Las proteínas terapéuticas, en particular los anticuerpos monoclonales (AcM), se han convertido en el fármaco biológico más comercializado por las compañías farmacéuticas. Estas proteínas son de tamaño grande (~150 kDa) y tienen muchas particularidades físicas que requieren de una caracterización detallada. Esta abrumadora caracterización fisicoquímica combinada con el extenso tiempo que requiere la aprobación de una proteína terapéutica ha provocado una mentalidad de «fail-fast» en la industria biofarmacéutica. Desde el punto de vista de la caracterización analítica, el desarrollo temprano de nuevas modalidades de proteínas está comenzando a depender de tecnologías analíticas novedosas que son menos comunes en los últimos estadios en los laboratorios analíticos.

Debido al movimiento mencionado, las técnicas analíticas tradicionales, como la cromatografía líquida, tienen la necesidad de modificar su enfoque para brindar asistencia a esta nueva necesidad de la industria. La modernización de la técnica de HPLC a UHPLC es una manera directa de acelerar el análisis de proteínas. Por lo tanto, la mayoría de los métodos para análisis cromatográfico de nuevas proteínas terapéuticas se realiza, casi exclusivamente, en instrumentos UHPLC.

Un atributo crítico de calidad que ha quedado fuera de las capacidades de los métodos de UHPLC es el análisis de variantes de carga (CVA) para determinar la heterogeneidad de carga de las proteínas. Este hecho ha impulsado a los laboratorios a adoptar soluciones a ciegas, como el isoelectroenfoque capilar por imagen (iCIEF), para realizar los análisis de variantes de carga. Si bien esta técnica es rápida y ofrece buenos datos de heterogeneidad de carga, es limitada en cuanto a robustez y no permite la realización de fraccionamientos para análisis en profundidad. Por lo tanto, se prefiere la cromatografía líquida en la mayoría de los laboratorios.

Phenomenex se propuso desarrollar una tecnología de columna que abordara el problema de un CVA rápido y robusto usando cromatografía líquida. La cromatografía de intercambio iónico (IEX) es el método más común para CVA, en particular AcM, y posee un punto isoeléctrico más elevado (pI), lo que significa que debería emplearse una cromatografía de intercambio catiónico (CEX). Ya sea por intercambio catiónico fuerte (SCX) o intercambio catiónico débil (WCX), el análisis cromatográfico debe realizarse con una columna con estructura bioinerte debido a la naturaleza «pegajosa» de las proteínas y a su habilidad de adsorción en superficies de acero inoxidable.

Nuestro primer adelanto tecnológico que mejor se adaptó a las proteínas terapéuticas fue la incorporación de una superficie metálica bioinerte, concretamente titanio, para que pudiera evitar cualquier interacción secundaria con las proteínas. Además, esta estructura de columna de titanio permitiría un flujo mayor de fase móvil y, por lo tanto, podría soportar análisis a alta presión. En definitiva, el tiempo total del análisis se puede reducir drásticamente al usar CEX a flujos altos.