Using Mass Detection as an Orthogonal Technology to Improve Routine Analysis of Biotherapeutics

Význam tématu

Rychlý rozvoj bioterapeutik vyžaduje robustní analytické metody s vysokou specifičností a citlivostí. Tradiční LC-UV testy často postrádají schopnost jednoznačně rozlišit blízce příbuzné analogie a monitorovat drobné modifikace, což může ovlivnit kvalitu a bezpečnost léčiv. Integrace hmotnostní detekce přináší ortogonální informaci podporující jistotu výsledků.

Cíle a přehled studie

Analyzovat možnosti použití jednoduchého jednokvadrupólového hmotnostního detektoru ACQUITY QDa v kombinaci s LC-UV pro rutinní testy bioterapeutik. Jako model byla zvolena analýza peptidů a intactního inzulinu pro identifikační, čistotní a stabilitní testy.

Použitá metodika a instrumentace

• LC systém: ACQUITY UPLC H-Class Bio System
• Detekce: ACQUITY UPLC TUV (λ=215 nm) a ACQUITY QDa (ESI+, 350–1250 m/z)
• Kolona: ACQUITY UPLC Peptide CSH C18 (1.7 μm, 2.1×100 mm)
• Informatika: Empower 3
• Mobilní fáze: voda a acetonitril s 0.1 % formičnou, difluoroctovou (DFA) nebo trifluoroctovou (TFA) kyselinou
• Gradienty: speciální programy pro peptidové mapování a intactní analýzu

Hlavní výsledky a diskuse

• Optimalizace iontově-párovacích činidel ukázala, že DFA zajišťuje lepší chromatografické rozlišení kritického páru peptidů s minimálním poklesem MS signálu.
• Identity test: platformní metoda umožnila spolehlivé rozlišení a hmotnostní identifikaci peptidových fragmentů vzorků inzulinů (human, lispro, glargine, glulisine).
• Čistotní analýza intactního inzulinu demonstrovala schopnost Empower 3 automaticky vyhodnotit shodu MS spekter z počátku, apexu a konce píku potvrzujíc čistotu hlavního komponentu.
• Stabilitní test ukázal detekci modifikací peptidů (deamidace, tvoření pyroglutamátu) sledováním drobných hmotnostních změn.

Přínosy a praktické využití metody

• Zvýšení selektivity a spolehlivosti rutinních analýz díky ortogonální hmotnostní informaci.
• Rychlé odhalení a identifikace nesrovnalostí ve vzorcích bez potřeby samostatných MS metod.
• Jednoduchá integrace do existujících LC-UV workflow v souladu s farmaceutickými standardy.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření přístupu na další typy bioterapeutik a monoklonální protilátky.
• Další vylepšení software pro automatizovanou analýzu a validaci výsledků.
• Implementace pokročilých MS detektorů pro vyšší citlivost a škálovatelnost v GMP prostředí.

Závěr

Kombinace LC-UV a jednokvadrupólové hmotnostní detekce ACQUITY QDa představuje efektivní, vysoce specifickou a snadno integrovatelnou platformu pro rutinní kvalifikaci bioterapeutik. Metoda podporuje identity, čistotní a stabilitní testy s výrazným přínosem pro kvalitu a bezpečnost léčiv.

Reference

1. World Preview 2016, Outlook to 2022. Evaluate Pharma. 2016.
2. USP Monograph: Insulin Human [11061–68–0]. 2015, Revision Bulletin.
3. Guidance for Industry Q10 Pharmaceutical Quality System. ICH, 2009.
4. Zhang X., Birdsall R., Yu Y. Improving Routine Analysis of Insulin Analogues Using the ACQUITY QDa Detector. Waters App. Note 720005970EN. 2017.
5. Wagner B.M. et al. Tools to Improve Protein Separations. LCGC North America. 2015.