Characterization and Quantification of Glucagon Like Peptide-1 Agonists and their Impurities Using Liquid Chromatography/Mass Spectrometry (LC/MS)

Význam tématu

Glukagon-like peptid-1 (GLP-1) agonisté jsou klíčovou třídou bioterapeutik určenou ke snížení hladiny glukózy a podpoře úbytku hmotnosti. Detailní analýza jejich impurit a degradantů během vývoje a výroby je nezbytná pro zajištění bezpečnosti, účinnosti a stability těchto léčiv.

Cíle a přehled studie / článku

Tento poster reprint prezentuje strategie pro charakterizaci a kvantifikaci GLP-1 agonistů Liraglutide, Semaglutide a Tirzepatide a jejich oxidačních impurit. Kombinací LC/Q-TOF MS a triple kvadrupólového LC/MS byly detekovány, identifikovány a kvantifikovány různé formy oxidovaných peptidů pod stresovými podmínkami.

Použitá metodika a instrumentace

Analytické přístupy:

• Impurity profiling a strukturální charakterizace: Agilent 1290 Infinity II Bio LC + Agilent 6545XT AdvanceBio LC/Q-TOF MS
• Kvantitativní analýza (MRM módu): Agilent 1290 Infinity II Bio LC + Agilent 6495D Triple Quadrupole MS

Stresové podmínky:

• Oxidační stres s H2O2 (0,05–2 % v/v)
• Příprava vzorků: koncentrace 0,5–1,0 mg/mL, inkubace při pokojové teplotě přes noc

Hlavní výsledky a diskuse

• Totální iontové chromatogramy (TIC) prokázaly vznik mono-, di- a tri-oxidovaných forem se posuny +16, +32 a +48 Da.
• Chromatografické oddělení odhalilo různé retenční časy oxidovaných variant.
• Dekonvoluce izotopových spekter potvrdila specifické oxidace (např. tryptofanu).
• MS/MS analýza ukázala posun fragmentů (y-iontů) typický pro oxidační modifikace.
• MRM kvantifikace dosáhla LOQ 0,025 ng/mL pro neoxidovaný tirzepatid a 0,25 ng/mL pro mono-oxid.
• Kalibrační křivky pokrývaly dynamický rozsah 4 dekády pro původní formu a 3 dekády pro oxidované formy (R2 > 0,996).
• Přesnost a reprodukovatelnost: %RSD < 6 %, recovery 81–115 %.

Přínosy a praktické využití metody

• Efektivní sledování impurit a degradace během vývoje a výroby bioterapeutik.
• Rychlá a vysoce citlivá detekce oxidovaných forem peptidů.
• Podpora procesů QA/QC, stability a validace farmaceutických formulací.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření stresových testů o pH, teplo a světlo pro komplexní profilování degradace.
• Automatizace datového zpracování a využití pokročilého softwaru pro bioanalýzu.
• Aplikace metod na další peptidové či proteinové léky.
• Integrace strojového učení pro predikci stability a bezpečnosti API.

Závěr

LC/Q-TOF MS a triple kvadrupólová LC/MS MRM metoda poskytují komplexní a spolehlivý přístup ke kvalitativní i kvantitativní analýze GLP-1 agonistů a jejich oxidativních impurit. Vysoce citlivé, přesné a reprodukovatelné výsledky umožňují optimalizovat kvalitu, stabilitu a bezpečnost bioterapeutik.

Reference

• Wong D.L., Babu C.V. Characterization of forced degradation impurities of glucagon-like peptide-1 agonists by LC/Q-TOF mass spectrometry; Agilent Application Note 5994-7992EN.
• Agilent Technologies. Quantification of glucagon-like peptide-1 agonist tirzepatide using Agilent 6495D Triple Quadrupole LC/MS System; Agilent Application Note 5994-7992EN.