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质谱（MS）是生物制药行业中使用的强大且多功能的分析工具，在许多其他应用中，包括食品过敏原检测和法医科学。1，，，，2它被描述为“世界上最小的规模” - 不是因为仪器的大小，而是因为其分析物的大小。在20世纪初期，MS被用来测量原子的质量并证明同位素的存在。现在，MS用于研究广泛的分子，包括小烃，蛋白质，肽，碳水化合物和DNA。3
质谱仪的输出是质量到电荷（m/z）比，以“质谱”查看，即绘制的m/z比与每个检测到的信号的相对强度绘制的图表（图1）。通过合并知识质谱库，可以推导出多种化合物的身份和丰度。
什么是m/z的价值，为什么它对生物治疗开发很重要？
MS通过在分析物上加电，并测量产生离子的轨迹如何在电场和磁场的各种组合中对真空做出响应。3质谱仪的关键组成部分包括一个离子源（使分析物获得充电），一个质量分析仪（测量离子的m/z比）和检测器（用于计数具有特定m/z值的离子数）。M/Z比用于确定分子的分子量或质量，然后是其身份。
图1：质谱 。
对化合物的准确识别是生物制药开发的一个基本方面，这就是为什么MS在该行业中发挥如此重要的作用的原因。生物制药产品高度复杂，可以经历影响其功能的微妙修饰 - 随后是功效和安全性。例如，蛋白质磷酸化是许多例子的一个例子翻译后修改这可能会影响蛋白质功能。解释说，识别具有高灵敏度和特异性的这些变体是生物处理的重要组成部分。克里斯·萨顿，布拉德福德大学的蛋白质组学设施负责人。“在生物药物开发中使用MS的潜力在于使用最新一代仪器对大型完整蛋白（例如抗体）进行测序和表征大型完整蛋白的能力。获得准确的质量和使用这些仪器等同工型（例如糖基化变体或不完整产品）的同工型的身份的能力，可以在确保通过基于复杂细胞表达系统的生物处理方法制造的非常昂贵的产品的质量发挥重要作用。”
CE-MS解决方案可实现下一代治疗剂
阐明新疾病适应症的代谢或信号通路通常只需要从几个细胞中取样。新型的蛋白质疗法，寡核苷酸疗法，病毒基因疗法和细胞疗法的复杂程度和所需表征水平不断扩展。简而言之，必须更详细地分析更多类型的生物分子。下载此信息套件以发现可以分析具有正极或负极性的化合物的解决方案，并为各种蛋白质工作流提供易于使用的套件。
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超越甘氨酸分析的构图
理解翻译后修饰不仅对生物普应控制很重要。你不知道不同的结构如何影响功能可以帮助指导早期阶段的生物治疗发展。单克隆抗体和其他糖蛋白占生物疗法市场的很大比例，由糖型种群组成；即，具有相同蛋白质序列但在每个糖基化位点具有不同糖的形式。波琳·陆克文教授，都柏林大学学院的名誉研究员，以及新加坡的A*Star Bioprocessing Technology Institute的访问调查员，他敏锐地意识到糖性分析对行业至关重要，并专注于通过自动技术来改善该过程。糖型可以改变药物的药物，陆克文说：“例如，以erythryopoetin为例。如果这些大糖未用唾液酸盖，则循环半衰期从三个小时减少到三分钟。从基本的角度来看，知道哪些糖在哪里非常重要。例如，在SARS-COV-2病毒的尖峰蛋白上，糖将保护该尖峰区域免受疫苗的影响。”
聚糖排列还有助于蛋白质折叠和稳定性，保护蛋白质，完善其作用方式，也可能影响免疫反应。4，，，，5，，，，6从MS驱动的糖划分中获得的见解正在使有希望的新生物治疗学和方法可以探索。例如，异教和同事将内源性抗体转化为抗炎介质体内通过工程生物分子能够将半乳糖和唾液酸连接到特定抗体。给予聚糖修饰酶后，减轻了自身免疫性炎症体内。5
MS是聚糖分析的支柱，可以采用两种基于MS的一般策略：“自上而下”和“自下而上”。“自上而下”的分析表明，完整的糖蛋白直接应用于MS，而无需大量分离或消化。“自下而上”涉及使用化学或酶促方法的某种形式的聚糖释放，之后获得了血糖和蛋白质序列。7Rudd说，理想情况下，糖蛋白分析将结合分离技术的组合，以提高对分配的信心。“许多工具可用于确定糖基化的特征。对于糖基质，在分析已发布的聚糖的地方，您可以使用矩阵辅助的激光解吸/电离耦合飞行时间（MALDI-TOF）MS，与超表现液相色谱的亲水相互作用色谱法（Hilic-UPLC-MS），串联MS和外糖苷酶。这些技术的结合将为您提供对聚糖池的详细分析。这与用于站点分析的完整糖蛋白分析或糖蛋白质组学不同。”
快速有效的样品制备
样品制备是蛋白质组学工作流程中的关键步骤，它极大地影响了蛋白质和肽的识别率。但是，样品制备方法并未标准化，许多需要长时间处理样品，并可能导致肽产量低，消化效率差和可重复性较低。下载此应用说明以发现一个工作流程，该工作流程可以快速有效地处理不同的样本，同时大大减少动手时间。
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驱动生物仿制药分析
需要全面的分析数据来推进生物仿制药的开发，即在原始医学专利到期后可以注册的生物制剂的通用版本。为了获得批准的生物仿制药，制造商必须证明生物仿制药和参考生物疗法之间只有很小的差异，并且这些差异与临床相关性无关。8MS方法与高分辨率分离方法（例如液相色谱和毛细管电泳）结合使用，是生物仿制药发育的基础。临床前研究和临床研究只有在生物仿制抗体被证明是“高度相似”时才参与。8如果认为生物仿制药不是高度相似的，则必须进行更大的临床前和临床评估，而具有原始生物制剂范围内的剖面生物仿制药可能会更快地到达市场。8
需要进行敏感测试来检测与使用不同的宿主细胞和表达系统，生产变化或不同纯化或存储协议的使用可能引起的与产品相关的小差异。9根据Beck及其同事的说法，与MS（IM-MS）和氢/氘交换结合的天然MS，离子迁移率随后由MS（HDX-MS）（HDX-MS）在生物仿制药和发起人可比性研究中起着越来越多的作用。8不同的方法可以实现不同类型的结构表征：天然MS和IM-MS在顶级提供结构见解，而HDX-MS可用于研究单克隆抗体和聚集体的结构变化。8
质谱法：整个管道中推动开发
表征生物治疗学是该行业的关键挑战。但是，没有MS，迄今为止取得的许多进展将是不可能的。该技术继续发展，并支持从概念到生物处理再到生物仿制药的研究和发展。MS的力量在于它能够检测化合物之间细微差异的能力，而解决力量是行业所需的。
参考
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6. Rudd PM，Elliott T，Cresswell P，Wilson IA，Dwek RA。糖基化和免疫系统。科学（纽约，纽约）。2001; 291（5512）：2370-2376。doi：10.1126/Science.291.5512.2370
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