Leveraging the Alliance™ iS Bio HPLC System as a Modern HPLC for Peptide Drug Substances Analysis in QC Environments

Význam tématu

Analýza peptidových léčivých látek v prostředí QC má klíčový význam pro zajištění bezpečnosti, účinnosti a souladu s regulačními požadavky. Modelové látky jako inzulin, jeho analogy, glukagon a GLP-1 peptidy představují zásadní část moderní diabetologické terapie. Spolehlivé a reprodukovatelné chromatografické metody umožňují sledování variant posttranslačních modifikací (deamidace, oxidační produkty apod.), které ovlivňují kvalitu konečného produktu a mají přímý dopad na klinickou účinnost.

Cíle a přehled studie

Hlavním cílem studie bylo otestovat moderní bio-intertní HPLC systém Alliance iS Bio (Waters) vybavený technologií MaxPeak HPS vůči klasickému kompendiálnímu HPLC systému. Testovacími případy byly:

• Intaktní inzulin a jeho analogy – kompendiální metody pro identifikaci a peptidové mapování po štěpení Glu-C enzymem.
• Glukagon – profilace desamido nečistot podle monografie USP.
• Panel GLP-1 peptidů – vývoj nových metod pro látky bez ustálených monografií.

Použitá metodika a instrumentace

Chromatografická srovnání proběhla mezi legacy HPLC systémem a Alliance iS Bio HPLC systémem s následujícími klíčovými prvky:

• Systémy LC: Alliance iS Bio HPLC System vs. klasický HPLC systém s TUV detektorem (λ = 214 nm).
• Kolony: XSelect CSH C18 (5 µm, 4,6 × 150 mm), XSelect Peptide CSH C18 (5 µm, 4,6 × 100 mm), XSelect Premier Peptide CSH C18 (2,5 µm, 4,6 × 50 a 4,6 × 150 mm).
• Softwarové řízení: Empower 3.0 (včetně funkce eConnect pro Premier kolony).
• Mobilní fáze: kompendiální fosfátové pufry s acetonitrilem, formátové směsi s kyselinou trifluoroctovou a formovou či monobazickým fosfátovým pufrem podle jednotlivých metod.
• Příprava vzorků: standardy inzulinu a analogů připravené v HCl nebo DMSO, glukagon a GLP-1 v pufrech s formiátem amonným, enzymatická digestace Glu-C podle USP <121.1>.

Hlavní výsledky a diskuse

1) Intaktní inzulin – kompendiální metoda splnila kritéria rozlišení A-21 desamido nečistoty (Rs ≥ 2,0), špičkování (tailing ≤ 1,8) a opakovatelnosti plochy (%RSD ≤ 1,6) na obou platformách. Alliance iS Bio vykázal nižší %RSD retenčních časů díky většímu mixéru (680 µl) a nižší dispersní objem.

2) Peptidové mapování inzulinu – všechny čtyři fragmen­ty po štěpení Glu-C byly na obou systémech stejně dobře rozlišené. Moderní Premier kolona (2,5 µm) umožnila při zachování selektivity snížit spotřebu rozpouštědla i vzorku o 50 % a dobu analýzy o 75 %.

3) Glukagon – metoda podle USP splnila kritéria pro rozlišení prvních desamido nečistot (Rs ≥ 1,5) a limity nečistot (≤ 14 % a ≤ 31 %). Degradovaná kontrola prokázala identifikaci odpovídajících špiček.

4) Panel GLP-1 peptidů – optimalizovaná RPLC metoda s 0,1 % formickou kyselinou na Alliance iS Bio nabídla nižší šum, ostřejší špičky a lepší opakovatelnost plochy (nižší %RSD) ve srovnání s legacy systémem, což usnadňuje detekci nízkoúrovňových nečistot.

Přínosy a praktické využití metody

• Kompatibilita se stávajícími kompendiálními postupy v QC laboratořích.
• Flexibilita pro modernizaci metod se sníženými náklady na rozpouštědla, vzorky a čas analýzy.
• Zvýšená robustnost díky nízkému disperznímu objemu a vylepšenému mixování.
• Možnost využití drobnějších částic kolony pro vyšší účinnost separace.

Budoucí trendy a možnosti využití

Moderní bio-intertní HPLC platformy jako Alliance iS Bio budou hrát rostoucí roli v QC biotechnologických výrob. Očekává se:

• Rozšíření metod pro nové peptidové a oligonukleotidové modality.
• Integrace s vysoce citlivými hmotnostními spektrometry pro detailní analýzu nečistot.
• Automatizované postupy a vzdálený monitoring kvality vzorků.
• Další zlepšení systémů s cílem minimalizovat mrtvý objem a optimalizovat spotřebu rozpouštědel.

Závěr

Studie prokázala, že HPLC systém Alliance iS Bio s technologií MaxPeak HPS je plně kompatibilní s kompendiálními metodami pro peptidová léčiva a současně nabízí možnosti modernizace s významným snížením nákladů, zvýšenou robustností a vyšší účinností separací. Pro QC prostředí v oblasti biotechnologií představuje univerzální nástroj pro stávající i nové metody.

Reference

• USP. Insulin human. USP-NF, 2015.
• USP. Physicochemical Analytical Procedures for Insulins <121.1>. USP-NF, 2016.
• USP. Chromatography <621>. USP-NF, 2022.
• USP. Glucagon for injection. USP-NF, 2019.
• Clements B, Rainville P. Development of Separation Methods for GLP-1 Synthetic Peptides Utilizing a Systematic Protocol and MaxPeak High Performance Surface Technology. Waters Application Note 720008267, 2024.