HPLC, LC/MS, LC/SQ
ZaměřeníPrůmysl a chemie
VýrobceThermo Fisher Scientific
Význam tématu
Polysorbate 80 je neiontové povrchově aktivní činidlo široce využívané v lékařských, biotechnologických i kosmetických formulacích. Jeho složení se může mezi výrobními šaržemi výrazně lišit, což ovlivňuje stabilitu, rozpustnost a kritickou mikelární koncentraci finálních produktů. Spolehlivá a rychlá kontrola lot-to-lot variability polysorbátu 80 proto představuje klíčový krok v procesu vývoje a výroby léčiv i dalších aplikací s přísnými požadavky na konzistenci.
Cíle a přehled studie
Cílem této práce bylo navrhnout a ověřit vysoce informační HPLC metodu pro fingerprinting polysorbátu 80, která:
- rozděluje komponenty podle stupně esterifikace,
- umožňuje kvantitativní profilaci bez potřeby čistých standardů,
- detekuje variabilitu mezi dodavateli a šaržemi,
- doplní kvantitativní CAD analýzu kvalitativní identifikací pomocí hmotnostní detekce.
Použitá metodika a instrumentace
Vzorky polysorbátu 80 (koncentrace 0,5–2,5 mg/mL) byly analyzovány na UHPLC systému Vanquish Flex Duo s Reverzní fází C18 (150×2,1 mm, 2,6 μm). Mobilní fáze A byla 5 mM roztok amonného formiátu pH 4,8, fáze B směs izopropanolu a acetonitrilu 50/50 (v/v). Gradientní program zahrnoval inicializaci na 9 % B, dosažení 100 % B do 35 min a návrat na 9 % B. Kolona byla udržována při 50 °C, průtok 0,4 mL/min, objem injekce 10 μL. Detekce probíhala:
- Charged aerosol detector (CAD) s inverzním gradientem pro zajištění jednotné odezvy bez nutnosti standardů.
- Single quadrupole mass detector ISQ EM (HESI), rozsah m/z 350–2000.
Hlavní výsledky a diskuse
Chromatogramy CAD odhalily čtyři skupiny komponent podle stupně esterifikace:
- G1: volný polyoxyethylén a polyoly (sorbitan, isosorbid).
- G2: mono-estery olejové kyseliny.
- G3: di-estery.
- G4: tri- a tetra-estery.
Přínosy a praktické využití metody
- Rychlá detekce nesrovnalostí surového materiálu před výrobou formulace.
- Profilování bez drahých a časově náročných kvantitativních standardů.
- Jednoduché nastavení a obsluha CAD i MS detektoru.
- Podpora QA/QC kontroly při výrobě biotechnologických a farmaceutických přípravků.
Budoucí trendy a možnosti využití
Metodu lze rozšířit o multidimenzionální chromatografii nebo vysokorozlišovací hmotnostní spektrometrii pro detailní charakterizaci nízkoúrovňových nečistot. Rovněž je přínosné sledovat dlouhodobou stabilitu formulací a aplikovat přístup na jiné polysorbáty či povrchově aktivní látky. Integrace dat do pokročilých modelů predikce degradace a kvality suroviny dále zvýší efektivitu vývoje.
Závěr
Navržená HPLC metoda s CAD detekcí a inverzním gradientem umožňuje efektivní a reprodukovatelnou fingerprinting polysorbátu 80 bez nutnosti standardů a poskytuje kvalitativní doplněk formou MS identifikace. Tento přístup zkracuje čas QC analýz a zvyšuje spolehlivost kontroly surovin.
Reference
1. Tomlinson A, Zarraga IE, Demeule B. Characterization of polysorbate ester fractions and implications on protein drug product stability. Molecular Pharmaceutics. 2020;17(7):2345–2353.
2. Doshi N, Martin J, Tomlinson A. Improving prediction of free fatty acid particle formation in biopharmaceutical drug products: incorporating ester distribution during polysorbate 20 degradation. Molecular Pharmaceutics. 2020;17(11):4354–4363.
3. Lobback C, Backensfeld T, Funke A, Weitschies W. Quantitative determination of nonionic surfactants with CAD. Chromatography Techniques. 2007;10:18–20.
4. Fekete S, Ganzler K, Fekete J. Fast and sensitive determination of Polysorbate 80 in solutions containing proteins. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis. 2010;52(5):672–679.
5. Li Y, Hewitt D, Lentz YK, Ji J, Zhang TY, Zhang K. Characterization and stability study of polysorbate 20 in therapeutic monoclonal antibody formulation by multidimensional ultrahigh-performance liquid chromatography–charged aerosol detection–mass spectrometry. Analytical Chemistry. 2014;86(10):5150–5157.
6. Thermo Fisher Scientific. Application Note: HPLC-Charged aerosol detector; surfactants and emulsifiers. AN73979-EN. 2021.
7. Thermo Fisher Scientific. Technical Note: Why use charged aerosol detection with inverse gradient? TN-73449.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.