電荷・糖鎖

HILIC(糖鎖プロファイル分析)

HILIC(Hydrophilic Interaction Chromatography、親水性相互作用クロマトグラフィー)は、抗体や糖タンパク質からPNGase Fで遊離させ蛍光標識したN型グリカンを、アミドカラムで親水性に応じて分離する糖鎖プロファイル分析です。2-ABやRapiFluor-MSで標識し、蛍光(FLR)またはMSで検出して、G0F・G1F・G2F・高マンノース(Man5など)・シアリル種・アフコシル化体などの相対%を求めます。グリコフォームの分布は抗体のADCC活性や半減期、安定性に関わるため、特性解析・工程開発・ロット一貫性評価・比較性の重要品質特性(CQA)として運用します。

N型グリカンG0F/G1F/G2F2-AB/RapiFluor-MS相対%プロファイル
分類
電荷・糖鎖
主な用途
N型グリカン / G0F/G1F/G2F / 2-AB/RapiFluor-MS / 相対%プロファイル
関連モダリティ
抗体医薬 / 二重特異性抗体 / Fc融合・組換えタンパク質 / ADC / ワクチン
代表メーカー
Waters・Agilent・Thermo Fisher Scientific・Tosoh Bioscience ほか計5社
関連キーワード
糖鎖プロファイル / HILIC / N型グリカン / G0F / 高マンノース / RapiFluor-MS

用途・特徴

HILICは、移動相中の有機溶媒(主にアセトニトリル)の比率を高くした条件で、固定相表面の水和層と糖鎖の親水性基との相互作用を利用して保持・分離するモードです。糖鎖は親水性が高いほど強く保持されるため、シアル酸やガラクトース、マンノースの数が多い構造ほど遅く溶出し、おおむね糖の数や極性の順にピークが並びます。固定相にはアミド系(amide/glycan BEH amideなど)のカラムが広く使われ、検出はFLR(蛍光)またはMSで行います。

分析の前処理として、まずPNGase FでN型グリカンをタンパク質骨格から酵素的に遊離し、還元末端を蛍光標識します。標識試薬は古くから使われる2-AB(2-aminobenzamide、還元アミノ化)と、より迅速でMS感度の高いRapiFluor-MSやInstantPCなどがあり、目的(FLRのみか、FLR-MSでの構造同定も行うか)に応じて選びます。標識後はクリーンアップで余剰試薬を除き、HILICアミドカラムに注入してグラジエント溶出します。

得られたクロマトグラムの各ピークを積分し、主要グリコフォーム(G0F・G1F・G2F・高マンノース・シアリル種・アフコシル化体など)の相対面積%を算出します。FLRは定量性・再現性に優れ規格試験に向き、MSはグルコースユニット(GU値)と併せた構造同定に役立ちます。インタクト/サブユニットLC-MSが分子全体のグリコフォーム分布を見るのに対し、HILIC(放出糖鎖)は個々のグリカン構造を高分離で定量する相補的な手法で、エキソグリコシダーゼ消化と組み合わせれば構造帰属の確度を上げられます。

Point
  • PNGase F遊離→蛍光標識→アミドカラムでN型グリカンを親水性順に分離・定量する
  • 標識は2-AB(汎用)とRapiFluor-MS/InstantPC(迅速・高MS感度)から選ぶ
  • G0F・G1F・G2F・高マンノース・シアリル種・アフコシル化体などの相対%を算出する
  • FLR検出は定量性・再現性に優れ、MS検出はGU値と併せた構造同定に役立つ
  • グリコフォームはADCC・半減期・安定性に関わりCQAとして管理される
  • GU値(デキストラン標準)でピークを校正し構造帰属の再現性を高める
  • エキソグリコシダーゼ消化と組み合わせると構造帰属の確度が上がる
  • カラム・前処理キット・標準品・解析ソフトをまとめて選定・運用する

使用方法

試料からN型グリカンを酵素遊離し、蛍光標識・クリーンアップを経てHILICアミドカラムでグラジエント分離し、FLR/MSで検出してピークを積分します。

1試料を変性・還元し、PNGase FでN型グリカンを遊離する
2遊離グリカンを回収し、塩・タンパク質を除去する
32-ABまたはRapiFluor-MS/InstantPCで還元末端を蛍光標識する
4クリーンアップ(HILIC-SPE等)で余剰標識試薬を除く
5HILICアミドカラムに注入し、アセトニトリル系で平衡化する
6有機溶媒比を下げる逆グラジエントで親水性順に溶出する
7FLR(蛍光)またはMSでクロマトグラムを取得する
8デキストラン標準でGU値に校正し、ピークを帰属する
9各ピークを積分し、主要グリコフォームの相対%を算出する
10システム適合性を確認し、規格・基準と照合して判定する
実際の条件は、対象分子、標識試薬(2-AB/RapiFluor-MS/InstantPC等)、アミドカラムの粒子径・形状、移動相(ギ酸アンモニウム濃度・pH・アセトニトリル比)、グラジエント、カラム温度、検出方式(FLR/MS)、GU校正・標準品、解析ソフト、試験法バリデーションの有無によって変わります。シアリル種は調製・保管中の脱シアリル化に注意が必要です。

掲載情報の確認日:2026年7月(メーカー公開情報をもとに編集部が確認。最新・正確な仕様は各社公式をご確認ください)