过程分析技术smart™ ZipChip® マイクロ流体 CE-MS インターフェース
迅速で高効率な分離を実現するマイクロ流体CE-MSインターフェース
过程分析技术smart™ ZipChip® CE-MSインターフェースは、マイクロ流体キャピラリー電気泳動を用いて、質量分析前の複雑な生物学的サンプルを迅速かつ高効率に分離することを可能にします。サンプル調製を簡素化し、MSへのサンプル導入を効率化することで、ZipChipは分析時間を短縮し、タンパク質特性評価およびメタボロミクスアプリケーションにおけるワークフロー効率を向上させます。
ジップチップ エレクトロスプレーイオン化（ESI）により、サンプルを効率的に分離し、質量分析計にシームレスに導入します。バイオ医薬品の重要品質特性（CQA）のためのタンパク質分離、電荷バリアント分析、生体マトリックスからの代謝物定量など、一般的に難しい分析を容易に行うことができます。液体クロマトグラフィー質量分析（LC MS）に代わる強力な代替手段をご体験ください。
高解像度分離
ZipChipは、キャピラリー電気泳動（CE）と質量分析（MS）を統合した技術です。この組み合わせにより、電荷質量比に基づいて複雑な混合物を高分解能で分離することが可能になります。他の手法では識別が困難な分子も識別・分析できます。これにより、タンパク質の翻訳後修飾、ペプチドマッピング、低分子分析といった重要品質特性（CQA）の評価に非常に効果的です。
迅速な分析
従来の方法と比較して分析時間を大幅に短縮します。ZipChipは数分で分析を実行できますが、従来のキャピラリー電気泳動装置や液体クロマトグラフィー（LC）法では、はるかに長い時間がかかる場合があります。この迅速な処理時間は、研究および製造プロセスにおけるタイムリーな意思決定に不可欠です。上の画像は、NIST mAbのペプチドマッピングを示しています。ZipChipでは8分未満で分析が完了しています。これは、LC/MSシステムでは数時間かかることもあります。
最小限のサンプル準備
ZipChip CE-MSデバイスはサンプル前処理が最小限で済むため、前処理中のサンプルの損失や改質のリスクを軽減します。この機能は、サンプルの完全性を維持し、重要品質特性（CQA）の正確な分析を保証するために特に重要です。
質量分析との統合
キャピラリー電気泳動分離と質量分析を統合することで、UV検出ベースのキャピラリー電気泳動分離とは異なり、分子量や構造データを含む詳細な分子情報が得られます。この統合は、重要品質特性（CQA）の特定と定量化、製品品質への影響の理解、そして規制遵守の確保に非常に役立ちます。
汎用性、効率性、
および費用対効果
小さなイオンから大きな生物製剤まで、幅広い分子を分析できます。ZipChipは、製薬業界およびバイオ医薬品業界の多様なアプリケーションに適しています。この汎用性により、製品開発および製造のさまざまな段階にわたる複数の重要品質特性（CQA）を包括的に分析できます。時間とリソースの効率性、そして最小限のサンプル要件により、ZipChipは日常的な開発および研究アプリケーションにおいて費用対効果の高いソリューションとなっています。
サンプル分析が簡単に
ZipChip CE-MSデバイスなら、固定相や煩雑なメソッド開発といった煩雑な作業は不要です。キャピラリー電気泳動（CE）は、開放型チューブ内で分子をサイズと電荷に基づいて分離します。これにより、塩、負に帯電した化合物、脂質などのマトリックス効果が排除されます。ほとんどのタンパク質分析は、シンプルな希釈・注入法で実施でき、チャージバリアント分析では1mLあたり1マイクログラム未満の感度を実現します。アミノ酸やその他の極性代謝物は、SPE、誘導体化、乾燥・再構成といった煩わしい作業なしに、タンパク質沈殿のみで分析できます。ZipChip CE-MSデバイスを使えば、観察に費やす時間を減らし、より多くの時間を観察に充てることができます。
質量分析計を強化する
質量分析（MS）は、分子の組成と構造の分析に不可欠です。サンプル分子をイオン化し、その質量電荷比を測定することで、質量分析計は医薬品の品質、臨床診断、法医学、地質学など、多岐にわたる分野において貴重な知見を提供します。火星探査車にも搭載されています。しかし、MSシステム単体では、イオン化抑制（感度の低下）や分離速度の遅さ（測定全体の時間とコストの増加）といった課題があります。ZipChipは、代謝物、ペプチド、タンパク質などの化合物を液相中で電場を用いて分離することで、これらの課題に対処します。固定相が存在せず、電気的分離は本質的にシンプル、高速、かつ再現性が高いため、ZipChipは質量分析計を最大限に活用するための完璧なパートナーとなります。
電荷バリアント分析
モノクローナル抗体（mAb）の電荷バリアント解析（CVA）は、バイオ医薬品の開発と品質管理において極めて重要であり、これらの治療用タンパク質の有効性と安全性を確保します。ZipChipは、mAbの電荷不均一性を解析するための高度で効率的なプラットフォームを提供することで、CVAの促進に重要な役割を果たします。ZipChipは、モノクローナル抗体のCVAを以下のように支援します。
高解像度の分離を実現することは、治療活性と免疫原性に大きな影響を与える可能性のある小さな変更を含む mAb の異なるアイソフォームを区別するために不可欠です。
イオン交換クロマトグラフィーなどの従来のCVA法は、時間がかかる場合があります。ZipChipは、このプロセスを効率化し、従来の手法と比較して迅速な分析時間を実現します。この効率性は、特にハイスループット環境で有効であり、タイムリーな結果によって開発サイクルと意思決定プロセスを加速できます。
ZipChipはCE-MSを統合することで、分離機能だけでなく、各チャージバリアントの詳細な分子特性評価も提供します。この統合により、mAbのチャージプロファイル、ひいては機能に影響を与える可能性のある脱アミド化、酸化、グリコシル化などの修飾の同定と定量化が可能になります。
ZipChipシステムはサンプル調製を最小限に抑えるため、サンプルの紛失や改変のリスクを低減し、繊細なmAbの完全性を維持します。この機能は、CVAの精度を維持し、信頼性の高い分析結果を得るために不可欠です。
ZipChipの高感度と、チャージバリアント検出における特異性を組み合わせることで、たとえ微量なmAb集団であっても検出・特性評価が可能になります。この高感度は、治療薬の安全性や有効性に影響を与える可能性のあるバリアントを特定するために不可欠です。
バイオ医薬品企業にとって、規制ガイドラインの遵守は最優先事項です。ZipChipは、詳細かつ正確なCVA（臨床開発評価）機能を備えており、バイオシミラー開発、バッチ間の一貫性、そして製品全体の品質管理に関する規制基準への準拠をサポートします。
ZipChipはmAbに加え、幅広いバイオ医薬品を分析できるため、医薬品開発および製造プロセスの様々な段階で活用できる汎用性の高いツールです。この汎用性により、ZipChipテクノロジーへの投資は、企業内の複数のプロジェクトや製品ラインにメリットをもたらします。
LC MSメタボロミクスの制約に対処する
液体クロマトグラフィー質量分析（LC-MS）は、メタボロミクス分野で広く用いられている手法ですが、欠点もいくつかあります。ZipChipのような技術を導入することで、これらの課題の一部を克服できます。これにより、メタボロミクス研究の生産性と成功率が向上します。メタボロミクスアプリケーションにおけるLC-MSの課題と、ZipChip CE-MSデバイスがどのようにそれらを克服するかについて、詳しくはこちらをご覧ください。
方法論開発から推測を排除
ZipChipの消耗品を使えば、メソッド開発における推測作業が不要になります。アッセイキットには、アプリケーションごとに最適化されたバックグラウンド電解質とサンプル希釈液が付属しています。バックグラウンド電解質のボトルをオートサンプラーにセットし、サンプル希釈液でサンプルを調製するだけで、すぐに分析を開始できます。
アッセイおよび消耗品キットの見つけ方:
BGEキットを選ぶ
それからチップ
ZipChip をどのように使用しますか?
メタボロミクスと小分子
ZipChip CE-MSデバイスを使えば、アミノ酸と代謝物の分析が簡単かつ迅速になります。希釈して注入するだけで、標識や誘導体化は不要です。少量の極性分析対象物質のアッセイはわずか2分で完了します。内部標準物質を加えることで、様々な分析対象物質の完全な定量が可能です。
オリゴヌクレオチド
オリゴヌクレオチドのような核酸ベースの医薬品の特性評価は容易ではありません。ZipChipは、LC分離に比べて、特に電荷や形状による変化においていくつかの利点を提供します。
リソース
ZipChip は現在、次の質量分析モデルとインターフェースします。
サーモフィッシャー： Orbitrap Exactive および Q Exactive シリーズ、Fusion Lumos Tribrid、Orbitrap Exploris シリーズ、Eclipse Tribrid、LTQ シリーズ、Orbitrap Elite シリーズ、TSQ2 シリーズ トリプル クワッド。
ブルカー： timsTOF/timsTOF Pro シリーズ、maXis QTOF シリーズ、impact QTOF シリーズ、compact QTOF 質量分析計。
サイエックス： TripleTOF 6600+、6600、5600、Triple Quad/QTrap 6500+、6500、5500+、5500、4500。
ご希望の質量分析がリストにない場合は、弊社までご連絡ください。
ZipChip は現在、Agilent または Waters の質量分析計とは互換性がありません。
はい！ZipChipの優れた点は、午前中に高分子（例：mAb）の分析を行い、午後には低分子（例：アミノ酸やペプチド）の分析に移行できることです。本当に手間がかかりません！
ZipChipはオープンプラットフォームであり、特定のアプリケーションに限定されません。ただし、908 Devices社内でテスト・検証済みのアプリケーションについては、プロトコルやアプリケーションノートをご提供できます。これらのアプリケーションは以下のとおりです。
電荷バリアント分析 – モノクローナル抗体またはタンパク質の塩基性および酸性種のプロファイリングと識別。
完全な塊/グリコフォーム分析 – 完全なタンパク質の分子量を迅速に（1 分以上）確認し、グリコフォームの特性評価も行います。
サブユニット/ミドルダウン分析 – より詳細な分析のために、Fc、Fd、軽鎖（その他）の mAb サブユニットの特性評価。
抗体薬物複合体（ADC）分析 – ADC の薬物抗体比 (DAR) を迅速かつ正確に測定します。
ペプチドマッピング – 10～95% の配列カバレッジで、約 100 分で完全な酵素タンパク質消化のプロファイリング。
メタボロミクス/小分子分析 – 生体液（血漿、血清、尿、唾液、血液など）、細胞培養培地、植物材料中の代謝物および小分子の迅速な定量分析。
オリゴヌクレオチド分析 – イオンペア試薬を必要とせずに小さなオリゴヌクレオチド（最大 100 nt）の分子量を確認します。
ZipChipは、最小限のサンプル調製とメソッド開発で、塩基性化合物と酸性化合物を明確に分離します。イメージングキャピラリー等電点電気泳動（iCiEF）、イオン交換クロマトグラフィー（IEX）、陽イオン交換クロマトグラフィー（CEX）といった従来の電荷変異体解析法とは異なり、ZipChipは検出器として質量分析計を使用するという利点があります。これにより、検出されたあらゆる化合物を適切に同定できます。LC-MSと比較すると、フラクションコレクションは不要です。これにより、サンプル分析にかかる時間と労力を削減できます。ZipChipの電荷変異体解析では、C末端リジンクリッピング、脱アミド化合物、スクシンイミド中間体、グリコフォームを、開始から終了まで通常7～15分という高速なXNUMX回の分析で同定できます。
ZipChipを用いたインタクト質量分析は非常に迅速で、タンパク質の分子量を確認し、グリコフォーム情報を1分以内に収集できます。ZipChipは界面活性剤と塩の両方に耐性があるため、ほとんどの場合、サンプルを希釈してZipChipに直接ロードするだけで済みます。
ZipChip上でFc、Fd、および軽鎖領域を解析することで、グリコシル化などの翻訳後修飾（PTM）を迅速かつ効率的に同定できます。最小限のサンプル調製と迅速な分析時間、ほとんどまたは全くキャリーオーバーのない、高品質なMSスペクトルを提供するZipChipは、mAbのサブユニット解析に最適なツールです。
モノクローナル抗体のCQAを構成する翻訳後修飾（PTM）をより詳細に把握するには、mAbを酵素分解してペプチドにし、質量分析計で分析する必要がある場合があります。従来、この作業は液体クロマトグラフィーシステムを用いて行われてきました。しかし、液体クロマトグラフィーシステム（LC-MS）では、多くのサンプル調製、メソッド開発、そして長時間の分析が必要となる場合があります。ZipChipを使用すれば、10分以内にmAbのペプチドをマッピングでき、LC-MSと同等かそれ以上の結果が得られます。固定相がないため、ZipChipはLCカラムに結合しない可能性のある小さなペプチドも保持します。これにより、通常95～100%という高い配列カバレッジが得られます。
時間的制約の中で、市場にあるあらゆる商品を迅速に仕分け、カタログ化しようと試みることを想像してみてください。ZipChipは、幅広い代謝物や低分子を分析用に調製・分離し、驚異的な効率で分析することで、ラボにおけるこのプロセスを効率化します。キャピラリー電気泳動（CE）と質量分析（MS）を統合したZipChipは、代謝物をサイズと電荷に基づいて仕分けし、極めて迅速で高感度、かつ高解像度の分析を可能にします。ZipChipは、体液、細胞培養培地、組織抽出物、その他の複雑な生物学的サンプルなど、様々なサンプルタイプに対応しており、非常に汎用性の高いメタボローム解析プラットフォームとなっています。
LC-MSシステムでsiRNA、dsDNA、mRNAなどのオリゴヌクレオチドを分析するには、イオンペア試薬の添加が必要です。これにより、後続のオリゴヌクレオチド以外の分析において大きなバックグラウンドが生じます。そのため、質量分析計の徹底的な洗浄、またはオリゴヌクレオチド専用のシステムが必要になります。ZipChipでオリゴヌクレオチドを分析する場合はイオンペア試薬は不要であり、オリゴヌクレオチド分析の直後に他のアプリケーションを実行できます。迅速な分子量確認、キャリーオーバーなし、そして必要なサンプル量の少なさから、ZipChipはオリゴヌクレオチド分析に最適なツールです。
ZipChipでサンプルを分析するには、最小限のサンプル調製で済みます。ほとんどの調製バッファー（塩や界面活性剤を含むものも含む）は、ZipChip分析に適合します。界面活性剤は無駄になり、質量分析計には入りませんが、塩は目的の分析対象物よりも先に移動されます。多くの場合、サンプルを付属の希釈液で希釈し、オートサンプラーにセットして、あとは「開始」するだけです。
当社のアプリケーション特化型プロトコルは、一般的にエンドツーエンドのソリューションを提供し、メソッド開発とサンプル調製を最小限に抑えるように設計されています。サンプル希釈液と推奨質量分析計メソッドパラメータを含む、アプリケーション特化型の包括的なキットをご提供しています。ほとんどの場合、メソッド開発は不要で、30分以内にサンプルを分析できます。
ZipChipはプラグアンドプレイデバイスです。既存のESIソースを取り外し、ZipChipを取り付けるだけですぐに使用できます。調整や調整は不要です。ZipChipはクロマトグラフィーステーションと同様に、適切なタイミングで質量分析を開始します。データ取得は既存の質量分析ソフトウェアによって実行されるため、得られたデータは質量分析計で取得した他のデータと同様に分析できます。
ZipChipは、液体クロマトグラフィーに代わる直交分離ソリューションです。場合によっては、LCの直接的な代替として、より高い効率と使いやすさを実現できます。例えば、アミノ酸などの化合物の分離において、ZipChip分離はHILIC法やイオンペア法による逆相LC法の代替として利用でき、多くの場合、より優れた結果が得られます。ZipChip CVAは、タンパク質チャージバリアント分析において、イオン交換LC-MS法の代替として利用でき、サンプル消費量とメソッド開発の手間を削減できます。1つのツールですべてに対応できるわけではありませんが、ZipChip CEは強力なツールとなります。当社のアプリケーションチームは、お客様のアプリケーションの課題解決をお手伝いいたします。
医薬品分野において、CQAとは、製品の品質、安全性、および有効性を保証するために測定する必要がある、医薬品特有の特性を指します。ZipChipは、医薬品の成分を電荷とサイズに基づいて迅速かつ正確に分離することで、医薬品の重要な特性（CQA）を迅速に検出・測定し、医薬品が適切な特性を備えているかどうかを容易に判断できるようにします。ZipChipは、チャージバリアント分析、迅速インタクトマス/グリコフォーム分析、サブユニット/ミドルダウン分析、ペプチドマッピングによって、さまざまなレベルのCQAを分析できます。
ZipChipはCZEの基本的なアイデアをさらに進化させています。マイクロ流体チップを用いてキャピラリーゾーン電気泳動を行うことで、より高速かつ簡便に処理できます。手作業による選別から自動化された高速選別機へのアップグレードとでも言うべきもので、分子分析において迅速かつ正確な結果を提供します。非常に高精度で、微量サンプルにも対応し、高速に動作します。
キャピラリー電気泳動（CE）はZipChipシステムの主要コンポーネントであり、サンプル中の成分を電界中のサイズと電荷の比に基づいて分離する主要なメカニズムとして機能します。ZipChipはCEと質量分析（MS）を統合することで、両方の技術の能力を強化し、タンパク質、ペプチド、代謝物などの生体分子の迅速かつ効率的な分析を実現します。