METHOD TRANSFER AND ROUTINE ANALYSIS OF PROTEIN AND PEPTIDE-BASED DRUG PRODUCTS USING A BIOCOMPATIBLE UHPLC SYSTEM

Význam tématu

Biologická léčiva představují stále významnější segment farmaceutického trhu. Přesná a rychlá analýza proteinů a peptidů je klíčová pro vývoj, výrobu a kontrolu kvality těchto terapií. Modernizace klasických HPLC metod směrem k biokompatibilním UHPLC systémům přináší vyšší rozlišení, kratší doby analýzy a nižší spotřebu mobilní fáze. Bio inertní materiály v průtokových cestách minimalizují nežádoucí interakce s proteiny, což zvyšuje spolehlivost výsledků.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo přenést a ověřit rutinní HPLC metody pro analýzu proteinových a peptidových lékových produktů na novou biokompatibilní UHPLC platformu. Autoři testovali ekvivalenci metod napříč třemi systémy (legacy HPLC, novější UHPLC Arc Bio a H-Class Bio) při zachování stejné kolony a mobilní fáze. Studie zahrnovala různé separační techniky: reverzní fáze, iontovou výměnu, hydrofobní interakci a velikostní vyloučení.

Použitá metodika

Metodika spočívala v adaptaci existujících gradientních protokolů bez úprav jejich parametrů. Využito bylo mnoho standardních směsí peptidů a proteinů pro srovnání rozlišení, kapacity i reprodukovatelnosti. Specifické protokoly zahrnovaly:

• RPLC peptide mapy se gradientem 1 % až 50 % organické fáze v 10 minutách
• IEX separace infliximabu s pH 6.8 a vysokou koncentrací soli
• HIC separace proteinu s amoniakem síranem v pufru fosforečnanu
• SEC analýza trastu­­zumabu ve formě digestu

Použitá instrumentace

• ACQUITY Arc Bio System s biokompatibilními inertními materiály
• H-Class Bio System jako UPLC platforma
• Agilent 1260 Infinity I Bio-inert Quaternary System sloužící jako referenční HPLC
• Doprovodná detekce: UV absorpce při 215 nm a 280 nm, hmotnostní detekce QDa pro doplňková data
• Specifické kolony: Protein-Pak Hi Res SP, XBridge BEH C18, BioResolve RP mAb, XBridge Protein BEH SEC

Hlavní výsledky a diskuse

Nové UHPLC systémy vykázaly významné zlepšení rozlišení klíčových špiček (z 1.7 na 3.1) a nárůst vrcholové kapacity o více než 60 %. Reprodukovatelnost retence byla v rozmezí RSD pod 1 % i při vysoké soli a extrémních pH. IEX metoda pro infliximab byla přímo přenesena mezi platformami s rozdíly v relativní retenci menšími než 0.05. HIC i SEC separace dosáhly standardních odchylek do 0.01 minuty. Zavedení QDa detektoru zvýšilo jistotu při potvrzování variant a peptidových map.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje laboratorím snadný přechod z legacy HPLC na moderní biokompatibilní UHPLC bez nutnosti úprav protokolů. Zvýšené rozlišení a kapacita usnadňují detekci nízkoho množství variant a degradantů biologických léčiv. Kratší analýzy zkracují dobu odezvy v kvalitativní kontrole a snižují spotřebu rozpouštědel, čímž klesají provozní náklady.

Budoucí trendy a možnosti využití

Systémy s biokompatibilními průtokovými cestami budou i nadále získávat na významu při analýze citlivých biomolekul. Integrace hmotnostní detekce s UHPLC přinese komplexní pohled na strukturu léčivých bílkovin. Dále lze očekávat rozvoj automatizované metody přenosu a validace mezi různými dodavateli chromatografů a další zkracování doby analýz pomocí ultraširokých kolon.

Závěr

Studie úspěšně prokázala, že rutinní HPLC metody pro proteinové a peptidové léčivé přípravky lze bez úprav převést na biokompatibilní UHPLC platformy se zlepšeným rozlišením, kapacitou a reprodukovatelností. Modernizace chromatografických systémů přináší laboratořím vyšší efektivitu a spolehlivost kontrol kvality.

Reference

1. ICH, ICH Q10 Pharmaceutical Quality System 2008.