Những tiến bộ về sắc ký loại trừ theo kích thước và ứng dụng trong phân tích các chế phẩm sinh học protein và cụm protein: Một bài tổng quan ngắn

Springer Science and Business Media LLC - Tập 81 - Trang 3-23 - 2017
Gloria Brusotti1, Enrica Calleri1, Raffaella Colombo1, Gabriella Massolini1, Francesca Rinaldi1, Caterina Temporini1
1Department of Drug Sciences, University of Pavia, Pavia, Italy

Tóm tắt

Các loại thuốc sinh phẩm là những phân tử protein lớn và phức tạp được chiết xuất từ các tế bào sống. Việc đặc trưng hóa các sản phẩm dựa trên protein là một nhiệm vụ phức tạp và thách thức cần thiết để đảm bảo hiệu lực và độ an toàn của chúng. Một mối quan tâm lớn trong sản xuất các chế phẩm sinh học protein là xu hướng hình thành các cụm. Sự tách biệt các protein bằng sắc ký loại trừ theo kích thước (SEC) là một phương pháp đã được khẳng định cho việc đặc trưng hóa các đại phân tử và các cụm của chúng. Nhu cầu về độ phân giải cao hơn và phân tích nhanh hơn trong SEC đã dẫn đến sự phát triển của các hạt rỗng hoàn toàn nhỏ, cứng hơn và các hạt rỗng bề mặt với kích thước lỗ khác nhau. Việc kết hợp SEC với ba hoặc bốn máy phát hiện đã nâng cao việc đặc trưng hóa protein bằng cách tạo ra các trọng lượng phân tử chính xác (xác định tuyệt đối) và cung cấp cái nhìn sâu hơn về các con đường và sản phẩm phân hủy liên quan đến sự hình thành các cụm. Mục đích của bài tổng quan này là báo cáo về những phát triển liên tục của các pha tĩnh SEC và ứng dụng của chúng trong việc đặc trưng hóa các protein nguyên vẹn, các biến thể hoặc cụm protein và các phức hợp protein. Do đó, những ứng dụng gần đây nhất của SEC với trọng tâm vào protein và cụm protein được báo cáo và thảo luận.

Từ khóa

#Sắc ký loại trừ theo kích thước #chế phẩm sinh học protein #đặc trưng hóa protein #cụm protein #hạt rỗng porous.

Tài liệu tham khảo

Dimitrov DS (2012) In: Voynov V, Caravella JA (eds) Methods mol biol. Springer, New York Strohl WR, Knight MD (2009) Curr Opin Biotechnol 20:668–672 Mahler HC, Friess W, Grauschopf U, Kiese S (2009) J Pharm Sci 98:2909–2934 Rathore N, Rajan RS (2008) Biotechnol Prog 24:504–514 Manning MC, Chou DK, Murphy BM, Payne RW, Katayama DS (2010) Pharm Res 27:544–575 Patel J, Kothari R, Tunga R, Ritter NM, Tunga BS (2011) BioProcess Int 1:20–31 Staub A, Guillarme D, Schappler J, Veuthey JL, Rudaz S (2011) J Pharm Biomed Anal 55:810–822 Berkowitz SA, Engen JR, Mazzeo JR, Jones GB (2012) Nat Rev Drug Discov 11:527–540 Kaltashov IA, Bobst CE, Abzalimod RR, Wang G, Baykal B (2012) Wang S Biotechnol Adv 30:210–222 Oliva A, Fariña JB, Llabrés M (2007) Curr Pharm Anal 3:230–248 Parr MK, Montacir O, Montacir H (2016) J Pharm Biomed Anal 130:366–389 Zhang H, Cui W, Gross ML (2014) FEBS Lett 588:308–317 Zhang Z, Pan H, Chen X (2009) Mass Spectrom Rev 28:147–176 Fekete S, Veuthey JL, Guillarme D (2015) LCGC Special issues Oct 02: 8–15 Bobály B, Sipkó E, Fekete J (2016) J Chromatogr B 1032:3-2 Fekete S, Veuthey JL, Guillarme D (2017) J Pharm Biomed Anal 141:59–69 Sandra K, Vandenheede I, Sandra P (2014) J Chromatogr A 1335:81–103 Oliva A, Llabres M, Farina JB (2001) J Pharm Biomed Anal 25:833–841 Hong P, Koza S, Bouvier ESP (2012) J Liq Chromatogr RT 35:2923–2950 Patten PA, Schellekens H (2003) In: Brown F, Mire-Sluis AR (eds) The immunogenicity of biopharmaceuticals: lessons learned and consequences for protein drug development. Karger, Basel Rosenberg AS (2006) AAPS J 8:E501–E507 Philo JS (2009) Curr Pharm Biotechnol 10:359–372 Narhi LO, Schmit J, Bechtold-Peters K, Sharma D (2012) J Pharm Sci 101:493–498 Hamrang Z, Rattray NJW, Pluen A (2013) Trends Biotechnol 31:448–458 Smulders R, Koll H, Smith B, Bassarab S, Seidl A, Hainzl O, Jiskoot W (2011) Pharm Res 28:920–933 Khodabandehloo A, Chen DD (2017) Bioanalysis 9:313–326 Gandhi AV, Pothecary MR, Bain DL, Carpenter JF (2017) J Pharm Sci 106:2178–2186 Fekete S, Beck A, Veuthey JL, Guillarme D (2014) J Pharm Biomed Anal 101:161–173 Uliyanchenko E (2014) Anal Bioanal Chem 406:6087–6094 Striegel A, Yau WW, Kirkland JJ, Bly DD (2009) Modern size-exclusion liquid chromatography: practice of gel permeation and gel filtration chromatography, 2nd edn. Wiley, New York Wu CS (2003) Handbook of size-exclusion chromatography and related techniques. Marcel Dekker, New York Saunders GD, Barth HG (2012) LCGC North Am 30:544–563 Hudalla CJ, Alden B, Walter T, Walsh D, Bouvier E, Iraneta PC, Lawrence N, Wyndham K (2012) LCGC North Am 30:20–29 Wyndham KD, Walter TH, Iraneta PC, Alden BA, Bouvier ESP, Hudalla CJ, Lawrence NL, Walsh D (2012) LCGC North Am 30(S4):20–29 Unger KK, Liapis AI (2012) J Sep Sci 35:1201–1212 Wagner BM, Schuster SA, Boyes BE, Kirkland JJ (2012) J Chromatogr A 1264:22–30 Fekete S, Ganzler K, Guillarme D (2013) J Pharm Biomed Anal 78–79:141–149 Schure MR, Moran RE (2017) J Chromatogr A 1480:11–19 Pirok BWJ, Breuer P, Serafine JM, Hoppe SJM, Chitty M, Welch E, Farkas T, van der Wal S, Peters R, Schoenmakers PJ (2017) J Chromatogr A 1486:96–102 Wagner BM, Schuster SA, Boyes BE, Shieldsa TJ, Miles WL, Haynes MJ, Moran RE, Kirkland JJ, Schure MR (2017) J Chromatogr A 1489:75–85 Fekete S, Oláh E, Fekete J (2012) J Chromatogr A 1228:57–71 Bouvier ESP, Koza SM (2014) Trends Anal Chem 63:85–94 Fekete S, Guillarme D (2014) Trends Anal Chem 63:76–84 Yang R, Tang Y, Zhang B, Lu X, Liu A, Zhang YZ (2015) J Pharm Biomed Anal 109:52–61 Goyon A, Beck A, Colas O, Sandra K, Guillarme D, Fekete S (2017) J Chromatogr A 1498:80–89 Goyon A, Guillarme D, Fekete S (2017) J Pharm Biomed Anal 135:50–60 Krull IS, Rathore AS (2015) LCGC Europe 28:54–58 Haberger Taraban MB, DePaz RA, Lobo B, Yu YB (2017) Anal Chem 89:5494–5502 Leiss M, Heidenreich AK, Pester O, Hafenmair G, Hook M, Bonnington L, Wegele H, Haindl M, Reusch R, Bulau P (2016) Mabs 8:331–339 Striegel AM (2005) Anal Chem 77:104A–113A Fekete S, Guillarme D, Sandra S, Sandra K (2016) Anal Chem 88:480–507 Liu J, Chen X, Fan L, Deng X, Fai Poon H, Tan WS, Liu X (2015) Biotechnol Lett 37:1371–1377 Liu F, Reinmuth-Selzle K, Lai S, Weller MG, Pöschl U, Kampf CJ (2017) J Chromatogr A 1495:76–82 Tazi LM, Shiranthi J (2016) J Chromatogr B 1011:89–93 Wang H, Levi MS, Del Grosso AV, McCormick WM, Bhattacharyya LJPBA (2017) J Pharm Biomed Anal 138:330–343 De Vos J, Kaal ER, Swart R, Baca M, Vander Heyden Y, Eeltink S (2016) J Sep Sci 39:689–695 Goyon A, D’Atria V, Bobaly B, Wagner-Rousset E, Beck A, Fekete S, Guillarme D (2017) J Chromatogr B 1058:73–84 Jin Y, Wei L, Cai W, Lin Z, Wu Z, Peng Y, Kohmoto T, Moss RL, Ge Y (2017) Anal Chem 89:4922–4930 Cai W, Tucholski T, Chen B, Alpert AJ, McIlwain S, Kohmoto T, Jin S, Ge Y (2017) Anal Chem 89:5467–5475 Makarov AA, Helmyet R (2016) J Chromatogr A 1431:224–230 Pierson NA, Makarov AA, Strulson CA, Mao Y, Mao B (2017) J Chromatogr A 1496:51–57 Vemula S, Vemula S, Dedaniya A, Ronda SR (2016) Anal Bioanal Chem 408:217–229 Li W, Yang B, Zhou D, Xu J, Li W, Suen W-C (2017) J Chromatogr B 1048:121–129 Beck A, Wagner-Rousset E, Ayoub D, Van Dorsselaer A, Sanglier-Cianferani S (2013) Anal Chem 85:715–736 Gervais D, Downer A, King D, Kanda P, Foote N, Smith S (2017) J Pharm Biomed Anal 139:215–220 Espinosa-de la Garza CE, Miranda-Hernandez MP, Acosta-Flores L, Perez NO, Flores-Ortiz LF, Medina-Rivero E (2015) J Sep Sci 38:1537–1543 Miranda-Hernandez MP, Elba R, Valle-González ER, Ferreira-Gómez D, Pérez NO, Flores-Ortiz LF, Medina-Rivero E (2016) Anal Bioanal Chem 408:1523–1530 Svedlund FL, Eda I, Altiok EI, Healy KE (2016) Biomacromolecules 17:3162–3171 Singla A, Bansal R, Joshi V, Rathore AS (2016) AAPS J 18:689–702 Bickel F, Herold EM, Signes A, Romeijn S, Jiskoot W, Kiefer H (2016) Eur J Pharm Biopharm 107:310–320 Bourrelle-Langlois M, Morrow G, Finet S, Tanguay RM (2016) PLoS One 11:1–21 Yang Y, Li H, Zhengjun LZ, Zhanga Y, Zhanga S, Chena Y, Yua M, Ma G, Su Z (2015) Vaccine 33:1143–1150 Vajda J, Weber D, Brekel D, Hundt B, Müller E (2016) J Chromatogr A 1465:117–125 Ladd-Effio C, Stefan A, Oelmeier SA, Hubbuch J (2016) Vaccine 34:1259–1267 Lancaster C, Rustandi RR, Pannizzo P, Ha S (2016) Methods Mol Biol 1476:279–287 Gargani-Weisbjerg PL, Bjerg Caspersen M, Cook K, Van De Weert M (2015) J Pharm Sci 104:548–556 Malaby AW, Srinivas Chakravarthy S, Thomas C, Irving TC, Sagar V, Kathuria SV, Bilsel O, Lambright DG (2015) J Appl Crystallogr 48:1102–1113 Jordan A, Jacques M, Merrick C, Devos J, Forsyth VT, Porcar L, Martel A (2016) J Appl Crystallogr 49:2015–2020 Gjoka X, Schofield M, Cvetkovic A, Gantier R (2014) J Chromatogr B 972:48–52 Yearley EJ, Godfrin PD, Perevozchikova T, Zhang H, Falus P, Porcar L, Nagao M, Curtis JE, Gawande P, Taing R, Isidro E, Zarraga IE, Wagner NJ, Yun Liu Y (2014) Biophys J 106:1763–1770 Ojala F, Sellberg A, Hansen TH, Broberg Hansen E, Nilsson B (2015) Biotechnol J 10:1814–1821 Hernandez-Jimenez J, Salmeron-García A, Cabeza J, Velez C, Capitan-Vallvey LF, Navas N (2016) J Pharm Sci 105:1405–1418 Kukrer B, Vasco Filipe V, van Duijn E, Kasper PT, Vreeken RJ, Heck AJR, Jiskoot W (2010) Pharm Res 27:2197–2204 Wang G, Johnson AJ, Kaltashov IA (2012) Anal Chem 84:1718–1724 Muneeruddin K, Thomas JJ, Salinas PA, Kaltashov IA (2014) Anal Chem 86:10692–10699 Li Y, Gu C, Gruenhagen J, Zhang K, Yehl P, Chetwyn NP, Medley CD (2015) J Chromatogr A 1393:81–88 Hildebrandt C, Mathaes R, Saedler R, Winter G (2016) J Pharm Sci 105:1059–1065