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Numera® ermöglicht on-line mD-LC-MS Peptid-Mapping zur Überwachung mehrerer posttranslationaler Proteinmodifikationen

Geschrieben von: Andreas Riklin

 

Echtzeit-Überwachung von Antikörper-Qualitätsattributen für Zellkultur-Produktionsprozesse in Bioreaktoren durch Integration einer automatisierten Probenahmetechnik mit multidimensionaler Flüssigchromatographie-Massenspektrometrie

Ein kürzlich im Journal of Chromatography A (Band 1672, 7. Juni 2022, 463067; online verfügbar ab 15. April 2022) veröffentlichter Artikel zeigt, dass die Online-Überwachung von Qualitätsattributen (QAs) direkt im Bioreaktor die Grundlage für fortschrittliche Formen der Proteinproduktion bilden kann, einschliesslich Prozessintensivierung, Smart Manufacturing und Echtzeit-Freigabetests.

Die vorgestellte Methode demonstriert zum ersten Mal eine Online-Peptid-Mapping-Plattform in der Upstream-Zellkulturproduktion mit Integration und Kombination eines automatisierten Probennahmesystems und eines multidimensionalen (mD)-LC-MS-Analysators. Die Plattform wurde für die automatische Entnahme einer Probe aus dem Bioreaktor mit dem Numera®-Probenentnahmesystem (Securecell AG), den nahtlosen Probentransfer zu einem Flüssigchromatographiesystem, die chromatographische Reinigung und die anschliessende Analyse der Ladungsvariante und des Peptid-Mappings eingesetzt. Diese Technologie ermöglicht die nahezu Echtzeit-Überwachung zahlreicher posttranslationaler Modifikationen während des Zellkulturprozesses, einschliesslich Oxidation, Succinimidierung, Sialylierung, Deamidierung und Glykosylierung, sowohl für ein IgG1 als auch für ein Fc-Fusionsprotein. Der beschriebene Ansatz ist von der Probenentnahme bis zur Datengenerierung vollständig automatisiert und erfordert keine weiteren manuellen Eingriffe.

Das automatisierte Probenentnahmesystem Numera® wurde mit der Prozessinformationsmanagement-Software Lucullus® (Securecell AG) betrieben, die es ermöglicht, Proben in vorgegebenen Intervallen oder zu geplanten Zeiten zu entnehmen. In Lucullus® konnten wichtige Informationen für die nachgeschalteten Analysatoren eingegeben werden (Sequenzname, Instrumentenmethode und Verarbeitungsmethode). Nach dem Auffangen der Probe in den Liquid Handler wurden die Sequenzinformationen und Analyseparameter automatisch an Chromeleon übertragen, um eine automatische Methodeninitialisierung zu ermöglichen. Ein von der Securecell AG entwickelter und bereitgestellter Softwareadapter ermöglichte die Kommunikation zwischen Lucullus® und der Software des mD-LC-Systems (Chromeleon 7.3 von Thermo Scientific™) zur Steuerung der nachgeschalteten Verarbeitung/Analyse.

Die Hauptvorteile der Online-Verfügbarkeit des mD-LC-MS-Systems sind die Möglichkeit der Integration von Rückkopplungsschleifen, eine gleichmässigere Produktqualität, eine geringere Belastung der nachgeschalteten Anlagen zur Entfernung von Verunreinigungen und ein geringerer Aufwand für eine umfassende Prozesscharakterisierung.

Originalartikel verfasst von Sanket Dahotre; Lu Dai; Karissa Kjenstad; Cinzia Stella; Julien Camperi

Lesen Sie den vollständige Publikation auf Journal of Chromatography A Volume 1672, 7 June 2022