматографической системой, имеющей смолу для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с дополнительной функциональностью, при этом целевой белок может быть технологической примесью биофармацевтического процесса изготовления белка.In one aspect of this embodiment, a method for detecting and/or quantifying a target protein may include contacting the sample with a chromatography system having a mixed mode size exclusion chromatography resin with additional functionality, wherein the target protein may be a process admixture of a biopharmaceutical protein manufacturing process.

В одном аспекте этого варианта осуществления способ обнаружения и/или количественного определения целевого белка может включать приведение образца в контакт с хроматографической системой, имеющей смолу для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с дополнительной функциональностью, при этом целевой белок может быть родственной примесью биофармацевтического процесса изготовления белка.In one aspect of this embodiment, a method for detecting and/or quantifying a target protein may include contacting a sample with a chromatography system having a mixed mode size exclusion chromatography resin with additional functionality, wherein the target protein may be a related impurity of a biopharmaceutical protein manufacturing process.

В одном аспекте этого варианта осуществления способ обнаружения и/или количественного определения целевого белка может включать приведение образца в контакт с хроматографической системой, имеющей смолу для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с дополнительной функциональностью, при этом целевой белок может быть продуктом разложения белка.In one aspect of this embodiment, a method for detecting and/or quantifying a target protein may include contacting a sample with a chromatography system having a mixed mode size exclusion chromatography resin with additional functionality, wherein the target protein may be a degradation product of the protein.

В одном аспекте этого варианта осуществления, способ обнаружения и/или количественного определения целевого белка может включать приведение образца в контакт с хроматографической системой, имеющей смолу для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с дополнительной функциональностью, при этом целевой белок может быть продуктом расщепления белка.In one aspect of this embodiment, a method for detecting and/or quantifying a target protein may include contacting the sample with a chromatography system having a mixed mode size exclusion chromatography resin with additional functionality, wherein the target protein may be a protein cleavage product.

В одном аспекте этого варианта осуществления способ обнаружения и/или количественного определения целевого белка может включать приведение образца в контакт с хроматографической системой, имеющей смолу для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с дополнительной функциональностью, при этом целевой белок может быть гомодимерными видами продукта мультиспецифического антитела.In one aspect of this embodiment, a method for detecting and/or quantifying a target protein may include contacting the sample with a chromatography system having a mixed mode size exclusion chromatography resin with additional functionality, wherein the target protein may be homodimeric species of a multispecific antibody product.

В одном аспекте этого варианта осуществления способ обнаружения и/или количественного определения целевого белка может включать количественное определение количества целевого белка в указанном элюенте с помощью масс-спектрометра, при этом масс-спектрометр может быть тандемным масс-спектрометром.In one aspect of this embodiment, a method for detecting and/or quantifying a target protein may include quantifying the amount of target protein in said eluent using a mass spectrometer, wherein the mass spectrometer may be a tandem mass spectrometer.

В одном аспекте этого варианта осуществления способ обнаружения и/или количественного определения целевого белка может включать количественное определение количества целевого белка в указанном элюенте с помощью масс-спектрометра, при этом масс-спектрометр может быть нативным масс- 4 042991 спектрометром.In one aspect of this embodiment, a method for detecting and/or quantifying a target protein may include quantifying the amount of target protein in said eluent using a mass spectrometer, wherein the mass spectrometer may be a native mass spectrometer.

В одном типовом варианте своего осуществления настоящее изобретение по меньшей мере частично обеспечивает хроматографическую систему со смешанным режимом хроматографической колонкой, имеющей смолу для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с дополнительной функциональностью и масс-спектрометр.In one exemplary embodiment, the present invention at least partially provides a mixed mode chromatography system with a chromatography column having a mixed mode size exclusion chromatography resin with additional functionality and a mass spectrometer.

В одном аспекте этого варианта осуществления хроматографическая система со смешанным режимом может содержать смолу для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с функцией гидрофобного взаимодействия.In one aspect of this embodiment, the mixed mode chromatography system may comprise a mixed mode size exclusion chromatography resin with a hydrophobic interaction function.

В одном аспекте этого варианта осуществления хроматографическая система со смешанным режимом может содержать смолу для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с функцией взаимодействия заряд-заряд.In one aspect of this embodiment, the mixed mode chromatography system may comprise a mixed mode size exclusion chromatography resin with a charge-charge interaction function.

В одном аспекте этого варианта осуществления хроматографическая система со смешанным режимом может содержать смолу для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с дополнительной функциональностью, которую можно применять для элюирования от около 10 мкг до около 100 мкг образца.In one aspect of this embodiment, the mixed mode chromatography system may comprise a mixed mode size exclusion chromatography resin with additional functionality that can be used to elute about 10 µg to about 100 µg of sample.

В одном аспекте этого варианта осуществления хроматографическая система со смешанным режимом может содержать смолу для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом, способную принимать подвижную фазу.In one aspect of this embodiment, the mixed mode chromatography system may comprise a mixed mode size exclusion chromatography resin capable of accepting a mobile phase.

В одном аспекте этого варианта осуществления хроматографическая система со смешанным режимом может содержать смолу для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом, дополнительно способную принимать образец, содержащий целевой белок.In one aspect of this embodiment, the mixed mode chromatography system may comprise a mixed mode size exclusion chromatography resin further capable of receiving a sample containing the target protein.

В одном аспекте этого варианта осуществления хроматографическая система со смешанным режимом может содержать смолу для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом, которую можно промывать подвижной фазой.In one aspect of this embodiment, the mixed mode chromatography system may comprise a mixed mode size exclusion chromatography resin that can be washed with a mobile phase.

В одном аспекте этого варианта осуществления хроматографическая система со смешанным режимом может содержать масс-спектрометр, соединенный с хроматографической колонкой, имеющей смолу для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с дополнительной функциональностью.In one aspect of this embodiment, the mixed mode chromatography system may comprise a mass spectrometer coupled to a chromatography column having a mixed mode size exclusion chromatography resin with additional functionality.

В одном аспекте этого варианта осуществления хроматографическая система со смешанным режимом может содержать тандемный масс-спектрометр.In one aspect of this embodiment, the mixed mode chromatographic system may comprise a tandem mass spectrometer.

В одном аспекте этого варианта осуществления хроматографическая система со смешанным режимом может содержать нативный масс-спектрометр.In one aspect of this embodiment, the mixed mode chromatographic system may comprise a native mass spectrometer.

В одном аспекте этого варианта осуществления хроматографическая система со смешанным режимом может содержать хроматографическую колонку, имеющую смолу для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с дополнительной функциональностью, при этом смола для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом может быть совместима с подвижной фазой, выбранной из ацетата аммония, бикарбоната аммония или формиата аммония или их комбинации.In one aspect of this embodiment, the mixed mode chromatography system may comprise a chromatography column having a mixed mode size exclusion chromatography resin with additional functionality, wherein the mixed mode size exclusion chromatography resin can be compatible with a mobile phase selected from ammonium acetate, bicarbonate ammonium or ammonium formate, or combinations thereof.

В одном аспекте этого варианта осуществления хроматографическая система со смешанным режимом может содержать хроматографическую колонку, имеющую смолу для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с дополнительной функциональностью, при этом смолу для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом можно промывать с применением подвижной фазы, содержащей до 600 мМ общей концентрации соли.In one aspect of this embodiment, the mixed mode chromatography system may comprise a chromatography column having a mixed mode size exclusion chromatography resin with additional functionality, wherein the mixed mode size exclusion chromatography resin can be washed using a mobile phase containing up to 600 mM total concentration salt.

В одном аспекте этого варианта осуществления хроматографическая система со смешанным режимом может содержать хроматографическую колонку, имеющую смолу для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с дополнительной функциональностью, при этом хроматографическую колонку можно промывать подвижной фазой со скоростью потока от 0,2 до 0,4 мл/мин.In one aspect of this embodiment, the mixed mode chromatography system may comprise a chromatography column having a mixed mode size exclusion chromatography resin with additional functionality, wherein the chromatography column can be washed with a mobile phase at a flow rate of 0.2 to 0.4 ml/min. .

Краткое описание графических материаловBrief description of graphic materials

Фиг. 1 демонстрирует пример системы, применяемой для количественного определения и/или обнаружения белка с помощью эксклюзионной хроматографии или ионообменной хроматографии.Fig. 1 shows an example of a system used to quantify and/or detect a protein using size exclusion chromatography or ion exchange chromatography.

Фиг. 2 демонстрирует подход к очистке биспецифического антитела от гомодимерных видов посредством типового варианта осуществления.Fig. 2 shows an approach to purifying a bispecific antibody from homodimeric species using an exemplary embodiment.

Фиг. 3 демонстрирует серию Хофмайстера, показывающую влияние анионов и катионов на осаждение белка (или содействие гидрофобному взаимодействию).Fig. 3 shows a Hofmeister series showing the effect of anions and cations on protein precipitation (or promoting hydrophobic interaction).

Фиг. 4 демонстрирует систему эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом и массспектрометрии согласно типовому варианту осуществления.Fig. 4 shows a mixed mode size exclusion chromatography and mass spectrometry system according to an exemplary embodiment.

Фиг. 5 демонстрирует графики времени удерживания восьми mAb в смеси образцов на колонке ВЕН200 SEC, полученные при концентрациях подвижной фазы в диапазоне от 30 до 300 мМ, при этом две вставки представляют хроматограммы базовых пиков (ВРС - англ.: base peak chromatograms) из анализа MM-SEC-MS восьми mAb в соответствующих концентрациях согласно типовому варианту осуществления.Fig. 5 shows retention time plots of eight mAbs in a mixture of samples on a BEN200 SEC column obtained with mobile phase concentrations ranging from 30 to 300 mM, with two insets representing base peak chromatograms from MM-analysis. SEC-MS of eight mAbs at appropriate concentrations according to a typical embodiment.

Фиг. 6 демонстрирует хроматографический профиль образца биспецифического антитела, полученный с помощью типовой системы эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом и массспектрометрии с применением подвижных фаз: общая концентрация соли 150 мМ и общая концентрацияFig. 6 shows a chromatographic profile of a bispecific antibody sample obtained using a typical mixed mode size exclusion chromatography and mobile phase mass spectrometry system: total salt concentration 150 mM and total concentration

- 5 042991 соли 450 мМ.- 5 042991 salts 450 mM.

Фиг. 7 демонстрирует экстракционную ионную хроматограмму (XIC - англ.: extracted ion chromatogram) и нативные масс-спектры биспецифического антитела, гомодимера 1 и гомодимера 2, разделенных и проанализированных с помощью системы эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом и масс-спектрометрии согласно типовому варианту осуществления.Fig. 7 shows an extracted ion chromatogram (XIC) and native mass spectra of a bispecific antibody, homodimer 1 and homodimer 2, separated and analyzed by a mixed mode size exclusion chromatography/mass spectrometry system according to an exemplary embodiment.

Фиг. 8 демонстрирует сравнение общей ионной хроматограммы (TIC - англ.: total ion chromatogram) и спектров нативной MS для RP LC-MS на Lumos, SEC-MS на EMR и MM-SEC-MS на EMR антителодетектируемой спектрометрии согласно типовому варианту осуществления.Fig. 8 shows a comparison of total ion chromatogram (TIC) and native MS spectra for RP LC-MS on Lumos, SEC-MS on EMR, and MM-SEC-MS on EMR antibody-detected spectrometry according to a typical embodiment.

Фиг. 9 демонстрирует экстракционные ионные хроматограммы (XIC) и нативные масс-спектры последовательных циклов MM-SEC-MS обнаружения антитела с помощью Zenix SEC-300, 3 мкм, 300 А, 7,8x300 мм согласно типовому варианту осуществления.Fig. 9 shows extraction ion chromatograms (XIC) and native mass spectra of serial MM-SEC-MS antibody detection cycles using Zenix SEC-300, 3 μm, 300 A, 7.8x300 mm according to a typical embodiment.

Фиг. 10 демонстрирует экстракционные ионные хроматограммы (XIC), полученные при выполнении детекции гомодимерных видов в продукте биспецифического антитела согласно типовому варианту осуществления.Fig. 10 shows extraction ion chromatograms (XIC) obtained by performing detection of homodimeric species in a bispecific antibody product according to an exemplary embodiment.

Фиг. 11 демонстрирует сравнение экстракционных ионных хроматограмм (XIC), полученных при выполнении детекции гомодимерных видов в продукте биспецифических антител с помощью Zenix SEC-300, 3 мкм, 300 А, 7,8x300 мм при скорости потока 0,4 мл/мин и Zenix SEC-300, 3 мкм, 300 А, 4,6x300 мм при скорости потока 0,3 мл/мин согласно типовому варианту осуществления.Fig. 11 shows a comparison of extraction ion chromatograms (XIC) obtained when detecting homodimeric species in a bispecific antibody product using Zenix SEC-300, 3 μm, 300 A, 7.8x300 mm at a flow rate of 0.4 ml/min and Zenix SEC-300. 300, 3 µm, 300 A, 4.6x300 mm at a flow rate of 0.3 ml/min according to a typical embodiment.

Фиг. 12 демонстрирует экстракционные ионные хроматограммы (XIC), полученные при выполнении анализа MM-SEC-MS дегликозилированной смеси биспецифического антитела, гомодимера 1 и гомодимера 2 с применением подвижной фазы с различной концентрацией соли согласно типовому варианту осуществления.Fig. 12 shows extraction ion chromatograms (XIC) obtained by performing MM-SEC-MS analysis of a deglycosylated mixture of bispecific antibody, homodimer 1 and homodimer 2 using a mobile phase with different salt concentration according to an exemplary embodiment.

Фиг. 13 демонстрирует график зависимости времени удерживания (в минутах) белка от общей концентрации соли в подвижной фазе для дегликозилированной смеси биспецифического антитела, гомодимера 1 и гомодимера 2 при выполнении анализа MM-SEC-MS согласно типовому варианту осуществления.Fig. 13 shows a graph of protein retention time (in minutes) versus total salt concentration in the mobile phase for a deglycosylated mixture of bispecific antibody, homodimer 1, and homodimer 2 in an MM-SEC-MS analysis according to an exemplary embodiment.

Фиг. 14 представляет собой график, демонстрирующий тенденцию времени удерживания на основе изменения общей концентрации соли при выполнении анализа ММ-SEC-MS согласно типовому варианту осуществления.Fig. 14 is a graph showing the trend of retention time based on change in total salt concentration when performing an MM-SEC-MS analysis according to an exemplary embodiment.

Фиг. 15 представляет собой график, демонстрирующий тенденцию изменения времени удерживания при изменении общей концентрации соли при выполнении анализа MM-SEC-MS согласно типовому варианту осуществления.Fig. 15 is a graph showing the trend of retention time with total salt concentration when performing an MM-SEC-MS analysis according to an exemplary embodiment.

Фиг. 16 демонстрирует экстракционные ионные хроматограммы (XIC), полученные при выполнении анализа MM-SEC-MS дегликозилированной смеси биспецифического антитела, гомодимера 1 и гомодимера 2 на колонке Waters ВЕН SEC согласно типовому варианту осуществления.Fig. 16 shows extraction ion chromatograms (XIC) obtained by performing MM-SEC-MS analysis of a deglycosylated mixture of bispecific antibody, homodimer 1 and homodimer 2 on a Waters BEN SEC column according to an exemplary embodiment.

Фиг. 17 демонстрирует график зависимости времени удерживания (в минутах) белка от общей концентрации соли в подвижной фазе для дегликозилированной смеси биспецифического антитела, гомодимера 1 и гомодимера 2 при выполнении анализа MM-SEC-MS на колонке Waters ВЕН SEC согласно типовому варианту осуществления.Fig. 17 shows a plot of protein retention time (in minutes) versus total salt concentration in the mobile phase for a deglycosylated mixture of bispecific antibody, homodimer 1, and homodimer 2 in an MM-SEC-MS analysis on a Waters BEN SEC column according to an exemplary embodiment.

Фиг. 18 демонстрирует экстракционные ионные хроматограммы (XIC), полученные при выполнении анализа MM-SEC-MS антитела и его окисленного варианта на колонке Waters ВЕН SEC согласно типовому варианту осуществления.Fig. 18 shows extraction ion chromatograms (XIC) obtained by performing MM-SEC-MS analysis of an antibody and its oxidized variant on a Waters BEN SEC column according to an exemplary embodiment.

Фиг. 19 демонстрирует график зависимости времени удерживания (в минутах) белка от общей концентрации соли в подвижной фазе для антитела и его окисленного варианта при выполнении анализа MM-SEC-MS на колонке Waters ВЕН SEC согласно типовому варианту осуществления.Fig. 19 shows a graph of protein retention time (in minutes) versus total salt concentration in the mobile phase for an antibody and its oxidized variant in an MM-SEC-MS analysis on a Waters BEN SEC column according to an exemplary embodiment.

Фиг. 20 демонстрирует способ приготовления образца смеси, содержащей биспецифическое антитело и его гомодимерные виды согласно типовому варианту осуществления.Fig. 20 shows a method for preparing a sample mixture containing a bispecific antibody and homodimeric species thereof, according to an exemplary embodiment.

Фиг. 21 демонстрирует анализ MM-SEC-MS смеси на интактном уровне биспецифического антитела и его гомодимерных видов с применением подвижной фазы с концентрацией соли 300 мМ согласно типовому варианту осуществления.Fig. 21 shows intact level MM-SEC-MS analysis of a mixture of a bispecific antibody and its homodimeric species using a 300 mM salt mobile phase according to an exemplary embodiment.

Фиг. 22 демонстрирует анализ MM-SEC-MS смеси на субъединичном уровне биспецифического антитела и его гомодимерных видов с применением подвижной фазы с концентрацией соли 70 мМ согласно типовому варианту осуществления.Fig. 22 shows subunit level MM-SEC-MS analysis of a mixture of a bispecific antibody and its homodimeric species using a 70 mM salt mobile phase according to an exemplary embodiment.

Фиг. 23 демонстрирует результаты количественного определения гомодимеров из анализа MM-SEC-MS на интактном уровне биспецифического антитела и его гомодимерных видов согласно типовому варианту осуществления.Fig. 23 shows the results of homodimer quantitation from intact level MM-SEC-MS analysis of a bispecific antibody and homodimer species thereof, according to an exemplary embodiment.

Фиг. 24 демонстрирует результаты количественного определения гомодимеров из анализа MM-SEC-MS на субъединичном уровне биспецифического антитела и его гомодимерных видов согласно типовому варианту осуществления.Fig. 24 shows the results of homodimer quantitation from MM-SEC-MS analysis at the subunit level of a bispecific antibody and its homodimer species according to an exemplary embodiment.

Фиг. 25 демонстрирует анализ смесей биспецифических антител [четырех различных смеси bsAb/H2L2 гомодимер/H+2L2 гомодимер] с помощью MM-SEC-MS либо на колонке ВЕН (слева), либоFig. 25 shows the analysis of mixtures of bispecific antibodies [four different mixtures of bsAb/H2L2 homodimer/H + 2L2 homodimer] by MM-SEC-MS either on a BEN column (left) or

- 6 042991 на колонке Zenix (справа), проведенный согласно типовым вариантам осуществления, где каждая кривая- 6 042991 on a Zenix column (right), carried out according to exemplary embodiments, where each curve

ВРС представляет собой отдельный анализ с применением указанной концентрации соли подвижной фазы.HRV is a separate assay using the indicated mobile phase salt concentration.

Фиг. 26 демонстрирует исследование предела обнаружения с помощью ММ-SEC-MS для гомодимерных примесей в bsAb2 (левая панель) и bsAb4 (правая панель) с применением добавленных стандартов 0,01 и 0,1% соответственно для анализа, проведенного согласно типовым вариантам осуществления, где нативные спектры МС (a, b, с, d, e и f) усреднены по соответствующим областям TIC, и показаны два наиболее распространенных зарядовых состояния.Fig. 26 shows MM-SEC-MS detection limit study for homodimeric impurities in bsAb2 (left panel) and bsAb4 (right panel) using added standards of 0.01% and 0.1%, respectively, for analysis performed according to exemplary embodiments, where native MS spectra (a, b, c, d, e, and f) are averaged over the respective TIC regions, and the two most common charge states are shown.

Фиг. 27 демонстрирует количественное исследование, проведенное согласно типовым вариантам осуществления с применением гомодимеров, добавленных к bsAb2 в серийно разведенных известных соотношениях (серая линия и отмеченные значения на левой панели), а также показаны измеренные отношения H2L2 гомодимера и H*2L2 гомодимера в bsAb2 на основе интенсивности XIC четырех наиболее распространенных зарядовых состояний в необработанном масс-спектре (относительное содержание каждого гомодимера 0,1% как пример, показанный на правой панели).Fig. 27 shows a quantitative assay performed according to exemplary embodiments using homodimers added to bsAb2 at serially diluted known ratios (gray line and marked values in left panel) and shows measured ratios of H2L2 homodimer and H*2L2 homodimer in bsAb2 based on intensity XIC of the four most common charge states in the raw mass spectrum (0.1% relative abundance of each homodimer as an example shown in the right panel).

Подробное описаниеDetailed description

Примеси в биофармацевтических препаратах могут вызывать изменения, которые потенциально могут повлиять на эффективность, клиренс, безопасность и иммуногенность желаемого продукта. Например, окисление боковых цепей метионина и триптофана может влиять на связывание антител с Fc рецепторами и антигенами (Bertolotti-Ciarlet et al., Mol. Immunol. (2009), 46:1878-1882; Pan et al., Protein Sci. (2009), 18:424-433; Wei et al., Anal. Chem. (2007), 79:2797-2805; и Wang et al., Mol. Immunol. (2011), 48:860-866).Impurities in biopharmaceuticals can cause changes that could potentially affect the efficacy, clearance, safety, and immunogenicity of the desired product. For example, oxidation of methionine and tryptophan side chains can affect antibody binding to Fc receptors and antigens (Bertolotti-Ciarlet et al., Mol. Immunol. (2009), 46:1878-1882; Pan et al., Protein Sci. (2009 ), 18:424-433; Wei et al., Anal. Chem. (2007), 79:2797-2805; and Wang et al., Mol. Immunol. (2011), 48:860-866).

Традиционные анализы чистоты антител на основе разделения, такие как методы на основе электрофореза и высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ), не характеризуются разрешением, необходимым для отличия этих примесей от желаемого продукта. Картирование пептидов с помощью обращенно-фазовой жидкостной хроматографии (RPLC - англ.: reverse phase liquid chromatography) в сочетании с масс-спектрометрией, применяемой для мониторинга РТМ, имеет некоторые ограничения, поскольку процесс подготовки образца для RP-LC-MS является длительным, а в некоторых случаях хроматографические условия, такие как высокая температура, органические растворители, а кислое значение pH может вызвать артефакты окисления.Traditional separation-based antibody purity assays, such as electrophoresis and high performance liquid chromatography (HPLC) methods, do not have the resolution necessary to distinguish these impurities from the desired product. Peptide mapping using reverse phase liquid chromatography (RPLC) in combination with mass spectrometry used for RTM monitoring has some limitations because sample preparation for RP-LC-MS is lengthy and in some cases, chromatographic conditions such as high temperature, organic solvents, and acidic pH can cause oxidation artifacts.

Кроме того, некоторые методы эксклюзионной хроматографии или ионообменной хроматографии также могут применяться для отделения примесей от желаемого продукта. Отделенные примеси и желаемый продукт можно дополнительно проанализировать с помощью масс-спектрометра. Однако подвижная фаза из колонки для эксклюзионной хроматографии или ионообменной хроматографии не может быть напрямую введена в масс-спектрометр и требует дополнительных этапов, включая замену подвижной фазы (см. фиг. 1).In addition, some size exclusion chromatography or ion exchange chromatography techniques can also be used to separate impurities from the desired product. The separated impurities and the desired product can be further analyzed with a mass spectrometer. However, the mobile phase from a size exclusion chromatography or ion exchange chromatography column cannot be directly injected into the mass spectrometer and requires additional steps including replacement of the mobile phase (see FIG. 1).

Принимая во внимание ограничения существующих методов, был разработан эффективный и действенный способ идентификации и количественного определения примесей с применением новой системы эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом и масс-спектрометрии, как описано в данном документе. Система эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом и масс-спектрометрии улучшает чувствительность и способность количественного определения примесей, присутствующих на очень низких уровнях, благодаря эффективному разделению в смешанном режиме и чувствительному онлайн MS-детектированию, чего нельзя достичь с помощью других типовых анализов.Taking into account the limitations of existing methods, an efficient and effective method for the identification and quantification of impurities was developed using a new system of mixed mode size exclusion chromatography and mass spectrometry, as described in this document. The Mixed Mode Size Exclusion Chromatography and Mass Spectrometry system improves sensitivity and the ability to quantify impurities present at very low levels through efficient mixed mode separations and sensitive online MS detection that cannot be achieved with other generic assays.

Если не указано иное, все технические и научные термины, используемые в настоящем документе, имеют то же значение, которое обычно понимается специалистом обычной квалификации в области, к которой принадлежит это изобретение. Хотя любые способы и материалы, подобные или эквивалентные описанным в данном документе, могут применяться на практике или при тестировании, в данном документе описаны конкретные способы и материалы. Все упомянутые публикации включены в настоящее описание посредством ссылки.Unless otherwise indicated, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as generally understood by a person of ordinary skill in the field to which this invention belongs. While any methods and materials similar or equivalent to those described herein may be practiced or tested, specific methods and materials are described herein. All publications mentioned are incorporated herein by reference.

Употребляемый в единственном числе термин следует понимать как означающий по меньшей мере один; а термины около и приблизительно следует понимать как допускающие стандартную вариацию, понятную специалистам в данной области техники; и в тех случаях, когда приведены диапазоны, также включены конечные точки.When used in the singular, the term is to be understood as meaning at least one; and the terms about and approximately should be understood as allowing for standard variation understood by those skilled in the art; and where ranges are given, endpoints are also included.

Целевой белок.target protein.

Биофармацевтические продукты должны демонстрировать высокий уровень активности, чистоты и низкий уровень структурной гетерогенности. Структурная гетерогенность часто влияет на биоактивность и эффективность лекарственного препарата. Следовательно, характеризация и количественная оценка терапевтического белка и/или примесей важны при разработке фармацевтических препаратов. Структурная гетерогенность в белке может возникать в результате посттрансляционных модификаций, а также присущих им химических модификаций во время изготовления и при определенных условиях хранения. Для белков, производимых в биотехнологической промышленности, могут потребоваться дополнительные методы разделения как для очистки целевого белка, так и для получения точной картины качества конечного продукта. Комплексность продукта исключает применение простых одномерных стратегийBiopharmaceutical products must exhibit a high level of potency, purity, and a low level of structural heterogeneity. Structural heterogeneity often affects the bioactivity and efficacy of a drug. Therefore, the characterization and quantification of a therapeutic protein and/or impurities is important in the development of pharmaceuticals. Structural heterogeneity in a protein can result from post-translational modifications, as well as their inherent chemical modifications during manufacture and under certain storage conditions. For proteins produced in the biotechnology industry, additional separation methods may be required both to purify the target protein and to obtain an accurate picture of the quality of the final product. The complexity of the product excludes the use of simple one-dimensional strategies

- 7 042991 разделения. Следовательно, необходим точный и эффективный способ обнаружения и/или количественного определения терапевтического белка и/или примесей.- 7 042991 separation. Therefore, an accurate and efficient method for detecting and/or quantifying therapeutic protein and/or impurities is needed.

В некоторых типовых вариантах осуществления в настоящем изобретении предлагается способ количественной оценки и/или обнаружения белка и/или примеси в образце.In some exemplary embodiments, the present invention provides a method for quantifying and/or detecting a protein and/or contaminant in a sample.

В данном контексте термин белок включает любой аминокислотный полимер, имеющий ковалентно связанные амидные связи. Белки содержат одну или большее количество полимерных цепей аминокислот, в общем случае известных в данной области техники как полипептиды. Полипептид относится к полимеру, состоящему из аминокислотных остатков, родственных встречающимся в природе структурным вариантам и его синтетическим не встречающимся в природе аналогам, связанным пептидными связями, родственных встречающимся в природе структурным вариантам и их синтетическим не встречающимся в природе аналогам. Синтетические пептиды или полипептиды относятся к не встречающемуся в природе пептиду или полипептиду. Синтетические пептиды или полипептиды можно синтезировать, например, с помощью автоматического синтезатора полипептидов. Специалистам в данной области техники известны различные способы твердофазного синтеза пептидов. Белок может содержать один или множество полипептидов с образованием единой функционирующей биомолекулы. Белок может включать любой из биотерапевтических белков, рекомбинантных белков, применяемых в исследованиях или терапии, белков-ловушек и других слитых с химерным Fc-рецептором белков, химерных белков, антител, моноклональных антител, поликлональных антител, человеческих антител и биспецифических антител. В другом типовом аспекте белок может включать фрагменты антител, нанотела, химеры рекомбинантных антител, цитокины, хемокины, пептидные гормоны и т.п. Белки могут быть получены с помощью систем продуцирования на основе рекомбинантных клеток, таких как бакуловирусная система насекомых, дрожжевые системы (например, Pichia sp.), системы млекопитающих (например, клетки CHO и производные СНО, такие как клетки CHO-K1). Для ознакомления с недавним обзором, в котором обсуждаются биотерапевтические белки и их продуцирование, см. Ghaderi et al., Production platforms for biotherapeutic glycoproteins, Occurrence, impact, and challenges of non-human sialylation (Biotechnol. Genet. Eng. Rev. (2012), 147-75). В некоторых вариантах осуществления белки содержат модификации, аддукты и другие ковалентно связанные фрагменты. Эти модификации, аддукты и фрагменты включают, например, авидин, стрептавидин, биотин, гликаны (например, N-ацетилгалактозамин, галактозу, нейраминовую кислоту, N-ацетилглюкозамин, фукозу, маннозу и другие моносахариды), ПЭГ, полигистидин, белок FLAGtag, белок, связывающий мальтозу (МВР - англ.: maltose binding protein), хитинсвязывающий белок (СВР - англ.: chitin binding protein), глутатион-S-трансферазу (GST - англ.: glutathione-S-transferase), myc-эпитоп, флуоресцентные метки, а также другие красители и т.п. Белки можно классифицировать на основе состава и растворимости, и, таким образом, они могут включать простые белки, такие как глобулярные белки и волокнистые белки;In this context, the term protein includes any amino acid polymer having covalently linked amide bonds. Proteins contain one or more polymeric chains of amino acids, generally known in the art as polypeptides. A polypeptide refers to a polymer composed of amino acid residues related to naturally occurring structural variants and its synthetic non-natural counterparts linked by peptide bonds, related to naturally occurring structural variants and their synthetic non-natural counterparts. Synthetic peptides or polypeptides refer to a non-naturally occurring peptide or polypeptide. Synthetic peptides or polypeptides can be synthesized, for example, using an automatic polypeptide synthesizer. Those skilled in the art are aware of various methods for solid phase peptide synthesis. A protein may contain one or multiple polypeptides to form a single functioning biomolecule. The protein may include any of biotherapeutic proteins, recombinant proteins used in research or therapy, decoy proteins and other chimeric Fc receptor fusion proteins, chimeric proteins, antibodies, monoclonal antibodies, polyclonal antibodies, human antibodies, and bispecific antibodies. In another exemplary aspect, a protein may include antibody fragments, nanobodies, recombinant antibody chimeras, cytokines, chemokines, peptide hormones, and the like. Proteins can be produced using recombinant cell based production systems such as the insect baculovirus system, yeast systems (eg Pichia sp.), mammalian systems (eg CHO cells and CHO derivatives such as CHO-K1 cells). For a recent review discussing biotherapeutic proteins and their production, see Ghaderi et al., Production platforms for biotherapeutic glycoproteins, Occurrence, impact, and challenges of non-human sialylation (Biotechnol. Genet. Eng. Rev. (2012 ), 147-75). In some embodiments, proteins contain modifications, adducts, and other covalently linked moieties. These modifications, adducts, and fragments include, for example, avidin, streptavidin, biotin, glycans (e.g., N-acetylgalactosamine, galactose, neuraminic acid, N-acetylglucosamine, fucose, mannose, and other monosaccharides), PEG, polyhistidine, FLAGtag protein, protein, maltose binding protein (MBP), chitin binding protein (CBP), glutathione-S-transferase (GST), myc-epitope, fluorescent labels , as well as other dyes, etc. Proteins can be classified based on composition and solubility and thus can include simple proteins such as globular proteins and fibrous proteins;

конъюгированные белки, такие как нуклеопротеины, гликопротеины, мукопротеины, хромопротеины, фосфопротеины, металлопротеины и липопротеины; и производные белки, такие как первичные производные белки и вторичные производные белки.conjugated proteins such as nucleoproteins, glycoproteins, mucoproteins, chromoproteins, phosphoproteins, metalloproteins and lipoproteins; and derived proteins such as primary derived proteins and secondary derived proteins.

В некоторых типовых вариантах осуществления белок может представлять собой антитело, биспецифическое антитело, мультиспецифическое антитело, фрагмент антитела, моноклональное антитело или их комбинации.In some exemplary embodiments, the protein may be an antibody, a bispecific antibody, a multispecific antibody, an antibody fragment, a monoclonal antibody, or combinations thereof.

В данном контексте термин антитело включает молекулы иммуноглобулина, содержащие четыре полипептидных цепи, две тяжелые (Н) цепи и две легкие (L) цепи, соединенные дисульфидными связями, а также их мультимеры (например, IgM). Каждая тяжелая цепь содержит вариабельную область тяжелой цепи (сокращенно обозначаемую в данном документе как HCVR или VH) и константную область тяжелой цепи. Константная область тяжелой цепи включает три домена: CH1, CH2 и CH3. Каждая легкая цепь содержит вариабельную область легкой цепи (сокращенно обозначаемую в данном документе как LCVR или VL) и константную область легкой цепи. Константная область легкой цепи содержит только один домен (CL1). Области VH и VL могут быть дополнительно подразделены на области гипервариабельности, называемые определяющими комплементарность областями (CDR), перемежающиеся более консервативными областями, называемыми каркасными областями (FR). Каждая VH и VL состоит из трех CDR и четырех FR, расположенных от аминоконца к карбоксиконцу в следующем порядке: FR1, CDR1, FR2, CDR2, FR3, CDR3, FR4. В различных вариантах осуществления настоящего изобретения FR антитела к big-ET-1 (или его антигенсвязывающей части) могут быть идентичны последовательностям зародышевой линии человека или могут быть модифицированы естественным или искусственным путем. Консенсусная аминокислотная последовательность может быть определена на основе параллельного анализа двух или большего количества CDR. В данном контексте термин антитело также включает антигенсвязывающие фрагменты полноразмерных молекул антитела. Термины антигенсвязывающая часть антитела, антигенсвязывающий фрагмент антитела и т.п., применяемые в данном документе, включают любой встречающийся в природе, ферментативно получаемый, синтетический или генноинженерный полипептид или гликопротеин, который специфически связывает антиген с образованием комплекса. Антигенсвязывающие фрагменты антитела могут быть получены, например, из молекул полного антитела с применением любых пригодных стандартных методик, таких как протеолитическое рас- 8 042991 щепление или методы рекомбинантной ДНК и генной инженерии, включающие манипулирование и экспрессию ДНК, кодирующей вариабельные и необязательно константные домены антитела. Такая ДНК известна и/или легко доступна, например, из коммерческих источников, библиотек ДНК (включая, например, библиотеки фаг-антитело) или может быть синтезирована. ДНК может быть секвенирована и обработана химически или с применением методов молекулярной биологии, например, для упорядочивания одного или большего количества вариабельных и/или константных доменов в пригодную конфигурацию или для введения кодонов, создания остатков цистеина, модификации, добавления или удаления аминокислот и т.д.In this context, the term antibody includes immunoglobulin molecules containing four polypeptide chains, two heavy (H) chains and two light (L) chains connected by disulfide bonds, as well as their multimers (eg, IgM). Each heavy chain contains a heavy chain variable region (abbreviated herein as HCVR or VH) and a heavy chain constant region. The heavy chain constant region includes three domains: CH1, CH2, and C H 3. Each light chain contains a light chain variable region (abbreviated herein as LCVR or VL) and a light chain constant region. The light chain constant region contains only one domain (C L 1). The V H and V L regions can be further subdivided into regions of hypervariability called complementarity determining regions (CDRs) interspersed with more conserved regions called framework regions (FRs). Each V H and V L consists of three CDRs and four FRs, arranged from amino to carboxy in the following order: FR1, CDR1, FR2, CDR2, FR3, CDR3, FR4. In various embodiments, the anti-big-ET-1 FR antibodies (or antigen-binding portion thereof) may be identical to human germline sequences or may be naturally or artificially modified. The consensus amino acid sequence can be determined based on parallel analysis of two or more CDRs. As used herein, the term antibody also includes antigen-binding fragments of full-length antibody molecules. The terms antigen-binding portion of an antibody, antigen-binding fragment of an antibody, and the like as used herein include any naturally occurring, enzymatically produced, synthetic, or engineered polypeptide or glycoprotein that specifically binds an antigen to form a complex. Antigen-binding fragments of an antibody can be generated, for example, from whole antibody molecules using any suitable standard techniques such as proteolytic cleavage or recombinant DNA and genetic engineering techniques involving the manipulation and expression of DNA encoding the variable and optionally constant domains of the antibody. Such DNA is known and/or readily available, for example from commercial sources, DNA libraries (including, for example, phage-antibody libraries), or can be synthesized. DNA can be sequenced and processed chemically or using molecular biology techniques, for example, to arrange one or more variable and/or constant domains into a usable configuration, or to introduce codons, create cysteine residues, modify, add or remove amino acids, etc. .

В данном контексте фрагмент антитела включает часть интактного антитела, такую как антигенсвязывающая или вариабельная область интактного антитела. Примеры фрагментов антител включают, помимо прочего, фрагмент Fab, фрагмент Fab', фрагмент F(ab')2, фрагмент scFv, фрагмент Fv, диатело dsFv, фрагмент dAb, фрагмент Fd', фрагмент Fd и выделенную область, определяющую комплементарность (CDR), а также тритела, тетратела, линейные антитела, молекулы одноцепочечных антител и мультиспецифические антитела, образованные из фрагментов антител. Фрагменты Fv представляют собой комбинацию вариабельных областей тяжелой и легкой цепей иммуноглобулина, а белки ScFv представляют собой рекомбинантные одноцепочечные полипептидные молекулы, в которых вариабельные области легкой и тяжелой цепей иммуноглобулина соединены пептидным линкером. В некоторых типовых вариантах осуществления, фрагмент антитела содержит достаточную аминокислотную последовательность родительского антитела, фрагментом которого он является, который связывается с тем же антигеном, что и исходное антитело; в некоторых типовых вариантах осуществления, фрагмент связывается с антигеном с аффинностью, сравнимой с аффинностью родительского антитела, и/или конкурирует с родительским антителом за связывание с антигеном. Фрагмент антитела можно получить любым способом. Например, фрагмент антитела может быть получен ферментативным или химически путем фрагментации интактного антитела и/или фрагмент антитела может быть получен рекомбинантно из гена, кодирующего частичную последовательность антитела. В альтернативном или дополнительном варианте фрагмент антитела может быть полностью или частично получен синтетическим путем. Фрагмент антитела может необязательно включать одноцепочечный фрагмент антитела. В альтернативном или дополнительном варианте фрагмент антитела может включать множество цепей, которые связаны вместе, например, дисульфидными связями. Фрагмент антитела может необязательно включать мультимолекулярный комплекс. Функциональный фрагмент антитела обычно содержит по меньшей мере около 50 аминокислот и более типично содержит по меньшей мере около 200 аминокислот.In this context, an antibody fragment includes a portion of an intact antibody, such as the antigen-binding or variable region of an intact antibody. Examples of antibody fragments include, but are not limited to, Fab fragment, Fab' fragment, F(ab') 2 fragment, scFv fragment, Fv fragment, dsFv diabody, dAb fragment, Fd' fragment, Fd fragment, and complementarity determining region (CDR) , as well as tribodies, tetrabodies, linear antibodies, single-chain antibody molecules, and multispecific antibodies formed from antibody fragments. Fv fragments are a combination of immunoglobulin heavy and light chain variable regions, and ScFv proteins are recombinant single chain polypeptide molecules in which the immunoglobulin light and heavy chain variable regions are connected by a peptide linker. In some exemplary embodiments, an antibody fragment contains sufficient amino acid sequence of the parent antibody of which it is a fragment that binds to the same antigen as the parent antibody; in some exemplary embodiments, the fragment binds to the antigen with an affinity comparable to that of the parent antibody and/or competes with the parent antibody for binding to the antigen. The antibody fragment can be obtained by any method. For example, an antibody fragment can be obtained enzymatically or chemically by fragmentation of an intact antibody and/or an antibody fragment can be obtained recombinantly from a gene encoding a partial antibody sequence. In an alternative or additional embodiment, the antibody fragment may be wholly or partially obtained synthetically. An antibody fragment may optionally include a single chain antibody fragment. In an alternative or additional embodiment, an antibody fragment may include multiple chains that are linked together, for example, by disulfide bonds. An antibody fragment may optionally include a multimolecular complex. A functional antibody fragment typically contains at least about 50 amino acids, and more typically contains at least about 200 amino acids.

Фраза биспецифическое антитело включает антитело, способное избирательно связывать два или большее количество эпитопов. Биспецифические антитела обычно содержат две разные тяжелые цепи, причем каждая тяжелая цепь специфически связывает другой эпитоп либо с двумя разными молекулами (например, антигенами), либо с одной и той же молекулой (например, с одним и тем же антигеном). Если биспецифическое антитело способно селективно связывать два разных эпитопа (первый эпитоп и второй эпитоп), аффинность первой тяжелой цепи к первому эпитопу обычно будет по меньшей мере на одиндва, три или четыре порядка величины ниже, чем аффинность первой тяжелой цепи ко второму эпитопу и наоборот. Эпитопы, распознаваемые биспецифическим антителом, могут быть на одной или разных мишенях (например, на том же или другом белке). Биспецифические антитела могут быть получены, например, путем объединения тяжелых цепей, распознающих разные эпитопы одного и того же антигена. Например, последовательности нуклеиновой кислоты, кодирующие вариабельные последовательности тяжелой цепи, которые распознают разные эпитопы одного и того же антигена, могут быть слиты с последовательностями нуклеиновой кислоты, кодирующими разные константные области тяжелой цепи, и такие последовательности могут быть экспрессированы в клетке, которая экспрессирует легкую цепь иммуноглобулина. Типовое биспецифическое антитело имеет две тяжелые цепи, каждая из которых имеет три CDR тяжелой цепи, за которыми следуют домен CH1, шарнир, домен CH2 и домен CH3, а также легкую цепь иммуноглобулина, которая либо не придает антигенсвязывающей специфичности, но может ассоциироваться с каждой тяжелой цепью, или которая может ассоциироваться с каждой тяжелой цепью и которая может связывать один или большее количество эпитопов, связанных антигенсвязывающими областями тяжелой цепи, или которая может ассоциироваться с каждой тяжелой цепью и обеспечивать связывание одной или обеих тяжелых цепей с одним или обоими эпитопами. BsAb можно разделить на два основных класса: те, которые содержат Fc-область (IgG-подобную), и те, у которых отсутствует Fc-область, причем последняя обычно меньше, чем IgG и IgG-подобные биспецифические молекулы, содержащие Fc. IgG-подобные bsAb могут иметь разные форматы, такие как, помимо прочего, триомаб, выступы-во-впадины IgG (kih IgG), crossMab, orth-Fab IgG, двойные вариабельные домены Ig (DVD-Ig), два в одном или двойного действия Fab (DAF), IgG-одноцепочечный Fv (IgG-scFv) или κλ-тела. He-IgGподобные различные форматы включают тандемные scFv, формат диатела, одноцепочечные диатела, тандемные диатела (TandAb), переориентирующуюся молекулу с двойной аффинностью (DART), DART-Fc, нанотела или антитела, продуцируемые методом стыковка-и-замок (dock-and-lock - DNL) метод. Fan et al. и Kontermann и Brinkmann представляют подробный обзор биспецифических антител (Fan et al., Bispecific antibodies and their applications, J. Hematol. Oncol. (2015), 8:130; Kontermann and Brinkmann, BispecificThe phrase bespecifically antibody includes an antibody capable of selectively binding two or more epitopes. Bispecific antibodies typically contain two different heavy chains, with each heavy chain specifically binding a different epitope to either two different molecules (eg, antigens) or the same molecule (eg, the same antigen). If the bispecific antibody is capable of selectively binding two different epitopes (a first epitope and a second epitope), the affinity of the first heavy chain for the first epitope will typically be at least one, two, three, or four orders of magnitude lower than the affinity of the first heavy chain for the second epitope, and vice versa. Epitopes recognized by a bispecific antibody may be on the same or different targets (eg, on the same or different protein). Bispecific antibodies can be obtained, for example, by combining heavy chains that recognize different epitopes of the same antigen. For example, nucleic acid sequences encoding heavy chain variable sequences that recognize different epitopes of the same antigen can be fused to nucleic acid sequences encoding different heavy chain constant regions, and such sequences can be expressed in a cell that expresses a light chain. immunoglobulin. A typical bispecific antibody has two heavy chains, each with three heavy chain CDRs followed by a CH1 domain, a hinge, a CH2 domain, and a CH3 domain, and an immunoglobulin light chain, which either does not confer antigen-binding specificity but can be associated with each heavy chain. chain, or which may be associated with each heavy chain and which may bind one or more epitopes linked by antigen-binding regions of the heavy chain, or which may be associated with each heavy chain and which may bind one or both heavy chains to one or both epitopes. BsAbs can be divided into two main classes: those containing an Fc region (IgG-like) and those lacking an Fc region, the latter typically being smaller than IgG and IgG-like Fc-containing bispecific molecules. IgG-like bsAbs can come in a variety of formats, such as, but not limited to, triomab, IgG ridge-in-gap (kih IgG), crossMab, orth-Fab IgG, Ig double variable domains (DVD-Ig), two-in-one, or dual Fab (DAF), IgG-single-chain Fv (IgG-scFv) or κλ-body actions. He-IgG-like different formats include tandem scFv, diabody format, single chain diabodies, tandem diabodies (TandAb), dual affinity reorienting molecule (DART), DART-Fc, nanobodies or dock-and-lock antibodies. lock - DNL) method. Fan et al. and Kontermann and Brinkmann provide a detailed overview of bispecific antibodies (Fan et al., Bispecific antibodies and their applications, J. Hematol. Oncol. (2015), 8:130; Kontermann and Brinkmann, Bispecific

- 9 042991 antibodies, Drug Discov., Today (2015), 20:838-847). Способы получения BsAb не ограничиваются квадромной технологией, основанной на соматическом слиянии двух разных линий гибридомных клеток, химической конъюгации, которая включает химические перекрестные линкеры, и генетических подходах с применением технологии рекомбинантной ДНК. Примеры bsAb включают те, которые описаны в следующих патентных заявках, полностью включенных в данный документ посредством ссылки: заявке на патент США № 8586713, поданной 25 июня 2010 г.; заявке на публикацию патента США № 2013/0045492, поданной 5 июня 2012 г; заявке на патент США № 9657102, поданной 19 сентября 2013 г; заявке на публикацию патента США № 2016/0024147, поданной 24 июля 2015 г.; заявке на публикацию патента США № 2018/0112001, поданной 22 сентября 2017 г.; заявке на публикацию патента США № 2018/0104357, поданной 22 сентября 2017 г.; заявке на публикацию патента США № 2017/0174779, поданной 21 декабря 2016 г.; заявке на публикацию патента США № 2017/0174781, поданной 21 декабря 2016 г; заявке на патент США № 10179819, поданной 29 июля 2016 г.; и заявке на публикацию патента США № 2018/0134794, поданной 15 ноября 2017 г. Низкие уровни гомодимерных примесей могут присутствовать на нескольких этапах изготовления биспецифических антител. Обнаружение таких гомодимерных примесей может быть затруднительным при выполнении анализа массы исходного вещества изза низкого содержания примесей гомодимера и коэлюирования этих примесей с основными видами при выполнении обычного метода жидкостной хроматографии (как продемонстрировано на фиг. 2).- 9 042991 antibodies, Drug Discov., Today (2015), 20:838-847). Methods for producing BsAb are not limited to quadroma technology based on somatic fusion of two different hybridoma cell lines, chemical conjugation that includes chemical crosslinkers, and genetic approaches using recombinant DNA technology. Examples of bsAbs include those described in the following patent applications incorporated herein by reference in their entirety: US Patent Application No. 8,586,713, filed June 25, 2010; US Patent Publication Application No. 2013/0045492, filed June 5, 2012; U.S. Patent Application No. 9,657,102, filed September 19, 2013; U.S. Patent Publication Application No. 2016/0024147, filed July 24, 2015; U.S. Patent Publication Application No. 2018/0112001, filed September 22, 2017; U.S. Patent Publication Application No. 2018/0104357, filed September 22, 2017; U.S. Patent Publication Application No. 2017/0174779, filed December 21, 2016; U.S. Patent Publication Application No. 2017/0174781, filed December 21, 2016; U.S. Patent Application No. 10179819, filed July 29, 2016; and U.S. Publication Application No. 2018/0134794, filed November 15, 2017. Low levels of homodimeric impurities may be present at several steps in the manufacture of bispecific antibodies. Detection of such homodimeric impurities can be difficult when performing mass analysis of the starting material due to the low content of homodimer impurities and the coeluting of these impurities with the main species when performing a conventional liquid chromatography method (as demonstrated in Fig. 2).

Терапевтические биспецифические антитела (bsAb) могут одновременно связываться с двумя различными мишенями и обещают достижение повышенной терапевтической эффективности, предлагая двойную функциональность или новые механизмы действия (Marie Godar et al., Therapeutic bispecific antibody formats: a patent applications review (1994-2017), 28, Expert opinion on therapeutic patents, 251-276 (2018)). На сегодняшний день разработано и оценено более 60 биспецифических молекул для лечения различных заболеваний, многие из которых имеют структуру, подобную IgG, благодаря известным преимуществам (стабильность, период полужизни в сыворотке и т.д.) при терапевтическом применении (Christoph Spiess, Qianting Zhai & Paul J. Carter, Alternative molecular formats and therapeutic applications for bispecific antibodies, 67, Molecular Immunology, 95-106 (2015); M.X. Sliwkowski & I. Mellman, Antibody therapeutics in cancer., 341, Science, 1192-1198 (2013); Paul J. Carter, Potent antibody therapeutics by design, 6, Nature Reviews Immunology, 343-357 (2006)). Биспецифические антитела часто продуцируются в одной клетке путем совместной экспрессии различных легких и тяжелых цепей. Впоследствии сборка конструкции bsAb требует правильного спаривания родственных легких и тяжелых цепей, а также гетеродимеризации двух разных полумолекул. К сожалению, этот процесс может также привести к образованию неправильно собранных молекулярных конструкций, таких как моноспецифические молекулы (например, гомодимерные виды). В отличие от других примесей удаление гомодимерных видов посредством последующей очистки может быть сложной задачей, поскольку они часто проявляют очень похожие физико-химические свойства с ожидаемыми продуктами bsAb. Чтобы улучшить точность воспроизведения спаривания полипептидных цепей и, следовательно, способствовать образованию bsAb, в последние годы были разработаны различные стратегии (Shixue Chen et al., Immunoglobulin Gamma-Like Therapeutic Bispecific Antibody Formats for Tumor Therapy, 2019, Journal of immunology research, 1-13 (2019)). Например, во избежание неправильного спаривания между легкой и тяжелой цепями, особенно успешным было применение идентичной легкой цепи для каждого антигенсвязывающего плеча bsAb (A. Margaret Merchant et al., An efficient route to human bispecific IgG, 16, Nature biotechnology, 677-681 (1998)). Кроме того, гетеродимеризация различных тяжелых цепей может быть значительно облегчена с помощью технологии выступы-во-впадины (John B.B., Ridgway, Leonard G. Presta & Paul Carter, 'Knobsinto-holes' engineering of antibody CH3 domains for heavy chain heterodimerization, 9, Protein Engineering, Design and Selection, 617-621 (1996)), при которой специфические мутации конструируются в Fc-части антитела, чтобы способствовать образованию гетеродимера. В альтернативном варианте, модулируя аффинность связывания с белком А посредством аминокислотных замен в Fc-части, bsAb также может быть эффективно выделено из гомодимерных примесей во время этапа очистки белка A (Adam Zwolak et al., Rapid Purification of Human Bispecific Antibodies via Selective Modulation of Protein A Binding, 1, Scientific Reports, 15521 (2017)). Эта стратегия уже успешно реализована для массового изготовления bsAb для клинических исследований (Andrew D. Tustian et al., Development of purification processes for fully human bispecific antibodies based upon modification of protein A binding avidity, 8 mAbs, 828-838 (2016)).Therapeutic bispecific antibodies (bsAbs) can simultaneously bind to two different targets and promise increased therapeutic efficacy, offering dual functionality or novel mechanisms of action (Marie Godar et al., Therapeutic bispecific antibody formats: a patent applications review (1994-2017), 28 , Expert opinion on therapeutic patents, 251-276 (2018)). To date, more than 60 bispecific molecules have been developed and evaluated for the treatment of various diseases, many of which have an IgG-like structure due to known advantages (stability, serum half-life, etc.) in therapeutic applications (Christoph Spiess, Qianting Zhai & Paul J. Carter, Alternative molecular formats and therapeutic applications for bispecific antibodies, 67, Molecular Immunology, 95-106 (2015) M.X. Sliwkowski & I. Mellman, Antibody therapeutics in cancer., 341, Science, 1192-1198 (2013) Paul J. Carter, Potent antibody therapeutics by design, 6, Nature Reviews Immunology, 343-357 (2006)). Bispecific antibodies are often produced in the same cell by co-expression of different light and heavy chains. Subsequently, assembly of the bsAb construct requires proper pairing of cognate light and heavy chains, as well as heterodimerization of the two different hemimolecules. Unfortunately, this process can also lead to misassembled molecular constructs such as monospecific molecules (eg, homodimeric species). Unlike other contaminants, the removal of homodimeric species through subsequent purification can be challenging as they often exhibit very similar physicochemical properties to the expected bsAb products. In order to improve the fidelity of polypeptide chain pairing and therefore promote bsAb formation, various strategies have been developed in recent years (Shixue Chen et al., Immunoglobulin Gamma-Like Therapeutic Bispecific Antibody Formats for Tumor Therapy, 2019, Journal of immunology research, 1- 13 (2019)). For example, to avoid mismatching between light and heavy chains, it has been particularly successful to use an identical light chain for each antigen-binding arm of a bsAb (A. Margaret Merchant et al., An efficient route to human bispecific IgG, 16, Nature biotechnology, 677-681 ( 1998)). In addition, heterodimerization of various heavy chains can be greatly facilitated by the use of ridge-to-cavity technology (John B.B., Ridgway, Leonard G. Presta & Paul Carter, 'Knobsinto-holes' engineering of antibody CH3 domains for heavy chain heterodimerization, 9, Protein Engineering, Design and Selection, 617-621 (1996)), in which specific mutations are engineered in the Fc portion of the antibody to promote heterodimer formation. Alternatively, by modulating protein A binding affinity through amino acid substitutions in the Fc portion, bsAb can also be efficiently isolated from homodimeric contaminants during the protein A purification step (Adam Zwolak et al., Rapid Purification of Human Bispecific Antibodies via Selective Modulation of Protein A Binding, 1, Scientific Reports, 15521 (2017)). This strategy has already been successfully implemented for the mass production of bsAbs for clinical trials (Andrew D. Tustian et al., Development of purification processes for fully human bispecific antibodies based upon modification of protein A binding avidity, 8 mAbs, 828-838 (2016)).

Достижения в области новых форматов bsAb посредством инженерии белков и разработки процессов сделали возможным крупномасштабное изготовление терапевтических bsAb с высокой чистотой. Однако присутствие гомодимерных примесей с низким содержанием в лекарственных препаратах bsAb все еще возможно, и его необходимо регулярно контролировать во время разработки и тестирования высвобождения. Гомодимерные антитела, рассматриваемые как примеси, связанные с лекарственным продуктом, могут быть очень похожи на желаемое bsAb по многим свойствам, что делает их обнаружение и количественное определение уникальной и сложной задачей для современных аналитических способов. Поскольку гомодимерные виды обычно демонстрируют отличительные молекулярные массы по сравнению с соответствующими bsAb, измерение массы на уровне интактного белка с помощью технологий, основанных на LC-MS, было методом выбора для их характеризацииAdvances in new bsAb formats through protein engineering and process development have made it possible to manufacture high purity therapeutic bsAbs on a large scale. However, the presence of low levels of homodimeric impurities in bsAb drugs is still possible and should be routinely monitored during development and release testing. Homodimeric antibodies, considered as impurities associated with the drug product, can be very similar to the desired bsAb in many ways, making their detection and quantification a unique and challenging task for current analytical methods. Because homodimeric species typically exhibit distinctive molecular weights compared to the corresponding bsAbs, mass measurement at the intact protein level using LC-MS based technologies has been the method of choice for their characterization.

- 10 042991 (R. Jeremy Woods et al., LC-MS characterization and purity assessment of a prototype bispecific antibody, 5 MABS 711-722 (2013);- 10 042991 (R. Jeremy Woods et al., LC-MS characterization and purity assessment of a prototype bispecific antibody, 5 MABS 711-722 (2013);

Wolfgang Schaefer et al., Heavy and light chain pairing of bivalent quadroma and knobs-into-holes antibodies analyzed by UHR-ESI-QTOF mass spectrometry, 8 MABS 49-55 (2015); FrankD. Macchi etal., Absolute Quantitation of Intact Recombinant Antibody Product Variants Using Mass Spectrometry, 87 ANALYTICAL CHEMISTRY 10475-10482 (2015);Wolfgang Schaefer et al., Heavy and light chain pairing of bivalent quadroma and knobs-into-holes antibodies analyzed by UHR-ESI-QTOF mass spectrometry, 8 MABS 49-55 (2015); FrankD. Macchi et al., Absolute Quantitation of Intact Recombinant Antibody Product Variants Using Mass Spectrometry, 87 ANALYTICAL CHEMISTRY 10475-10482 (2015);

Luis Schachner et al., Characterization of Chain Pairing Variants ofBispecific IgG Expressed in a Single Host Cell by High-Resolution Native and Denaturing Mass Spectrometry, 88 Analytical Chemistry 12122-12127 (2016); Yiyuan Yin et al., Precise quantification of mixtures of bispecific IgG produced in single host cells by liquid chromatography-Orbitrap highresolution mass spectrometry, 8 MABS 1467-1476 (2016); Chunlei Wang et al., A systematic approach for analysis and characterization of mispairing in bispecific antibodies with asymmetric architecture, 10 MABS 1226-1235 (2018); Markus Haberger et al., Rapid characterization of biotherapeuticproteins by size-exclusion chromatography coupled to native mass spectrometry, 8 MABS 331-339 (2015); Francois Debaene et al., Time Resolved Native Ion-Mobility Mass Spectrometry to Monitor Dynamics of IgG4 Fab Arm Exchange and “Bispecific ” Monoclonal Antibody Formation, 85 Analytical Chemistry 9785-9792 (2013)).Luis Schachner et al., Characterization of Chain Pairing Variants ofBispecific IgG Expressed in a Single Host Cell by High-Resolution Native and Denaturing Mass Spectrometry, 88 Analytical Chemistry 12122-12127 (2016); Yiyuan Yin et al., Precise quantification of mixtures of bispecific IgG produced in single host cells by liquid chromatography-Orbitrap high-resolution mass spectrometry, 8 MABS 1467-1476 (2016); Chunlei Wang et al., A systematic approach for analysis and characterization of mispairing in bispecific antibodies with asymmetric architecture, 10 MABS 1226-1235 (2018); Markus Haberger et al., Rapid characterization of biotherapeutic proteins by size-exclusion chromatography coupled to native mass spectrometry, 8 MABS 331-339 (2015); Francois Debaene et al., Time Resolved Native Ion-Mobility Mass Spectrometry to Monitor Dynamics of IgG4 Fab Arm Exchange and “Bispecific ” Monoclonal Antibody Formation, 85 Analytical Chemistry 9785-9792 (2013)).

Например, несколько лабораторий сообщили об применении обращенно-фазовой хроматографии (RPLC - англ.: reversed phase chromatography) в сочетании с масс-спектрометрией высокого разрешения с определением точной массы (high-resolution accurate-mass - HRAM) для количественного определения гомодимерных примесей в образцах bsAb (Woods et al., 2013, supra; Schachner et al., 2016, выше; Yin et al., 2016, выше). В большинстве этих исследований гомодимерные примеси можно было обнаружить и количественно определить без хроматографического разделения от основных видов bsAb. Действительно, учитывая большой размер (~150 кДа), а также сходство физико-химических свойств, часто может быть сложной задачей достичь достаточного разделения между гомодимерными антителами и bsAb с помощью метода RPLC. В результате методы на основе RPLC-MS часто не обладают чувствительностью при обнаружении гомодимерных видов, присутствующих на низких уровнях (самый низкий зарегистрированный LLOQ составляет ~1% (Schachner et al., 2016, supra; Yin et al., 2016, выше), в основном из-за подавления ионов от коэлюирующих и значительно более многочисленных видов bsAb. Более того, без хроматографического разделения обнаружение гомодимерных видов с молекулярными массами, близкими к bsAb, может быть особенно проблематичным, поскольку вариантные формы bsAb из РТМ (например, +128 Да для С-концевого Lys и +162 для гликирования) или образование аддукции потенциально может помешать анализу. Наконец, в случаях когда хроматографическое разделение между гомодимером и bsAb достигается методом RPLC, количественное определение на основе MS все еще может быть затруднено из-за несоответствия в эффективности ионизации антител, элюируемых с разным временем удерживания в разных композициях растворителей, что требует построения внешней калибровочной кривой с применением добавленных стандартов при проведении количественного анализа (Risto Kostiainen & Tima J. Kauppila, Effect of eluent on the ionization process in liquid chromatography-mass spectrometry, 1216, Journal of chromatography A, 685-699 (2009)). В альтернативном варианте нативная массспектрометрия представляет собой еще один ценный метод анализа интактных белков и интегрирована во многие рутинные аналитические рабочие процессы для оценки гетерогенности моноклональных антител (mAb) (Haberger et al, 2016, выше; Sara Rosati et al., Qualitative and Semi quantitative Analysis of Composite Mixtures of Antibodies by Native Mass Spectrometry, 84 ANALYTICAL CHEMISTRY 7227-7232 (2012); Anthony Ehkirch et al., Hyphenation of size exclusion chromatography to native ion mobility mass spectrometry for the analytical characterization of therapeutic antibodies and related products, 1086 JOURNAL OF CHROMATOGRAPHY В 176-183 (2018); Guillaume Terral, Alain Beck & Sarah Cianferani, Insights from native mass spectrometry and ion mobility-mass spectrometry for antibody and antibody-based product characterization, 1032 JOURNAL OF CHROMATOGRAPHY в 79-90 (2016); Oscar Hernandez-Alb a et al., Native Mass Spectrometry, Ion Mobility, and Collision-Induced Unfolding for Conformational Characterization of IgG4 Monoclonal Antibodies, 90 Analytical Chemistry 8865-8872 (2018)).For example, several laboratories have reported using reversed phase chromatography (RPLC) in combination with high-resolution accurate-mass (HRAM) mass spectrometry to quantify homodimeric impurities in samples. bsAb (Woods et al., 2013, supra; Schachner et al., 2016, supra; Yin et al., 2016, supra). In most of these studies, homodimeric impurities could be detected and quantified without chromatographic separation from the main bsAb species. Indeed, given the large size (~150 kDa) as well as the similarity in physicochemical properties, it can often be challenging to achieve sufficient separation between homodimeric antibodies and bsAbs using the RPLC method. As a result, RPLC-MS-based methods are often not sensitive in detecting homodimeric species present at low levels (lowest reported LLOQ is ~1% (Schachner et al., 2016, supra; Yin et al., 2016, supra), mainly due to suppression of ions from co-eluting and much more numerous bsAb species.Moreover, without chromatographic separation, detection of homodimeric species with molecular weights close to bsAb can be particularly problematic because variant forms of bsAb from PTM (e.g., +128 Da for C-terminal Lys and +162 for glycation) or adduction formation could potentially interfere with the analysis Finally, in cases where chromatographic separation between homodimer and bsAb is achieved by RPLC, MS-based quantitation can still be difficult due to inconsistencies in performance ionization of antibodies eluted with different retention times in different solvent compositions, which requires the construction of an external calibration curve using added standards when performing quantitative analysis (Risto Kostiainen & Tima J. Kauppila, Effect of eluent on the ionization process in liquid chromatography-mass spectrometry, 1216, Journal of chromatography A, 685-699 (2009)). Alternatively, native mass spectrometry is another valuable method for analyzing intact proteins and is integrated into many routine analytical workflows for assessing monoclonal antibody (mAb) heterogeneity (Haberger et al, 2016, supra; Sara Rosati et al., Qualitative and Semi quantitative Analysis of Composite Mixtures of Antibodies by Native Mass Spectrometry, 84 ANALYTICAL CHEMISTRY 7227-7232 (2012); Anthony Ehkirch et al., Hyphenation of size exclusion chromatography to native ion mobility mass spectrometry for the analytical characterization of therapeutic antibodies and related products, 1086 JOURNAL OF CHROMATOGRAPHY B 176-183 (2018); ; Oscar Hernandez-Alb a et al., Native Mass Spectrometry, Ion Mobility, and Collision-Induced Unfolding for Conformational Characterization of IgG4 Monoclonal Antibodies, 90 Analytical Chemistry 8865-8872 (2018)).

Из-за более концентрированного сигнала, генерируемого меньшим количеством зарядовых состояний, нативная MS может иметь улучшенную чувствительность по сравнению с RPLC-MS. Например, Rosati et а1. (выше) сообщили об применении нативной MS для изучения бинарной смеси двух коэкспрессированных антител IgG1. Однако без эффективного хроматографического разделения обнаружение и количественный анализ гомодимерных видов, присутствующих в низких концентрациях, по-прежнему является сложной задачей по тем же причинам, которые обсуждались выше.Due to the more concentrated signal generated by fewer charge states, native MS may have improved sensitivity compared to RPLC-MS. For example, Rosati et al. (above) reported the use of native MS to study a binary mixture of two co-expressed IgG1 antibodies. However, without effective chromatographic separation, detection and quantification of homodimeric species present at low concentrations is still a challenge for the same reasons discussed above.

- 11 042991- 11 042991

На сегодняшний день имеется ограниченное количество сообщений об аналитических методах, основанных на хроматографическом разделении для обнаружения и количественного определения гомодимерных видов в образцах bsAb. Например, посредством хроматографии гидрофобного взаимодействия (HIC - англ.: hydrophobic interaction chromatography) (Wang et al., 2018, выше) или ионообменной хроматографии (IEX - англ.: ion exchange chromatography) (A.F. Labrijn et al., Efficient generation of stable bispecific IgG1 by controlled Fab-arm exchange, 110, Proceedings of the national academy of Sciences, 5145-5150 (2013); Michael J. Gramer et al., Production of stable bispecific IgG1 by controlled Fab-arm exchange, 5 mAbs, 962-973 (2013)) было продемонстрировано, что bsAb отделяется от его гомодимеров, если они имеют достаточно разные значения гидрофобности или изоэлектрической точки (pI) соответственно. Кроме того, последние достижения в технологиях онлайн IEX-нативной MS (Yuetian Yan et al., Ultrasensitive Characterization of Charge Heterogeneity of Therapeutic Monoclonal Antibodies Using Strong Cation Exchange Chromatography Coupled to Native Mass Spectrometry, 90, Analytical Chemistry, 13013-13020 (2018); Florian Fussl et al., Charge Variant Analysis of Monoclonal Antibodies Using Direct Coupled pH Gradient Cation Exchange Chromatography to High-Resolution Native Mass Spectrometry, 90, Analytical Chemistry, 4669-4676 (2018); Aaron O. Bailey et al., Charge variant native mass spectrometry benefits mass precision and dynamic range of monoclonal antibody intact mass analysis, 10 mAbs, 1214-1225 (2018)) обеспечивают эффективный подход для чувствительного обнаружения гомодимерных видов низкого уровня в bsAb. Однако из-за высокого разрешения IEX обычно генерирует сложный профиль заряда для каждого из всех антител на основе гетерогенности их заряда, которые, вероятно, будут перекрываться друг с другом. Более того, количественное определение на основе MS с применением этого подхода может быть затруднено, так как все отдельные формы вариантов заряда каждой молекулы необходимо суммировать для расчета. Кроме того, аналогично подходу на основе RPLC метод IEX использует градиентное элюирование, что, вероятно, поставит под угрозу количественное определение на основе MS из-за различной эффективности ионизации антител, элюируемых в различных условиях растворителя (например, pH или концентрации соли). Недавно для изучения гетерогенности антител был применен метод хроматографии со смешанным режимом на основе SEC (MM-SEC), который разделяет аналиты как по гидродинамическому объему, так и по гидрофобным взаимодействиям с матрицей колонки (Xiaoyu Yang et al., Analysis and purification of IgG4 bispecific antibodies by a mixed-mode chromatography, 484, Analytical Biochemistry, 173-179 (2015); Cintyu Wong, Camille Strachan-Mills & Sudhir Burman, Facile method of quantification for oxidized tryptophan degradants of monoclonal antibody by mixed mode ultra performance liquid chromatography, 1270, Journal of Chromatography A, 153-161 (2012); Jorge Alexander Pavon et al., Analysis of monoclonal antibody oxidation by simple mixed mode chromatography, 1431, Journal of chromatography A, 154-165 (2016)). В сочетании с УФ- или флуоресцентным детектированием метод MM-SEC был успешно применен для относительного количественного определения гомодимерных видов в образце bsAb (Yang et al., 2015, выше). Однако очевидно, что полезность этого метода может быть ограничена случаями, когда гомодимерные виды и bsAb существенно различаются по гидрофобности, так что исходное разделение может быть достигнуто для количественного определения на основе УФ или флуоресценции. Более того, поскольку идентификация гомодимерных видов основывалась исключительно на сопоставлении времени удерживания со стандартами, всегда существовал риск завышения относительной численности, если они элюируются совместно с олигомерными или усеченными формами молекулы bsAb.To date, there are limited reports of analytical methods based on chromatographic separation for the detection and quantification of homodimeric species in bsAb samples. For example, through hydrophobic interaction chromatography (HIC - English: hydrophobic interaction chromatography) (Wang et al., 2018, supra) or ion exchange chromatography (IEX - English: ion exchange chromatography) (A.F. Labrijn et al., Efficient generation of stable bispecific IgG1 by controlled Fab-arm exchange, 110, Proceedings of the national academy of Sciences, 5145-5150 (2013) Michael J. Gramer et al., Production of stable bispecific IgG1 by controlled Fab-arm exchange, 5 mAbs, 962 -973 (2013)) it was demonstrated that bsAb is separated from its homodimers if they have sufficiently different hydrophobicity or isoelectric point (pI) values, respectively. In addition, recent advances in online IEX-native MS technologies (Yuetian Yan et al., Ultrasensitive Characterization of Charge Heterogeneity of Therapeutic Monoclonal Antibodies Using Strong Cation Exchange Chromatography Coupled to Native Mass Spectrometry, 90, Analytical Chemistry, 13013-13020 (2018) Aaron O. Bailey et al., Charge variant native mass spectrometry benefits mass precision and dynamic range of monoclonal antibody intact mass analysis, 10 mAbs, 1214-1225 (2018)) provide an efficient approach for the sensitive detection of low-level homodimeric species in bsAb. However, due to the high resolution, IEX typically generates a complex charge profile for each of all antibodies based on their charge heterogeneity, which is likely to overlap with each other. Moreover, MS-based quantification using this approach can be difficult, as all of the individual charge variant forms of each molecule must be summed for calculation. In addition, similar to the RPLC-based approach, the IEX method uses gradient elution, which is likely to compromise MS-based quantitation due to the different ionization efficiency of antibodies eluted under different solvent conditions (eg, pH or salt concentration). Recently, mixed-mode SEC-based chromatography (MM-SEC) has been applied to study antibody heterogeneity, which separates analytes by both hydrodynamic volume and hydrophobic interactions with the column matrix (Xiaoyu Yang et al., Analysis and purification of IgG4 bispecific antibodies by a mixed-mode chromatography, 484, Analytical Biochemistry, 173-179 (2015) Cintyu Wong, Camille Strachan-Mills & Sudhir Burman, Facile method of quantification for oxidized tryptophan degradants of monoclonal antibody by mixed mode ultra liquid performance chromatography, 1270, Journal of Chromatography A, 153-161 (2012); Jorge Alexander Pavon et al., Analysis of monoclonal antibody oxidation by simple mixed mode chromatography, 1431, Journal of chromatography A, 154-165 (2016)). In combination with UV or fluorescent detection, the MM-SEC method has been successfully applied to the relative quantification of homodimeric species in a bsAb sample (Yang et al., 2015, supra). However, it is clear that the usefulness of this method may be limited to cases where the homodimeric species and bsAb differ substantially in hydrophobicity such that an initial separation can be achieved for UV or fluorescence based quantitation. Moreover, since the identification of homodimeric species was based solely on comparison of retention times with standards, there was always a risk of overestimating the relative abundance if they were co-eluted with oligomeric or truncated forms of the bsAb molecule.

Концепция хроматографии со смешанным режимом с применением колонки SEC берет свое начало из нежелательных вторичных взаимодействий между анализируемыми белками и матрицей колонки. В идеальном варианте SEC должна разделять аналиты белка исключительно на основе их гидродинамического объема. На практике электростатические, гидрофобные и водородные взаимодействия могут вносить вклад в удержание и разделение белков в различной степени в зависимости от матрицы колонки, условий буфера и характеристик белка (Alexandre Goyon et al., Unraveling the mysteries of modern size exclusion chromatography - the way to achieve confident characterization of therapeutic proteins, 1092, Journal of chromatography В, 368-378 (2018); Tsutomu Arakawa et al., The critical role of mobile phase composition in size exclusion chromatography of protein pharmaceuticals, 99, Journal of pharmaceutical sciences, 1674-1692 (2010)). Использование этих вторичных взаимодействий во время SEC-разделения путем надлежащей оптимизации хроматографических условий предоставляет возможности для улучшения разделения антител с аналогичным гидродинамическим объемом, но с различными характеристиками поверхности (например, зарядом и гидрофобностью). При использовании MS-совместимых подвижных фаз онлайн сочетание SEC со смешанным режимом с обнаружением посредством нативной MS (MM-SEC-MS) может иметь много преимуществ по сравнению с методами на основе УФ, включая однозначную идентификацию гомодимерных видов путем точных измерений массы, минимального влияния совместно элюирующих частиц и менее строгих требований к хроматографическому разрешению (Terral et al., 2016, выше; Goyon et al., 2017, выше).The concept of mixed mode chromatography using a SEC column originates from undesirable secondary interactions between the analyzed proteins and the column matrix. Ideally, SEC should separate protein analytes based solely on their hydrodynamic volume. In practice, electrostatic, hydrophobic, and hydrogen interactions can contribute to protein retention and separation to varying degrees depending on column matrix, buffer conditions, and protein characteristics (Alexandre Goyon et al., Unraveling the mysteries of modern size exclusion chromatography - the way to achieve character confidentization of therapeutic proteins, 1092, Journal of chromatography B, 368-378 (2018); Tsutomu Arakawa et al., The critical role of mobile phase composition in size exclusion chromatography of protein pharmaceuticals, 99, Journal of pharmaceutical sciences, 1674- 1692 (2010)). The use of these secondary interactions during SEC separation, by appropriately optimizing chromatographic conditions, provides opportunities to improve the separation of antibodies with similar hydrodynamic volume but different surface characteristics (eg, charge and hydrophobicity). When using MS-compatible online mobile phases, the combination of mixed-mode SEC with native MS detection (MM-SEC-MS) can have many advantages over UV-based methods, including unambiguous identification of homodimeric species through accurate mass measurements, minimal co-influence eluting particles and less stringent chromatographic resolution requirements (Terral et al., 2016, supra; Goyon et al., 2017, supra).

В данном контексте термин мультиспецифическое антитело или Mab относится к антителу со специфичностью связывания по меньшей мере с двумя разными антигенами. Хотя такие молекулы обычно связывают только два антигена (т.е. биспецифические антитела, BsAb), антитела с дополнительной специфичностью, такие как триспецифические антитела и триспецифические KIH, также могут бытьIn this context, the term multispecific antibody or Mab refers to an antibody with binding specificity for at least two different antigens. Although such molecules usually bind only two antigens (i.e., bispecific antibodies, BsAbs), antibodies with additional specificity, such as trispecific antibodies and trispecific KIHs, can also be

- 12 042991 рассмотрены в системе и способа, описанных в данном документе.- 12 042991 discussed in the system and method described in this document.

В данном контексте термин моноклональное антитело не ограничивается антителами, полученными с помощью гибридомной технологии. Моноклональное антитело может быть получено из одного клона, включая любой эукариотический, прокариотический или фаговый клон, любыми способами, доступными или известными в данной области техники. Моноклональные антитела, применимые в соответствии с настоящим описанием, могут быть получены с помощью широкого разнообразия методик, известных в данной области техники, включая применение гибридомных, рекомбинантных технологий и технологий фагового дисплея или их комбинации.In this context, the term monoclonal antibody is not limited to antibodies obtained using hybridoma technology. A monoclonal antibody can be derived from a single clone, including any eukaryotic, prokaryotic, or phage clone, by any means available or known in the art. Monoclonal antibodies useful in accordance with the present description can be obtained using a wide variety of techniques known in the art, including the use of hybridoma, recombinant and phage display technologies, or combinations thereof.

На многих этапах изготовления биофармацевтических препаратов могут образовываться примеси. Примеси, полученные в ходе биотехнологического процесса, может быть очень трудно охарактеризовать и количественно определить, поскольку они часто присутствуют в очень низких количествах и могут представлять собой очень сложные виды или смеси видов. Также может быть очень трудно получить подлинный эталон пиков таких примесей. При этом полная характеризация следовых количеств примеси белка становится трудоемким, длительным и часто очень дорогостоящим процессом. Часто примесь может включать варианты, изоформы, продукты разложения, родственные примеси, технологические примеси, незначительные посттрансляционные модификации, агрегаты или обрезанные фрагменты интактного рекомбинантного белка. Существует почти бесконечное количество возможных примесей, большинство из которых, но не все могут быть известны.Impurities can form during many steps in the manufacture of biopharmaceuticals. Impurities produced during a biotechnological process can be very difficult to characterize and quantify because they are often present in very low amounts and can be very complex species or mixtures of species. It can also be very difficult to obtain a true reference of the peaks of such impurities. In this case, the complete characterization of trace amounts of protein impurities becomes a laborious, lengthy, and often very expensive process. Often, an admixture may include variants, isoforms, degradation products, related impurities, process impurities, minor post-translational modifications, aggregates, or truncated fragments of an intact recombinant protein. There is an almost infinite number of possible impurities, most but not all of which may be known.

В данном контексте термин целевой белок может включать желаемый продукт или примесь либо и то, и другое.As used herein, the term target protein may include the desired product or contaminant, or both.

В данном контексте термин желаемый продукт относится к белку, который имеет желаемую структуру, функцию или профиль эффективности.In this context, the term desired product refers to a protein that has the desired structure, function, or performance profile.

В данном контексте термин примесь может включать любой нежелательный белок, присутствующий в биофармацевтическом продукте. Примеси могут включать технологические примеси и родственные примеси. Кроме того, примесь может иметь известную структуру, частично охарактеризованную или неидентифицированную. Технологические примеси могут быть получены в процессе изготовления и могут включать три основные категории: происходящие из клеточного субстрата, происходящие из клеточной культуры и возникающие в ходе последующих этапов процесса. Примеси, происходящие из клеточного субстрата, включают, помимо прочего, белки, полученные из организма-хозяина, и нуклеиновую кислоту (геномную, векторную или общую ДНК клетки-хозяина). Примеси, происходящие из клеточных культур, включают, помимо прочего, индукторы, антибиотики, сыворотку и другие компоненты среды. Примеси, возникающие в ходе последующих этапов процесса, включают, помимо прочего, ферменты, химические и биохимические процессинговые реагенты (например, цианогенбромид, гуанидин, окислители и восстановители), неорганические соли (например, тяжелые металлы, мышьяк, неметаллические ионы), растворители, носители, лиганды (например, моноклональные антитела) и другие выщелачиваемые агенты. Родственные примеси (например, предшественники, определенные продукты разложения) могут быть молекулярными вариантами, возникающими в процессе изготовления и/или хранения, которые не обладают свойствами, сопоставимыми со свойствами желаемого продукта в отношении активности, эффективности и безопасности. Такие варианты могут потребовать значительных усилий при выделении и характеризации, чтобы идентифицировать тип модификации(ий). Родственные примеси могут включать усеченные формы, модифицированные формы и агрегаты. Усеченные формы образуются гидролитическими ферментами или химическими веществами, которые катализируют расщепление пептидных связей. Модифицированные формы включают, помимо прочего, дезамидированные, изомеризованные, несовпадающие S-S-связанные, окисленные или измененные конъюгированные формы (например, гликозилирование, фосфорилирование). Модифицированные формы могут также включать любую форму посттрансляционной модификации. Агрегаты включают димеры и более высокие количества желаемого продукта (Q6B Specifications: Test Procedures and Acceptance Criteria for Biotechnological/Biological Products, ICH August, 1999, U.S., Dept. of Health and Humans Services).In this context, the term impurity can include any undesirable protein present in a biopharmaceutical product. Impurities may include process impurities and related impurities. In addition, the impurity may have a known structure, partially characterized or unidentified. Process impurities can be generated during the manufacturing process and can fall into three main categories: those originating from the cell substrate, those originating from the cell culture, and those arising from subsequent steps in the process. Impurities derived from the cell substrate include, but are not limited to, proteins derived from the host organism and nucleic acid (genomic, vector or total DNA of the host cell). Impurities originating from cell cultures include, but are not limited to, inducers, antibiotics, serum, and other media components. Impurities generated during subsequent process steps include, but are not limited to, enzymes, chemical and biochemical processing reagents (e.g., cyanogen bromide, guanidine, oxidizing and reducing agents), inorganic salts (e.g., heavy metals, arsenic, non-metal ions), solvents, carriers , ligands (eg, monoclonal antibodies) and other leachable agents. Related impurities (eg, precursors, certain degradation products) may be molecular variants that occur during manufacture and/or storage that do not have properties comparable to those of the desired product in terms of potency, efficacy, and safety. Such variants may require considerable effort in isolation and characterization to identify the type of modification(s). Related impurities may include truncated forms, modified forms, and aggregates. Truncated forms are formed by hydrolytic enzymes or chemicals that catalyze the cleavage of peptide bonds. Modified forms include, but are not limited to, deamidated, isomerized, mismatched S-S-linked, oxidized, or altered conjugated forms (eg, glycosylation, phosphorylation). Modified forms may also include any form of post-translational modification. Aggregates include dimers and higher amounts of the desired product (Q6B Specifications: Test Procedures and Acceptance Criteria for Biotechnological/Biological Products, ICH August, 1999, U.S., Dept. of Health and Humans Services).

В данном контексте общий термин посттрансляционные модификации или РТМ относится к ковалентным модификациям, которым подвергаются полипептиды во время (котрансляционная модификация) или после (посттрансляционная модификация) их рибосомного синтеза. РТМ обычно вводятся определенными ферментами или ферментными путями. Многие из них возникают на участке определенной характерной белковой последовательности (сигнатурной последовательности) внутри белкового каркаса. Зарегистрировано несколько сотен РТМ, и эти модификации неизменно влияют на некоторые аспекты структуры или функции белка (Walsh, G. Proteins (2014), второе издание, опубликованное Wiley and Sons, Ltd., ISBN: 9780470669853). Различные посттрансляционные модификации включают, помимо прочего, расщепление, удлинение N-конца, разложение белка, ацилирование N-конца, биотинилирование (ацилирование остатков лизина биотином), амидирование С-конца, гликозилирование, йодирование, ковалентное присоединение простетических групп, ацетилирование (добавление ацетильной группы, обычно на N-конце белка), алкилирование (добавление алкильной группы (например, метила, этила, пропила) обычно на остатках лизина или аргинина), метилирование, аденилирование, ADP-рибозилирование, ковалентные поперечные связи внутри или между полипептидными цепями, сульфирование, пренилироAs used herein, the general term post-translational modifications or PTMs refers to covalent modifications that polypeptides undergo during (co-translational modification) or after (post-translational modification) their ribosome synthesis. RTMs are usually administered by specific enzymes or enzyme pathways. Many of them occur at the site of a certain characteristic protein sequence (signature sequence) within the protein scaffold. Several hundred RTMs have been documented, and these modifications invariably affect some aspect of protein structure or function (Walsh, G. Proteins (2014), second edition published by Wiley and Sons, Ltd., ISBN: 9780470669853). Various post-translational modifications include, but are not limited to, cleavage, N-terminal extension, protein degradation, N-terminal acylation, biotinylation (acylation of lysine residues with biotin), C-terminal amidation, glycosylation, iodination, covalent attachment of prosthetic groups, acetylation (adding an acetyl group , usually at the N-terminus of a protein), alkylation (addition of an alkyl group (e.g., methyl, ethyl, propyl) usually on lysine or arginine residues), methylation, adenylation, ADP-ribosylation, covalent cross-links within or between polypeptide chains, sulfonation, preniliro

- 13 042991 вание, зависимые от витамина С модификации (гидроксилирование пролина и лизина и карбоксиконцевое амидирование), зависимая от витамина К модификация, при которой витамин К является кофактором при карбоксилировании остатков глутаминовой кислоты, приводящем к образованию γ-карбоксиглутамата (остаток глюкозы), глутамилирование (ковалентное связывание остатков глутаминовой кислоты), глицилирование (ковалентное связывание остатков глицина), гликозилирование (добавление гликозильной группы к аспарагину, гидроксилизину, серину или треонину, в результате чего получают гликопротеин), изопренилирование (добавление изопреноидной группы, такой как фарнезол и геранилгераниол), липоилирование (присоединение липоатной функциональности), фосфопантетеинилирование (добавление 4'-фосфопантетеинильного фрагмента из кофермента А как в жирной кислоте, поликетида, нерибосомного пептида и биосинтеза лейцина), фосфорилирование (добавление фосфатной группы обычно к серину, тирозину, треонину или гистидину) и сульфатирование (добавление сульфатной группы обычно к остатку тирозина). Посттрансляционные модификации, которые изменяют химическую природу аминокислот, включают, помимо прочего, цитруллинирование (превращение аргинина в цитруллин путем деэлиминирования) и дезамидирование (превращение глутамина в глутаминовую кислоту или аспарагина в аспарагиновую кислоту). Посттрансляционные модификации, которые включают структурные изменения, включают, помимо прочего, образование дисульфидных мостиков (ковалентное связывание двух аминокислот цистеина) и протеолитическое расщепление (расщепление белка по пептидной связи). Некоторые посттрансляционные модификации включают добавление других белков или пептидов, таких как ISG-илирование (ковалентное связывание с белком ISG15 (ген, стимулированный интерфероном)), SUMO-илирование (ковалентное связывание с белком SUMO (Малый убиквитинподобный модификатор)) и убиквитинирование (ковалентное связывание с белком убиквитином). См. http://www.uniprot.org/docs/ptmlist для более подробного контролируемого словаря РТМ, рекомендованного UniProt.- 13 042991 vitamin C-dependent modifications (hydroxylation of proline and lysine and carboxy-terminal amidation), vitamin K-dependent modification, in which vitamin K is a cofactor in the carboxylation of glutamic acid residues, leading to the formation of γ-carboxyglutamate (glucose residue), glutamylation (covalent attachment of glutamic acid residues), glycylation (covalent attachment of glycine residues), glycosylation (adding a glycosyl group to asparagine, hydroxylysine, serine or threonine, resulting in a glycoprotein), isoprenylation (adding an isoprenoid group such as farnesol and geranylgeraniol), lipoylation (attachment of a lipoate functionality), phosphopantetheynylation (adding a 4'-phosphopantetheynyl moiety from coenzyme A as in fatty acid, polyketide, nonribosomal peptide and leucine biosynthesis), phosphorylation (adding a phosphate group usually to serine, tyrosine, threonine, or histidine), and sulfation ( addition of a sulfate group, usually to a tyrosine residue). Post-translational modifications that change the chemical nature of amino acids include, but are not limited to, citrullination (the conversion of arginine to citrulline by deelimination) and deamidation (the conversion of glutamine to glutamic acid or asparagine to aspartic acid). Post-translational modifications that include structural changes include, but are not limited to, the formation of disulfide bridges (covalent bonding of two cysteine amino acids) and proteolytic cleavage (cleavage of a protein at a peptide bond). Some post-translational modifications include the addition of other proteins or peptides such as ISGylation (covalent binding to the ISG15 protein (interferon stimulated gene)), SUMOylation (covalent binding to the SUMO (Small Ubiquitin-Like Modifier) protein), and ubiquitination (covalent binding to ubiquitin protein). See http://www.uniprot.org/docs/ptmlist for a more detailed controlled RTM vocabulary recommended by UniProt.

Эксклюзионная хроматография со смешанным режимом.Mixed mode size exclusion chromatography.

В данном контексте термин хроматография относится к процессу, в котором химическая смесь, переносимая жидкостью или газом, может быть разделена на компоненты в результате дифференциального распределения химических соединений, когда они протекают вокруг или над неподвижной жидкой или твердой фазой.As used herein, the term chromatography refers to a process in which a chemical mixture carried by a liquid or gas can be separated into its components as a result of the differential distribution of the chemical compounds as they flow around or over a stationary liquid or solid phase.

В данном контексте термин хроматография со смешанным режимом (ММС) или мультимодальная хроматография включает хроматографический метод, в котором растворенные вещества взаимодействуют с неподвижной фазой посредством более чем одного режима или механизма взаимодействия. ММС можно применять в качестве альтернативы или дополнения к традиционной обращенно-фазовой (RP - англ.: reversed-phased), ионообменной (IEX - англ.: ion exchange) и нормально-фазовой хроматографии (NP - англ.: normal phase). В отличие от хроматографии RP, NP и IEX, в которой гидрофобное взаимодействие, гидрофильное взаимодействие и ионное взаимодействие, соответственно, являются доминирующими режимами взаимодействия, хроматография со смешанным режимом может использовать комбинацию двух или более из этих режимов взаимодействия. Среда для хроматографии со смешанным режимом может обеспечить уникальную селективность, которую невозможно воспроизвести с помощью хроматографии с одним режимом. Хроматография со смешанным режимом также может обеспечить потенциальную экономию затрат и гибкость работы по сравнению с методами, основанными на аффинности.As used herein, the term mixed mode chromatography (MMC) or multimodal chromatography includes a chromatographic technique in which solutes interact with a stationary phase through more than one interaction mode or mechanism. MMS can be used as an alternative or addition to traditional reversed-phase (RP - English: reversed-phased), ion-exchange (IEX - English: ion exchange) and normal-phase chromatography (NP - English: normal phase). Unlike RP, NP, and IEX chromatography, in which hydrophobic interaction, hydrophilic interaction, and ionic interaction, respectively, are the dominant interaction modes, mixed mode chromatography can use a combination of two or more of these interaction modes. A mixed mode chromatography medium can provide unique selectivity that cannot be replicated with single mode chromatography. Mixed mode chromatography can also offer potential cost savings and operational flexibility over affinity based methods.

Фраза эксклюзионная хроматография или SEC или гель-фильтрация включает метод жидкостной колоночной хроматографии, который позволяет сортировать молекулы в растворе по размеру.The phrase size exclusion chromatography or SEC or gel filtration includes a liquid column chromatography technique that allows the molecules in solution to be sorted by size.

В данном контексте термины смола для SEC хроматографии или среда для SEC хроматографии применяются в настоящем документе взаимозаменяемо и могут включать любой вид твердой фазы, применяемой в SEC, которая отделяет примеси от желаемого продукта (например, гомодимерный контаминант для продукта биспецифических антител). Объем смолы, длина и диаметр применяемой колонки, а также динамическая производительность и скорость потока могут зависеть от нескольких параметров, таких как объем обрабатываемой жидкости, концентрация белка в жидкости, которая будет подвергнута процессу по настоящему изобретению, и т.д. Определение этих параметров для каждого этапа находится в пределах уровня квалификации специалиста в данной области техники.As used herein, the terms SEC resin or SEC medium are used interchangeably herein and can include any kind of solid phase used in SEC that separates impurities from the desired product (e.g., a homodimeric contaminant for a bispecific antibody product). The volume of resin, the length and diameter of the column used, and the dynamic performance and flow rate may depend on several parameters such as the volume of fluid being treated, the concentration of protein in the fluid to be subjected to the process of the present invention, and so on. Determination of these parameters for each step is within the skill of the person skilled in the art.

В данном контексте термин эксклюзионная хроматография со смешанным режимом или MM-SEC может включать любой хроматографический метод, который разделяет белки посредством дополнительного взаимодействия, отличного от разделения в зависимости от их размера. Дополнительное или вторичное взаимодействие может использовать один или большее количество из следующих механизмов: анионный обмен, катионный обмен, гидрофобное взаимодействие, гидрофильное взаимодействие, взаимодействие заряд-заряд, водородная связь, пи-пи-связь и аффинность к металлу. Смола для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом может относиться к любому типу твердой фазы, применяемой для MM-SEC разделения. Неограничивающими примерами являются Sepax Zenix SEC-300, Waters ВЕН 300 или Agilent Bio SEC-3.As used herein, the term mixed mode size exclusion chromatography or MM-SEC can include any chromatographic technique that separates proteins through an additional interaction other than size separation. The additional or secondary interaction may use one or more of the following mechanisms: anion exchange, cation exchange, hydrophobic interaction, hydrophilic interaction, charge-charge interaction, hydrogen bond, pi-pi bond, and metal affinity. Mixed mode size exclusion chromatography resin can be any type of solid phase used for MM-SEC separation. Non-limiting examples are Sepax Zenix SEC-300, Waters BEN 300 or Agilent Bio SEC-3.

В данном контексте термин гидрофобная функциональность относится к гидрофобному взаимодействию белка с SEC хроматографической смолой как вторичному взаимодействию. Гидрофобная функциональность также может значительно изменять форму пика, что может оказать заметное влияниеIn this context, the term hydrophobic functionality refers to the hydrophobic interaction of a protein with a SEC chromatographic resin as a secondary interaction. The hydrophobic functionality can also significantly change the shape of the peak, which can have a noticeable effect.

- 14 042991 на разрешающую способность процесса. Гидрофобные взаимодействия наиболее сильны при высокой ионной силе подвижной фазы. Для выбора подвижной фазы с целью включения гидрофобных функциональных групп в смолу различные ионы могут быть расположены в так называемом солюфобном ряду в зависимости от того, способствуют ли они гидрофобным взаимодействиям (эффект высаливания) или нарушают структуру воды (хаотропный эффект) и приводят к ослаблению гидрофобного взаимодействия (как продемонстрировано на фиг. 3). Катионы ранжируются по возрастанию эффекта высаливания в следующем порядке: Ва~; Са++; Mg++; Li+; Cs+; Na+; K+; Rb+; NH4+, тогда как анионы можно проранжировать по возрастанию хаотропного эффекта в следующем порядке: РО-; SO4-; СН3СО2; Cl-; Br-; NO3-; ClC4-; I-; SCN-. В целом сульфаты Na, K или NH4 эффективно способствуют взаимодействию лиганд-белок при HIC. Могут быть составлены соли, влияющие на силу взаимодействия, определяемую следующим соотношением:- 14 042991 for process resolution. Hydrophobic interactions are strongest at high ionic strength of the mobile phase. To select a mobile phase to incorporate hydrophobic functional groups into the resin, different ions can be arranged in the so-called soluphobic row depending on whether they promote hydrophobic interactions (salting out effect) or disrupt the structure of water (chaotropic effect) and lead to a weakening of the hydrophobic interaction. (as shown in Fig. 3). The cations are ranked in ascending order of the salting out effect in the following order: Ba~; Ca ++ ; Mg ++ ; Li + ; Cs + ; Na + ; K + ; Rb + ; NH4 + , while anions can be ranked by increasing chaotropic effect in the following order: RO - ; SO4 - ; CH3CO2; Cl- ; Br- ; NO3 - ; ClC4 - ; I - ; SCN- . In general, Na, K, or NH4 sulfates are effective in promoting ligand-protein interactions in HIC. Salts can be formulated to influence the strength of the interaction, defined by the following relationship:

(NH4)2SO4>Na2SO4>NaCl>NH4Cl>NaBr>NaSCN(NH 4 ) 2 SO 4 >Na 2 SO 4 >NaCl>NH 4 Cl>NaBr>NaSCN

Масс-спектрометрия.Mass spectrometry.

В данном контексте термин масс-спектрометр включает устройство, способное обнаруживать определенные молекулярные частицы и точно измерять их массы. Подразумевается, что термин включает любой молекулярный детектор, в который можно элюировать полипептид или пептид для обнаружения и/или характеризации. Масс-спектрометр может включать три основные части: источник ионов, массанализатор и детектор. Роль источника ионов заключается в создании ионов в газовой фазе. Атомы, молекулы или кластеры аналита могут быть переведены в газовую фазу и ионизированы одновременно (как при ионизации электрораспылением). Выбор источника ионов в значительной мере зависит от области применения.In this context, the term mass spectrometer includes a device capable of detecting certain molecular species and accurately measuring their masses. The term is intended to include any molecular detector into which a polypeptide or peptide can be eluted for detection and/or characterization. A mass spectrometer can include three main parts: an ion source, a mass analyzer, and a detector. The role of the ion source is to create ions in the gas phase. Atoms, molecules or clusters of an analyte can be transferred to the gas phase and ionized simultaneously (as in electrospray ionization). The choice of ion source depends largely on the application.

В данном контексте термин масс-анализатор включает устройство, которое может разделять частицы, т.е. атомы, молекулы или кластеры, в соответствии с их массой. Неограничивающими примерами масс-анализаторов, которые можно применять для быстрого секвенирования белков, являются времяпролетный (TOF - англ.: time-of-flight), магнитный/электрический сектор, квадрупольный масс-фильтр (Q), квадрупольная ионная ловушка (QIT - англ.: quadrupole ion trap), орбитальная ловушка, ионноциклотронный резонанс с преобразованием Фурье (FTICR - англ.: Fourier transform ion cyclotron resonance), а также методика ускорительной масс-спектрометрии (AMS - англ.: accelerator mass spectrometry).In this context, the term mass analyzer includes a device that can separate particles, i.e. atoms, molecules or clusters, according to their mass. Non-limiting examples of mass analyzers that can be used for fast protein sequencing are time-of-flight (TOF), magnetic/electric sector, quadrupole mass filter (Q), quadrupole ion trap (QIT). : quadrupole ion trap), orbital trap, Fourier transform ion cyclotron resonance (FTICR) and accelerator mass spectrometry (AMS).

В данном контексте термин тандемная масс-спектрометрия включает метод, при котором структурную информацию о молекулах образца получают с использованием нескольких этапов отбора и разделения по массам. Предварительным условием является то, что молекулы образца могут быть переведены в газовую фазу и ионизированы в неизменном виде и что можно индуцировать их распад некоторым прогнозируемым и контролируемым образом после первого этапа отбора по массам. Многоэтапная MS/MS или MSn может быть выполнена путем выбора и выделения иона-предшественника (MS2), его фрагментирования, выделения иона первичного фрагмента (MS3), его фрагментирования, выделения вторичного фрагмента (MS4) и т.д. до тех пор, пока можно получить значимую информацию или сигнал фрагментного иона, который поддается обнаружению. Тандемную MS успешно проводили с широким спектром комбинаций анализаторов. Выбор анализаторов для комбинации с целью определенного применения определяется множеством различных факторов, таких как чувствительность, селективность и скорость, а также размером, стоимостью и доступностью. Две основные категории методов тандемной MS - это тандем-в-пространстве и тандем-во-времени, но есть также гибриды, когда анализаторы тандем-во-времени соединяются в пространстве или с анализаторами тандем-в-пространстве.In this context, the term tandem mass spectrometry includes a method in which structural information about the molecules of the sample is obtained using several stages of selection and mass separation. The prerequisite is that the sample molecules can be gas-phased and ionized unchanged and that they can be induced to decay in some predictable and controlled manner after the first mass selection step. Multi-step MS/MS or MS n can be performed by selecting and isolating the precursor ion (MS 2 ), fragmenting it, isolating the primary fragment ion (MS 3 ), fragmenting it, isolating the secondary fragment (MS 4 ), etc. as long as meaningful information or a detectable fragment ion signal can be obtained. Tandem MS has been successfully performed with a wide range of analyzer combinations. The choice of analyzers to combine for a particular application is determined by many different factors such as sensitivity, selectivity and speed, as well as size, cost and availability. The two main categories of tandem MS methods are tandem-in-space and tandem-in-time, but there are also hybrids where tandem-in-time analyzers are coupled in space or to tandem-in-space analyzers.

В некоторых типовых вариантах осуществления масс-спектрометрию можно проводить в естественных условиях.In some exemplary embodiments, mass spectrometry can be performed in vivo.

В данном контексте термин нативные условия, нативная MS или нативная ESI-MS может включать выполнение масс-спектрометрии в условиях, которые сохраняют нековалентные взаимодействия в аналите. Подробную информацию о нативной MS см. в обзоре: Elisabetta Boeri Erba & Carlo Petosa, The emerging role of native mass spectrometry in characterizing the structure and dynamics of macromolecular complexes, 24, Protein Science, 1176-1192 (2015). Некоторые различия между нативной ESI и обычной ESI продемонстрированы в табл. 1 (Нао Zhang et al., Native mass spectrometry ofphotosynthetic pigment-protein complexes, 587, FEBS Letters, 1012-1020 (2013)).As used herein, the term native conditions, native MS, or native ESI-MS may include performing mass spectrometry under conditions that preserve non-covalent interactions in the analyte. For detailed information on native MS, see Elisabetta Boeri Erba & Carlo Petosa, The emerging role of native mass spectrometry in characterizing the structure and dynamics of macromolecular complexes, 24, Protein Science, 1176-1192 (2015). Some of the differences between native ESI and conventional ESI are shown in Table 1. 1 (Nao Zhang et al., Native mass spectrometry ofphotosynthetic pigment-protein complexes, 587, FEBS Letters, 1012-1020 (2013)).

- 15 042991- 15 042991

Таблица 1Table 1

Нативная ESI Native ESI Обычная ESI Regular ESI Раствор образца Sample solution Водный раствор вода, ацетат аммония Aqueous solution water, ammonium acetate Частичный органический раствор вода, муравьиная кислота, ацетонитрил/метанол (pH 1-2) Partial organic solution water, formic acid, acetonitrile/methanol (pH 1-2) Условия распыления Conditions spraying 10-50 нл/мин Напряжение при распылении 0,8-1,5 кВ Температура 20-30 °C 10-50 nl/min Spray voltage 0.8-1.5 kV Temperature 20-30°C 10-50 нл/мин Напряжение при распылении 0,8-1,5 кВ Температура 20-30 °C 10-50 nl/min Spray voltage 0.8-1.5 kV Temperature 20-30°C Обработка солью Salt treatment Обессоливание вне линии Desalination out of line Обессоливание онлайн/оффлайн с помощью RP-HPLC Online/offline desalting with RP-HPLC Концентрация белка Concentration squirrel 1-10 мкМ (комплекс) 1-10 µM (complex) <1 мкМ (субъединица) <1 µM (subunit) Выходная информация Imprint Молекулярная масса белкового комплекса и субъединицы Нековалентные взаимодействия Стехиометрия Структура Molecular mass protein complex and subunits Non-covalent interactions Stoichiometry Structure Молекулярная масса одной субъединицы Molecular weight of one subunits

Типовые варианты осуществления.Exemplary Embodiments.

Описанные в данном документе варианты осуществления представляют собой композиции, способы и системы для быстрой характеризации белков в образце.The embodiments described herein are compositions, methods, and systems for rapidly characterizing proteins in a sample.

В данном контексте термины включать, включает и включающий не следует понимать как ограничивающие и означают содержать, содержит и содержащий соответственно.As used herein, the terms include, includes, and including are not to be understood as limiting, and mean contain, contains, and containing, respectively.

В настоящем изобретении предлагаются способы обнаружения или количественного определения примеси в образце, включающие приведение образца в контакт с хроматографической системой, содержащей смолу для хроматографии со смешанным режимом, промывку смолы для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с применением подвижной фазы для получения элюента, включающего примеси, и обнаружение примеси в элюенте с помощью масс-спектрометра.The present invention provides methods for detecting or quantifying an impurity in a sample, comprising contacting the sample with a chromatography system containing a mixed mode chromatography resin, washing the mixed mode size exclusion chromatography resin using a mobile phase to obtain an eluent containing impurities, and detection of impurities in the eluent using a mass spectrometer.

В настоящем изобретении предлагаются способы обнаружения или количественного определения целевого белка в образце, включающие приведение образца в контакт с хроматографической системой, имеющей смолу для хроматографии со смешанным режимом, промывку смолы для хроматографии со смешанным режимом с применением подвижной фазы для получения элюента, включающего целевой белок, и обнаружение или количественное определение целевого белка в элюенте с помощью массспектрометра.The present invention provides methods for detecting or quantifying a target protein in a sample, comprising contacting the sample with a chromatography system having a mixed mode chromatography resin, washing the mixed mode chromatography resin using a mobile phase to obtain an eluent comprising the target protein, and detecting or quantifying the target protein in the eluent using a mass spectrometer.

В некоторых конкретных типовых вариантах осуществления хроматографическая система может содержать смолу для эксклюзионной хроматографии с дополнительным взаимодействием.In certain specific exemplary embodiments, the chromatography system may comprise a size exclusion chromatography resin with additional interaction.

В некоторых конкретных типовых вариантах осуществления хроматографическая система может содержать смолу для эксклюзионной хроматографии с гидрофобным взаимодействием.In certain specific exemplary embodiments, the chromatography system may comprise a hydrophobic interaction size exclusion chromatography resin.

В некоторых конкретных типовых вариантах осуществления хроматографическая система может содержать смолу для эксклюзионной хроматографии с функцией взаимодействия заряд-заряд.In certain specific exemplary embodiments, the chromatography system may comprise a size exclusion chromatography resin with a charge-charge interaction function.

В некоторых типовых вариантах осуществления способ обнаружения или количественного определения примеси в образце может включать примесь, которая может включать по меньшей мере один нежелательный белок. Примесь(и) может(могут) иметь известную структуру, быть частично охарактеризованной(ыми) или неидентифицированной(ыми).In some exemplary embodiments, a method for detecting or quantifying an impurity in a sample may include an impurity that may include at least one unwanted protein. The impurity(s) may have a known structure, be partially characterized(s) or unidentified(s).

В некоторых типовых вариантах осуществления примесь может быть родственной примесью. Родственная примесь может представлять собой молекулярные варианты, предшественники, продукты разложения, фрагментированный белок, продукт расщепления, агрегаты, форму посттрансляционной модификации или их комбинации.In some exemplary embodiments, the impurity may be a related impurity. A related impurity may be molecular variants, precursors, degradation products, a fragmented protein, a cleavage product, aggregates, a form of post-translational modification, or combinations thereof.

В некоторых типовых вариантах осуществления примесь может быть технологической примесью. Технологическая примесь может включать примеси, полученные в процессе изготовления, т.е. нуклеиновые кислоты и белки клетки-хозяина, антибиотики, сыворотку, другие компоненты среды, ферменты, химические и биохимические процессинговые реагенты, неорганические соли, растворители, носители, лиганды и другие выщелачиваемые вещества, применяемые в производственном процессе.In some exemplary embodiments, the impurity may be a process impurity. Technological impurities may include impurities obtained during the manufacturing process, ie. host cell nucleic acids and proteins, antibiotics, serum, other media components, enzymes, chemical and biochemical processing reagents, inorganic salts, solvents, carriers, ligands, and other leachables used in the manufacturing process.

- 16042991- 16042991

В некоторых типовых вариантах осуществления примесь может представлять собой белок с pI в диапазоне от около 4,5 до около 9,0. В одном аспекте примесь может быть белком с pI около 4,5, околоIn some exemplary embodiments, the impurity may be a protein with a pI ranging from about 4.5 to about 9.0. In one aspect, the impurity may be a protein with a pI of about 4.5, about

5,0, около 5,5, около 5,6, около 5,7, около 5,8, около 5,9, около 6,0, около 6,1 около 6,2, около 6,3, около5.0, about 5.5, about 5.6, about 5.7, about 5.8, about 5.9, about 6.0, about 6.1 about 6.2, about 6.3, about

6,4, около 6,5, около 6,6, около 6,7, около 6,8, около 6,9, около 7,0, около 7,1 около 7,2, около 7,3, около6.4, about 6.5, about 6.6, about 6.7, about 6.8, about 6.9, about 7.0, about 7.1 about 7.2, about 7.3, about

7,4, около 7,5, около 7,6, около 7,7, около 7,8, около 7,9, около 8,0, около 8,1 около 8,2, около 8,3, около7.4, about 7.5, about 7.6, about 7.7, about 7.8, about 7.9, about 8.0, about 8.1 about 8.2, about 8.3, about

8,4, около 8,5, около 8,6, около 8,7, около 8,8, около 8,9 или около 9,0.8.4, about 8.5, about 8.6, about 8.7, about 8.8, about 8.9 or about 9.0.

В некоторых типовых вариантах осуществления примесь может быть гомодимерным видом. В одном аспекте примесь может представлять собой гомодимерный вид, который может образовываться во время продуцирования биспецифического антитела. В другом аспекте количество примесей в образце может быть не менее двух.In some exemplary embodiments, the impurity may be a homodimeric species. In one aspect, the impurity may be a homodimeric species that may be formed during the production of the bispecific antibody. In another aspect, the amount of impurities in the sample may be at least two.

В некоторых типовых вариантах осуществления количество образца, загруженного в хроматографическую систему, может находиться в диапазоне от около 10 мкг до около 100 мкг. В одном типовом варианте осуществления количество образца, загруженного в хроматографическую систему, может составлять около 10 мкг, около 12,5 мкг, около 15 мкг, около 20 мкг, около 25 мкг, около 30 мкг, около 35 мкг, около 40 мкг, около 45 мкг, около 50 мкг, около 55 мкг, около 60 мкг, около 65 мкг, около 70 мкг, около 75 мкг, около 80 мкг, около 85 мкг, около 90 мкг, около 95 мкг или около 100 мкг.In some exemplary embodiments, the amount of sample loaded into the chromatographic system may range from about 10 µg to about 100 µg. In one exemplary embodiment, the amount of sample loaded into the chromatography system may be about 10 µg, about 12.5 µg, about 15 µg, about 20 µg, about 25 µg, about 30 µg, about 35 µg, about 40 µg, about 45 micrograms, about 50 micrograms, about 55 micrograms, about 60 micrograms, about 65 micrograms, about 70 micrograms, about 75 micrograms, about 80 micrograms, about 85 micrograms, about 90 micrograms, about 95 micrograms, or about 100 micrograms.

В некоторых типовых вариантах осуществления подвижная фаза, применяемая для элюирования примеси, может быть подвижной фазой, которая может быть совместима с масс-спектрометром.In some exemplary embodiments, the mobile phase used to elute the impurity may be a mobile phase that may be compatible with the mass spectrometer.

В некоторых конкретных типовых вариантах осуществления подвижная фаза может быть ацетатом аммония, бикарбонатом аммония или формиатом аммония или их комбинациями. В одном аспекте общая концентрация подвижной фазы может составлять до около 600 мМ. В конкретном аспекте общая концентрация подвижной фазы может составлять около 5 мМ, около 6 мМ, 7 мМ, около 8 мМ, 9 мМ, около 10 мМ, 12,5 мМ, около 15 мМ, 17,5 мМ, около 20 мМ, 25 мМ, около 30 мМ, 35 мМ, около 40 мМ, 45 мМ, около 50 мМ, 55 мМ, около 60 мМ, 65 мМ, около 70 мМ, 75 мМ, около 80 мМ, 75 мМ, около 95 мМ, 100 мМ, около 1100 мМ, 120 мМ, около 130 мМ, 140 мМ, около 150 мМ, 160 мМ, около 170 мМ, 180 мМ, около 190 мМ, 200 мМ, около 225 мМ, 250 мМ, около 275 мМ, 300 мМ, около 325 мМ, 350 мМ, около 375 мМ, 400 мМ, около 425 мМ, 450 мМ, около 475 мМ, 500 мМ, около 525 мМ, 550 мМ, около 575 мМ или около 600 мМ.In certain specific exemplary embodiments, the mobile phase may be ammonium acetate, ammonium bicarbonate, or ammonium formate, or combinations thereof. In one aspect, the total mobile phase concentration may be up to about 600 mM. In a particular aspect, the total mobile phase concentration may be about 5 mM, about 6 mM, 7 mM, about 8 mM, 9 mM, about 10 mM, 12.5 mM, about 15 mM, 17.5 mM, about 20 mM, 25 mM, about 30 mM, 35 mM, about 40 mM, 45 mM, about 50 mM, 55 mM, about 60 mM, 65 mM, about 70 mM, 75 mM, about 80 mM, 75 mM, about 95 mM, 100 mM about 1100 mm, 120 mm, about 130 mm, 140 mm, about 150 mm, 160 mm, about 170 mm, 180 mm, about 190 mm, 200 mm, about 225 mm, 250 mm, about 275 mm, 300 mm, about 325 mM, 350 mM, about 375 mM, 400 mM, about 425 mM, 450 mM, about 475 mM, 500 mM, about 525 mM, 550 mM, about 575 mM, or about 600 mM.

В некоторых типовых вариантах осуществления подвижная фаза может иметь скорость потока от около 0,1 мл/мин до около 0,4 мл/мин. В одном типовом варианте осуществления скорость потока подвижной фазы может составлять около 0,1 мл/мин, около 0,15 мл/мин, около 0,20 мл/мин, около 0,25 мл/мин, около 0,30 мл/мин, около 0,35 мл/мин или около 0,4 мл/мин.In some exemplary embodiments, the mobile phase may have a flow rate from about 0.1 ml/min to about 0.4 ml/min. In one exemplary embodiment, the flow rate of the mobile phase may be about 0.1 ml/min, about 0.15 ml/min, about 0.20 ml/min, about 0.25 ml/min, about 0.30 ml/min , about 0.35 ml/min or about 0.4 ml/min.

В некоторых типовых вариантах осуществления способ обнаружения или количественного определения примеси может включать обнаружение или количественное определение примеси в элюенте с помощью масс-спектрометра. В одном аспекте масс-спектрометр может быть тандемным масс-спектрометром. В другом аспекте масс-спектрометр может содержать нанораспылитель.In some exemplary embodiments, a method for detecting or quantifying an impurity may include detecting or quantifying an impurity in an eluent using a mass spectrometer. In one aspect, the mass spectrometer may be a tandem mass spectrometer. In another aspect, the mass spectrometer may include a nanosprayer.

В некоторых типовых вариантах осуществления элюент может содержать целевой белок в дополнение к примеси. В одном аспекте целевой белок может включать антитело, биспецифическое антитело, фрагмент антитела или мультиспецифическое антитело. В конкретном аспекте целевой белок может быть моноклональным антителом. В конкретном аспекте целевой белок может быть терапевтическим антителом. В конкретном аспекте целевой белок может быть белком иммуноглобулина. В другом конкретном аспекте белок иммуноглобулина может представлять собой IgG1. В еще одном конкретном аспекте белок иммуноглобулина может представлять собой IgG4. В одном аспекте целевой белок может быть биспецифическим антителом. В конкретном аспекте биспецифическое антитело может быть моноклональным антителом к CD20/CD3. В одном аспекте целевой белок может быть антителом, созданным с применением линии клеток фибробластов мыши MG87. В одном аспекте целевой белок может представлять собой фрагмент антитела, образованный при расщеплении антитела.In some exemplary embodiments, the eluent may contain the target protein in addition to the contaminant. In one aspect, the target protein may include an antibody, a bispecific antibody, an antibody fragment, or a multispecific antibody. In a specific aspect, the target protein may be a monoclonal antibody. In a specific aspect, the target protein may be a therapeutic antibody. In a specific aspect, the target protein may be an immunoglobulin protein. In another specific aspect, the immunoglobulin protein may be IgG1. In yet another specific aspect, the immunoglobulin protein may be IgG4. In one aspect, the target protein may be a bispecific antibody. In a specific aspect, the bispecific antibody may be an anti-CD20/CD3 monoclonal antibody. In one aspect, the target protein may be an antibody generated using the MG87 mouse fibroblast cell line. In one aspect, the target protein may be an antibody fragment resulting from cleavage of an antibody.

В одном аспекте целевой белок может быть посттрансляционно модифицированным белком. В конкретном аспекте посттрансляционно модифицированный белок может быть образован расщеплением, удлинениями N-конца, разложением белка, ацилированием N-конца, биотинилированием, амидированием Сконца, окислением, гликозилированием, йодированием, ковалентным присоединением, простетических групп, ацетилированием, алкилированием, метилированием, аденилированием, ADP-рибозилированием, ковалентными поперечными связями внутри или между полипептидными цепями, сульфированием, пренилированием, зависимыми от витамина С модификациями, зависимыми от витамина K модификациями, глутамилированием, глицилированием, гликозилированием, дегликозилированием, изопренилированием, липоилированием, фосфопантетеинилированием, фосфорилированием, сульфатированием, цитруллинированием, дезамидированием, образованием дисульфидных мостиков, протеолитическим расщеплением, ISG-илированием, SUMO-илированием или убиквитинированием (ковалентное связывание с белком убиквитином).In one aspect, the target protein may be a post-translationally modified protein. In a specific aspect, a post-translationally modified protein can be formed by cleavage, N-terminal extensions, protein degradation, N-terminal acylation, biotinylation, C-terminal amidation, oxidation, glycosylation, iodination, covalent attachment, prosthetic groups, acetylation, alkylation, methylation, adenylation, ADP -ribosylation, covalent crosslinks within or between polypeptide chains, sulfonation, prenylation, vitamin C dependent modifications, vitamin K dependent modifications, glutamylation, glycylation, glycosylation, deglycosylation, isoprenylation, lipoylation, phosphopantetheynylation, phosphorylation, sulfation, citrullination , deamidation, formation of disulfide bridges, proteolytic cleavage, ISG-ylation, SUMO-ylation or ubiquitination (covalent binding to the ubiquitin protein).

В другом аспекте целевой белок может быть продуктом разложения белка.In another aspect, the target protein may be a protein degradation product.

В еще одном аспекте целевой белок может быть примесью, обнаруженной в биофармацевтическом продукте. В конкретном аспекте целевой белок может быть примесью, обнаруженной во время изготов- 17 042991 ления биофармацевтического продукта.In yet another aspect, the target protein may be an impurity found in a biopharmaceutical product. In a specific aspect, the target protein may be an impurity found during the manufacture of the biopharmaceutical product.

В одном аспекте целевой белок может быть белком с pI в диапазоне от около 4,5 до около 9,0.In one aspect, the target protein may be a protein with a pI in the range of about 4.5 to about 9.0.

В одном аспекте целевой белок может быть родственной примесью. Родственная примесь может представлять собой молекулярные варианты, предшественники, продукты разложения, фрагментированный белок, продукт расщепления, агрегаты, форму посттрансляционной модификации или их комбинации.In one aspect, the target protein may be a related impurity. A related impurity may be molecular variants, precursors, degradation products, a fragmented protein, a cleavage product, aggregates, a form of post-translational modification, or combinations thereof.

В одном аспекте целевой белок может быть технологической примесью. Технологическая примесь может включать примеси, полученные в процессе изготовления, т.е. нуклеиновые кислоты и белки клетки-хозяина, антибиотики, сыворотку, другие компоненты среды, ферменты, химические и биохимические процессинговые реагенты, неорганические соли, растворители, носители, лиганды и другие выщелачиваемые вещества, применяемые в производственном процессе.In one aspect, the target protein may be a process impurity. Technological impurities may include impurities obtained during the manufacturing process, ie. host cell nucleic acids and proteins, antibiotics, serum, other media components, enzymes, chemical and biochemical processing reagents, inorganic salts, solvents, carriers, ligands, and other leachables used in the manufacturing process.

В одном аспекте количество примесей в образце может быть не менее двух.In one aspect, the amount of impurities in the sample may be at least two.

В одном аспекте посттрансляционно модифицированный белок может образовываться при окислении белка.In one aspect, a post-translationally modified protein may be formed upon protein oxidation.

В другом аспекте целевой белок может включать продукт разложения.In another aspect, the target protein may include a degradation product.

В другом аспекте продукт разложения может включать посттрансляционную модификацию терапевтического белкаIn another aspect, the degradation product may include a post-translational modification of the therapeutic protein

В некоторых типовых вариантах осуществления промывка смолы для хроматографии со смешанным режимом с применением подвижной фазы требует времени менее чем около 30 мин. В одном аспекте время, необходимое для промывки смолы для хроматографии со смешанным режимом с применением подвижной фазы, может составлять около 10 мин, около 11 мин, около 12 мин, около 13 мин, около 14 мин, около 15 мин, около 16 мин, около 17 мин, около 18 мин, около 19 мин, около 20 мин, около 21 мин, около 22 мин, около 23 мин, около 24 мин, около 25 мин, около 26 мин, около 26 мин, около 27 мин, около 28 мин, около 29 мин или около 30 мин.In some exemplary embodiments, washing the mixed mode chromatography resin using a mobile phase requires a time of less than about 30 minutes. In one aspect, the time required to wash the mixed mode chromatography resin using a mobile phase may be about 10 minutes, about 11 minutes, about 12 minutes, about 13 minutes, about 14 minutes, about 15 minutes, about 16 minutes, about 17 minutes, about 18 minutes, about 19 minutes, about 20 minutes, about 21 minutes, about 22 minutes, about 23 minutes, about 24 minutes, about 25 minutes, about 26 minutes, about 26 minutes, about 27 minutes, about 28 minutes , about 29 min or about 30 min.

В некоторых типовых вариантах осуществления хроматографическая система может применяться по меньшей мере для около 3 прогонов проб без очистки. В одном аспекте хроматографическая система может применяться по меньшей мере для около 3 прогонов проб, по меньшей мере для около 4 прогонов проб, по меньшей мере для около 5 прогонов проб, по меньшей мере для около 6 прогонов проб, по меньшей мере для около 7 прогонов проб или по меньшей мере для около 8 прогонов проб без очистки.In some exemplary embodiments, the chromatographic system may be used for at least about 3 sample runs without purification. In one aspect, the chromatography system can be used for at least about 3 sample runs, at least about 4 sample runs, at least about 5 sample runs, at least about 6 sample runs, at least about 7 sample runs. samples or at least about 8 sample runs without cleaning.

Понятно, что способы не ограничиваются каким-либо из вышеупомянутых белков, примесей, колонок и что способы обнаружения или количественной оценки могут быть выполнены любыми пригодными средствами.It is understood that the methods are not limited to any of the aforementioned proteins, contaminants, columns, and that the detection or quantification methods may be performed by any suitable means.

В некоторых типовых вариантах осуществления настоящего изобретения предлагается хроматографическая система со смешанным режимом, содержащая хроматографическую колонку 110, которую можно промывать с применением подвижной фазы для обеспечения элюента, включающего целевой белок, и масс-спектрометр 120, соединенный с хроматографической колонкой (как продемонстрировано на фиг. 4). В одном аспекте хроматографическая колонка 110 может контактировать с образцом с помощью устройства 100 для загрузки образцов.In some exemplary embodiments, the present invention provides a mixed mode chromatographic system comprising a chromatographic column 110, which can be washed using a mobile phase to provide an eluent comprising the target protein, and a mass spectrometer 120 coupled to the chromatographic column (as shown in FIG. 4). In one aspect, the chromatographic column 110 may be contacted with a sample using a sample loading device 100.

В некоторых типовых вариантах осуществления количество образца, которое может быть загружено в хроматографическую колонку 110, может находиться в диапазоне от около 10 мкг до около 100 мкг. В одном аспекте количество образца, загруженного в хроматографическую колонку 110, может составлять около 10 мкг, около 12,5 мкг, около 15 мкг, около 20 мкг, около 25 мкг, около 30 мкг, около 35 мкг, около 40 мкг, около 45 мкг, около 50 мкг, около 55 мкг, около 60 мкг, около 65 мкг, около 70 мкг, около 75 мкг, около 80 мкг, около 85 мкг, около 90 мкг, около 95 мкг или около 100 мкг.In some exemplary embodiments, the amount of sample that can be loaded into the chromatography column 110 may be in the range of about 10 μg to about 100 μg. In one aspect, the amount of sample loaded into the chromatography column 110 may be about 10 µg, about 12.5 µg, about 15 µg, about 20 µg, about 25 µg, about 30 µg, about 35 µg, about 40 µg, about 45 mcg, about 50 mcg, about 55 mcg, about 60 mcg, about 65 mcg, about 70 mcg, about 75 mcg, about 80 mcg, about 85 mcg, about 90 mcg, about 95 mcg, or about 100 mcg.

В некоторых типовых вариантах осуществления, хроматографическую колонку 110 можно промывать подвижной фазой. В одном аспекте подвижная фаза может быть ацетатом аммония, бикарбонатом аммония или формиатом аммония или их комбинациями. В одном аспекте общая концентрация подвижной фазы, которую можно применять с хроматографической колонкой 110, может составлять до около 600 мМ. В конкретном аспекте общая концентрация подвижной фазы, которую можно применять с хроматографической колонкой 110, может составлять около 5 мМ, около 6 мМ, 7 мМ, около 8 мМ, 9 мМ, около 10 мМ, 12,5 мМ, около 15 мМ, 17,5 мМ, около 20 мМ, 25 мМ, около 30 мМ, 35 мМ, около 40 мМ, 45 мМ, около 50 мМ, 55 мМ, около 60 мМ, 65 мМ, около 70 мМ, 75 мМ, около 80 мМ, 75 мМ, около 95 мМ, 100 мМ, около 1100 мМ, 120 мМ, около 130 мМ, 140 мМ, около 150 мМ, 160 мМ, около 170 мМ, 180 мМ, около 190 мМ, 200 мМ, около 225 мМ, 250 мМ, около 275 мМ, 300 мМ, около 325 мМ, 350 мМ, около 375 мМ, 400 мМ, около 425 мМ, 450 мМ, около 475 мМ, 500 мМ, около 525 мМ, 550 мМ, около 575 мМ или около 600 мМ. В другом аспекте подвижная фаза, которую можно применять с хроматографической колонкой 110, может иметь скорость потока от 0,1 мл/мин до 0,4 мл/мин. В конкретном аспекте, скорость потока подвижной фазы, которую можно применять с хроматографической колонкой 110, может составлять около 0,1 мл/мин, около 0,15 мл/мин, около 0,20 мл/мин, около 0,25 мл/мин, около 0,30 мл/мин, около 0,35 мл/мин или около 0,4 мл/мин. В другом аспекте подвижная фаза, которую можно применять с хроматографической колонкой 110, может применяться для элюирования примеси.In some exemplary embodiments, the chromatographic column 110 may be washed with a mobile phase. In one aspect, the mobile phase may be ammonium acetate, ammonium bicarbonate, or ammonium formate, or combinations thereof. In one aspect, the total mobile phase concentration that can be used with the chromatography column 110 can be up to about 600 mM. In a particular aspect, the total mobile phase concentration that can be used with the chromatography column 110 may be about 5 mM, about 6 mM, 7 mM, about 8 mM, 9 mM, about 10 mM, 12.5 mM, about 15 mM, 17 .5 mM, about 20 mM, 25 mM, about 30 mM, 35 mM, about 40 mM, 45 mM, about 50 mM, 55 mM, about 60 mM, 65 mM, about 70 mM, 75 mM, about 80 mM, 75 mm, about 95 mm, 100 mm, about 1100 mm, 120 mm, about 130 mm, 140 mm, about 150 mm, 160 mm, about 170 mm, 180 mm, about 190 mm, 200 mm, about 225 mm, 250 mM, about 275 mM, 300 mM, about 325 mM, 350 mM, about 375 mM, 400 mM, about 425 mM, 450 mM, about 475 mM, 500 mM, about 525 mM, 550 mM, about 575 mM or about 600 mm. In another aspect, the mobile phase that can be used with the chromatography column 110 may have a flow rate of 0.1 ml/min to 0.4 ml/min. In a specific aspect, the mobile phase flow rate that can be used with the chromatography column 110 may be about 0.1 ml/min, about 0.15 ml/min, about 0.20 ml/min, about 0.25 ml/min , about 0.30 ml/min, about 0.35 ml/min or about 0.4 ml/min. In another aspect, a mobile phase that can be used with the chromatography column 110 can be used to elute an impurity.

В некоторых типовых вариантах осуществления хроматографическая колонка 110 может быть со- 18 042991 единена с масс-спектрометром 120. В одном аспекте масс-спектрометр 120 может содержать нанораспылитель.In some exemplary embodiments, the chromatographic column 110 may be coupled to a mass spectrometer 120. In one aspect, the mass spectrometer 120 may comprise a nanospray.

В некоторых типовых вариантах осуществления масс-спектрометр 120 может быть тандемным масс-спектрометром.In some exemplary embodiments, the mass spectrometer 120 may be a tandem mass spectrometer.

В некоторых типовых вариантах осуществления масс-спектрометр 120 может быть нативным массспектрометром.In some exemplary embodiments, the mass spectrometer 120 may be a native mass spectrometer.

В некоторых типовых вариантах осуществления хроматографическая система со смешанным режимом может быть способна к обнаружению 140 и/или количественному определению 130 целевого белка (см. фиг. 4). В одном аспекте хроматографическая система со смешанным режимом может применяться для обнаружения 140 и/или количественного определения 130 одного целевого белка.In some exemplary embodiments, a mixed mode chromatographic system may be capable of detecting 140 and/or quantifying 130 a target protein (see FIG. 4). In one aspect, a mixed mode chromatographic system can be used to detect 140 and/or quantify 130 a single target protein.

В некоторых типовых вариантах осуществления хроматографическая система со смешанным режимом может быть способна к обнаружению 140 и/или количественному определению 130 моноклонального антитела.In some exemplary embodiments, a mixed mode chromatographic system may be capable of detecting 140 and/or quantifying 130 a monoclonal antibody.

В некоторых типовых вариантах осуществления хроматографическая система со смешанным режимом может быть способна к обнаружению 140 и/или количественному определению 130 терапевтического антитела.In some exemplary embodiments, a mixed mode chromatographic system may be capable of detecting 140 and/or quantifying 130 a therapeutic antibody.

В некоторых типовых вариантах осуществления хроматографическая система со смешанным режимом может быть способна к обнаружению 140 и/или количественному определению 130 белка иммуноглобулина. В одном аспекте хроматографическая система со смешанным режимом может быть способна к обнаружению 140 и/или количественному определению 130 белка IgG1. В другом аспекте хроматографическая система со смешанным режимом может быть способна к обнаружению 140 и/или количественному определению 130 белка IgG4. В другом аспекте хроматографическая система со смешанным режимом может быть способна к обнаружению 140 и/или количественному определению 130 биспецифического антитела. В еще одном аспекте хроматографическая система со смешанным режимом может быть способна к обнаружению 140 и/или количественному определению 130 моноклонального антитела к CD20/CD3.In some exemplary embodiments, a mixed mode chromatographic system may be capable of detecting 140 and/or quantifying 130 an immunoglobulin protein. In one aspect, a mixed mode chromatographic system may be capable of detecting 140 and/or quantifying 130 an IgG1 protein. In another aspect, a mixed mode chromatographic system may be capable of detecting 140 and/or quantifying 130 an IgG4 protein. In another aspect, a mixed mode chromatography system may be capable of detecting 140 and/or quantifying 130 a bispecific antibody. In yet another aspect, a mixed mode chromatography system may be capable of detecting 140 and/or quantifying 130 an anti-CD20/CD3 monoclonal antibody.

В некоторых типовых вариантах осуществления хроматографическая система со смешанным режимом может быть способна к обнаружению 140 и/или количественному определению 130 фрагмента антитела, образующегося при расщеплении антитела. В одном аспекте хроматографическая система со смешанным режимом может быть способна к обнаружению 140 и/или количественному определению 130 целевого белка, который может представлять собой посттрансляционно модифицированный белок. В другом аспекте хроматографическая система со смешанным режимом может быть способна к обнаружению 140 и/или количественному определению 130 целевого белка, который может быть продуктом разложения белка. В еще одном аспекте хроматографическая система со смешанным режимом может быть способна к обнаружению 140 и/или количественному определению 130 целевого белка, который может быть примесью, обнаруженной в биофармацевтическом продукте. В другом аспекте хроматографическая система со смешанным режимом может быть способна к обнаружению 140 и/или количественному определению 130 целевого белка, который может быть примесью, обнаруженной в биофармацевтическом продукте.In some exemplary embodiments, a mixed mode chromatography system may be capable of detecting 140 and/or quantifying 130 an antibody fragment resulting from antibody cleavage. In one aspect, a mixed mode chromatography system may be capable of detecting 140 and/or quantifying 130 a target protein, which may be a post-translationally modified protein. In another aspect, a mixed mode chromatography system may be capable of detecting 140 and/or quantifying 130 a protein of interest, which may be a protein degradation product. In yet another aspect, a mixed mode chromatographic system may be capable of detecting 140 and/or quantifying 130 a protein of interest, which may be an impurity found in a biopharmaceutical product. In another aspect, a mixed mode chromatographic system may be capable of detecting 140 and/or quantifying 130 a protein of interest, which may be an impurity found in a biopharmaceutical product.

В некоторых типовых вариантах осуществления хроматографическая система со смешанным режимом может быть способна к обнаружению 140 и/или количественному определению 130 целевого белка, который может быть белком с pI в диапазоне от около 4,5 до около 9,0.In some exemplary embodiments, the mixed mode chromatography system may be capable of detecting 140 and/or quantifying 130 a target protein, which may be a protein with a pI ranging from about 4.5 to about 9.0.

В некоторых типовых вариантах осуществления хроматографическая система со смешанным режимом может быть способна к обнаружению 140 и/или количественному определению 130 целевого белка, который может быть примесью, связанной с лекарственным продуктом. Родственная примесь может представлять собой молекулярные варианты, предшественники, продукты разложения, фрагментированный белок, продукт расщепления, агрегаты, форму посттрансляционной модификации или их комбинации.In some exemplary embodiments, a mixed mode chromatography system may be capable of detecting 140 and/or quantifying 130 a protein of interest, which may be a drug-associated impurity. A related impurity may be molecular variants, precursors, degradation products, a fragmented protein, a cleavage product, aggregates, a form of post-translational modification, or combinations thereof.

В некоторых типовых вариантах осуществления хроматографическая система со смешанным режимом может быть способна к обнаружению 140 и/или количественному определению 130 целевого белка, который может быть технологической примесью. Технологическая примесь может включать примеси, полученные в процессе изготовления, т.е. нуклеиновые кислоты и белки клетки-хозяина, антибиотики, сыворотку, другие компоненты среды, ферменты, химические и биохимические процессинговые реагенты, неорганические соли, растворители, носители, лиганды и другие выщелачиваемые вещества, применяемые в производственном процессе. В одном аспекте количество примесей в образце может быть не менее двух.In some exemplary embodiments, the mixed mode chromatography system may be capable of detecting 140 and/or quantifying 130 a protein of interest, which may be a process impurity. Technological impurities may include impurities obtained during the manufacturing process, ie. host cell nucleic acids and proteins, antibiotics, serum, other media components, enzymes, chemical and biochemical processing reagents, inorganic salts, solvents, carriers, ligands, and other leachables used in the manufacturing process. In one aspect, the amount of impurities in the sample may be at least two.

В некоторых типовых вариантах осуществления хроматографическая колонка 110, которую можно применять по меньшей мере для около 3 прогонов проб без очистки. В одном аспекте хроматографическая колонка 110 может применяться по меньшей мере для около 3 прогонов проб, по меньшей мере для около 4 прогонов проб, по меньшей мере для около 5 прогонов проб, по меньшей мере для около 6 прогонов проб, по меньшей мере для около 7 прогонов проб или по меньшей мере для около 8 прогонов проб без очистки.In some exemplary embodiments, the implementation of the chromatographic column 110, which can be used for at least about 3 runs of samples without purification. In one aspect, the chromatography column 110 may be used for at least about 3 sample runs, at least about 4 sample runs, at least about 5 sample runs, at least about 6 sample runs, at least about 7 sample runs or at least about 8 sample runs without cleaning.

- 19 042991- 19 042991

Понятно, что система не ограничивается каким-либо из вышеупомянутых элементов: белки, примеси, подвижная фаза или хроматографическая колонка.It is clear that the system is not limited to any of the above elements: proteins, impurities, mobile phase or chromatographic column.

Последовательная маркировка этапов способов, предложенных в данном документе, номерами и/или буквами не подразумевает ограничения способа или каких-либо вариантов его осуществления конкретным указанным порядком.The sequential marking of the steps of the methods proposed herein with numbers and/or letters is not meant to limit the method or any of its embodiments to the specific order specified.

В тексте описания цитируются различные публикации, включая патенты, патентные заявки, опубликованные патентные заявки, номера доступа, технические статьи и научные статьи. Каждая из этих процитированных ссылок в полном объеме и во всех целях включена в данный документ посредством ссылки.Various publications are cited in the description text, including patents, patent applications, published patent applications, access numbers, technical articles, and scientific articles. Each of these cited references is incorporated herein by reference in its entirety and for all purposes.

Данное изобретение станет более понятно со ссылкой на следующие примеры, которые приведены для более подробного описания изобретения. Они предназначены для иллюстрации и не должны восприниматься как ограничивающие объем изобретения.The present invention will be better understood with reference to the following examples, which are provided to describe the invention in more detail. They are intended to be illustrative and should not be taken as limiting the scope of the invention.

ПримерыExamples

Материалы.Materials.

Деионизированная вода подавалась встроенной системой очистки воды Milli-Q, установленной с фильтром MilliPak Express 20 (MilliporeSigma, Берлингтон, штат Массачусетс). Ацетат аммония (степень чистоты LC/MS), уксусная кислота и бикарбонат аммония (степень чистоты LC/MS) были приобретены у Sigma-Aldrich (Сент-Луис, штат Миссури). Пептид N-гликозидаза F (ПНГаза F) была приобретена в New England Biolabs Inc (Ипсвич, штат Массачусетс). Invitrogen™ UltraPure™ 1 М Tris-HCl буфер, pH 7,5 получали от Thermo Fisher Scientific (Уолтем, штат Массачусетс). Все моноклональные антитела и биспецифические препараты, включая подклассы IgG1 и IgG4, изготавливались в Regeneron.Deionized water was supplied by a Milli-Q inline water purification system installed with a MilliPak Express 20 filter (MilliporeSigma, Burlington, MA). Ammonium acetate (LC/MS grade), acetic acid, and ammonium bicarbonate (LC/MS grade) were purchased from Sigma-Aldrich (St. Louis, MO). The peptide N-glycosidase F (NGase F) was purchased from New England Biolabs Inc (Ipswich, MA). Invitrogen™ UltraPure™ 1 M Tris-HCl buffer, pH 7.5 was obtained from Thermo Fisher Scientific (Waltham, MA). All monoclonal antibodies and bispecific drugs, including the IgG1 and IgG4 subclasses, were manufactured by Regeneron.

Подготовка образцов.Sample preparation.

С целью уменьшения гетерогенности по массе, обусловленной наличием двух N-связанных гликанов в Fc-части, каждое антитело или образец смеси антител обрабатывали ПНГазой F (1IUB миллиединица на 10 мкг белка) при 45°С в 100 мМ Tris-HCl (pH 7,5) в течение 1 ч. Для приготовления вводимых стандартов смесей bsAb лекарственное вещество bsAb сначала дополнительно очищали с помощью аналитической сильной катионообменной хроматографии (SCX - англ.: strong cation exchange chromatography) для удаления любых остаточных гомодимерных примесей, образующихся в результате крупномасштабного производственного процесса. Подробные условия SCX-фракционирования приведены ниже. После фракционирования проводили замену буфера как для очищенного BsAb, так и для соответствующих стандартов гомодимеров на 50 мМ буфер Tris-HCl (pH 7,5) и доводили каждый до 6 мкг/мкл на основе концентраций, определенных Nanodrop (Thermo Fisher Scientific, Бремен, Германия). Затем bsAb и два соответствующих гомодимера смешивали в соотношении 1:1:1. В конце выполняли последовательные разведения с применением раствора bsAb 2 мкг/мкл для приготовления серии дополнительных вводимых стандартов с уровнями гомодимера от 0,1 до 10%.In order to reduce mass heterogeneity due to the presence of two N-linked glycans in the Fc portion, each antibody or antibody mixture sample was treated with PNGas F (1IUB milliunit per 10 μg of protein) at 45°C in 100 mM Tris-HCl (pH 7, 5) within 1 hour. To prepare injectable bsAb mixture standards, the bsAb drug substance was first further purified by analytical strong cation exchange chromatography (SCX) to remove any residual homodimeric impurities resulting from the large scale manufacturing process. Detailed SCX fractionation conditions are given below. After fractionation, both the purified BsAb buffer and the corresponding homodimer standards were buffer exchanged with 50 mM Tris-HCl buffer (pH 7.5) and adjusted to 6 μg/μl each based on concentrations determined by Nanodrop (Thermo Fisher Scientific, Bremen, Germany). The bsAb and the two corresponding homodimers were then mixed in a 1:1:1 ratio. Finally, serial dilutions were made using a 2 μg/μl bsAb solution to prepare a series of additional injection standards with homodimer levels ranging from 0.1 to 10%.

Очистка bsAb от лекарственной субстанции bsAb с помощью SCX.Purification of bsAb drug substance bsAb using SCX.

С целью дальнейшей очистки bsAb для каждого образца bsAb проводили аналитическую сильную катионообменную хроматографию (SCX) на системе Waters I-Class UPLC, оснащенной детектором на фотодиодной матрице (PDA) (Waters, Милфорд, штат Массачусетс, США). Перед введением образца температуру колоночного отделения устанавливали на 45°С и применяли колонку с сильным катионообменным обменом YMC-BioPro SP-F (100x4,6 мм, 5 мкм) (YMC Co., LTD., Киото, Япония), предварительно кондиционировали подвижной фазой А (20 мМ ацетат аммония, pH доводили до 5,6 с помощью 20 мМ уксусной кислоты) при скорости потока 0,4 мл/мин. После введения аликвоты (200 мкг) образцов белка градиент выдерживали при 100% подвижной фазе А в течение 2 мин с последующим линейным увеличением до 100% подвижной фазы В (140 мМ ацетат аммония, 10 мМ бикарбонат аммония, pH 7,4) за 16 мин. Градиент выдерживали при 100% подвижной фазе В в течение 4 мин, а затем возвращали к 100% подвижной фазе А для восстановления колонки в течение 7 мин перед следующим введением. После фракционирования проводили замену буфера для BsAb на тот же буфер, что и для неправильно спаренных гомодимерных образцов, перед смешиванием для приготовления вводимых стандартов.For further bsAb purification, analytical strong cation exchange chromatography (SCX) was performed on each bsAb sample on a Waters I-Class UPLC system equipped with a photodiode array detector (PDA) (Waters, Milford, Massachusetts, USA). Prior to sample injection, the column compartment temperature was set to 45°C and a strong cation exchange YMC-BioPro SP-F (100x4.6 mm, 5 µm) column (YMC Co., LTD., Kyoto, Japan) was used, preconditioned with mobile phase A (20 mM ammonium acetate, pH adjusted to 5.6 with 20 mM acetic acid) at a flow rate of 0.4 ml/min. After injecting an aliquot (200 μg) of protein samples, the gradient was maintained at 100% mobile phase A for 2 min followed by a linear increase to 100% mobile phase B (140 mM ammonium acetate, 10 mM ammonium bicarbonate, pH 7.4) over 16 min . The gradient was maintained at 100% mobile phase B for 4 minutes and then returned to 100% mobile phase A to rebuild the column for 7 minutes before the next injection. After fractionation, the BsAb buffer was changed to the same buffer as for the mismatched homodimer samples before mixing to prepare injectable standards.

Метод MM-SEC-MS.MM-SEC-MS method.

Эксклюзионную хроматографию со смешанным режимом выполняли на системе Waters I-Class UPLC, оснащенной детектором на основе фотодиодной матрицы (PDA) (Waters, Милфорд, штат Массачусетс, США). Для измерения массы применяли масс-спектрометр Thermo Exactive Plus EMR, оснащенный источником ионов Nanospray Flex™ (Thermo Fisher Scientific, Бремен, Германия). Перед вводом образца колонку (Waters ВЕН200 SEC 4,6x300 мм, 200 А, 1,7 мкм или Sepax Zenix SEC-300 4,6x300 мм, 300 А, 3 мкм) предварительно уравновешивали при скорости потока 0,2 мл/мин, применяя подвижную фазу на основе ацетата аммония и бикарбоната аммония различной концентрации (от 30 до 450 мМ). Это было достигнуто за счет цикла с фиксированным процентным содержанием подвижной фазы В с применением двойной системы растворителей (подвижная фаза А: вода; подвижная фаза В: 420 мМ ацетата аммония и 30 мМ бикарбоната аммония). После введения образца антитела (2-10 мкг) в течение 24 мин выполняли изократическое элюирование. С целью обеспечения одновременного УФ- и MS-обнаруженияMixed mode size exclusion chromatography was performed on a Waters I-Class UPLC system equipped with a photodiode array (PDA) detector (Waters, Milford, MA, USA). For mass measurements, a Thermo Exactive Plus EMR mass spectrometer equipped with a Nanospray Flex™ ion source (Thermo Fisher Scientific, Bremen, Germany) was used. Prior to sample injection, the column (Waters BEN200 SEC 4.6x300 mm, 200 A, 1.7 µm or Sepax Zenix SEC-300 4.6x300 mm, 300 A, 3 µm) was pre-equilibrated at a flow rate of 0.2 ml/min using a mobile phase based on ammonium acetate and ammonium bicarbonate of various concentrations (from 30 to 450 mm). This was achieved by a fixed percentage cycle of mobile phase B using a dual solvent system (mobile phase A: water; mobile phase B: 420 mM ammonium acetate and 30 mM ammonium bicarbonate). After the introduction of the antibody sample (2-10 µg) within 24 min was performed isocratic elution. To provide simultaneous UV and MS detection

- 20 042991 после SEC-разделения был применен послеколоночный сплиттер (соотношение ~200:1), чтобы уменьшить поток до ~1 мкл/мин для анализа нано-ESI-MS, при этом отклоняя оставшийся высокий поток к PDA детектору для УФ-мониторинга при 280 нм. Для достижения нано-ESI применяли одноразовый излучатель PicoTip (без покрытия, наконечник: 10±1 мкм) (New Objective, Inc., Уоберн, штат Массачусетс, США). Для масс-спектрометрического анализа разрешение было установлено на 17 500, напряжение капиллярного распыления - на 1,5 кВ, энергия фрагментации в источнике - на 100, энергия столкновения на 10, температура капилляра - на 350°С, RF-уровень S-линзы - на 200, a HCD давление захваченного газа - на 3. Масс-спектры были получены с окном диапазона m/z от 2000 до 15000.- 20 042991 A post-column splitter (~200:1 ratio) was applied after SEC separation to reduce the flow to ~1 µl/min for nano-ESI-MS analysis while diverting the remaining high flow to the PDA detector for UV monitoring at 280 nm. To achieve nano-ESI, a disposable PicoTip emitter (uncoated, tip: 10±1 µm) (New Objective, Inc., Woburn, MA, USA) was used. For mass spectrometric analysis, resolution was set to 17,500, capillary sputter voltage to 1.5 kV, source fragmentation energy to 100, collision energy to 10, capillary temperature to 350°C, S-lens RF level to by 200, and HCD entrained gas pressure by 3. Mass spectra were obtained with a m/z range window from 2000 to 15000.

Пример 1. Вторичные взаимодействия в ходе SEC с применением MS-совместимого буфера.Example 1 Secondary interactions during SEC using an MS compatible buffer.

Поверхность белка является высоко гетерогенной и состоит из множества различных функциональных групп, которые могут способствовать образованию водородных связей (гидроксильные, аминные и амидные группы), электростатическим (заряженные группы) и гидрофобным (гидрофобные группы) взаимодействиям с матрицей колонки SEC на основе диоксида кремния или полисахаридов. Эти взаимодействия, как правило, имеют разную силу связывания и существенно зависят от параметров pH, температуры и состава подвижной фазы, применяемых в SEC. Например, при проведении анализа при pH, близком к нейтральному, силанольные группы из колонки SEC на основе диоксида кремния могут быть заряжены отрицательно и, следовательно, способствовать электростатическому взаимодействию с основными белками. Для подавления такого взаимодействия в прошлом часто требовались подвижные фазы с умеренной ионной силой (Goyon et al., 2018, см. выше) или низким pH (менее 5) (Pavon et al., 2016, см. выше).The protein surface is highly heterogeneous and consists of many different functional groups that can promote hydrogen bonding (hydroxyl, amine and amide groups), electrostatic (charged groups) and hydrophobic (hydrophobic groups) interactions with the SEC column matrix based on silica or polysaccharides . These interactions typically have different binding strengths and are highly dependent on the pH, temperature, and mobile phase composition used in the SEC. For example, when performing an assay at near neutral pH, the silanol groups from the silica SEC column can be negatively charged and therefore promote electrostatic interaction with basic proteins. In the past, mobile phases with moderate ionic strength (Goyon et al., 2018, see above) or low pH (less than 5) (Pavon et al., 2016, see above) were often required to suppress such interactions in the past.

Совсем недавно посредством дериватизации поверхности диоксида кремния (например, коротких алкильных цепей или связи функциональных групп) появилась возможность эффективно экранировать остаточные силанольные группы из современной колонки SEC, что, следовательно, резко уменьшает наличие электростатических взаимодействий. Однако эти недавно введенные химические группы могут также привести к другим усиленным вторичным взаимодействиям (например, гидрофобному взаимодействию) с анализируемым белком, как сообщалось в недавних исследованиях (Yang et al., 2015, supra; Yan He et al., Online coupling of size exclusion chromatography with mixed-mode liquid chromatography for comprehensive profiling of biopharmaceutical drug product, 1262, Journal of Chromatography A, 122-129 (2012)). Согласно Arakawa et al. электростатические взаимодействия преобладают при низких концентрациях солей, тогда как гидрофобные взаимодействия предпочтительны для подвижных фаз с высокой ионной силой особенно при применении солей более высокого ранга в серии Хофмайстера (см. фиг. 3). Хотя выбор солей, совместимых с применением онлайн SEC-MS, обычно ограничен (например, формиат аммония, ацетат аммония и бикарбонат аммония), различные типы вторичных взаимодействий между анализируемыми белками и матрицей колонки могут все же модулироваться путем изменения концентраций солей и исследоваться с целью разделения белков.More recently, through derivatization of the silica surface (e.g., short alkyl chains or functional group bonds), it has become possible to effectively screen residual silanol groups from a modern SEC column, which therefore drastically reduces the presence of electrostatic interactions. However, these newly introduced chemical groups may also lead to other enhanced secondary interactions (e.g. hydrophobic interaction) with the analyzed protein, as reported in recent studies (Yang et al., 2015, supra; Yan He et al., Online coupling of size exclusion chromatography with mixed-mode liquid chromatography for comprehensive profiling of biopharmaceutical drug product, 1262, Journal of Chromatography A, 122-129 (2012)). According to Arakawa et al. electrostatic interactions predominate at low salt concentrations, while hydrophobic interactions are preferred for mobile phases with high ionic strength, especially when using salts of higher rank in the Hofmeister series (see Fig. 3). Although the choice of salts compatible with online SEC-MS is usually limited (e.g., ammonium formate, ammonium acetate, and ammonium bicarbonate), various types of secondary interactions between the analyzed proteins and the column matrix can still be modulated by varying the salt concentrations and investigated for separation purposes. proteins.

Для оценки взаимодействий со смешанным режимом, ассоциированных с концентрацией соли, смесь восьми антител (подклассы IgG1 и IgG4) с различными характеристиками поверхности анализировали на колонке Waters BEH200 SEC с применением подвижных фаз на основе ацетата аммония и бикарбоната аммония различной концентрации в диапазоне от 30 до 300 мМ, приемлемом для последующего анализа посредством нативной MS. Молярное соотношение между ацетатом аммония и бикарбонатом аммония поддерживали постоянным на уровне 14:1 для достижения значения pH около 7,4. Хроматографическое поведение восьми mAb было проиллюстрировано нанесением на график значений их времени удерживания SEC, что определяли с помощью хроматограмм экстрагированных ионов (XIC), в зависимости от концентрации подвижной фазы (фиг. 5). В целом восемь mAb были наиболее хорошо разделены при выполнении SEC с применением концентрации соли подвижной фазы 30 мМ. По мере увеличения концентрации соли профили элюирования восьми mAb становились более конвергированными и менее разделенными (вставки на фиг. 5). Эти сдвиги во времени удерживания можно объяснить изменениями вторичных взаимодействий между молекулой mAb и матрицей колонки. С одной стороны, когда остаточные силанольные группы из матрицы колонки становились отрицательно заряженными при pH 7,4, они могли взаимодействовать с положительно заряженной поверхностью белка посредством электростатического взаимодействия. Это взаимодействие усиливалось при применении более низкой концентрации соли. С другой стороны, гидрофобное взаимодействие между молекулой mAb и матрицей колонки может быть усилено при применении более высоких концентраций соли. Представляет интерес тот факт, что на основании значений pI эти восемь mAb можно разделить на три разные группы, в которых наблюдались аналогичные отношения между временем удерживания и концентрацией соли. Первая группа включает три кислых молекулы mAb, mAb5 (pI=6,3), mAb6 (pI=6,4) и mAb1 (pI=6,7), которые, как ожидается, будут нести меньше положительных зарядов на поверхности белка при pH 7,4 и, следовательно, демонстрируют наименьшее электростатическое взаимодействие с матрицей колонки. Как продемонстрировано на фиг. 5, все эти три молекулы показали тенденцию к увеличению времени удерживания по мере увеличения концентрации соли, что указывает на то, что, поскольку слабые электростатические взаимодействия устраняются при более высокой ионной силе, гидрофобное взаимодействие играет доминирующую роль во время SEC разделения. Напротив, три основные молекулы mAb, mAb3 (pI=8,0), mAb4 (pI=8,3) и mAb8 (pI=7,6), которые, как ожидается, будут нести больше положительных зарядов наTo evaluate salt concentration-associated mixed-mode interactions, a mixture of eight antibodies (IgG1 and IgG4 subclasses) with different surface characteristics was analyzed on a Waters BEH200 SEC column using ammonium acetate and ammonium bicarbonate mobile phases at varying concentrations ranging from 30 to 300 mm, acceptable for subsequent analysis by native MS. The molar ratio between ammonium acetate and ammonium bicarbonate was kept constant at 14:1 to achieve a pH of about 7.4. The chromatographic behavior of eight mAbs was illustrated by plotting their SEC retention times, as determined by extracted ion chromatograms (XIC), as a function of mobile phase concentration (FIG. 5). In total, eight mAbs were best separated by SEC using a mobile phase salt concentration of 30 mM. As the salt concentration increased, the elution profiles of the eight mAbs became more converged and less separated (Fig. 5 insets). These shifts in retention time can be explained by changes in the secondary interactions between the mAb molecule and the column matrix. On the one hand, when the residual silanol groups from the column matrix became negatively charged at pH 7.4, they could interact with the positively charged protein surface via electrostatic interaction. This interaction was enhanced with the use of lower salt concentrations. On the other hand, the hydrophobic interaction between the mAb molecule and the column matrix can be enhanced by using higher salt concentrations. It is of interest that, based on the pI values, these eight mAbs can be divided into three different groups in which a similar relationship between retention time and salt concentration was observed. The first group includes three acidic mAb molecules, mAb5 (pI=6.3), mAb6 (pI=6.4) and mAb1 (pI=6.7), which are expected to carry fewer positive charges on the protein surface at pH 7.4 and therefore show the least electrostatic interaction with the column matrix. As shown in FIG. 5, these three molecules all showed a tendency for retention time to increase as salt concentration increased, indicating that since weak electrostatic interactions are eliminated at higher ionic strength, hydrophobic interaction plays a dominant role during SEC separation. In contrast, the three main mAb molecules, mAb3 (pI=8.0), mAb4 (pI=8.3) and mAb8 (pI=7.6), are expected to carry more positive charges by

- 21 042991 поверхности белка при pH 7,4, все показали тенденцию к уменьшению времени удерживания по мере увеличения концентрации соли. Эта обратная корреляция между концентрацией соли и временем удерживания в основном объясняется доминирующим электростатическим взаимодействием, которое усиливается при низкой концентрации соли и подавляется при высокой концентрации соли. Наконец, в отличие от кислотных или основных mAb, mAb2 (pI=7,3) и mAb7 (pI=6,9) представляют собой нейтральную группу, которая, вероятно, несет умеренное количество положительных зарядов на поверхности белка и, следовательно, демонстрирует средний уровень электростатических взаимодействий с матрицей колонки. Эта группа молекул сохраняла относительно неизменное время удерживания при различных концентрациях соли (от 30 до 300 мМ). В этом случае, когда концентрация соли увеличивалась, увеличение гидрофобного взаимодействия, вероятно, было близко к уменьшению электростатического взаимодействия и противодействовало ему, что приводило к небольшому сдвигу во времени удерживания. Эти результаты продемонстрировали, что, правильно модулируя концентрации солей, можно разделить или частично разделить различные антитела (например, bsAb по сравнению с гомодимерами), используя взаимодействия со смешанным режимом на колонке SEC для последующего анализа MS.- 21 042991 protein surfaces at pH 7.4 all showed a tendency for retention time to decrease as salt concentration increased. This inverse correlation between salt concentration and retention time is mainly due to the dominant electrostatic interaction, which is enhanced at low salt concentration and suppressed at high salt concentration. Finally, in contrast to acidic or basic mAbs, mAb2 (pI=7.3) and mAb7 (pI=6.9) are a neutral group that likely carries a moderate amount of positive charges on the protein surface and therefore exhibits an average the level of electrostatic interactions with the column matrix. This group of molecules maintained a relatively constant retention time at various salt concentrations (30 to 300 mM). In this case, as the salt concentration was increased, the increase in hydrophobic interaction was likely close to and counteracted by the decrease in electrostatic interaction, resulting in a slight shift in retention time. These results demonstrate that by properly modulating salt concentrations, it is possible to separate or partially separate different antibodies (eg, bsAbs versus homodimers) using mixed mode interactions on a SEC column for subsequent MS analysis.

Хотя представляется, что большее хроматографическое разрешение было достигнуто при низких концентрациях соли на колонке Waters ВЕН, следует соблюдать осторожность в отношении основных mAb, поскольку в этих условиях может происходить сильное расширение пика, что может значительно повлиять на извлечение белка (Alexandre Goyon et al., Characterization of 30 therapeutic antibodies and related products by size exclusion chromatography: Feasibility assessment for future mass spectrometry hyphenation, 1065-1066, Journal of Chromatography В, 35-43 (2017)).Although it appears that greater chromatographic resolution has been achieved at low salt concentrations on a Waters BEN column, care should be taken with major mAbs as strong peak broadening can occur under these conditions, which can significantly affect protein recovery (Alexandre Goyon et al., Characterization of 30 therapeutic antibodies and related products by size exclusion chromatography: Feasibility assessment for future mass spectrometry hyphenation, 1065-1066, Journal of Chromatography B, 35-43 (2017)).

Пример 2. Обнаружение О-гликанового варианта биспецифического антитела, биспецифического Ab с помощью MM-SEC-MS.Example 2 Detection of O-glycan variant of a bispecific antibody, bispecific Ab by MM-SEC-MS.

2.1. Приготовление образцов биспецифических антител.2.1. Preparation of bispecific antibody samples.

Биспецифическое антитело к CD20xCD3 (BsAb1) представляет собой стабилизированное шарниром биспецифическое полноразмерное антитело к CD20xCD3 (Ab) на основе изотипа IgG4, модифицированного для снижения связывания Fc. Указанное антитело предназначено для связывания Т-клеток (посредством CD3) и клеток, экспрессирующих CD20. Биспецифические антитела получали, следуя методике, описанной Smith et al. (Sci. Rep. (2015), 5:17943).The anti-CD20xCD3 bispecific antibody (BsAb1) is a hinge-stabilized full-length anti-CD20xCD3 antibody (Ab) based on an IgG4 isotype modified to reduce Fc binding. The specified antibody is designed to bind T cells (via CD3) and cells expressing CD20. Bispecific antibodies were generated following the procedure described by Smith et al. (Sci. Rep. (2015), 5:17943).

2.2. MM-SEC-MS.2.2. MM-SEC-MS.

Анализ с помощью MM-SEC-MS выполняли изократически с применением колонки Zenix SEC-300 МК (7,8x300 нм, 3 мкм) в системе, как описано выше. Элюирование контролировали УФ-излучением при 280 нм.MM-SEC-MS analysis was performed isocratically using a Zenix SEC-300 MK (7.8 x 300 nm, 3 µm) column in the system as described above. Elution was controlled by UV radiation at 280 nm.

Были проведены две серии экспериментов. В первом эксперименте подвижная фаза содержала 140 мМ ацетата аммония и 10 мМ бикарбоната аммония, а во втором эксперименте подвижная фаза содержала 420 мМ ацетат аммония и 30 мМ бикарбонат аммония. Элюирование проводили при скорости потока 0,4 мл/мин. Уравновешивание осуществляли с применением подвижной фазы.Two series of experiments were carried out. In the first experiment, the mobile phase contained 140 mM ammonium acetate and 10 mM ammonium bicarbonate, and in the second experiment, the mobile phase contained 420 mM ammonium acetate and 30 mM ammonium bicarbonate. Elution was carried out at a flow rate of 0.4 ml/min. The balancing was carried out using the mobile phase.

Для аналитических циклов, вводимые загрузки включали 100 мкг общего белка. Элюирование проводили с применением изократического градиента, состоящего из ацетата аммония (буфер А) и бикарбоната аммония (буфер В). Данные масс-спектрометрии анализировали с помощью программного обеспечения Intact от Protein Metrics.For assay runs, loadings administered included 100 µg of total protein. Elution was carried out using an isocratic gradient consisting of ammonium acetate (buffer A) and ammonium bicarbonate (buffer B). Mass spectrometry data was analyzed using Protein Metrics Intact software.

Два цикла с подвижными фазами разной концентрации продемонстрировали, что более высокая концентрация соли может усиливать гидрофобное взаимодействие во время SEC разделения, что наблюдается по времени элюирования биспецифического антитела в различных подвижных фазах. Этот эффект привел к увеличению разделения между биспецифическим антителом и его О-гликановым вариантом (см. фиг. 6).Two cycles with mobile phases of different concentrations demonstrated that a higher salt concentration can enhance the hydrophobic interaction during SEC separation, as observed by the elution time of the bispecific antibody in different mobile phases. This effect resulted in increased separation between the bispecific antibody and its O-glycan variant (see FIG. 6).

Пример 3. Обнаружение гомодимерных видов с помощью Zenix SEC-300, 3 мкм, 300 А, 7,8x300 мм.Example 3 Detection of Homodimeric Species with Zenix SEC-300, 3 µm, 300 A, 7.8 x 300 mm.

3.1. Приготовление образцов стандартов смеси биспецифических антител и гомодимеров.3.1. Preparation of sample standards of a mixture of bispecific antibodies and homodimers.

Две гомодимерные примеси образуются в ходе продукции биспецифического антитела (BsAb1) (Fc*/Fc): гомодимер 1 (Fc*-Fc*) и гомодимер 2 (Fc/Fc) (см. фиг. 2).Two homodimeric impurities are formed during the production of the bispecific antibody (BsAb1) (Fc*/Fc): homodimer 1 (Fc*-Fc*) and homodimer 2 (Fc/Fc) (see FIG. 2).

3.2. MM-SEC-MS.3.2. MM-SEC-MS.

Анализ с помощью MM-SEC-MS выполняли изократически с применением колонки Zenix SEC-300 MK (7,8x300 нм, 3 мкм) в системе, как описано выше. Элюирование контролировали УФ-излучением при 280 нм.MM-SEC-MS analysis was performed isocratically using a Zenix SEC-300 MK column (7.8 x 300 nm, 3 µm) in the system as described above. Elution was controlled by UV radiation at 280 nm.

Были проведены две серии экспериментов. В первом эксперименте подвижная фаза содержала 140 мМ ацетата аммония и 10 мМ бикарбоната аммония, а во втором эксперименте подвижная фаза содержала 420 мМ ацетат аммония и 30 мМ бикарбонат аммония. Элюирование проводили при скорости потока 0,4 мл/мин.Two series of experiments were carried out. In the first experiment, the mobile phase contained 140 mM ammonium acetate and 10 mM ammonium bicarbonate, and in the second experiment, the mobile phase contained 420 mM ammonium acetate and 30 mM ammonium bicarbonate. Elution was carried out at a flow rate of 0.4 ml/min.

Для аналитических циклов вводимые загрузки включали 50 мкг общего белка. Элюирование проводили с применением изократического градиента, состоящего из ацетата аммония (буфер А) и бикарбоната аммония (буфер В). Аналогично результатам, полученным в 2.2, два цикла с подвижными фазами разной концентрации продемонстрировали, что более высокая концентрация соли может усиливать гидро- 22 042991 фобное взаимодействие во время SEC разделения, что наблюдается по времени элюирования биспецифического антитела и гомодимеров в различных подвижных фазах. Подвижная фаза с общей концентрацией соли 450 мМ улучшала отделение гомодимера 1 и гомодимера 2 от биспецифического антитела (см. фиг. 7).For assay runs, loadings administered included 50 µg of total protein. Elution was carried out using an isocratic gradient consisting of ammonium acetate (buffer A) and ammonium bicarbonate (buffer B). Similar to the results obtained in 2.2, two runs with different concentrations of mobile phases demonstrated that higher salt concentration can enhance the hydrophobic interaction during SEC separation, as observed by the elution times of the bispecific antibody and homodimers in different mobile phases. The mobile phase with a total salt concentration of 450 mm improved the separation of homodimer 1 and homodimer 2 from bispecific antibodies (see Fig. 7).

Пример 4. Сравнение обнаружения гомодимерных примесей в биспецифическом антителе с помощью MM-SEC-MS, SEC-MS и RP LC-MS.Example 4 Comparison of detection of homodimeric impurities in a bispecific antibody by MM-SEC-MS, SEC-MS and RP LC-MS.

4.1. Приготовление образцов стандартов смеси биспецифических антител и гомодимеров.4.1. Preparation of sample standards of a mixture of bispecific antibodies and homodimers.

Образец готовили по методике, проиллюстрированной в примере 3.The sample was prepared according to the procedure illustrated in example 3.

4.2. RPLC-MS.4.2. RPLC-MS.

Образец разбавляли до 0,5 мг/мл. Этот раствор вводили в количестве 0,5 мкг для анализа LC-MS. Эксперимент LC-MS проводили на масс-спектрометре ThermoFisher Fusion Lumos Tribrid. Колонку Waters BioResolve™ mAb Polyphenyl, 450 A, 2,7 мкм, 2,1x50 мм (O.N. 186008944) применяли для разделения с обращенной фазой. Температура образца устанавливали на 5°С, а температура колонки - на 80°С. Подвижная фаза А представляет собой 0,1% FA в воде, подвижная фаза В - 0,1% FA в ацетонитриле. Массспектрометрический эксперимент проводился в положительном режиме. Условия источника ионов MS устанавливали следующим образом: напряжение распыления 3,8 кВ, температура трубки переноса ионов 325°С, температура испарителя 250°С, защитный газ 40 (Arb), вспомогательный газ 10 (Arb), продувочный газ 2 (Arb), линза RF (%) 60 и энергия фрагментации источника 40 В. Данные MS получали с помощью орбитальной ловушки в режиме большого диапазона масс с диапазоном m/z от 1500 до 4000. Разрешение устанавливали на 15000 при m/z 200 с 10 микросканированиями, AGC цель была 105, максимальное время введения составляло 50 мс. Данные масс-спектрометрии анализировали с помощью программного обеспечения Xaclibur.The sample was diluted to 0.5 mg/ml. This solution was administered in an amount of 0.5 μg for LC-MS analysis. The LC-MS experiment was performed on a ThermoFisher Fusion Lumos Tribrid mass spectrometer. A Waters BioResolve™ mAb Polyphenyl, 450 A, 2.7 µm, 2.1x50 mm column (O.N. 186008944) was used for reverse phase separation. The sample temperature was set to 5°C and the column temperature to 80°C. Mobile phase A is 0.1% FA in water, mobile phase B is 0.1% FA in acetonitrile. The mass spectrometric experiment was carried out in the positive mode. MS ion source conditions were set as follows: spray voltage 3.8 kV, ion transfer tube temperature 325°C, evaporator temperature 250°C, shield gas 40 (Arb), auxiliary gas 10 (Arb), purge gas 2 (Arb), lens RF (%) 60 and source fragmentation energy 40 V. MS data were acquired with orbital trap in high mass range mode with m/z range from 1500 to 4000. Resolution was set to 15000 at m/z 200 with 10 microscans, AGC target was 105, the maximum injection time was 50 ms. Mass spectrometry data was analyzed using Xaclibur software.

4.3. SEC-MS.4.3. SEC-MS.

Эксклюзионную хроматографию (SEC) выполняли на колонке ACQUITY UPLC Protein ВЕН SEC (200 A, 1,7 мкм, 4,6x300 мм) с применением подвижной фазы, содержащей 140 мМ ацетата аммония и 10 мМ бикарбоната аммония. Эксперименты SEC проводили на системе Waters Acquity UPLC I-класса при комнатной температуре с детектированием длины волны при 280 нм, скоростью потока 0,2 мл/мин и вводимой нагрузкой белка 50 мкг.Size exclusion chromatography (SEC) was performed on an ACQUITY UPLC Protein BEN SEC column (200 A, 1.7 μm, 4.6 x 300 mm) using a mobile phase containing 140 mM ammonium acetate and 10 mM ammonium bicarbonate. SEC experiments were performed on a Waters Acquity UPLC Class I system at room temperature with wavelength detection at 280 nm, a flow rate of 0.2 ml/min, and a protein loading of 50 μg.

4.4. MM-SEC-MS.4.4. MM-SEC-MS.

Аналитический цикл на системе MM-SEC-MS проводили изократически с применением подвижной фазы, содержащей 420 мМ ацетата аммония и 30 мМ бикарбоната аммония по методике, проиллюстрированной в примере 3.2.An analytical run on the MM-SEC-MS system was carried out isocratically using a mobile phase containing 420 mM ammonium acetate and 30 mM ammonium bicarbonate according to the procedure illustrated in Example 3.2.

4.5. Результаты.4.5. Results.

Сравнение общей ионной хроматограммы (TIC) и спектров нативной MS для RP LC-MS на Lumos (см. фиг. 8), SEC-MS на EMR и MM-SEC-MS на EMR демонстрирует существенное отделение и обнаружение гомодимеров от биспецифического антитела. Исходная масс-спектрограмма, полученная при помощи RP LC-MS, не позволяла диференцировать гомодимеры и биспецифическое антитело. Необработанный масс-спектр от SEC-MS позволил разделить и обнаружить гомодимер 1 и биспецифическое антитело, но разделения было недостаточно для разделения и обнаружения гомодимера 2 и биспецифического антитела. Только необработанные масс-спектры из MM-SEC-MS продемонстрировали достаточное разделение и обнаружение гомодимера 1, гомодимера 2 и биспецифического антитела. Это сравнение подтверждает концепцию преимущества MM-SEC-MS над SEC-MS и RP LC-MS для обнаружения примесей в биофармацевтических продуктах.Comparison of total ion chromatogram (TIC) and native MS spectra for RP LC-MS on Lumos (see FIG. 8), SEC-MS on EMR, and MM-SEC-MS on EMR demonstrates significant separation and detection of homodimers from the bispecific antibody. The original mass spectrogram, obtained using RP LC-MS, did not allow differentiation of homodimers and bispecific antibody. The raw mass spectrum from SEC-MS allowed separation and detection of homodimer 1 and bispecific antibody, but separation was not sufficient to separate and detect homodimer 2 and bispecific antibody. Only raw mass spectra from MM-SEC-MS showed sufficient separation and detection of homodimer 1, homodimer 2 and bispecific antibody. This comparison validates the concept of the superiority of MM-SEC-MS over SEC-MS and RP LC-MS for the detection of impurities in biopharmaceuticals.

Пример 5. Последовательные циклы MM-SEC-MS обнаружения с помощью Zenix SEC-300, 3 мкм, 300 A, 7,8x300 мм.Example 5 Sequential MM-SEC-MS detection cycles with Zenix SEC-300, 3 µm, 300 A, 7.8x300 mm.

Для оценки качества данных обнаружения в последовательных циклах с помощью системы MM-SEC-MS было проведено три аналитических цикла для образца, содержащего биспецифическое Ab, гомодимер 1 и гомодимер 2 (приготовленные, как описано в разделе 4.1). Аналитические циклы выполняли по методологии, проиллюстрированной в разделе 4.2, и с подвижной фазой, содержащей 280 мМ ацетата аммония и 20 мМ бикарбоната аммония.To evaluate the quality of detection data in consecutive runs, three analytical runs were performed on a sample containing bispecific Ab, homodimer 1, and homodimer 2 (prepared as described in section 4.1) using the MM-SEC-MS system. Analytical runs were performed according to the methodology illustrated in section 4.2 and with a mobile phase containing 280 mM ammonium acetate and 20 mM ammonium bicarbonate.

Необработанные масс-спектры и хроматограмма извлеченных ионов (XIC) для трех циклов продемонстрировали снижение качества данных и отношения сигнал/шум (см. фиг. 9). Этот эффект может наблюдаться из-за применения большой колонки (7,8x300 мм), для которой требуется большое количество образца белка (~50 мкг) для обеспечения интенсивности MS, что может привести к осаждению белка при высокой концентрации соли, и, следовательно, требуется более частая очистка пути прохождения потока (перед очисткой запускают максимум 3 образца).Raw mass spectra and extracted ion chromatogram (XIC) for three cycles showed a decrease in data quality and signal-to-noise ratio (see Fig. 9). This effect can be observed due to the use of a large column (7.8x300 mm) which requires a large amount of protein sample (~50 µg) to provide MS intensity, which can lead to protein precipitation at high salt concentration, and therefore requires more frequent cleaning of the flow path (run a maximum of 3 samples before cleaning).

Кроме того, большая колонка и относительно низкая скорость потока, с которой может работать наноразделитель (макс ~0,4 мл/мин), приводили к большой ширине пика (~1,5 мин), что в некоторых случаях влияло на MS интенсивность и разрешение. Время позднего элюирования также замедляло общее время анализа (30 мин для каждого образца).In addition, the large column and the relatively low flow rate at which the nanoseparator can operate (max ~0.4 ml/min) resulted in a large peak width (~1.5 min), which in some cases affected MS intensity and resolution. . The late elution time also slowed down the total analysis time (30 min for each sample).

- 23 042991- 23 042991

Пример 6. Обнаружение гомодимерных видов с помощью Zenix SEC-300, 3 мкм, 300 А, 4,6x300 мм.Example 6 Detection of homodimeric species with Zenix SEC-300, 3 µm, 300 A, 4.6 x 300 mm.

6.1. Приготовление образцов стандартов смеси биспецифических антител и гомодимеров.6.1. Preparation of sample standards of a mixture of bispecific antibodies and homodimers.

Стандарты смеси биспецифических антител и гомодимеров можно получить согласно способам, описанным в разделе 3.1.Bispecific antibody and homodimer mixture standards can be prepared according to the methods described in section 3.1.

6.2. MM-SEC-MS.6.2. MM-SEC-MS.

Анализ с помощью MM-SEC-MS выполняли изократически с применением колонки Zenix SEC-300 MK (4,6x300 нм, 3 мкм) в системе, как описано выше.MM-SEC-MS analysis was performed isocratically using a Zenix SEC-300 MK (4.6 x 300 nm, 3 µm) column in the system as described above.

Элюирование контролировали УФ-излучением при 280 нм.Elution was controlled by UV radiation at 280 nm.

Были проведены четыре серии экспериментов. В первом эксперименте подвижная фаза содержала 140 мМ ацетата аммония и 10 мМ бикарбоната аммония, во втором эксперименте подвижная фаза содержала 280 мМ ацетата аммония и 20 мМ бикарбоната аммония, в третьем эксперименте подвижная фаза содержала 420 мМ ацетата аммония и 30 мМ бикарбоната аммония и во втором эксперименте подвижная фаза содержала 560 мМ ацетат аммония и 40 мМ бикарбоната аммония. Элюирование проводили при скорости потока 0,3 мл/мин.Four series of experiments were carried out. In the first experiment, the mobile phase contained 140 mm ammonium acetate and 10 mm ammonium bicarbonate, in the second experiment, the mobile phase contained 280 mm ammonium acetate and 20 mm ammonium bicarbonate, in the third experiment, the mobile phase contained 420 mm ammonium acetate and 30 mm of ammonium bicarbonate and in the second In the experiment, the mobile phase contained 560 mM ammonium acetate and 40 mM ammonium bicarbonate. Elution was carried out at a flow rate of 0.3 ml/min.

Для аналитических циклов вводимые загрузки включали 10 мкг белка. Элюирование проводили с применением изократического градиента, состоящего из ацетата аммония (буфер А) и бикарбоната аммония (буфер В). Применение концентраций более 150 мМ общей концентрации соли демонстрировало улучшенное разделение и обнаружение гомодимеров и биспецифических антител (см. фиг. 10). Общее время анализа при применении меньшей колонки (4,6x300 нм) уменьшилось до около 18 мин, а ширина пика уменьшилась до менее чем 1 мин по сравнению с общим временем анализа и шириной пика при применении большей колонки (7,8x300 нм). Различия приведены на фиг. 11For assay runs, loadings administered included 10 µg of protein. Elution was carried out using an isocratic gradient consisting of ammonium acetate (buffer A) and ammonium bicarbonate (buffer B). The use of concentrations greater than 150 mm total salt concentration showed improved separation and detection of homodimers and bispecific antibodies (see Fig. 10). The total analysis time using the smaller column (4.6 x 300 nm) was reduced to about 18 min and the peak width was reduced to less than 1 min compared to the total analysis time and peak width using the larger column (7.8 x 300 nm). The differences are shown in Fig. eleven

Пример 7. Анализ MM-SEC-MS дегликозилированной смеси биспецифических антител, гомодимера 1 и гомодимера 2 на колонке Zenix-SEC.Example 7 MM-SEC-MS analysis of a deglycosylated mixture of bispecific antibodies, homodimer 1 and homodimer 2 on a Zenix-SEC column.

7.1. Приготовление дегликозилированной смеси биспецифических антител, гомодимера 1 и гомодимера 2.7.1. Preparation of a deglycosylated mixture of bispecific antibodies, homodimer 1 and homodimer 2.

Каждый белок обрабатывали пептидом N-гликозидазой F (ПНГаза F; 1 IUB миллиединица на 10 мкг белка) при 45°С в течение 1 ч для полного удаления гликановых цепей из каждой константной области тяжелой цепи.Each protein was treated with N-glycosidase F peptide (PNGase F; 1 IUB milliu per 10 μg of protein) at 45° C. for 1 hour to completely remove glycan chains from each heavy chain constant region.

7.2. MM-SEC-MS.7.2. MM-SEC-MS.

Анализ с помощью MM-SEC-MS выполняли изократически с применением колонки Zenix SEC-300 МК (4,6x300 нм, 3 мкм) в системе, как описано выше. Элюирование контролировали УФ-излучением при 280 нм.MM-SEC-MS analysis was performed isocratically using a Zenix SEC-300 MK (4.6 x 300 nm, 3 µm) column in the system as described above. Elution was controlled by UV radiation at 280 nm.

Были проведены шесть серий экспериментов. В первом эксперименте подвижная фаза содержала 9,3 мМ ацетата аммония и 0,7 мМ бикарбоната аммония, во втором эксперименте подвижная фаза содержала 46,7 мМ ацетата аммония и 3,3 мМ бикарбоната аммония, в третьем эксперименте подвижная фаза содержала 93,3 мМ ацетата аммония и 6,7 мМ бикарбоната аммония, в четвертом эксперименте подвижная фаза содержала 186,7 мМ ацетата аммония и 13,3 мМ бикарбоната аммония, в пятом эксперименте подвижная фаза содержала 280 мМ ацетата аммония и 20 мМ бикарбоната аммония и в шестом эксперименте подвижная фаза содержала 420 мМ ацетата аммония и 30 мМ бикарбоната аммония. Элюирование проводили при скорости потока 0,3 мл/мин.Six series of experiments were carried out. In the first experiment the mobile phase contained 9.3 mM ammonium acetate and 0.7 mM ammonium bicarbonate, in the second experiment the mobile phase contained 46.7 mM ammonium acetate and 3.3 mM ammonium bicarbonate, in the third experiment the mobile phase contained 93.3 mM ammonium acetate and 6.7 mM ammonium bicarbonate, in the fourth experiment the mobile phase contained 186.7 mM ammonium acetate and 13.3 mM ammonium bicarbonate, in the fifth experiment the mobile phase contained 280 mM ammonium acetate and 20 mM ammonium bicarbonate and in the sixth experiment the mobile phase the phase contained 420 mM ammonium acetate and 30 mM ammonium bicarbonate. Elution was carried out at a flow rate of 0.3 ml/min.

Для аналитических циклов вводимые загрузки включали 10 мкг белка.For assay runs, loadings administered included 10 µg of protein.

Применение общей концентрации соли 10 мМ демонстрировало существенное разделение гомодимера 1, биспецифического антитела и гомодимера 2. При концентрации соли 10 мМ гомодимер 2 имел более позднее время удерживания, чем биспецифическое антитело, которое демонстрировало более позднее время удерживания, чем гомодимер 1. Однако при концентрациях более 10 мМ гомодимер 1 имел более позднее время удерживания, чем биспецифическое антитело, которое демонстрировало более низкое время удерживания, чем гомодимер 2 (см. фиг. 12 и 13). Этот эффект может быть связан с различным типом взаимодействия: зарядом, формой или гидрофобностью трех белков с использованной смолой для эксклюзионной хроматографии. Заряд белка при данной концентрации соли зависит от их значений pI (табл. 2). Существенные разделения получали либо при применении подвижной фазы с низкой концентрацией соли 10 мМ, либо при применении подвижной фазы с высокой концентрацией соли более 100 мМ. При более низких концентрациях соли удерживание может быть вызвано взаимодействием заряд-заряд. Например, основные молекулы можно разделить с помощью подвижной фазы с более низкой концентрацией соли в системе MM-SEC-MS. При более высоких концентрациях соли удерживание происходит за счет гидрофобного взаимодействия. Например, кислотные или гидрофобные молекулы могут быть разделены с применением подвижной фазы с более высокой концентрацией соли в системе MM-SEC-MS (см. фиг. 14 и 15).The use of a total salt concentration of 10 mM showed a significant separation of homodimer 1, bispecific antibody and homodimer 2. At a salt concentration of 10 mM, homodimer 2 had a later retention time than bispecific antibody, which showed a later retention time than homodimer 1. However, at concentrations greater than The 10 mM homodimer 1 had a later retention time than the bispecific antibody, which showed a lower retention time than homodimer 2 (see FIGS. 12 and 13). This effect may be due to a different type of interaction: charge, shape, or hydrophobicity of the three proteins with the used size exclusion chromatography resin. The charge of a protein at a given salt concentration depends on their pI values (Table 2). Significant separations were obtained either when using a mobile phase with a low salt concentration of 10 mm, or when using a mobile phase with a high salt concentration of more than 100 mm. At lower salt concentrations, retention can be caused by charge-charge interaction. For example, basic molecules can be separated using a mobile phase with a lower salt concentration in the MM-SEC-MS system. At higher salt concentrations, retention occurs through hydrophobic interaction. For example, acidic or hydrophobic molecules can be separated using a mobile phase with a higher salt concentration in the MM-SEC-MS system (see Fig. 14 and 15).

Идеальное SEC разделение должно основываться только на гидродинамическом объеме белка и не должно быть никакого другого взаимодействия между белком и неподвижной фазой. Поскольку матрица колонки на основе диоксида кремния может демонстрировать отрицательные заряды из-за силанольных групп (ионообменные характеристики), дериватизация частиц диоксида кремния помогает уменьшитьThe ideal SEC separation should be based only on the hydrodynamic volume of the protein and there should be no other interaction between the protein and the stationary phase. Because the silica column matrix can exhibit negative charges due to silanol groups (ion exchange characteristics), derivatization of the silica particles helps to reduce

- 24 042991 эффект силанола, но в то же время может ввести новый механизм взаимодействия (гидрофобность). Таким образом, можно создавать смолы SEC, обладающие функциональными возможностями, как это было видно с колонками Zenix SEC. Это объясняет разницу в порядке элюирования белков с разными концентрациями при применении колонки Zenix-SEC.- 24 042991 effect of silanol, but at the same time may introduce a new interaction mechanism (hydrophobicity). In this way, it is possible to create SEC resins with functionality, as seen with Zenix SEC columns. This explains the difference in the elution order of proteins at different concentrations when using a Zenix-SEC column.

Таблица 2table 2

mAb mAb pi pi Молекулярная масса Molecular mass Биспецифическое антитело Bispecific antibody 7,66 7.66 145 337 145 337 Гомодимер 1 (биспецифическое антитело НС* гомодимер) Homodimer 1 (bispecific antibody HC* homodimer) 8,03 8.03 144 677 144 677 Гомодимер 2 (биспецифическое антитело НС гомодимер) Homodimer 2 (bispecific antibody HC homodimer) 7,28 7.28 145 998 145 998

Пример 8. Анализ MM-SEC-MS дегликозилированной смеси биспецифических антител, гомодимера 1 и гомодимера 2 на колонке Waters ВЕН SEC.Example 8 MM-SEC-MS analysis of a deglycosylated mixture of bispecific antibodies, homodimer 1 and homodimer 2 on a Waters BEN SEC column.

8.1. Приготовление дегликозилированной смеси биспецифических антител, гомодимера 1 и гомодимера 2.8.1. Preparation of a deglycosylated mixture of bispecific antibodies, homodimer 1 and homodimer 2.

Дегликозилированную смесь готовили по той же методике, что и разделе 7.1.The deglycosylated mixture was prepared according to the same procedure as in section 7.1.

8.2. MM-SEC-MS.8.2. MM-SEC-MS.

Анализ с помощью MM-SEC-MS выполняли изократически с применением колонки Waters ВЕН SEC в системе, как описано выше. Элюирование контролировали УФ-излучением при 280 нм.MM-SEC-MS analysis was performed isocratically using a Waters BEN SEC column in the system as described above. Elution was controlled by UV radiation at 280 nm.

Были проведены шесть серий экспериментов. В первом эксперименте подвижная фаза содержала 14 мМ ацетата аммония и 1 мМ бикарбоната аммония, во втором эксперименте подвижная фаза содержала 18,7 мМ ацетата аммония и 1,3 мМ бикарбоната аммония, в третьем эксперименте подвижная фаза содержала 28 мМ ацетата аммония и 2 мМ бикарбоната аммония, в четвертом эксперименте подвижная фаза содержала 70 мМ ацетата аммония и 5 мМ бикарбоната аммония, в пятом эксперименте подвижная фаза содержала 93,3 мМ ацетата аммония и 6,7 мМ бикарбоната аммония и в шестом эксперименте подвижная фаза содержала 280 мМ ацетата аммония и 20 мМ бикарбоната аммония. Элюирование проводили при скорости потока 0,2 мл/мин.Six series of experiments were carried out. In the first experiment the mobile phase contained 14 mM ammonium acetate and 1 mM ammonium bicarbonate, in the second experiment the mobile phase contained 18.7 mM ammonium acetate and 1.3 mM ammonium bicarbonate, in the third experiment the mobile phase contained 28 mM ammonium acetate and 2 mM bicarbonate ammonium acetate, in the fourth experiment the mobile phase contained 70 mM ammonium acetate and 5 mM ammonium bicarbonate, in the fifth experiment the mobile phase contained 93.3 mM ammonium acetate and 6.7 mM ammonium bicarbonate and in the sixth experiment the mobile phase contained 280 mM ammonium acetate and 20 mM ammonium bicarbonate. Elution was carried out at a flow rate of 0.2 ml/min.

Для аналитических циклов вводимые загрузки включали 10 мкг белка.For assay runs, loadings administered included 10 µg of protein.

Применение общей концентрации соли 15 мМ демонстрировало существенное разделение гомодимера 1, биспецифического антитела и гомодимера 2. При концентрации соли 15 мМ гомодимер 2 имел более раннее время удерживания, чем биспецифическое антитело, которое демонстрировало более раннее время удерживания, чем гомодимер 1. При увеличении концентрации подвижной фазы различия во временах удерживания уменьшались. Кроме того, при концентрации соли в подвижной фазе 300 мМ гомодимер 1 имел более раннее время удерживания, чем биспецифическое антитело, которое демонстрировало более раннее время удерживания, чем гомодимер 2 (см. фиг. 16 и 17). Как продемонстрировано на фиг. 14 и 15, этот эффект связан с развитием дополнительного взаимодействия на колонке SEC. Дополнительное взаимодействие зависит от концентрации соли в подвижной фазе. При более низких концентрациях взаимодействия заряд-заряд преобладают в колонке и определяют удерживание белков на колонке.The use of a total salt concentration of 15 mM showed a significant separation of homodimer 1, bispecific antibody and homodimer 2. At a salt concentration of 15 mM, homodimer 2 had an earlier retention time than the bispecific antibody, which showed an earlier retention time than homodimer 1. With increasing concentration of mobile phase differences in retention times decreased. In addition, at a mobile phase salt concentration of 300 mM, homodimer 1 had an earlier retention time than the bispecific antibody, which showed an earlier retention time than homodimer 2 (see FIGS. 16 and 17). As shown in FIG. 14 and 15, this effect is associated with the development of an additional interaction on the SEC column. Additional interaction depends on the concentration of salt in the mobile phase. At lower concentrations, charge-charge interactions dominate the column and determine the retention of proteins on the column.

Пример 9. MM-SEC-MS анализ молекулы IgG1 и ее окисленного варианта на колонке Waters ВЕН SEC.Example 9 MM-SEC-MS analysis of the IgG1 molecule and its oxidized variant on a Waters BEN SEC column.

9.1. Приготовление окисленного варианта молекулы IgG1 - Ab1.9.1. Preparation of the oxidized version of the IgG1 molecule - Ab1.

Ab1 обрабатывали пептидом N-гликозидазой F (ПНГаза F; 1 IUB миллиединица на 10 мкг белка) при 45°С в течение 1 ч для полного удаления гликановых цепей из каждой константной области тяжелой цепи.Ab1 was treated with N-glycosidase F peptide (PNGase F; 1 IUB milliu per 10 μg of protein) at 45° C. for 1 hour to completely remove glycan chains from each heavy chain constant region.

9.2. MM-SEC-MS.9.2. MM-SEC-MS.

Анализ с помощью MM-SEC-MS выполняли изократически с применением колонки Waters ВЕН SEC в системе, как описано выше. Элюирование контролировали УФ-излучением при 280 нм.MM-SEC-MS analysis was performed isocratically using a Waters BEN SEC column in the system as described above. Elution was controlled by UV radiation at 280 nm.

Были проведены три серии экспериментов. В первом эксперименте подвижная фаза содержала 93,3 мМ ацетата аммония и 6,7 мМ бикарбоната аммония, во втором эксперименте подвижная фаза содержала 140 мМ ацетата аммония и 10 мМ бикарбоната аммония, а в третьем эксперименте, шестом эксперименте подвижная фаза содержала 280 мМ ацетата аммония и 20 мМ бикарбоната аммония. Элюирование проводили при скорости потока 0,2 мл/мин.Three series of experiments were carried out. In the first experiment, the mobile phase contained 93.3 mM ammonium acetate and 6.7 mM ammonium bicarbonate, in the second experiment, the mobile phase contained 140 mM ammonium acetate and 10 mM ammonium bicarbonate, and in the third experiment, the sixth experiment, the mobile phase contained 280 mM ammonium acetate and 20 mM ammonium bicarbonate. Elution was carried out at a flow rate of 0.2 ml/min.

Для аналитических циклов вводимые загрузки включали 10 мкг белка.For assay runs, loadings administered included 10 µg of protein.

Отмечалось существенное разделение антитела Ab1 и его окисленного варианта в системе MM-SEC-MS при применении концентрации соли в подвижной фазе 100, 150 и 300 мМ (см. фиг. 18, верхняя панель). Значение pI антитела IgG1 Ab1 составляло 8,65. Для молекул IgG1 с более высоким PI зарядовое взаимодействие играло более доминирующую роль по сравнению с молекулами IgG4, которые имеют низкие значения pI.Significant separation of the Ab1 antibody and its oxidized variant was noted in the MM-SEC-MS system using mobile phase salt concentrations of 100, 150 and 300 mM (see FIG. 18, top panel). The pI value of the IgG1 Ab1 antibody was 8.65. For IgG1 molecules with higher PI, charge interaction played a more dominant role compared to IgG4 molecules, which have low PI values.

- 25 042991- 25 042991

Пример 10. MM-SEC-MS анализ молекулы IgGl на колонке Waters ВЕН SEC.Example 10 MM-SEC-MS analysis of the IgGl molecule on a Waters BEN SEC column.

10.1. Приготовление молекулы IgG1 - Ab2.10.1. Preparation of the IgG1 - Ab2 molecule.

Ab2 обрабатывали пептидом N-гликозидазой F (ПНГаза F; 1 IUB миллиединица на 10 мкг белка) при 45°С в течение 1 ч для полного удаления гликановых цепей из каждой константной области тяжелой цепи.Ab2 was treated with N-glycosidase F peptide (PNGase F; 1 IUB milliu per 10 μg of protein) at 45° C. for 1 hour to completely remove glycan chains from each heavy chain constant region.

10.2. MM-SEC-MS.10.2. MM-SEC-MS.

Анализ с помощью MM-SEC-MS выполняли изократически с применением колонки Waters ВЕН SEC в системе, как описано в примере 8.2. При сравнении времени удерживания двух молекул IgG1: Ab1 и Ab2, было замечено, что молекула Ab2 имела более низкое время удерживания (см. фиг. 18, нижняя панель).MM-SEC-MS analysis was performed isocratically using a Waters BEN SEC column in the system as described in Example 8.2. When comparing the retention times of two IgG1 molecules: Ab1 and Ab2, it was observed that the Ab2 molecule had a lower retention time (see Fig. 18, bottom panel).

Это можно объяснить разницей в гидрофобности между Ab1 и Ab2. Для более гидрофобных молекул эффект высаливания начинает проявляться при более низкой концентрации соли по сравнению с менее гидрофобными молекулами. Эта точка также называется точкой перехода (см. фиг. 19).This can be explained by the difference in hydrophobicity between Ab1 and Ab2. For more hydrophobic molecules, the salting out effect begins to appear at a lower salt concentration compared to less hydrophobic molecules. This point is also called the transition point (see Fig. 19).

Пример 11. Количественное определение гомодимерных примесей в биспецифических антителах с помощью MM-SEC-MS.Example 11 Quantification of homodimeric impurities in bispecific antibodies by MM-SEC-MS.

Стандарты генерировали по методологии, приведенной на фиг. 20.Standards were generated according to the methodology shown in FIG. 20.

Анализ с помощью MM-SEC-MS выполняли изократически с применением колонки Zenix SEC-300 МК (4,6x300 нм, 3 мкм) в системе, как описано выше. Для элюирования белков применяли подвижные фазы с концентрацией соли 300 мМ и концентрацией соли 70 мМ. Для концентраций как на интактном, так и субъединичном уровне более высокое обнаружение с помощью MM-SEC-MS наблюдали в образцах с большим количеством гомодимеров (см. фиг. 21 и 22). При концентрации соли 70 мМ для подвижной фазы также была обнаружена дополнительная Fc примесь биспецифического антитела.MM-SEC-MS analysis was performed isocratically using a Zenix SEC-300 MK (4.6 x 300 nm, 3 µm) column in the system as described above. Mobile phases with a salt concentration of 300 mM and a salt concentration of 70 mM were used to elute proteins. For concentrations at both intact and subunit levels, higher detection by MM-SEC-MS was observed in samples with more homodimers (see FIGS. 21 and 22). At a salt concentration of 70 mM for the mobile phase, an additional Fc contaminant of the bispecific antibody was also detected.

На интактном уровне график теоретического соотношения гомодимер 1/биспецифическое антитело по сравнению с обнаруженным соотношением гомодимер 1/биспецифическое антитело и теоретического соотношения гомодимер 2/биспецифическое антитело по сравнению с обнаруженным соотношением гомодимер 2/биспецифическое антитело продемонстрировал хорошую линейность для количественного определения присутствующих гомодимеров от 0,1 до 50% (см. фиг. 23).At an intact level, a plot of the theoretical homodimer 1/bispecific antibody ratio versus the detected homodimer 1/bispecific antibody ratio and the theoretical homodimer 2/bispecific antibody ratio versus the detected homodimer 2/bispecific antibody ratio showed good linearity to quantify the homodimers present from 0, 1 to 50% (see Fig. 23).

На субъедином уровне график теоретического соотношения гомодимер 1/биспецифическое антитело по сравнению с обнаруженным соотношением гомодимер 1/биспецифическое антитело и график теоретического соотношения гомодимер 2/биспецифическое антитело по сравнению с обнаруженным соотношением гомодимер 2/биспецифическое антитело продемонстрировал хорошую линейность для количественного определения присутствующих гомодимеров от 0,1 до 50% (см. фиг. 24). По сравнению с интактным уровнем лучшая точность была получена на субъедином уровне.At the subunit level, a plot of the theoretical homodimer 1/bispecific antibody ratio versus the detected homodimer 1/bispecific antibody ratio and a plot of the theoretical homodimer 2/bispecific antibody ratio versus the detected homodimer 2/bispecific antibody ratio showed good linearity to quantify the homodimers present from 0 ,1 to 50% (see Fig. 24). Compared to the intact level, better accuracy was obtained at the subunit level.

Пример 12. Разделение SEC в смешанном режиме биспецифических и гомодимерных антител для обнаружения нативной MS.Example 12 Mixed Mode SEC Separation of Bispecific and Homodimeric Antibodies to Detect Native MS.

Четыре молекулы bsAb с разными значениями pI и гидрофобностью (табл. 3) смешивали с соответствующими гомодимерными антителами и применяли в качестве стандартов тестирования. Каждая молекула bsAb (HH*L2) содержала две идентичные легкие цепи (LC) и две разные тяжелые цепи (НС и НС*), тогда как каждое гомодимерное антитело (H2L2 или H*2L2) содержало две идентичные легкие цепи и две идентичные тяжелые цепи (НС или НС*).Four bsAb molecules with different pIs and hydrophobicities (Table 3) were mixed with the corresponding homodimeric antibodies and used as test standards. Each bsAb molecule (HH*L2) contained two identical light chains (LC) and two different heavy chains (HC and HC*), while each homodimeric antibody (H2L2 or H*2L2) contained two identical light chains and two identical heavy chains (NS or NS*).

Таблица 3Table 3

pi pi Гидрофобность (кажущийся фактор удерживания HIC*; мин) Hydrophobicity (apparent retention factor HIC*; min) bsAb2 bsAb2 bsAb2 (HH*L2) bsAb2 (HH*L2) 6,5 6.5 5,2 5.2 НС гомодимер (H2L2) HC homodimer (H2L2) 6,1 6.1 4,3 4.3 смесь mixture НС* гомодимер (H*2L2) HC* homodimer (H*2L2) 7,2 7.2 6,1 6.1 bsAb3 bsAb3 bsAb3 (HH*L2) bsAb3 (HH*L2) 7,4 7.4 4,8 4.8 НС гомодимер (H2L2) HC homodimer (H2L2) 6,6 6.6 4,2 4.2 смесь mixture НС* гомодимер (H*2L2) HC* homodimer (H*2L2) 8,3 8.3 5,6 5.6 bsAb4 bsAb4 bsAb4 (HH*L2) bsAb4 (HH*L2) 7,7 7.7 7,0 7.0 НС гомодимер (H2L2) HC homodimer (H2L2) 7,3 7.3 8,4 8.4 смесь mixture НС* гомодимер (H*2L2) HC* homodimer (H*2L2) 8,0 8.0 5,7 5.7 bsAb 5 bsAb 5 bsAb5 (HH*L2) bsAb5 (HH*L2) 8,1 8.1 6,3 6.3 НС гомодимер (H2L2) HC homodimer (H2L2) 7,4 7.4 5,2 5.2 смесь mixture НС* гомодимер (H*2L2) HC* homodimer (H*2L2) 8,5 8.5 7,7 7.7

* Кажущийся фактор удерживания HIC рассчитывали на основании времени удерживания молекулы белка, проанализированного с помощью HIC. На ко- 26 042991 лонку YMC BioPro HIC BF (4 мкм, 100x4,6 мм) наносили подвижную фазу А из 3,3 М аммонийного буфера и подвижную фазу В воды. Градиент выполняли от 100 до 97% А за 18 мин при скорости потока 0,4 мл/мин. Кажущийся фактор удерживания HIC рассчитывали путем нормализации времени удерживания в течение 18 мин по шкале 10.* The apparent retention factor of the HIC was calculated based on the retention time of the protein molecule analyzed by the HIC. Mobile phase A from 3.3 M ammonium buffer and mobile phase B water were applied to a YMC BioPro HIC BF column (4 μm, 100x4.6 mm). The gradient was performed from 100 to 97% A in 18 minutes at a flow rate of 0.4 ml/min. The apparent retention factor HIC was calculated by normalizing the retention time over 18 min on a scale of 10.

Затем четыре смеси bsAb анализировали на колонке Waters ВЕН с применением трех различных концентраций соли (75, 150 и 300 мМ) с последующим обнаружением с помощью онлайн нативной MS. Полученные хроматограммы основных пиков (base peak chromatogram - ВРС) продемонстрированы на левой панели фиг. 25. В соответствии с наблюдениями из предыдущего исследования, когда концентрация соли увеличивалась, молекулы mAb с разными значениями pI демонстрировали разные тенденции времени удерживания. Учитывая различную характеристику удерживания каждого антитела при различных концентрациях соли, авторы исследовали возможность отделения гомодимеров от bsAb путем модуляции концентраций соли. Например, в смеси bsAb2, когда концентрация соли снижалась с 300 до 75 мМ, две кислые молекулы, гомодимер H2L2 (pI=6,1) и HH*L2 bsAb (pI=6,5), элюировались раньше, вероятно, изза снижения гидрофобных и электростатических взаимодействий при низкой концентрации соли. Напротив, нейтральная молекула, гомодимер H*2L2 (pI=7,2), оставалась почти неизменной во времени удерживания при изменении концентрации соли предположительно из-за того, что уменьшенному гидрофобному взаимодействию противодействовало усиленное электростатическое взаимодействие при низкой концентрации соли. Кроме того, поскольку гомодимер H2L2 продемонстрировал более значительное уменьшение времени удерживания по сравнению с HH*L2 bsAb (возможно, из-за его более низкого значения pI и, следовательно, более слабого электростатического взаимодействия), улучшенное разделение между ними было также достигнуто при более низкой концентрации соли. В результате хорошее хроматографическое разделение между гомодимерами и bsAb2 было достигнуто при концентрации соли 75 мМ.The four bsAb mixtures were then analyzed on a Waters BEN column using three different salt concentrations (75, 150 and 300 mM) followed by online native MS detection. The resulting chromatograms of the main peaks (base peak chromatogram - BPC) are shown in the left panel of Fig. 25. Consistent with observations from a previous study, when the salt concentration was increased, mAb molecules with different pI values showed different retention time trends. Given the different retention characteristics of each antibody at different salt concentrations, the authors investigated the possibility of separating homodimers from bsAbs by modulating salt concentrations. For example, in a bsAb2 mixture, when the salt concentration decreased from 300 to 75 mM, two acidic molecules, the H2L2 homodimer (pI=6.1) and HH*L2 bsAb (pI=6.5), eluted earlier, probably due to a decrease in hydrophobic and electrostatic interactions at low salt concentration. In contrast, the neutral molecule, the H*2L2 homodimer (pI=7.2), remained almost unchanged in retention time with varying salt concentration, presumably because the reduced hydrophobic interaction was counteracted by increased electrostatic interaction at low salt concentration. In addition, since the H2L2 homodimer showed a greater reduction in retention time compared to the HH*L2 bsAb (perhaps due to its lower pI value and therefore weaker electrostatic interaction), improved separation between them was also achieved at a lower salt concentration. As a result, a good chromatographic separation between the homodimers and bsAb2 was achieved at a salt concentration of 75 mM.

Точно так же разделение между bsAb3 и двумя его гомодимерами также значительно улучшилось, когда концентрация соли снизилась с 300 до 75 мМ. Это связано с тем, что показатели времени удерживания гомодимера H2L2 (pI=6,6), HH*L2 bsAb (pI=7,4) и гомодимера H*2L2 (pI=8,3) уменьшились, остались неизменными или увеличились соответственно. Примечательно, что хотя исходное разрешение не было достигнуто ни для одного из двух примеров, на идентификацию и количественное определение гомодимеров не должны оказывать существенное влияние коэлюирующие частицы, как это было бы для количественного определения на основе УФ-излучения из-за высокой специфичности MS как детектора.Similarly, the separation between bsAb3 and its two homodimers also improved significantly when the salt concentration decreased from 300 to 75 mM. This is due to the fact that the retention times of the H2L2 homodimer (pI=6.6), HH*L2 bsAb (pI=7.4) and the H*2L2 homodimer (pI=8.3) decreased, remained unchanged or increased, respectively. Notably, although initial resolution was not achieved for either of the two examples, the identification and quantification of homodimers should not be significantly affected by coeluting species, as would be the case for UV-based quantification due to the high specificity of MS as a detector. .

В смеси bsAb5 лучшее разделение снова было достигнуто при концентрации соли 75 мМ на колонке ВЕН по сравнению с условиями с высоким содержанием соли. Это связано с тем, что относительно основные молекулы, HH*L2 bsAb (pI=8,1) и гомодимер H*2L2 (pI=8,5), обе продемонстрировали более позднее время удерживания, тогда как относительно нейтральный гомодимер H2L2 (pI=7,4) не продемонстрировал изменений в показателе времени удерживания при уменьшении концентрации соли. Однако несмотря на хорошее хроматографическое разделение это условие не было идеальным для количественного определения гомодимера, поскольку для гомодимера H*2L2 при низкой концентрации соли изза его высоких основных характеристик начало происходить расширение пика и снижение извлечения белка. Более того, смесь bsAb4 продемонстрировала, что улучшенное разделение не может быть достигнуто за счет снижения концентрации соли с 300 до 75 мМ. Вероятно, это связано с тем, что все три молекулы имеют близкие к нейтральным значения pI (табл. 3) и, таким образом, демонстрируют аналогичные характеристики удерживания с соответствующими изменениями концентрации соли. Хотя дальнейшее снижение концентрации соли для усиления электростатического взаимодействия может улучшить разделение, вероятно, произойдет сильное расширение пика, что нарушит количественное определение. Также представляет интерес тот факт, что профиль элюирования смеси bsAb4 расширялся с увеличением концентрации соли. При концентрации соли 300 мМ порядок элюирования трех молекул был определен с помощью XIC (данные не продемонстрированы) для гомодимера H*2L2, HH*L2 bsAb и гомодимера H2L2, что соответствовало их ранжированию по гидрофобности, определенному с помощью хроматографии гидрофобного взаимодействия (табл. 3). Следовательно, дальнейшее усиление гидрофобного взаимодействия за счет применения еще более высокой концентрации соли, вероятно, улучшит разделение смеси bsAb4 на этой колонке. К сожалению, исходя из нашего опыта, концентрация солей выше 300 мМ обычно создает проблему десольватации и значительно снижает чувствительность нативной MS.In the bsAb5 mixture, better separation was again achieved with a salt concentration of 75 mM on a BEN column compared to high salt conditions. This is because the relatively basic molecules, HH*L2 bsAb (pI=8.1) and the H*2L2 homodimer (pI=8.5), both showed later retention times, while the relatively neutral H2L2 homodimer (pI= 7.4) showed no change in retention time with decreasing salt concentration. However, despite a good chromatographic separation, this condition was not ideal for homodimer quantitation, because for the H*2L2 homodimer at low salt concentration, due to its high basic characteristics, peak broadening and a decrease in protein recovery began to occur. Moreover, the bsAb4 mixture demonstrated that improved separation cannot be achieved by lowering the salt concentration from 300 to 75 mM. This is probably due to the fact that all three molecules have close to neutral pI values (Table 3) and thus exhibit similar retention characteristics with corresponding changes in salt concentration. Although lowering the salt concentration further to increase the electrostatic interaction may improve the separation, a strong peak broadening is likely to occur, disturbing the quantitation. Also of interest is the fact that the elution profile of the bsAb4 mixture broadened with increasing salt concentration. At a salt concentration of 300 mM, the elution order of the three molecules was determined by XIC (data not shown) for the H*2L2 homodimer, HH*L2 bsAb homodimer, and the H2L2 homodimer, which corresponded to their hydrophobicity ranking determined using hydrophobic interaction chromatography (Table 3). ). Therefore, further enhancement of the hydrophobic interaction by using even higher salt concentration is likely to improve the separation of the bsAb4 mixture on this column. Unfortunately, in our experience, salt concentrations above 300 mM usually create a desolvation problem and greatly desensitize native MS.

Для дальнейшего изучения разделения смесей bsAb при применении концентраций солей, пригодных для анализа MS, колонку Sepax Zenix SEC-300 оценивали на предмет взаимодействия в смешанном режиме. Гранулы диоксида кремния 3 мкм в этой колонке покрыты химически связанным стойким монослоем, который, вероятно, способствует умеренной гидрофобности этой колонки, как сообщалось в предыдущих исследованиях (Yang et al., 2016, выше; Wong et al., выше; Pavon et al., выше). При концентрациях соли 150 и 300 мМ каждую из четырех смесей bsAb разделяли на этой колонке для последующего детектирования нативной масс-спектрометрией; сгенерированные ВРС продемонстрированы на правых панелях фиг. 25. Как и ожидалось, смесь bsAb4 продемонстрировала улучшенное разделение на колонке Zenix по сравнению с колонкой ВЕН при применении тех же концентраций соли. Порядок элюирования трех молекул также соответствовал их относительной гидрофобности, причем наиболее гидрофобныйTo further explore the separation of bsAb mixtures using salt concentrations suitable for MS analysis, a Sepax Zenix SEC-300 column was evaluated for mixed mode interaction. The 3 µm silica beads in this column are coated with a chemically bonded stable monolayer that likely contributes to the mild hydrophobicity of this column, as reported in previous studies (Yang et al., 2016, supra; Wong et al., supra; Pavon et al. , higher). At salt concentrations of 150 and 300 mm, each of the four bsAb mixtures was separated on this column for subsequent detection by native mass spectrometry; the generated HRVs are shown in the right panels of FIG. 25. As expected, the bsAb4 mixture showed improved separation on the Zenix column compared to the BEN column at the same salt concentrations. The elution order of the three molecules also corresponded to their relative hydrophobicity, with the most hydrophobic

- 27 042991 гомодимер H2L2 элюировался последним. Следует обратить внимание, что хроматографическое разрешение смеси bsAb4 дополнительно улучшалось при концентрации соли 300 мМ по сравнению с таковой при 150 мМ, что является ожидаемым, поскольку более высокая концентрация соли способствует гидрофобному взаимодействию. Кроме того, смесь bsAb5 более эффективно разделялась на колонке Zenix по сравнению с колонкой ВЕН предположительно из-за больших различий в гидрофобном взаимодействии с матрицей колонки между компонентами смеси. Таким образом, модулируя концентрацию соли на двух колонках SEC с разными свойствами, мы демонстрируем, что хорошее хроматографическое разделение может быть достигнуто для всех четырех смесей bsAb при концентрациях соли, благоприятных для последующего обнаружения посредством нативной MS. Также вероятно, что другие колонки SEC, не протестированные в этом исследовании, могут еще больше расширить применимость этого способа, предлагая новые взаимодействия в смешанном режиме.- 27 042991 The H2L2 homodimer eluted last. Note that the chromatographic resolution of the bsAb4 mixture was further improved at a salt concentration of 300 mM compared to that at 150 mM, which is expected since a higher salt concentration promotes hydrophobic interaction. In addition, the bsAb5 mixture was more efficiently separated on the Zenix column compared to the BEN column, presumably due to large differences in hydrophobic interaction with the column matrix between the mixture components. Thus, by modulating the salt concentration on two SEC columns with different properties, we demonstrate that good chromatographic separation can be achieved for all four bsAb mixtures at salt concentrations favorable for subsequent detection by native MS. It is also likely that other SEC columns not tested in this study could further expand the applicability of this method by offering new mixed-mode interactions.

Пример 13. Количественное определение гомодимерных примесей с помощью нативной MM-SEC-MS.Example 13 Quantification of homodimeric impurities using native MM-SEC-MS.

Относительное количественное определение с помощью подходов, основанных на MS, часто требует хорошо охарактеризованного понимания отклика MS (например, эффективности ионизации и эффективности передачи ионов) от каждого аналита. Из-за своего сходного размера bsAb и гомодимеры должны демонстрировать одинаковую эффективность передачи ионов во время нативного MS-анализа. С другой стороны, на эффективность ионизации может влиять как состав растворителя во время элюирования, так и присутствие совместно элюируемых частиц. Поскольку в методе ММ-SEC-MS используется изократическое элюирование, влияние на ионизацию из-за разного состава растворителя, которое обычно наблюдается в методах градиентного элюирования (например, IEX-MS), может быть устранено. Для оценки эффективности метода MM-SEC-MS на предмет относительного количественного определения гомодимерных примесей для анализа была подготовлена серия добавленных образцов bsAb2, содержащих гомодимерные примеси в диапазоне от 0,1 до 10%. Колонку Waters ВЕН с подвижной фазой с концентрацией соли 75 мМ применяли для достижения разделения MM-SEC между bsAb2 и соответствующими гомодимерами. Для оценки относительного количественного определения каждого гомодимера, присутствующего в образцах bsAb2, были сгенерированы XIC, основанные на m/z четырех наиболее распространенных зарядовых состояний либо гомодимерных видов, либо bsAb2, а площади пиков были интегрированы и использовались для количественного определения количества каждого гомодимера. Как продемонстрировано на фиг. 26, этим методом можно легко добиться надежного количественного определения гомодимерных примесей в диапазоне от 0,1 до 10%. Кроме того, даже при добавленном 0,1% уровне все еще могут быть получены высококачественные нативные масс-спектры гомодимеров H2L2 и H*2L2 (фиг. 27, правая панель), что приводит к идентификации и количественному определению с высокой степенью достоверности.Relative quantification with MS-based approaches often requires a well-characterized understanding of the MS response (eg, ionization efficiency and ion transfer efficiency) from each analyte. Due to their similar size, bsAbs and homodimers should show the same ion transfer efficiency during native MS analysis. On the other hand, both the composition of the solvent at the time of elution and the presence of co-eluting particles can affect the efficiency of ionization. Since the MM-SEC-MS method uses isocratic elution, the effect on ionization due to different solvent composition, which is usually observed in gradient elution methods (eg, IEX-MS), can be eliminated. To evaluate the performance of the MM-SEC-MS method for relative quantification of homodimeric impurities, a series of spiked bsAb2 samples containing homodimeric impurities ranging from 0.1% to 10% was prepared for analysis. A Waters BEN column with a 75 mM salt mobile phase was used to achieve MM-SEC separation between bsAb2 and the corresponding homodimers. To estimate the relative quantitation of each homodimer present in bsAb2 samples, XICs based on the m/z of the four most common charge states of either the homodimer species or bsAb2 were generated, and the peak areas were integrated and used to quantify the amount of each homodimer. As shown in FIG. 26, this method can easily achieve reliable quantitative determination of homodimeric impurities in the range from 0.1 to 10%. Furthermore, even at the 0.1% level added, high quality native mass spectra of the H2L2 and H*2L2 homodimers can still be obtained (FIG. 27, right panel), resulting in high confidence identification and quantitation.

Новый метод MM-SEC-MS был разработан и испытан для высокочувствительного обнаружения и количественного определения гомодимерных примесей в образцах bsAb. Сначала мы исследовали взаимодействия в смешанном режиме между молекулой антитела и матрицей колонки во время SEC разделения при различных концентрациях соли. Применяя восемь различных антител с разным значением pI, было обнаружено, что при определенных условиях pH основные молекулы проявляют более сильные электростатические взаимодействия с матрицей колонки по сравнению с кислыми молекулами, и такое взаимодействие можно усилить за счет снижения концентрации соли.A new MM-SEC-MS method has been developed and tested for the highly sensitive detection and quantification of homodimeric impurities in bsAb samples. We first investigated the mixed mode interactions between the antibody molecule and the column matrix during SEC separation at various salt concentrations. Using eight different antibodies with different pI values, it was found that under certain pH conditions, basic molecules exhibit stronger electrostatic interactions with the column matrix compared to acidic molecules, and this interaction can be enhanced by lowering the salt concentration.

С другой стороны, увеличение концентрации соли во время SEC разделения может снизить электростатическое взаимодействие, одновременно способствуя гидрофобным взаимодействиям между антителом и матрицей колонки. Эти взаимодействия в смешанном режиме предоставляют уникальную возможность для разделения антител с аналогичным гидродинамическим объемом, но с разными характеристиками поверхности. Используя преимущества различных свойств колонки, хроматографическое разделение четырех смесей bsAb выполняли методом MM-SEC с применением либо электростатического взаимодействия, либо гидрофобного взаимодействия, что легко достигалось путем регулирования концентрации солей. Мы также продемонстрировали, что достигнутое хроматографическое разделение имеет решающее значение для улучшения обнаружения гомодимерных примесей с низким содержанием с помощью последующего нативного MS-анализа. В двух примерах bsAb гомодимерные примеси, присутствующие в количестве 0,01% (bsAb2) и 0,1% (bsAb4), были успешно обнаружены с помощью этого метода ММ-SEC-MS. Насколько нам известно, эта новая разработка представляет собой наиболее чувствительный метод обнаружения гомодимерных примесей в образцах bsAb. Наконец, используя серию добавленных стандартов, авторы продемонстрировали, что метод MM-SEC-MS может обеспечить надежный количественный анализ гомодимерных примесей, присутствующих на различных уровнях. Благодаря высокой чувствительности идентификация и количественное определение с высокой степенью достоверности могут быть достигнуты даже при таких низких уровнях, таких как 0,1%. Таким образом, этот недавно разработанный метод MM-SEC-MS обеспечивает высокочувствительный подход для обнаружения и количественного определения гомодимерных примесей в образцах bsAb и, таким образом, может применяться в поддержку разработки терапевтического bsAb. Наконец, применение этого метода может распространяться на другие области, такие как характеризация смеси антител, присутствующих в совместно составленных терапевтических средствах.On the other hand, increasing the salt concentration during SEC separation can reduce electrostatic interaction while promoting hydrophobic interactions between the antibody and column matrix. These mixed mode interactions provide a unique opportunity to separate antibodies with similar hydrodynamic volume but different surface characteristics. Taking advantage of the different properties of the column, the chromatographic separation of the four bsAb mixtures was performed by MM-SEC using either electrostatic interaction or hydrophobic interaction, which was easily achieved by adjusting the salt concentration. We have also demonstrated that the achieved chromatographic separation is critical to improve the detection of low content homodimeric impurities by subsequent native MS analysis. In two examples of bsAbs, homodimeric impurities present at 0.01% (bsAb2) and 0.1% (bsAb4) were successfully detected by this MM-SEC-MS method. To our knowledge, this new development represents the most sensitive method for detecting homodimeric impurities in bsAb samples. Finally, using a series of added standards, the authors demonstrated that the MM-SEC-MS method can provide reliable quantitative analysis of homodimeric impurities present at various levels. Due to the high sensitivity, identification and quantification with a high degree of confidence can be achieved even at levels as low as 0.1%. Thus, this newly developed MM-SEC-MS method provides a highly sensitive approach for the detection and quantification of homodimeric impurities in bsAb samples and thus can be applied to support the development of a therapeutic bsAb. Finally, the application of this method can be extended to other areas, such as the characterization of a mixture of antibodies present in co-formulated therapeutic agents.

Claims (18)

1. Способ количественного определения примеси в образце белка, включающий приведение указанного образца в контакт с хроматографической системой, содержащей смолу для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с дополнительной функциональностью, которая приводит к разделению при смешанном режиме разделения;1. A method for quantifying an impurity in a protein sample, comprising: contacting said sample with a chromatography system containing a mixed mode size exclusion chromatography resin with additional functionality that results in a mixed mode separation; промывку указанной смолы для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с применением подвижной фазы для получения элюента, включающего примесь; и определение количества примеси в указанном элюенте с помощью масс-спектрометра.washing said mixed-mode size exclusion chromatography resin using a mobile phase to obtain an eluent containing the impurity; and determining the amount of impurities in said eluent using a mass spectrometer. 2. Способ по п.1, в котором подвижная фаза, применяемая для элюирования примеси, содержит ацетат аммония, бикарбонат аммония или формиат аммония либо их комбинации.2. The method of claim 1, wherein the mobile phase used to elute the impurity contains ammonium acetate, ammonium bicarbonate, or ammonium formate, or combinations thereof. 3. Способ по п.1, в котором подвижная фаза, применяемая для элюирования примеси, имеет общую концентрацию менее чем около 600 мМ ацетата аммония и бикарбоната аммония.3. The method of claim 1 wherein the mobile phase used to elute the impurity has a total concentration of less than about 600 mM ammonium acetate and ammonium bicarbonate. 4. Способ по п.1, в котором подвижная фаза, применяемая для элюирования примеси, имеет скорость потока от около 0,2 мл/мин до около 0,4 мл/мин.4. The method of claim 1 wherein the mobile phase used to elute the impurity has a flow rate of about 0.2 ml/min to about 0.4 ml/min. 5. Способ по п.1, в котором количество образца, загруженного на смолу для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом, составляет от около 10 мкг до около 100 мкг.5. The method of claim 1, wherein the amount of sample loaded onto the mixed mode size exclusion chromatography resin is from about 10 µg to about 100 µg. 6. Способ по п.1, в котором примесь представляет собой примесь, связанную с продуктом.6. The method of claim 1 wherein the impurity is an impurity associated with the product. 7. Способ по п.1, в котором примесь представляет собой гомодимер.7. The method of claim 1 wherein the impurity is a homodimer. 8. Способ по п.1, в котором образец включает примесь и по меньшей мере один целевой белок, которые разделяются при элюировании.8. The method of claim 1, wherein the sample includes an impurity and at least one target protein that are separated upon elution. 9. Способ по п.8, в котором целевой белок представляет собой антитело.9. The method of claim 8, wherein the target protein is an antibody. 10. Способ по п.9, в котором антитело представляет собой биспецифическое антитело.10. The method of claim 9 wherein the antibody is a bispecific antibody. 11. Способ по п.8, в котором целевой белок представляет собой терапевтическое антитело.11. The method of claim 8 wherein the target protein is a therapeutic antibody. 12. Способ по п.1, в котором масс-спектрометр соединен с хроматографической системой.12. The method of claim 1 wherein the mass spectrometer is connected to a chromatographic system. 13. Способ по п.1, в котором дополнительная функциональность представляет собой функциональность гидрофобного взаимодействия.13. The method of claim 1 wherein the additional functionality is a hydrophobic interaction functionality. 14. Способ по п.1, в котором дополнительная функциональность представляет собой функциональность взаимодействия заряд-заряд.14. The method of claim 1, wherein the additional functionality is charge-charge interaction functionality. 15. Способ по п.1, в котором масс-спектрометр представляет собой нативный масс-спектрометр.15. The method of claim 1 wherein the mass spectrometer is a native mass spectrometer. 16. Способ обнаружения примеси в образце белка, включающий приведение указанного образца в контакт с хроматографической системой, содержащей смолу для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с дополнительной функциональностью;16. A method for detecting an impurity in a protein sample, comprising: bringing said sample into contact with a chromatographic system containing a mixed mode size exclusion chromatography resin with additional functionality; промывку указанной смолы для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с применением подвижной фазы для получения элюента, включающего примесь; и обнаружение примеси в указанном элюенте с помощью масс-спектрометра.washing said mixed-mode size exclusion chromatography resin using a mobile phase to obtain an eluent containing the impurity; and detecting an impurity in said eluent using a mass spectrometer. 17. Способ количественного определения целевого белка в образце, включающий приведение указанного образца в контакт с хроматографической системой, содержащей смолу для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с дополнительной функциональностью;17. A method for quantifying a target protein in a sample, comprising contacting said sample with a chromatographic system containing a mixed mode size exclusion chromatography resin with additional functionality; промывку смолы для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с применением подвижной фазы для получения элюента, включающего целевой белок; и количественное определение целевого белка в указанном элюенте с помощью масс-спектрометра.washing the mixed mode size exclusion chromatography resin using a mobile phase to obtain an eluent comprising the target protein; and quantifying the target protein in said eluent using a mass spectrometer. 18. Способ обнаружения целевого белка в образце, включающий приведение указанного образца в контакт с хроматографической системой, содержащей смолу для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с дополнительной функциональностью;18. A method for detecting a target protein in a sample, comprising contacting said sample with a chromatographic system containing a mixed mode size exclusion chromatography resin with additional functionality; промывку смолы для эксклюзионной хроматографии со смешанным режимом с применением подвижной фазы для получения элюента, включающего целевой белок; и обнаружение целевого белка в указанном элюенте с помощью масс-спектрометра.washing the mixed mode size exclusion chromatography resin using a mobile phase to obtain an eluent comprising the target protein; and detection of the target protein in said eluent using a mass spectrometer.
EA202191168 2018-10-31 2019-10-30 METHOD AND SYSTEM FOR PROTEIN IDENTIFICATION AND QUANTITATION EA042991B1 (en)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US62/753,633 2018-10-31
US62/863,617 2019-06-19

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EA042991B1 true EA042991B1 (en) 2023-04-13

Family

ID=

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11714092B2 (en) Method and system of identifying and quantifying a protein
JP2023052110A (en) Method and system for identifying and quantifying protein
US12000811B2 (en) Method and system of identifying and quantifying antibody fragmentation
US20200240999A1 (en) Protein a chromatography - electrospray ionization mass spectrometer
CA3125040A1 (en) Online chromatography and electrospray ionization mass spectrometer
EA042991B1 (en) METHOD AND SYSTEM FOR PROTEIN IDENTIFICATION AND QUANTITATION
US20230348533A1 (en) Bioanalysis of therapeutic antibodies and related products using immunoprecipitation and native sec-pcd-ms detection
US20230017454A1 (en) Bioanalysis of therapeutic antibodies and related products using immunoprecipitation and native scx-ms detection
US20230045769A1 (en) Mass spectrometry-based strategy for determining product-related variants of a biologic
US20230032322A1 (en) Mass spectrometry-based strategy for determining product-related variants of a biologic
JP2024525715A (en) Mass spectrometry-based strategies for determining product-associated variants of biologics