Shining Light on Polysorbate Hydrolysis by LC/ELSD

Význam tématu

Polysorbáty 20 a 80 jsou klíčovými stabilizátory proteinových terapií, předcházejí agregaci a srážení proteinů. Jejich hydrolýza, často katalyzovaná zbytkovými hostitelskými lipázami a esterázami, může vést ke ztrátě stabilizační účinnosti a vzniku nežádoucích částic.

Cíle a přehled studie

Cílem bylo vyvinout rychlou a vysoce rozlišovací LC/ELSD metodu pro efektivní oddělení volných mastných kyselin od monoesterů polysorbátů, ověřit reprodukovatelnost, nízký carryover a možnost kvantitativního stanovení v rámci jediné analýzy.

Použitá instrumentace

• UHPLC systém Agilent 1290 Infinity II
• Evaporativní detektor světelného rozptylu ELSD Agilent 1290 Infinity II
• AdvanceBio Surfactant Profiling HPLC kolona 2,1×50 mm, 3,5 µm, 300 Å s guard kolonkou

Použitá metodika

• Mobilní fáze A: 10 mM acetát amonný; B: methanol
• Gradientní program: 0–8 min 0→95 % methanolu, návrat do výchozího stavu do 10 min
• Průtok 0,25 mL/min, teplota kolony 30 °C, objem injekce 10 µL
• ELSD: teplota odpařovače i tryskáče 30 °C, dusík 1,20 SLM; praní jehly MeOH:H₂O (20:80)

Hlavní výsledky a diskuse

• Základní rozlišení volných mastných kyselin (oleátu, laurátu) od monosorbátových esterů v rámci 10 min metody.
• Reprodukovatelnost retenčních časů <1,5 % RSD, rozlišení ~5 (oleát) a ~8,7 (laurát) s RSD <3,1 %.
• Žádný detekovatelný carryover pro PS 20/80 ani jejich mastné kyseliny při optimálním praní jehly.
• Analýza volných mastných kyselin bez derivatizace; šest ze sedmi forem separováno.
• Kvantitativní kalibrace PS 80 na log-log škále (0,0005–0,5 % w/v) s R²=0,9985, přesnost 94–110 %, RSD <8 %.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda slouží jako rychlý screening hydrolýzy polysorbátů, umožňuje kombinované kvalitativní a kvantitativní stanovení v jednom běhu, čímž zvyšuje efektivitu kontroly kvality a podporuje vývoj vysoce koncentrovaných proteinových formulací.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření aplikace na další surfaktanty a oxidativní produkty degradace.
• Integrace s hmotnostní spektrometrií pro identifikaci degradačních zbytků.
• Automatizace přípravy vzorků a datové zpracování pro vyšší propustnost laboratoří.

Závěr

Vyvinutá LC/ELSD metoda s AdvanceBio Surfactant Profiling kolonou nabízí robustní, rychlé a vysoce reprodukovatelné oddělení volných mastných kyselin od polysorbátových esterů. Minimalizuje carryover, nevyžaduje derivatizaci pro mastné kyseliny a umožňuje dvoufázovou kvantifikaci, čímž zvyšuje spolehlivost a efektivitu analýzy stability proteinových léčiv.

Reference

1. USP Host Cell Protein Contaminants in mAb and Protein Therapy Manufacturing
2. Zürcher D. et al. Molecular Pharmaceutics 2024, 21, 5761–5771
3. Aryal B. et al. Pharmaceutical Research 2024, 41, 1217–1232
4. Manning M. C. et al. Pharmaceutical Research 2024, 41, 1301–1367
5. Wuchner K. et al. Journal of Pharmaceutical Sciences 2022, 111, 1280–1291
6. Wuchner K. et al. Journal of Pharmaceutical Sciences 2022, 111, 2955–2967
7. Strickley R. G.; Lambert W. J. Journal of Pharmaceutical Sciences 2021, 110, 2590–2608