【講座分享】智能質譜與生物反應器聯動,加速細胞基因治療工藝開發
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CQA數據在生物制品開發過程中發揮著重要作用,但分析結果往往要在采樣數周后才能獲得。為了助力生物制藥行業的高速發展,賽多利斯與沃特世達成合作 — 作為新型生物工藝分析儀, Waters BioAccord LC-MS系統與賽多利斯Ambr多并行生物反應器系統實現數據聯通,提供有關生物原液、相關分析物和細胞培養基的質譜信息。該組合可在提高準確性的同時大幅提升從克隆篩選到生物工藝優化等各項任務的完成速度。
圖. Waters BioAccord LC-MS系統(左)、SartoriusAmbr 15系統(右)。
常規的生物制藥工藝開發流程
在常規生物制藥工藝開發過程中,需要經過細胞系篩選/克隆篩選、上下游條件優化、PQA參數監測、生物工藝優化和可比性研究等環節,其分析步驟往往需要通過合作實驗室或質譜中心實驗室執行LC-MS檢測,因此,通常需要4周時間才能收到培養運行的PQA和培養基分析結果,且下一次迭代開始時獲得的信息可能并不完全。因此,生物工藝科學家們對于自動化前處理、LC-MS多屬性方法構建以及高通量LC-MS工作流程的需求正日益增加。
圖1. 生物制藥工藝開發流程。
細胞與基因治 療 — 病毒載體的工藝開發
在基于病毒載體的基因治 療中,修飾的病毒被用作藥物遞送載體,將特定基因片段遞送到細胞中。HEK293常用于生產病毒載體,如腺病毒、腺相關病毒和逆轉錄病毒載體等。基于BioAccord LC-MS系統開發的細胞培養基方法已被用于HEK293病毒載體培養基的分析。
圖2.基于BioAccord/waters_ .connect 平臺的培養分析工作流程示意圖。
在HEK293培養基中檢測到三大類化合物,氨基酸、維生素以及幾種核酸和核苷。最豐富的化合物類別是氨基酸;其次是維生素;核酸和核苷是最不豐富的化合物。快速代謝的氨基酸谷氨酰胺以其穩定的二肽形式被包括為丙氨酰谷氨酰胺。與基礎培養基DMEM和IMDM相比,HEK293病毒載體培養基通常具有更高濃度的氨基酸和維生素。核酸和核苷通常不存在于基礎培養基中。前35種化合物在1:200和1:500的稀釋比下觀察到了出色的LC-MS重現性,如表1所示。根據在多次稀釋時觀察到的響應,建議將1:500的稀釋比用于常規監測病毒載體生產過程中的培養基成分。
圖3. ESI+條件下,在HEK293介質中觀察到的前34種化合物的覆蓋XIC圖。出于顯示目的,氨基酸是從1:2,000稀釋的樣品中提取的,維生素和其他化合物是從1:100稀釋的樣品中提取的。維生素肌醇在負離子模式下觀察到(數據未顯示)。
圖4. HEK293培養基中檢測到三大類化合物響應的代表性條形趨勢圖。(A)氨基酸-異亮氨酸為例,在進樣開始和結束時顯示標準校準曲線,異亮氨酸存在于標準品和所有培養基樣品中。(B)維生素-吡哆醇為例,顯示該化合物存在于HEK293培養基和DMEM培養。基中,而不是像預期的那樣存在于IMDM培養基中;(C)核堿基-次黃嘌呤為例,顯示該化合物存在于HEK293中,而不是存在于DMEM和IMDM介質中。
表1. 基于三次重復進樣的前35種化合物的響應和重現性摘要
分析結果顯示,HEK293含有超過35種化合物,其化合物類別包括氨基酸、維生素以及核酸和核苷,可以很容易地檢測和監測。數據表明,除了蛋白質生產中的細胞培養和微生物培養基監測外,細胞培養基分析方法還適用于基因治療中的一般培養基監測。
講座回顧
為幫助廣大用戶更好地了解生物工藝開發過程中加速CQA和培養基分析過程,沃特世攜手賽多利斯舉辦了主題網絡研討會,探討了如何將生物反應器Ambr 15連接到BioAccord LC-MS系統,并在24小時內生成高質量數據。現在就掃描下方二維碼回顧吧,了解賽多利斯和沃特世合作帶來的優勢,以及如何簡化您的分析測試。
掃描上方二維碼回顧講座
研討會主題:
如何通過連接Ambr 15和BioAccord系統縮短CQA分析周轉時間
更頻繁地分析如何揭示CQA在細胞培養過程中的變化
深入挖掘 — 從培養基分析中獲得對細胞培養過程的進一步洞察
主講人:
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- 【講座分享】智能質譜與生物反應器聯動,加速細胞基因治療工藝開發
CQA數據在生物制品開發過程中發揮著重要作用,但分析結果往往要在采樣數周后才能獲得。為了助力生物制藥行業的高速發展,賽多利斯與沃特世達成合作 — 作為新型生物工藝分析儀, Waters BioAccord LC-MS系統與賽多利斯Ambr多并行生物反應器系統實現數據聯通,提供有關生物原液、相關分析物和細胞培養基的質譜信息。該組合可在提高準確性的同時大幅提升從克隆篩選到生物工藝優化等各項任務的完成速度。
圖. Waters BioAccord LC-MS系統(左)、SartoriusAmbr 15系統(右)。
常規的生物制藥工藝開發流程
在常規生物制藥工藝開發過程中,需要經過細胞系篩選/克隆篩選、上下游條件優化、PQA參數監測、生物工藝優化和可比性研究等環節,其分析步驟往往需要通過合作實驗室或質譜中心實驗室執行LC-MS檢測,因此,通常需要4周時間才能收到培養運行的PQA和培養基分析結果,且下一次迭代開始時獲得的信息可能并不完全。因此,生物工藝科學家們對于自動化前處理、LC-MS多屬性方法構建以及高通量LC-MS工作流程的需求正日益增加。
圖1. 生物制藥工藝開發流程。
細胞與基因治 療 — 病毒載體的工藝開發
在基于病毒載體的基因治 療中,修飾的病毒被用作藥物遞送載體,將特定基因片段遞送到細胞中。HEK293常用于生產病毒載體,如腺病毒、腺相關病毒和逆轉錄病毒載體等。基于BioAccord LC-MS系統開發的細胞培養基方法已被用于HEK293病毒載體培養基的分析。
圖2.基于BioAccord/waters_ .connect 平臺的培養分析工作流程示意圖。
在HEK293培養基中檢測到三大類化合物,氨基酸、維生素以及幾種核酸和核苷。最豐富的化合物類別是氨基酸;其次是維生素;核酸和核苷是最不豐富的化合物。快速代謝的氨基酸谷氨酰胺以其穩定的二肽形式被包括為丙氨酰谷氨酰胺。與基礎培養基DMEM和IMDM相比,HEK293病毒載體培養基通常具有更高濃度的氨基酸和維生素。核酸和核苷通常不存在于基礎培養基中。前35種化合物在1:200和1:500的稀釋比下觀察到了出色的LC-MS重現性,如表1所示。根據在多次稀釋時觀察到的響應,建議將1:500的稀釋比用于常規監測病毒載體生產過程中的培養基成分。
圖3. ESI+條件下,在HEK293介質中觀察到的前34種化合物的覆蓋XIC圖。出于顯示目的,氨基酸是從1:2,000稀釋的樣品中提取的,維生素和其他化合物是從1:100稀釋的樣品中提取的。維生素肌醇在負離子模式下觀察到(數據未顯示)。
圖4. HEK293培養基中檢測到三大類化合物響應的代表性條形趨勢圖。(A)氨基酸-異亮氨酸為例,在進樣開始和結束時顯示標準校準曲線,異亮氨酸存在于標準品和所有培養基樣品中。(B)維生素-吡哆醇為例,顯示該化合物存在于HEK293培養基和DMEM培養。基中,而不是像預期的那樣存在于IMDM培養基中;(C)核堿基-次黃嘌呤為例,顯示該化合物存在于HEK293中,而不是存在于DMEM和IMDM介質中。
表1. 基于三次重復進樣的前35種化合物的響應和重現性摘要
分析結果顯示,HEK293含有超過35種化合物,其化合物類別包括氨基酸、維生素以及核酸和核苷,可以很容易地檢測和監測。數據表明,除了蛋白質生產中的細胞培養和微生物培養基監測外,細胞培養基分析方法還適用于基因治療中的一般培養基監測。
講座回顧
為幫助廣大用戶更好地了解生物工藝開發過程中加速CQA和培養基分析過程,沃特世攜手賽多利斯舉辦了主題網絡研討會,探討了如何將生物反應器Ambr 15連接到BioAccord LC-MS系統,并在24小時內生成高質量數據。現在就掃描下方二維碼回顧吧,了解賽多利斯和沃特世合作帶來的優勢,以及如何簡化您的分析測試。
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研討會主題:
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主講人:
- 加速色譜分析方法開發與驗證
近年來USP和ICH都針對分析方法開發與驗證進行了修訂。USP新收錄通則<1220>分析方法生命周期已于2022年5月1日生效,分別從分析方法開發、分析方法性能確認及分析方法使用三個階段分別闡述如何在分析方法整個生命周期內對方法進行管理。而ICH Q14分析方法開發和Q2(R2) 分析方法驗證的修訂也進入到了第三階段,按照計劃其將在2023年5月前完成階段的定稿。這些信息都表明了分析方法開發和驗證的管理將會變得更嚴謹、更科學。
因為色譜儀器包括色譜-質譜聯用技術在藥物開發過程中的廣泛使用,色譜分析方法的開發與驗證也成為了方法開發與驗證,乃至分析方法生命周期管理中的重要內容。針對色譜方法開發與驗證的整體流程,可以將其大致分為:方法篩選、方法優化、耐用性測試和完整的方法驗證這四個階段。
而這四個階段都離不開儀器準備、隊列運行、數據查看與處理以及報告這幾個環節。賽默飛的旗艦版色譜數據系統Chromeleon 軟件功能豐富而注重實踐,能夠幫助實驗室的色譜分析實現精簡、高效的工作流,以實現更快的樣品到結果的轉換。
自定義變量的靈活應用
在Chromeleon CDS 中創建隊列時可以通過手工填寫的傳統方式,也可基于事先建好的隊列模板。值得一提的是Chromeleon 強大的樣品列表功能。除了運行樣品的基本信息(樣品名稱、儀器方法、運行的其他必須參數)之外,還可以通過自定義變量的形式,添加額外的注釋信息,例如色譜柱類型、緩沖液名稱等用于清晰識別每一針進樣的信息。
使用者還可以進一步創建一些自定義變量并將其與儀器方法中的參數進行鏈接,更加簡單地實現實驗設計(DoE)的環節。一旦基本方法固定,便可通過改變色譜柱選擇閥或溶劑選擇閥等參數實現不同要素的組合以尋找具備可行性的色譜條件,也體現了ICH和USP所倡導的“多變量分析方法開發”這一方針。相比傳統的樣品隊列創建方式,減少了所需創建的儀器方法的數量,并以清晰直觀的模式展示了所使用的變量以及變量值,結合縮略圖功能提供了更直觀的信息。
在數據處理階段,可以再次利用Chromeleon 樣品列表中的自定義結果變量功能,可以方便地實現運行樣品的同時進行結果計算,例如系統適用性參數的計算,峰面積、含量以及測試是否通過等信息的顯示,幫助使用者快速查看所需信息以便靈活調整實驗的方向。
完全可定制的
Chromeleon
報告模板也支持自定義變量、公式和計算,使用者可以使用內置的模板,也可以根據需要進行調整,得到包括多個工作表、結果表和圖形的報告,無需導出到其他軟件,也無需手動計算,從而消除轉錄錯誤。所有報告和計算都可以在合規的環境中完成,并在源數據發生變化時自動更新。可以選擇在運行結束時自動打印、導出也可以發送電子郵件通知給相關人員。
更便捷的eWorkflow
Chromeleon 也提供一個創建序列、運行并得到結果的簡單而直接的方法,這就是eWorkflow。它最 大限度地減少了操作步驟并涵蓋了色譜或 MS 工作流程的所有方面,定義了可以在哪些儀器上運行分析以及應該使用哪些方法和文件,包括儀器方法、處理方法、報告和外部文件,例如 SOP。
與前面提到的自定義變量等有效結合,只需單擊幾下即可創建復雜的序列并立即運行,并在運行后得到所需的報告。這些都可以減少錯誤、更快地產生可靠的結果,并且顯著減少了培訓的需求,有效加速了方法開發的流程。
分析方法驗證工具包
ICH指南定義了方法驗證應該執行包括專屬性、準確度、精密度、檢測和定量限度、線性、范圍和耐用性的測試。除了樣品運行的環節之外,計算、整理和報告驗證結果也可能需要很長的時間,而且大多數測試都涉及將結果與指標進行比較,相對比較繁瑣。
在eWorkflow的基礎上,Chromeleon 又提供了一個方法驗證的高效工具,ICH方法驗證擴展包。擴展包內有一系列的模板,每個模板都包含處理方法、報告模板和自定義變量以覆蓋所需的變量和參數。所有這些都在 eWorkflow 程序中捆綁在一起,以確保正確執行ICH所要求的相關測試,減少人為錯誤并加速流程:eWorkflow 可以引導創建隊列,自動執行所有計算,并通過報告直接顯示通過或失敗的結論。
以上介紹的幾個工具僅為Chromeleon 強大功能的冰山一角。結合Chromeleon 實用的多廠商儀器控制能力,出色的系統適用性和智能運行控制功能,便捷的數據積分、處理功能,直觀的圖形化顯示,全面的合規能力,Chromeleon不但可以提升方法開發、驗證的效率,也一定能夠幫助色譜工作者執行分析方法生命周期的管理。
- 安捷倫細胞分析線上路演:細胞與基因治療專場網絡研討會
隨著免疫療法成為治 療某些癌癥的重要途徑,按照未來的發展趨勢,細胞分析正在逐漸變為一門基礎科學。為了滿足免疫和細胞治 療的發現、工程、工藝開發和制造需求,穩健的細胞分析和工作流程必不可缺。
本次全新網絡研討會將討論免疫治 療這一新興領域,聚焦細胞分析解決方案、實時檢測、基于報告的分析和自動化的工作流程。這些解決方案連同生理細胞模型,正積極地被用于免疫療法和細胞療法的篩選、表征和制造。我們還將分享一系列的真實應用案例。
探索實時細胞分析如何在藥物發現、方法開發和制造過程中用于選擇和優化CAR-T細胞。
了解如何使用新興的微孔板讀取和細胞成像技術,來進行穩定可靠的抗體依賴和細胞介導的毒性分析。
討論免疫細胞功能背后的關鍵驅動因素的研究技術,并對如何提高T細胞持久性和抗腫瘤效力提出獨到見解。
穩健的分析方法和工作流程——全面滿足免疫和細胞治療的發現、工藝開發和制造需求
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參會報名
掃描二維碼,報名后,參與直播可獲取會后資料、加交流群
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