Proteincharakterisierung
Analytik von proteinogenen Wirkstoffen
In der Gesellschaft wächst der Bedarf an neuen Therapieansätzen in Form von Biopharmazeutika wie proteinogener Wirkstoffe, Antikörperkonjugate und auch Immuntherapien zur Behandlung schwerer und seltener Krankheiten. Aus diesem Grund werden Investitionen im sich schnell entwickelnden Feld der Biologicals getätigt mit dem Ziel die Entwicklung und Produktion von Biopharmaka voranzubringen.
Die Produktion und Freigabe von Biologicals ist vor allem wegen der hochkomplexen Proteinstrukturen dieser Moleküle eine anspruchsvolle Aufgabe. Diese komplexen Strukturen erfordern ein hohes Maß an Expertise, sowohl in der Produktion als auch in der Qualitätskontrolle, welche die Grundlage für die Freigabe der Produkte bildet. Bei letzterem sind neben dem Expertenwissen zur Analytik spezialisierte Primär- und Sekundärstandards und Analysengeräte, insbesondere im Bereich der Massenspektrometrie, unerlässlich. Die Technik in diesem Bereich entwickelt sich rasant und erfordert regelmäßige Investitionen. Die GBA Pharma Labs bleibt für Sie am Ball und betreibt einen umfangreichen Pool an hochspezialisierten Analysengeräten.
Zur Analytik stehen Instrumente zur Verfügung, welche GMP-konform qualifiziert sind. Die GBA Group ist eines der wenigen Laboratorien mit einer unter GMP-qualifizierten Orbitrap Exploris von ThermoFisher Scientific. Messungen können mit dem Qualitätsstandard GMP und cGMP durchgeführt werden.
Proteincharakterisierung
Die Analytik für die Qualitätskontrolle der Biopharmazeutika beinhaltet als ein wesentliches Element Methoden der Proteincharakterisierung, die in den europäischen und amerikanischen Arzneibüchern behandelt werden (Ph.Eur. und USP/NF).
Im Detail sind hier folgende Themen zu bearbeiten:
Ph. Eur.:
- 2.2.43 Mass Spectrometry
- 2.2.55 Peptide Mapping
- 2.2.59 Glycan Analysis of Glycoproteins
USP/NF:
- <736> Mass Spectrometry
- <1736> Applications of Mass Spectrometry
- <1055> Biotechnology-Derived Articles – Peptide Mapping
- <1084> Glycoprotein and Glycan Analysis – General Considerations
- <212> Oligosaccharide Analysis
Die Charakterisierung von Proteinen und Glykoproteinen kann auf verschiedenen Ebenen stattfinden:
- Ebene des intakten Proteins und Glykoproteins
- Ebene der abgespaltenen Glykane
- Ebene der Peptide und Glykopeptide (Peptide Mapping)
- Ebene der Monosaccharide
- Ebene der Aminosäuren
Weitere Methoden
Die GBA Group bietet eine breite Palette von Methoden für die Analyse von proteinogenen Arzneimitteln und monoklonalen Antikörpern für den menschlichen Gebrauch:
Analyse auf der Ebene des intakten Proteins und Glykoproteins
- ESI- und APCI-Massenspektrometrie: Orbitrap Exploris von ThermoFisher Scientific
- Ion Exchange HPLC / -UHPLC
- SEC-HPLC / -UHPLC z. B. Bestimmung von Aggregaten
- HIC-HPLC / -UHPLC z. B. für Antikörper-Drug-Konjugate
- Sodium Dodecyl Sulfate – PolyAcrylamid Gel Electrophoresis (SDS-PAGE) z.B. gemäß Ph. Eur. 2.2.31
- native PAGE
- Kapillarelektrophorese (cGE, CE) z. B. Bestimmung von Ladungsvarianten
- Kapillare Isoelektrische Fokussierung (cIEF)
- Sialylation heterogeneity
Analyse auf der Ebene der Glykane
- Enzymatische Abspaltung mittels Exo-Glycosidase
- ESI Massenspektrometrie: Orbitrap Exploris von ThermoFisher Scientific
- Anion Exchange – HPLC bzw. UHPLC - MS
- HPAEC-PAD Chromatographie
- Fluorophore Markierung z. B. Analyse von fluoreszenzmarkierten N-Glycanen mittels Glycoworks RapiFluor-MS
- Kapillarelektrophorese fluoreszenzmarkierter Glycane
Analysen auf der Ebene der Peptide und Glykopeptide
Das Peptide Mapping gliedert sich grob in die folgenden Schritte:
- Isolierung und Reinigung (Isolierung von Proteinen und Glykoproteinen)
- Selektive Spaltung der Peptidbindungen
- Chromatographische Auftrennung
Die Identifizierung der Peptide erfolgt anschließend:
mit ESI Massenspektrometrie: Orbitrap Exploris von ThermoFisher Scientific z. B. Moleculare Identitätsbestimmung
mit Peptidsequenzierung mittels ESI-MS-MS: Orbitrap Exploris von ThermoFisher Scientific
mittels HPLC- / UHPLC- UV/VIS
durch qualitative und quantitative Bestimmung posttranslationaler Modifikationen wie z.B. Oxidation Methionin
Analysen auf der Ebene der Monosaccharide
- HPAEC-PAD Chromatographie
- Fluorophore Markierung mit RP HPLC
Analysen auf der Ebene der Aminosäuren
siehe „Aminosäure-Analytik nach Ph. Eur. 2.2.56“
Ihr individuelles Angebot
Die Charakterisierung von Makromolekülen kann ebenso komplex sein wie ihre Struktur. Wir stehen Ihnen gerne mit unseren Spezialisten, dem modernen Equipment und dem Know-how, welches wir über die Jahre mit der Charakterisierung von proteinogenen Wirkstoffen und Glykoproteinen gesammelt haben, zur Seite. Wir unterstützen Sie gerne bei Ihren Messungen im Bereich der Qualitätskontrolle und der Qualifizierung von Referenzmaterial.
Bitte wenden Sie sich direkt an uns. Wir arbeiten gerne für Sie an einer individuellen Lösung Ihrer analytischen Fragestellung., denn es gibt nicht DIE standardisierte Methode um eine Charakterisierung durchzuführen .
