Comprehensive Characterization of Multiple GLP-1 Analogs

Význam tématu

GLP-1 analogy představují moderní terapeutické peptidy s klíčovou rolí v léčbě diabetu 2. typu a obezity. Jejich syntetické modifikace zvyšují stabilitu, biologickou dostupnost a selektivitu, což vyžaduje přesné analytické metody na potvrzení sekvence, modifikací a čistoty.

Cíle a přehled studie

Cílem aplikace bylo komplexně charakterizovat tři GLP-1 analogy (liraglutid, semaglutid, tirzepatid) s využitím Agilent 6545XT AdvanceBio LC/Q-TOF vybaveného ExD buňkou pro elektronovou disociaci (ECD) a softwaru ExDViewer. Studie předkládá workflow pro detailní sekvenační analýzu, lokalizaci nekanonických aminokyselin a cílenou dekonvoluci fragmentačních dat.

Použitá metodika

Vzorky byly připraveny při koncentraci 10 µM v 15 % acetonitrilu s 0,1 % formou kyseliny mravenčí. Chromatografie proběhla na sloupci Agilent AdvanceBio Peptide Mapping (2,1×150 mm, 2,7 µm) při teplotě 60 °C a gradientu 20–80 % acetonitrilu. Mass spectrometrie zahrnovala přímou infuzi pro ladění ExD buňky a LC/MS/MS s ECD pro analýzu prekurzorů 3+, 4+ a 5+.

Použitá instrumentace

• Agilent 1290 Infinity II Bio LC System
• AdvanceBio Peptide Mapping Column 2,1×150 mm, 2,7 µm
• Agilent 6545XT AdvanceBio LC/Q-TOF MS s ExD buňkou
• Software: MassHunter 11.0, ExDControl 3.6, ExDViewer 4.6.12

Hlavní výsledky a diskuse

MS1 dekonvoluce prokázala monoisotopické hmotnosti analogů a odhalila sólové addukty sodíku a draslíku. ECD poskytla 100 % sekvenační pokrytí pro 4+ a 5+ prekurzory a detailní mapování modifikovaných zbytků. Porovnání ECD s kombinací ECD+CID ukázalo, že mírná kolizní aktivace zvyšuje pokrytí nízkých nabitých stavů bez destrukce labile modifikace.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá a přesná analýza hmotnostních vlastností a sekvence
• Spolehlivá lokalizace nekanonických aminokyselin a modifikací
• Minimalizace time-to-result díky ECD bez nutnosti rozsáhlé optimalizace CE
• Podpora kvality (QA/QC) a vývoje nových terapeutických peptide

Budoucí trendy a možnosti využití

Doporučuje se rozšíření metodiky na vysokopropustné formáty a automatizované workflow. Integrace strojového učení do ExDViewer by mohla zrychlit analýzu fragmenčních vzorů a detekci vzácných modifikací. Další směřování zahrnuje kvantitativní ECD a aplikaci v komplexních biologických maticích.

Závěr

Agilent 6545XT AdvanceBio LC/Q-TOF s ExD buňkou a ExDViewer poskytují robustní platformu pro komplexní charakterizaci GLP-1 analogů. Metoda umožňuje detailní sekvenační analýzu, přesnou lokalizaci modifikací a vysokou kvalitu dat, což zkracuje čas vývoje a kontroly kvality peptide.

Reference

1. Andersen A., Lund A., Knop F.K., Vilsbøll T. Glucagon-Like Peptide 1 in Health and Disease. Nat Rev Endocrinol. 2018;14(7):390-403.
2. Holst J.J. The Physiology of Glucagon-Like Peptide 1. Physiol Rev. 2007;87(4):1409-1439.
3. FDA. FDA Approves First Oral GLP-1 Treatment for Type 2 Diabetes. 2019.
4. FDA. FDA Approves Weight Management Drug for Patients Aged 12 and Older. 2020.
5. Beckman J.S., Voinov V.G., Hare M., et al. Improved Protein and PTM Characterization with Electron-Based Fragmentation on Q-TOF Instruments. J Am Soc Mass Spectrom. 2021;32(8):2081-2091.
6. Wang J., Mukherjee S., Zubarev R.A. Isoaspartate and Neurodegeneration. Aging (Albany NY). 2022;14(22):8882.
7. Agilent Technologies. Identification of Amino Acid Isomers Using Electron Capture Dissociation in the Agilent 6545XT AdvanceBio LC/Q-TOF System. Application Note. 2024.