SampleStream助力布魯克打造全平臺(tái)藥物高通量分析解決方案

2022.6.27

隨著分析技術(shù)的不斷革新，人們對(duì)分析技術(shù)通量的需求也不斷提高。因?yàn)榉治鐾康奶嵘?，不但意味著在更短的時(shí)間可以解決更多的問(wèn)題，也意味著可以顯著地降低分析成本，并增加企業(yè)收益。

布魯克作為藥物超高通量分析技術(shù)的領(lǐng)導(dǎo)者，在繼打造MALDI-TOF與SPR超高通量分析平臺(tái)以來(lái)，又與Integrated Protein Technologies (IPT) 公司合作，繼續(xù)打造SampleStream樣品高通量前處理平臺(tái)，從而進(jìn)一步加強(qiáng)LC-MS藥物高通量分析的解決方案。

SampleStream樣品高通量前處理平臺(tái)

生物藥在檢測(cè)分析時(shí)，通常會(huì)加入與質(zhì)譜兼容性差的試劑。如對(duì)抗體及其亞基質(zhì)量屬性（如蛋白序列、二硫鍵、糖基化等）進(jìn)行分析時(shí)，會(huì)加入還原劑、穩(wěn)定劑等試劑以減少蛋白的氧化及聚集。但這些試劑的加入會(huì)影響質(zhì)譜譜圖的質(zhì)量，因此需要在質(zhì)譜分析前除鹽，并更換為與質(zhì)譜兼容的緩沖體系。傳統(tǒng)的前處理方法具有很多缺陷，如離線(xiàn)的透析及離心法時(shí)間長(zhǎng)且耗費(fèi)人力，在線(xiàn)結(jié)合液相技術(shù)的方法，通量難以提高。

SampleStream樣品高通量前處理平臺(tái)，采用了微流控技術(shù)及分子量截留膜技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)生物藥樣品的自動(dòng)化前處理與富集，大幅縮短樣品前處理時(shí)間，提高分析通量，并節(jié)省樣品前處理成本。高通量模式下處理一個(gè)樣品僅需15s，搭載布魯克timsTOF Pro2等質(zhì)譜，可實(shí)現(xiàn)生物藥高通量的定性定量分析。

SampleStream原理

如下圖所示，SampleStream可根據(jù)應(yīng)用需求，選擇不同的分子量截留膜。

步驟一：聚焦

樣品從兩端進(jìn)入流體池，待分析物會(huì)聚焦在流體池中間，并被分子量截留膜保留下來(lái)，其它如小分子、含鹽緩沖液等會(huì)透過(guò)膜進(jìn)入廢液。該方法同樣可用于富集樣品來(lái)提升靈敏度，已測(cè)試能將蛋白樣品富集1000倍以上。

步驟二：洗脫

洗脫液進(jìn)入流體池，將膜上的分析物洗脫進(jìn)入質(zhì)譜分析。

如下圖，與傳統(tǒng)采用2.1mm內(nèi)徑色譜柱所得的液相色譜峰相比，采用SampleStream（SS）的洗脫峰與液相色譜峰很好重合。

以NISTmAb還原后的亞基樣品為例，從下圖LC，F(xiàn)c/2，F(xiàn)d‘的質(zhì)譜圖可看出，加鈉峰和加鉀峰的含量很低，說(shuō)明SampleStream即使在高離子強(qiáng)度緩沖液體系下，也可以達(dá)到很好的脫鹽效果。譜圖中沒(méi)有含胍的加合物（+59Da），說(shuō)明在SampleStream聚焦模式下，非揮發(fā)性鹽得到了很好的去除。譜圖中主要的峰都達(dá)到了亞ppm級(jí)的質(zhì)量精度。

圖：NISTmAb亞基去卷積后的質(zhì)譜圖

以完整NISTmAb為例，測(cè)試SampleStream線(xiàn)性、定量限、重復(fù)性。如下圖，各峰對(duì)稱(chēng)性良好，說(shuō)明加合物含量低且除鹽效果良好。

圖：完整NISTmAb去卷積譜圖

對(duì)NISTmAb主要糖形式進(jìn)行定量，線(xiàn)性范圍為0.5-10μg/mL，LOQ為5.6 ng，提示SampleStream可用于如生物轉(zhuǎn)化等低濃度樣品分析。重復(fù)性實(shí)驗(yàn)RSD為3.57%，說(shuō)明系統(tǒng)重復(fù)性良好。

圖：完整NISTmAb定量標(biāo)準(zhǔn)曲線(xiàn)

下圖為交叉污染實(shí)驗(yàn)結(jié)果。從圖中可看出，進(jìn)樣不同次數(shù)未觀測(cè)到存在交叉污染。由于SampleStream沒(méi)有固定相，所以與傳統(tǒng)液相色譜方法相比，可有效減小交叉污染，同時(shí)避免了傳統(tǒng)液相方法因交叉污染而造成額外的系統(tǒng)清洗，進(jìn)一步提升了分析通量。