Synthetic Peptide Characterization and Impurity Profiling Using a Compliance-Ready LC-HRMS Workflow

Aplikace | 2018 | WatersInstrumentace
Iontová mobilita, HPLC, LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
Zaměření
Proteomika
Výrobce
Waters

Význam tématu


Peptidová léčiva představují dynamicky se rozvíjející třídu terapeutických látek s vysokou biologickou aktivitou a nízkou toxicitou. Regulace kvality syntetických peptidů, zejména profilování nežádoucích vedlejších produktů, je klíčová pro zajištění bezpečnosti a účinnosti. Přísné požadavky mezinárodních směrnic (ICH, FDA) vyžadují spolehlivé, citlivé metody pro detekci a kvantifikaci stopových nečistot.

Cíle a přehled studie / článku


Cílem této aplikace bylo demonstrovat plně kompatibilní LC-HRMS workflow pro charakterizaci syntetických peptidů a profilování jejich nečistot. Jako modelové peptidy byly použity Eledoisin a salmoní kalcitonin. Představený přístup kombinuje vysoce výkonné chromatografické oddělení, vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrii a informační platformu UNIFI s automatizovanými postupy pro akvizici, zpracování a reportování dat.

Použitá metodika a instrumentace


Kapalinová chromatografie:
  • Systém ACQUITY UPLC H-Class Bio
  • Detektor ACQUITY UPLC Tunable Ultraviolet při 214 nm
  • Kolona ACQUITY UPLC Peptide CSH C18, 1,7 µm, 2,1×100 mm, 65 °C
  • Gradient 0,1 % HCOOH v H₂O vs. 0,1 % HCOOH v acetonitrilu (Eledoisin 16–24 % B/30 min, kalcitonin 14–34 % B/20 min)
Hmotnostní spektrometrie:
  • Vion IMS QTof Mass Spectrometer
  • Capillary 2,8 kV, Cone 50 °C, Source 50 °C, Desolvation 300 °C
  • MS acquisition v režimu MSE pro fragmentaci a potvrzení aminokyselinové sekvence
Informatika:
  • UNIFI Scientific Information System 1.9.2 s workflow Peptide Mapping a Accurate Mass Screening
  • Vlastní knihovna API a nečistot pro vysokopropustnou analýzu
  • Automatizované výpočty % čistoty, % relativní abundance a limitní kontroly

Hlavní výsledky a diskuse


HRMS umožnilo odhalení nízkoúrovňových nečistot, které zůstávají skryté v UV chromatogramu. Pomocí UNIFI bylo možné:
  • Importovat primární sekvenci a definovat modifikace vedoucí k nečistotám (pyroglutamace, ochranné skupiny, inserce/delece aminokyselin, oxidace)
  • Vytvořit mirror plot pro vizuální porovnání vzorku a referenčního chromatogramu
  • Potvrdit API Eledoisin prostřednictvím MS/MS fragmentů s N-terminální pyroglutamací a C-terminální amidací
  • Sestavit vlastní knihovnu nečistot s neutralní hmotností, vztahem k retenčnímu času a fragmenty
  • Provést rutinní screening s automatickými limitními kontrolami (0,5 % jako chybový limit, varovný limit) a reportovat %RSD (<3 % i u stopových nečistot)

Přínosy a praktické využití metody


Provozní výhody:
  • Plná kompatibilita s regulačními požadavky ICH a FDA
  • Automatizované zpracování a reportování zvyšující produktivitu laboratoře
  • Možnost rychlého spuštění vysokopropustného screeningového módu pro široké spektrum syntetických peptidů
  • Přehledné limitní kontroly a statistiky kvality analýzy

Budoucí trendy a možnosti využití


  • Rozšíření knihovny o další modifikace a nestandardní aminokyseliny
  • Integrace s LIMS a systémy pro správu výrobních dat
  • Využití umělé inteligence pro pokročilou interpretaci MS/MS dat a predikci nečistot
  • Automatizovaná validace a dokumentace v plně digitálním laboratorním prostředí

Závěr


Představené LC-HRMS workflow s UNIFI poskytuje robustní, citlivé a plně provozuschopné řešení pro charakterizaci syntetických peptidů a jejich nečistot. Díky automatizaci, vlastní knihovně a limitním kontrolám usnadňuje dodržování regulačních požadavků a zrychluje kvalifikační proces v biotechnologických i farmaceutických laboratořích.

Reference


  • FDA Guidance for Industry: Biosimilars Q&A Regarding BPCI Act, 2016.
  • Kaspar AA, Reichert JM. Future directions for peptide therapeutics development. Drug Discov Today. 2013;18(17):807–817.
  • Mason JM. Design and development of peptides and peptidomimetics as antagonists for therapeutic intervention. Future Med Chem. 2010;2(12):1813–1822.
  • Pernot M et al. Stability of peptides and therapeutic success in cancer. Expert Opin Drug Metab Toxicol. 2011;7(7):793–802.
  • Uhlig T et al. The emergence of peptides in the pharmaceutical business. EuPA Open Proteomics. 2014;4:58–69.
  • Verbeken M et al. Purity profiling of peptide drugs. J Bioanal Biomed. 2012;S6:003.
  • ICH Q3A Impurities in New Drug Substances. 2002.
  • ICH Q6A Specifications: Test Procedures and Acceptance Criteria. 1999.
  • ICH Q3B Impurities in New Drug Products. 2003.
  • Eggen I et al. Control Strategies for Synthetic Therapeutic Peptide APIs. 2014.
  • Zeng K et al. LC-HRMS for peptide drug quality control. AAPS J. 2015;17(3):643–651.
  • Zhang X et al. LC-UV-MS-based Synthetic Peptide Identification and Impurity Profiling. 2017.

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

A NEW LC-MS APPROACH FOR SYNTHETIC PEPTIDE CHARACTERIZATION AND IMPURITY PROFILING
Biotherapeutic Peptide Mass Confirmation and Impurity Profiling on a SmartMS Enabled BioAccord LC-MS System
An Integrated LC-MS Workflow with ProMass HR for Synthetic Peptide Impurity Analysis
LC-UV-MS-based Synthetic Peptide Identification and Impurity Profiling Using the ACQUITY QDa Detector with ProMass Software