Iontová mobilita, HPLC, LC/TOF, LC/HRMS, LC/MS, LC/MS/MS
ZaměřeníProteomika
VýrobceWaters
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)
- 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
- 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.