サイズ除外クロマトグラフィーによるピロロベンゾジアゼピン抗体薬物コンジュゲートの複数の属性の同時監視 - 高解像度質量分析

抗体薬物共役（ADC）は、モノクローナル抗体のユニークな特異性と小分子化合物の高度に細胞毒性特性を組み合わせた、腫瘍治療の新たなクラスです。ピロロベンゾジアゼピン（PBD）は、アポトーシスにつながる細胞DNA複製を阻害できる非常に強力な薬剤です。このような毒性および不均一な分子の投与時に有効性と患者の安全性を確保するには、その構造と品質の属性を綿密に監視する必要があります。サイズ除外クロマトグラフィー（SEC）は、分子量が異なる化合物を分離するための強力で高速で堅牢なツールです。クロマトグラフィー移動相で揮発性成分を使用する場合、SECは質量分析へのインターフェースに適していることが示されており、存在するサイズのバリアント全体でタンパク質アイソフォームを信頼できる識別の可能性を提供します。ここでは、無傷の分子レベルでのPBDベースのADCの特性評価のために開発されたSEC-MSメソッドを提示します。グリコフォーム分布や平均薬物抗体比（DAR）などのADCモノマーに関する情報が15分間の分析時間で得られることを実証します。バイオ医薬品の重要な品質属性分析の基本である骨材やフラグメントなどの低分子量および高分子量の不純物に関する定性的および定量的情報は、同時に生成できます。SEC-MSは、複雑な生物療法の複数の製品品質属性の特性評価を同時に可能にします。

Antibody-drug conjugates (ADCs) are an emerging class of oncology treatments combining the unique specificity of monoclonal antibodies with the highly cytotoxic properties of small molecule compounds. Pyrrolobenzodiazepines (PBDs) are highly potent agents capable of inhibiting cellular DNA replication which leads to apoptosis. To ensure efficacy and patient safety upon administration of such toxic and heterogeneous molecules, their structure and quality attributes must be closely monitored. Size exclusion chromatography (SEC) is a powerful, fast and robust tool for the separation of compounds varying in molecular weight. When using volatile components in the chromatographic mobile phase, SEC has also been shown to be amenable for interfacing to mass spectrometry, providing potential for reliable identification of protein isoforms across the size variants present. Here, we present a SEC-MS method developed for the characterisation of PBD-based ADCs on the intact molecular level. We demonstrate that information on ADC monomers such as the glycoform distribution and the average drug-antibody ratio (DAR) can be obtained in 15 minutes of analysis time. Qualitative and quantitative information on low and high molecular weight impurities such as aggregates and fragments, fundamental for critical quality attribute analysis of biopharmaceuticals, can be generated simultaneously. SEC-MS enables the characterisation of multiple product quality attributes of complex biotherapeutics at the same time.