2D Analysis of Protein Therapeutics and Amino Acid Excipients with Combined UV and Charged Aerosol Detection

Význam tématu

Proteinové léčiva mají sklon k agregaci ovlivněné pH teplotou a koncentrací. Aminokyselinová excipienta pomáhají stabilizovat formulace nahrazují organické pufry a působí antioxidačně.

Cíle a přehled studie

• Vyvinout 2D chromatografickou metodu pro simultánní rozdělení terapeutického proteinu a nederivátovaných aminokyselin
• Demonstrace detekce chromoforických i nechromoforických složek v jediném běhu

Použitá metodika

• První dimenze: reverzní fáze C4 s gradientem voda–acetonitril obsahujícím 0.1 % TFA a detekce DAD
• Heart cut v čase 0.5–0.8 minut pro přenos aminokyselin do druhé dimenze
• Druhá dimenze: HILIC na mixed-mode Trinity P1 s formiátovým pufrem pH 3.3 a detekce Charged Aerosol Detector
• Celková doba analýzy přibližně 20 minut

Použitá instrumentace

• Thermo Scientific UltiMate 3000 UHPLC systém (pumpa DGP-3600RS, autosampler WPS-3000TRS, kolumnař TCC-3000RS)
• Detektory DAD a Veo RS Charged Aerosol Detector
• Kolony Accucore 150 C4 2.6 µm 3.0×50 mm a Acclaim Trinity P1 3.0 µm 3.0×50 mm + 3.0×100 mm

Hlavní výsledky a diskuse

• Úspěšné oddělení proteinu a aminokyselin v rámci jediné analýzy
• Reprodukovatelnost stanovení aminokyselin RSD 0.45–2.91 % (n=6)
• Kalibrační křivky aminokyselin s koeficientem determinace nad 0.985
• Mock formulace ukázala, že protein je detekovatelný UV/DAD, surfaktant zůstává neviditelný a aminokyseliny i ionty jsou zachyceny CAD

Přínosy a praktické využití metody

• Komplexní analýza proteinových léčiv a excipient ve stejném chromatografickém běhu
• Detekce nechromoforních složek díky univerzálnímu detektoru CAD
• Vhodné pro QA/QC a vývoj stabilních proteinových formulací

Budoucí trendy a možnosti využití

• Integrace s hmotnostní spektrometrií a dalšími detektory
• Rozšíření aplikace na nové typy excipient a makromolekulární interakce
• Automatizace procesů a vysokoprůchodová analýza

Závěr

2D UHPLC s detekcí DAD a CAD nabízí spolehlivou a citlivou metodu pro simultánní analýzu terapeutických proteinů a aminokyselin. Díky vynikající reprodukovatelnosti a širokému detekčnímu rozsahu je metoda ideální pro farmaceutický vývoj i kontrolu kvality.

Reference

1. Aachoui Y and Ghosh SK Immune enhancement by novel vaccine adjuvants in autoimmune-prone NZB/W F1 mice relative efficacy and safety BMC Immunology 2011 12 61-73
2. Mutwiri G Gerdts V Lopez M Babiuk LA Innate immunity and new adjuvants Revue Scientifique et Technique 2007 26 1 147-156
3. Di Pasquale A Preiss S Da Silva FT Garcon N Vaccine Adjuvants from 1920 to 2015 and Beyond Vaccines 2015 3 320-343
4. Gokarn YR Kosky A Kras E McAuley A Remmele RL Jr Excipients for Protein Drugs Excipient Development for Pharmaceutical Biotechnology and Drug Delivery Systems 2006 Katdare A Chaubal MV Taylor Francis Group LLC 16-20
5. Medi MB Chintala R Bhambhani A Excipient selection in biologics and vaccines formulation development European Pharmaceutical Review 2014 19 16-20
6. Chi EY Excipients and their effects on the quality of biologics AAPS Journal 2012