Reducing the Complexity of Polysorbate Oxidation By-Product Screening by LC/MS/MS
Aplikace | 2025 | Agilent TechnologiesInstrumentace
Stabilita surfaktantů, zejména polysorbitanů (polysorbátů), je klíčová pro dlouhodobou účinnost a bezpečnost proteinových bioterapeutik. Oxidace polysorbátů vede k tvorbě reaktivních degradantů, jež mohou snižovat kvalitu finálních formulací, urychlovat denaturaci proteinu a zvyšovat riziko nežádoucích reakcí.
Cílem studie bylo vyvinout rychlý a spolehlivý workflow pro screening oxidačních produktů polysorbátu 80 v biopharmaceutických formulacích. Experiment kombinoval vysoce výkonnou chromatografii na kolóně Agilent AdvanceBio Surfactant Profiling s přesnou hmotnostní spektrometrií (LC/Q-TOF) a softwarové nástroje pro cílenou i podezřelou (suspect) analýzu.
Mobilní fáze: A) 10 mM amonný acetát, B) methanol; gradient od 5 % B na 91 % B v 10 min s návratem na 5 % B v 14.1 min, celkový běh 18 min; průtok 0.3 mL/min, injekce 2 µL.
MS podmínky: zdroj Jet Stream, teplota plynu 200 °C, sheath gas 350 °C, napětí 3500 V, sken m/z 50–3000, Auto MS/MS (top 5) s energií 10/20/40 V.
Cílená analýza s PCDL a algoritmem Find by Formula prokázala schopnost detekovat známé oxidované esterové deriváty POE1 monosuberate a homologní řady POE11–POE15 monohydroperoxy oleátů. FBF skóre dosahovalo hodnot 82–99, intenzita degradantů v oxidované vzorku byla až o řád vyšší než v kontrole.
Suspect screening v PolyMatchu využil hmotnostní defect k identifikaci řad Polysorbate-R1_FA(16:0)-PEG(n) a detekoval přes 260 vysoce hodnocených oxidovaných polymerů. High-resolution kolóna umožnila chromatografické rozlišení izomerů bez výrazného prodloužení běhu.
Integrace rozšířených knihoven se strukturovanými fragmenty oxidovaných polysorbátů v PolyMatchu. Automatizace workflow s využitím strojového učení pro predikci degradace a optimalizaci podmínek skladování. Rozšíření metody na další třídy surfaktantů a polymerních aditiv v biopharmaceutikách.
Popsaný workflow spojuje krátkodobou vysoce výkonnou chromatografii, přesnou hmotnostní spektrometrii a software pro cílenou i suspect analýzu. Metoda umožňuje laboratořím efektivně sledovat oxidaci polysorbátu, zvyšovat kvalitu a stabilitu bioterapeutik a podporovat rozhodování o strategii formulace.
1. Weber J. a kol. Int. J. Pharm. X 2023, 6, 100202.
2. Li X. a kol. Anal. Chem. 2023, 95, 9156–9163.
3. Kranz W. a kol. J. Pharm. Sci. 2019, 108, 2022–2032.
4. Borisov O. V. a kol. J. Pharm. Sci. 2015, 104, 1005–1018.
5. Hvattum E. a kol. J. Pharm. Biomed. Anal. 2012, 62, 7–16.
6. Liu H. a kol. J. Pharm. Sci. 2022, 111, 323–334.
7. Kishore R. S. K. a kol. J. Pharm. Sci. 2011, 100, 721–731.
8. Brovc E. V. a kol. Antioxidants 2020, 9, 441–453.
9. Koelmel J. P. a kol. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2024, 35, 413–420.
LC/MS, LC/MS/MS, LC/HRMS, LC/TOF
ZaměřeníFarmaceutická analýza
VýrobceAgilent Technologies
Souhrn
Význam tématu
Stabilita surfaktantů, zejména polysorbitanů (polysorbátů), je klíčová pro dlouhodobou účinnost a bezpečnost proteinových bioterapeutik. Oxidace polysorbátů vede k tvorbě reaktivních degradantů, jež mohou snižovat kvalitu finálních formulací, urychlovat denaturaci proteinu a zvyšovat riziko nežádoucích reakcí.
Cíle a přehled studie / článku
Cílem studie bylo vyvinout rychlý a spolehlivý workflow pro screening oxidačních produktů polysorbátu 80 v biopharmaceutických formulacích. Experiment kombinoval vysoce výkonnou chromatografii na kolóně Agilent AdvanceBio Surfactant Profiling s přesnou hmotnostní spektrometrií (LC/Q-TOF) a softwarové nástroje pro cílenou i podezřelou (suspect) analýzu.
Použitá instrumentace
- UHPLC Agilent 1290 Infinity II (pumpa G7120A, multisampler G7167B, 50 °C kolónová komora G7116B)
- HPLC kolóna AdvanceBio Surfactant Profiling 300 Å, 3.5 µm, 2.1 × 100 mm (861775-907) s guard kolónou (821126-927)
- LC/Q-TOF Agilent 6546 s duálním Agilent Jet Stream zdrojem
- Software Agilent MassHunter Qualitative Analysis 12.0 (Find by Formula)
a PolyMatch 9 (Flow a Visualizer)
Použitá metodika
Mobilní fáze: A) 10 mM amonný acetát, B) methanol; gradient od 5 % B na 91 % B v 10 min s návratem na 5 % B v 14.1 min, celkový běh 18 min; průtok 0.3 mL/min, injekce 2 µL.
MS podmínky: zdroj Jet Stream, teplota plynu 200 °C, sheath gas 350 °C, napětí 3500 V, sken m/z 50–3000, Auto MS/MS (top 5) s energií 10/20/40 V.
Hlavní výsledky a diskuse
Cílená analýza s PCDL a algoritmem Find by Formula prokázala schopnost detekovat známé oxidované esterové deriváty POE1 monosuberate a homologní řady POE11–POE15 monohydroperoxy oleátů. FBF skóre dosahovalo hodnot 82–99, intenzita degradantů v oxidované vzorku byla až o řád vyšší než v kontrole.
Suspect screening v PolyMatchu využil hmotnostní defect k identifikaci řad Polysorbate-R1_FA(16:0)-PEG(n) a detekoval přes 260 vysoce hodnocených oxidovaných polymerů. High-resolution kolóna umožnila chromatografické rozlišení izomerů bez výrazného prodloužení běhu.
Přínosy a praktické využití metody
- Rychlé odhalení a kvantifikace známých i nových oxidačních degradantů polysorbátu.
- Vysoká selektivita a rozlišení izomerů na AdvanceBio kolóně.
- Možnost kombinovat cílenou a untargeted analýzu pro komplexní screening stability formulací.
- Podpora vývoje strategií pro minimalizaci oxidace (kontrola kovů, oxygen exposure).
Budoucí trendy a možnosti využití
Integrace rozšířených knihoven se strukturovanými fragmenty oxidovaných polysorbátů v PolyMatchu. Automatizace workflow s využitím strojového učení pro predikci degradace a optimalizaci podmínek skladování. Rozšíření metody na další třídy surfaktantů a polymerních aditiv v biopharmaceutikách.
Závěr
Popsaný workflow spojuje krátkodobou vysoce výkonnou chromatografii, přesnou hmotnostní spektrometrii a software pro cílenou i suspect analýzu. Metoda umožňuje laboratořím efektivně sledovat oxidaci polysorbátu, zvyšovat kvalitu a stabilitu bioterapeutik a podporovat rozhodování o strategii formulace.
Reference
1. Weber J. a kol. Int. J. Pharm. X 2023, 6, 100202.
2. Li X. a kol. Anal. Chem. 2023, 95, 9156–9163.
3. Kranz W. a kol. J. Pharm. Sci. 2019, 108, 2022–2032.
4. Borisov O. V. a kol. J. Pharm. Sci. 2015, 104, 1005–1018.
5. Hvattum E. a kol. J. Pharm. Biomed. Anal. 2012, 62, 7–16.
6. Liu H. a kol. J. Pharm. Sci. 2022, 111, 323–334.
7. Kishore R. S. K. a kol. J. Pharm. Sci. 2011, 100, 721–731.
8. Brovc E. V. a kol. Antioxidants 2020, 9, 441–453.
9. Koelmel J. P. a kol. J. Am. Soc. Mass Spectrom. 2024, 35, 413–420.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Comprehensive Investigation of Polymer Oxidation using Interactive Visualizations and User Modified Libraries in PolyMatchSuite
2025|Agilent Technologies|Postery
Poster Reprint ASMS 2025 Poster number ThP 752 Comprehensive Investigation of Polymer Oxidation using Interactive Visualizations and User Modified Libraries in PolyMatch Suite Wendi A Hale1; Jeremy P Koelmel2; Nicholas Oranzi3; David Weil4; Emma E. Rennie4; Paul Stelben2; Michael Kummer5;…
Klíčová slova
polymatch, polymatchyes, yespolysorbate, polysorbateoxidized, oxidizedgroups, groupspeg, pegpolyoxyethylene, polyoxyethylenepoe, poesuite, suitepolyethylene, polyethyleneoxidation, oxidationpolymer, polymerdefect, defectinteractive, interactivesurfactant
Non-targeted analysis, interactive visualization, and online sharing of interactive LC-HRMS/MS data of polymers using a comprehensive software PolyMatch Suite
2024|Agilent Technologies|Postery
Non-targeted analysis, interactive visualization, and online sharing of interactive LC-HRMS/MS data of polymers using a comprehensive software PolyMatch Suite Introduction Jeremy Koelmel [1]; David A Weil [2]; Emma E. Rennie* [2]; Paul Stelben [1]; Nicholas Oranzi [3]; Michael Kummer [4];…
Klíčová slova
polymatch, polymatchdda, ddaabc, abchrms, hrmslibraries, librariespicking, pickingannotations, annotationsdata, datainteractive, interactiveannotation, annotationexist, existweblink, weblinkevidence, evidenceplots, plotsown
Polysorbate 80 profiling by HPLC with mass and charged aerosol detection
2021|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION NOTE 73979 Polysorbate 80 profiling by HPLC with mass and charged aerosol detection Authors: Mauro De Pra, Denis A. Ispan, Katherine Lovejoy, Sylvia Grosse, Stephan Meding, Frank Steiner Thermo Fisher Scientific, Germering, Germany Keywords: Vanquish Flex, Vanquish Duo, ISQ…
Klíčová slova
poe, poeoleate, oleatesorbitan, sorbitanisosorbide, isosorbidecounts, countsinverse, inversegroups, groupscad, cadisq, isqgradient, gradientvanquish, vanquishscientific, scientificminutes, minutesmass, masspolysorbate
Simultaneous analysis of polysorbate 80 and poloxamer 188 in biopharmaceutical formulations using charged aerosol detector and single quadrupole mass spectrometer
2023|Thermo Fisher Scientific|Postery
Simultaneous analysis of polysorbate 80 and poloxamer 188 in biopharmaceutical formulations using charged aerosol detector and single quadrupole mass spectrometer Xuepu Li 1, Sissi White 2, Mauro De Pra 3, Yu Cui 1, Min Du 2 1Thermo Fisher Scientific, Shanghai,…
Klíčová slova
poloxamer, poloxamerpoe, poeoleate, oleatesorbitan, sorbitanromiplostim, romiplostimisosorbide, isosorbideprotein, proteincad, cadconcentration, concentrationisq, isqsurfactants, surfactantspolysorbates, polysorbatesformulations, formulationspolysorbate, polysorbatersd