LC/MS Based Characterization Workflow of GLP-1 Therapeutic Peptide Liraglutide and Its Impurities

Význam tématu

Terapeutické peptidy, zejména agonisté GLP-1, patří mezi nejrychleji se rozvíjející skupinu lékových látek s vysokou klinickou a komerční poptávkou. Jejich syntéza je však spojena s rizikem vzniku nízkonízkých nečistot, které mohou ovlivnit bezpečnost a účinnost. Dodržení hranice nečistot pod 0,5 % vyžaduje citlivé a spolehlivé analytické postupy pro kontrolu kvality.

Cíle a přehled studie

Cílem popsané studie bylo ukázat optimalizovaný workflow pro hmotnostní identifikaci a charakterizaci léčebného peptidu liraglutidu a jeho vedlejších nečistot. Metodu tvoří spojení moderní kapalinové chromatografie s vysokým rozlišením Q-TOF hmotnostním spektrometrem a sofistikovaným softwarem pro přesnou sekvenční analýzu.

Použitá metodika a instrumentace

• Kapalinová chromatografie: Agilent 1290 Infinity II LC s pumpou G7120A, multisamplerem G7167B, multicolumn termostatem G7116B
• Kolona: AdvanceBio Peptide Plus 2,1 × 150 mm, 2,7 µm, gradient 10–65 % 0,01 % TFA v acetonitrilu/vodě, průtok 0,4 mL/min, teplota 45 °C
• Hmotnostní spektrometrie: Agilent 6545XT AdvanceBio LC/Q-TOF s Dual Jet Stream ESI zdrojem
• Softwarové zpracování: Agilent MassHunter Acquisition 11.1 a BioConfirm 12.1

Hlavní výsledky a diskuse

• Chromatografické rozlišení hlavního píku liraglutidu a řady nízce zastoupených nečistot s retencemi od 21,7 do 32,0 min
• Intaktní hmotnosti hlavního peptidu a nečistot potvrzeny s přesností lepší než ±5 ppm
• Vysoká izotopová věrnost umožnila přesnou dekonvoluci nábojových stavů (z = 2–6)
• MS/MS fragmentační mapy (b/y ionty) pro +3 a +4 stavy poskytly potvrzení pořadí zbytků a identifikaci modifikací
• Nečistoty zahrnovaly deamidační formy, chybějící aminokyseliny (např. Des-T, Des-H, Des-A) a chromatograficky rozdělené izomery
• Relativní kvantifikace ukázala, že jednotlivé nečistoty se pohybují v jednotkách procent hlavního peptidu

Přínosy a praktické využití metody

Integrovaný workflow LC/Q-TOF MS s BioConfirm softwarem umožňuje laboratorím zabývajícím se QA/QC i výzkumovým týmům rychlou a spolehlivou kontrolu peptidových léků. Současná schopnost simultánně potvrdit primární strukturu a detekovat nízkonízké nečistoty zrychluje vývoj a validaci peptidických léčiv.

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj analytických nástrojů může přinést vyšší citlivost pro ultra-stopové nečistoty, automatizované vyhodnocení ve spojení s umělou inteligencí a rozšíření na komplexní posttranslační modifikace či glykopeptidy. Potenciál mají i multiplexní metody pro paralelní analýzu směsí více peptidů.

Závěr

Popsaný přístup spojující Agilent 1290 Infinity II LC, AdvanceBio Peptide Plus kolonu a 6545XT AdvanceBio LC/Q-TOF MS s BioConfirm softwarem nabízí vysoce výkonnou platformu pro komplexní charakterizaci terapeutických peptidů. Umožňuje přesné stanovení molekulové hmotnosti, sekvenční potvrzení a kvantifikaci nízkých hladin nečistot v souladu s předpisy.

Reference

1. Zhang B.; Xu W.; Yin C.; Tang Y. Characterization of Low-Level D-Amino Acid Isomeric Impurities of Semaglutide Using Liquid Chromatography-High Resolution Tandem Mass Spectrometry; Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis; 2023; 224:115164.
2. U.S. Food and Drug Administration, Center for Drug Evaluation and Research. ANDAs for Certain Highly Purified Synthetic Peptide Drug Products That Refer to Listed Drugs for rDNA Origin, Guidance for Industry; 2021.
3. Mehta A.; Marso S.P.; Neeland I.J. Liraglutide for Weight Management: a Critical Review of the Evidence; Obes Sci Pract. 2017; 3(1):3–14.