Best practices for liposome analysis with the Charged Aerosol Detector

Význam tématu

Analýza liposomálních formulací obsahujících cholesterol, DSPE-PEG2000 a hydrogenovaný sójový fosfatidylcholin (HSPC) je klíčová pro kontrolu poměru lipidů, který ovlivňuje stabilitu nosiče a terapeutickou účinnost léčiv, jako jsou liposomální přípravky Doxil® a Onivyde®. Charged Aerosol Detector (CAD) poskytuje citlivou a univerzální detekci nevolatilních lipidů bez závislosti na UV absorpci.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo ověřit metodu ASTM E3297-21 pro kvantifikaci lipidů ve čtyřech laboratořích v Německu, Číně a USA s různými konfiguracemi Vanquish Flex a Core HPLC-CAD systémů. Testovalo se 12 kombinací systémů a tří C18 kolon plněných částicemi o průměru 3 a 3,5 μm.

Použitá metodika a instrumentace

Metoda využívá step gradient:

• Eluent A: acetonitril/voda (90:10) s 5 mM amonným acetátem
• Eluent B: methanol s 5 mM amonným acetátem
• Průtok 0,7 mL/min, teplota kolony 35 °C
• Injekční objem 5 µL, vzorky v methanolu

Vzorky liposomálních přípravků byly sonikovány a vortexovány. Kalibrace proběhla v rozsahu 0,2–300 µg/g s použitím log-log fitu a power function value (PFV) 1,0 a 1,2.

Hlavní výsledky a diskuse

Ve všech testovaných konfiguracích metoda splnila kritéria:

• Rozlišení Rs > 1,5 pro všechny páry píků (cholesterol, DSPE-PEG2000, HSPC 1, HSPC 2)
• Reprodukovatelnost ploch píků %RSD < 3 %
• Lineární či log-log fit s R2 > 0,995 v rozmezí vhodných koncentrací
• Mezní kvantifikace (LOQ) 0,2–5 µg/g v závislosti na analytech a PFV

Optimalizace gradientu a PFV 1,2 vedla k nižším šumovým poměrům a nižším LOQ.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda umožňuje:

• Simultánní kvantifikaci cholesterol, DSPE-PEG2000 a HSPC s jednou kalibrační křivkou
• Robustní přenos metody mezi laboratořemi a systémovými konfiguracemi
• Stanovení nevolatilních nečistot elujících ve stejném kroku gradientu

Budoucí trendy a možnosti využití

Další rozvoj se soustředí na:

• Optimalizaci PFV a modelů fitu (kvadratický, vážený lineární) pro širší dynamický rozsah
• Využití inverzního gradientu pro kompenzaci nízkého organického podílu
• Přenos metody do QC rutin farmaceutických laboratoří

Závěr

Studie potvrzuje spolehlivost a reprodukovatelnost ASTM E3297-21 pro HPLC-CAD kvantifikaci lipidů v liposomálních formulacích. Metoda pracuje konzistentně na různých systémech, kolónách a lokalitách a nabízí univerzální přístup pro QC a výzkum lipidových nosičů léčiv.

Použitá instrumentace

• Thermo Scientific Vanquish Flex UHPLC s quaternárním čerpadlem
• Thermo Scientific Vanquish Core HPLC s binárním čerpadlem
• Thermo Scientific Charged Aerosol Detector Corona Veo CAD
• Thermo Scientific Hypersil GOLD C18 kolony (150 × 3 mm, 3 µm)

Reference

1. ASTM International Standard E3297-21, Standard test method for lipid quantitation in liposomal formulations using HPLC with a charged aerosol detector, April 2022, DOI:10.1520/E3297-21
2. Thermo Fisher Scientific Technical Guide 73914, Getting the most out of your charged aerosol detector: Factors influencing CAD performance
3. Thermo Fisher Scientific White Paper 72711, An instrument parameter guide for successful (U)HPLC method transfer
4. Thermo Fisher Scientific Technical Note 73449, Why use charged aerosol detection with inverse gradient?
5. P. H. Gamache (ed.), Charged aerosol detection for liquid chromatography and related separation techniques, John Wiley & Sons, Hoboken, NJ, USA, 2017, DOI:10.1002/9781119390725
6. Thermo Fisher Scientific Technical Note 73299, Charged aerosol detection – use of the power function and robust calibration practices