Walk-up Mass Confirmation of Glucagon-like Peptides (GLP-1) Using the Xevo™ G3 QTof Combined with RemoteAnalyzer® Open Access Software

Walk-up potvrzení hmotnosti GLP‑1 peptidů pomocí Xevo G3 QTof a RemoteAnalyzer — souhrn

Význam tématu
GLP‑1 receptoroví agonisté (např. semaglutid, tirzepatid, liraglutid) patří mezi klíčové léčebné látky v diabetologii a léčbě obezity. Rychlé a spolehlivé potvrzení hmotnosti syntetizovaných analogů je zásadní v raných fázích vývoje, aby bylo možné ověřit identitu, čistotu a úspěch syntézy. Walk‑up (otevřený přístup) platformy a zkrácené UPLC gradienty zvyšují průchodnost laboratorních workflow a urychlují rozhodování chemiků a analytiků v prostředí vývoje léčiv.

Cíle a přehled studie / článku
Cílem aplikativní poznámky bylo demonstrovat jednoduché, rychlé a plně automatizované potvrzení přesné monizotopické hmotnosti GLP‑1 analogů (tirzepatid, liraglutid, semaglutid) pomocí kombinace Xevo G3 QTof, systému ACQUITY UPLC I‑Class a open‑access softwaru RemoteAnalyzer integrovaného s waters_connect a Intact Mass App. Ukázán byl jak cílený, tak necílený (untargeted) přístup s automatickou dekonvolucí a doručením výsledků e‑mailem pro urychlené rozhodování.

Použitá metodika a instrumentace
- Vzorky: jednotlivé roztoky 0,1 mg/mL (liraglutid, semaglutid, tirzepatid) v 80:20 voda:methanol s 0,1 % formiové kyseliny.
- Injekční objem: 0,5 µL; autosampler udržován na 6 °C; kolona u 60 °C.
- LC: ACQUITY Premier UPLC I‑Class, kolona ACQUITY Premier BEH C18 1.7 µm 2.1 × 50 mm; použit byl krátký „ballistic“ gradient (1,5 min) pro vysokou propustnost.
- MS: Waters Xevo G3 QTof v módu Sensitivity, pozitivní ionizace, m/z rozsah 50–2000, skenovací frekvence 10 Hz, kapilární napětí 2.8 kV, teplota zdroje 120 °C, desolvace 350 °C, cone 30 V; MSE nízká energie 6 V, MSE ramp 30–55 V.
- Softwarová integrace: RemoteAnalyzer (walk‑up, web‑based) pro podání vzorků a spuštění akvizice; waters_connect pro řízení a automatické zpracování; Intact Mass App s BayesSpray dekonvolučním algoritmem pro určení nulového náboje monizotopických hmotností; raw data uchováno v UNIFI pro případnou další analýzu.

Použitá instrumentace

• ACQUITY Premier UPLC I‑Class System (Waters)
• ACQUITY Premier BEH C18 1.7 µm, 2.1 × 50 mm (kolona)
• Xevo G3 QTof Mass Spectrometer (Waters)
• RemoteAnalyzer (SpectralWorks) – browser‑based open‑access software
• waters_connect a Intact Mass App; data archive: UNIFI

Hlavní výsledky a diskuse
- Rychlost a throughput: analýza proběhla za méně než pět minut na vzorek s UPLC gradientem ~1,5 minuty, což umožňuje vysokou propustnost a rychlé rozhodování ve vývojových laboratořích.
- Dekonvoluce a přesnost: BayesSpray dekonvoluce poskytla nulové nábojové monizotopické hmotnosti se sub‑ppm přesností. Naměřené odchylky (ppm) vůči teoretickým hodnotám byly: semaglutid 0,9 ppm, tirzepatid 0,4 ppm, liraglutid 1,2 ppm. Tyto výsledky potvrzují schopnost systému dosahovat < 2 ppm přesnosti pro velké peptidy (30+ aminokyselinových zbytků). - Zpracování a reporting: výsledné PDF reporty z Intact Mass App (obsahují UV‑aligned TIC a dekonvoluované spektra) byly automaticky doručeny e‑mailem; zároveň zůstávají dostupná raw data pro hlubší vyšetření v UNIFI. - Metodologický přínos BayesSpray: oproti klasické MaxEnt dekonvoluci BayesSpray využívá předchozí informace o sekvenci a možných modifikacích, což vede k čistším spektrogramům a lepší výkonu v cílených scénářích, zejména při přítomnosti známých modifikací peptidů.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlé potvrzení identity syntetických GLP‑1 analogů v raném vývoji s minimální odbornou obsluhou díky walk‑up rozhraní.
• Vysoká přesnost měření (sub‑2 ppm) vhodná pro validaci syntéz, kontrolu kvality a screening více vzorků.
• Možnost dávkového podání vzorků (48 vial, 96‑well) zvyšuje efektivitu laboratoře.
• Automatizované reporty a e‑mail notifikace zkracují dobu mezi zpracováním a rozhodnutím chemika.
• Úložiště raw dat (UNIFI) umožňuje následné podrobné zpracování nebo forenzní analýzu degradantů/vedlejších produktů.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření walk‑up přístupů do širšího spektra biopolymérů a konjugovaných peptidů, které vyžadují rychlou rutinní kontrolu hmotnosti.
• Integrace strojového učení pro předikci modifikačních vzorců a automatickou validaci výsledků získaných BayesSpray nebo podobnými algoritmy.
• Další zrychlení a miniaturizace LC metod, kombinace s automatizovaným připravováním vzorků a robotikou pro zpracování větších škál vzorků v R&D a QC prostředí.
• Propojení open‑access datových platforem se LIMS a elektronickými laboratorními deníky pro zajištění auditovatelnosti a souladu s regulačními požadavky.

Závěr
Popsaný workflow kombinuje krátkou UPLC metodu, vysoce citlivý QTof detektor a open‑access RemoteAnalyzer s Intact Mass dekonvolucí, čímž poskytuje rychlou a přesnou platformu pro potvrzení hmotnosti GLP‑1 analogů. Řešení nabízí vysokou průchodnost, automatizované zpracování a jednoduchý reporting, což usnadňuje rozhodování v raných fázích vývoje léčiv a pro QC aplikace.

Reference
1. Alfaris N., Waldrop S., Johnson V., Boaventura B., Kendrick K., Stanford F.C. GLP‑1 single, dual, and triple receptor agonists for treating type 2 diabetes and obesity: a narrative review. eClinicalMedicine. 2024;75:102782.
2. Badgujar D., Bawake S., Sharma N. Identification and characterization of major degradation products of synthetic liraglutide using liquid chromatography‑high resolution mass spectrometry. J Pept Sci. 2025;31(1):e3652. doi:10.1002/psc.3652.
3. Jones K. Tools and Techniques for GLP‑1 Analysis. Chromatography Online. 9 June 2025.
4. Fontana A., et al. Automated open‑access liquid chromatography high resolution mass spectrometry to support drug discovery projects. J Pharmaceut Biomed Anal. 2020;178:112908.