Protein Glycosylation Analysis Using the Agilent Cary 630 FTIR Spectrometer
Aplikace | 2025 | Agilent TechnologiesInstrumentace
Proteinová glykosylace představuje klíčovou posttranslační modifikaci ovlivňující stabilitu, účinnost a imunogenitu terapeutických proteinů, zejména monoklonálních protilátek. Kontrola glykosylace je proto zásadní kvalitou v biopharmaceutickém průmyslu. FTIR spektroskopie nabízí rychlou, neinvazivní alternativu k tradičním metodám s minimální přípravou vzorku, což urychluje kontrolu kvality a snižuje provozní náklady.
Studie demonstrovala využití přístroje Agilent Cary 630 FTIR k analýze globálního profilu glykosylace u různých glykoproteinů a monoklonálních protilátek (mAb). Srovnala desalted vzorky formulovaných mAb a jejich deglykosylované varianty, ověřila konzistenci mezi inovátory a biosimilary a prokázala, že FTIR signál v oblasti 1 200–950 cm–1 koreluje s obsahem sacharidů.
Metoda kombinovala jednoduchou přípravu vzorků s ATR-FTIR analýzou:
FTIR spektra ukázala:
FTIR analýza glykosylace nabízí:
Očekávané směry rozvoje:
Analýza proteinové glykosylace pomocí Agilent Cary 630 FTIR je efektivní, rychlá a spolehlivá metoda s minimem přípravných kroků. Umožňuje porovnávání variant monoklonálních protilátek, kontrolu kvality a podporuje rozhodování ve výrobě biopharmaceutik.
FTIR Spektroskopie
ZaměřeníFarmaceutická analýza
VýrobceAgilent Technologies
Souhrn
Význam tématu
Proteinová glykosylace představuje klíčovou posttranslační modifikaci ovlivňující stabilitu, účinnost a imunogenitu terapeutických proteinů, zejména monoklonálních protilátek. Kontrola glykosylace je proto zásadní kvalitou v biopharmaceutickém průmyslu. FTIR spektroskopie nabízí rychlou, neinvazivní alternativu k tradičním metodám s minimální přípravou vzorku, což urychluje kontrolu kvality a snižuje provozní náklady.
Cíle a přehled studie
Studie demonstrovala využití přístroje Agilent Cary 630 FTIR k analýze globálního profilu glykosylace u různých glykoproteinů a monoklonálních protilátek (mAb). Srovnala desalted vzorky formulovaných mAb a jejich deglykosylované varianty, ověřila konzistenci mezi inovátory a biosimilary a prokázala, že FTIR signál v oblasti 1 200–950 cm–1 koreluje s obsahem sacharidů.
Použitá metodika a instrumentace
Metoda kombinovala jednoduchou přípravu vzorků s ATR-FTIR analýzou:
- Spin-kolony k odstranění pufru a příprava proteinových vzorků (5 mg/mL).
- Naložení 15 µL vzorku na diamantovou ATR destičku a záznam spektra (4 000–650 cm–1, rozlišení 2 cm–1, 140/128 skenů).
- Agilent MicroLab Expert software pro odečtení vodného blanku, baseline korekci, normalizaci a integraci oblasti 1 179–965 cm–1.
- Deglykosylace pomocí PNGase F probíhala přes noc při 37 °C.
Hlavní výsledky a diskuse
FTIR spektra ukázala:
- Amidové pásy I (1 600–1 800 cm–1) a II (1 470–1 570 cm–1) charakterizující proteinovou strukturu.
- Specifické glykánové absorpce v oblasti 1 200–950 cm–1, jejich intenzita odpovídala známým úrovním glykosylace jednotlivých proteinů.
- Po odbarvení pufru byly eliminovány rušivé signály excipientů, čímž se zvýšila citlivost pro glykanové pásy.
- Deglykosylace vedla k významnému poklesu absorbance v glykanové oblasti, potvrzujíc správnost FTIR čtení.
Přínosy a praktické využití metody
FTIR analýza glykosylace nabízí:
- Rychlou a neinvazivní metodu vhodnou pro rutinní QC procesy.
- Minimální přípravu vzorku bez potřeby značení nebo komplexních separací.
- Možnost porovnání inovátorů a biosimilárních forem mAb na základě globálního glykanového profilu.
- Snadné začlenění do výrobního workflow díky uživatelsky přívětivému softwaru.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekávané směry rozvoje:
- Automatizace analýzy a rozšíření knihoven glykanových signatur pro přesnější kvantifikaci jednotlivých sacharidových složek.
- Integrace s online monitorováním procesů (PAT) pro včasnou detekci odchylek ve výrobě biotherapeutik.
- Pokročilé algoritmy strojového učení pro predikci biologické aktivity na základě FTIR profilů.
Závěr
Analýza proteinové glykosylace pomocí Agilent Cary 630 FTIR je efektivní, rychlá a spolehlivá metoda s minimem přípravných kroků. Umožňuje porovnávání variant monoklonálních protilátek, kontrolu kvality a podporuje rozhodování ve výrobě biopharmaceutik.
Reference
- He M.; Zhou X.; Wang X. Glycosylation: Mechanisms, Biological Functions and Clinical Implications. Signal Transduct. Target Ther. 2024, 9(1), 194.
- Derenne A.; Derfoufi K.-M.; Cowper B.; Delporte C.; Goormaghtigh E. FTIR Spectroscopy as an Analytical Tool to Compare Glycosylation in Therapeutic Monoclonal Antibodies. Anal. Chim. Acta. 2020, 1112, 62–71.
- Khajehpour M.; Dashnau J.L.; Vanderkooi J.M. Infrared Spectroscopy Used to Evaluate Glycosylation of Proteins. Anal. Biochem. 2006, 348(1), 40–48.
- Derenne A. et al. Analysis of Glycoproteins by ATR-FTIR Spectroscopy: Comparative Assessment. Methods Mol. Biol. 2021, 2271, 361–374.
- Yang Y.; Wang G.; Song T.; Lebrilla C.B.; Heck A.J.R. Resolving the Micro-Heterogeneity and Structural Integrity of Monoclonal Antibodies by Hybrid Mass Spectrometric Approaches. mAbs 2017, 9(4), 638–645.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Aggregation Analysis of Innovator and Biosimilar Therapeutic Proteins Using FTIR
2022|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Biopharmaceuticals Aggregation Analysis of Innovator and Biosimilar Therapeutic Proteins Using FTIR Measurement of rituximab aggregation in concentrated samples using the Agilent Cary 630 FTIR spectrometer Authors Aveline Neo and Ravindra Gudihal Agilent Technologies, Inc. Abstract Protein aggregation can…
Klíčová slova
innovator, innovatorbiosimilar, biosimilaraggregation, aggregationformulation, formulationrituximab, rituximabftir, ftirbuffer, buffermicrolab, microlabkinetics, kineticsabsorbance, absorbanceamide, amidemabs, mabsexpert, expertthermal, thermalmab
Protein Secondary Structure Estimation Using the Agilent Cary 630 FTIR Spectrometer
2024|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Life Science Research Protein Secondary Structure Estimation Using the Agilent Cary 630 FTIR Spectrometer A rapid and flexible method for evaluating protein secondary structure by FTIR Authors Ravindra Gudihal and Wesam Alwan Agilent Technologies, Inc. Abstract Proteins carry…
Klíčová slova
ftir, ftirsecondary, secondarystructure, structureprotein, proteinspectra, spectramicrolab, microlabsubtracted, subtractedband, bandray, raylysozyme, lysozymecrystallography, crystallographyamide, amideexpert, experthelical, helicalhelix
Molecular Spectroscopy Compendium - Ensure food quality, production, and safety
2014|Agilent Technologies|Příručky
Molecular Spectroscopy Compendium ensure food quality, production, and safety TABLE OF CONTENTS In this compendium, you’ll find current and emerging applications that will help you identify both target and non-target molecules by applying the very latest techniques for spectral data…
Klíčová slova
ftir, ftiratr, atrfood, foodagilent, agilentnest, nestbird, birdflour, flourportable, portableacrylamide, acrylamidemicrolab, microlabmilk, milkspectroscopy, spectroscopypotato, potatoinfrared, infraredspectral
Agilent Molecular Spectroscopy Compendium
2013|Agilent Technologies|Příručky
Molecular Spectroscopy Compendium ENSURE FOOD QUALITY, PRODUCTION, AND SAFETY TABLE OF CONTENTS In this compendium, you’ll find current and emerging applications that will help you identify both target and non-target molecules by applying the very latest techniques for spectral data…
Klíčová slova
leaf, leafftir, ftirreflectance, reflectancetransmittance, transmittanceatr, atrfood, foodphosphorus, phosphorusagilent, agilentnest, nestbird, birdflour, flourcrop, cropwere, wereportable, portableacrylamide