Advanced 2D-LC/MS Workflow for the Characterization of Semaglutide and Its Impurities
Aplikace | 2025 | Agilent TechnologiesInstrumentace
Charakterizace a analýza nečistot terapeutických peptidů, jako je semaglutide, je klíčová pro zajištění kvality a bezpečnosti biopharmaceutik. Díky strukturní rozmanitosti peptidových API představují nízce zastoupené izomery a fragmenty analytickou výzvu při konvenčních jednorozměrných LC/MS metodách. Použití dvourozměrné kapalinové chromatografie (2D-LC) v kombinaci s vysokorozlišovacím Q-TOF hmotnostním spektrometrem umožňuje účinné oddělení, desalting a detailní identifikaci peptidových nečistot na základě přesné hmoty a sekvenčního potvrzení.
Hlavním cílem studie bylo vyvinout robustní 2D-LC/MS workflow pro detailní charakterizaci semaglutidu a jeho souvisejících nečistot vznikajících během syntézy či degradačních procesů. Konkrétně autoři představují:
Workflow se skládá ze dvou chromatografických dimenzí:
Popis experimentů:
Diskuse klíčových bodů:
Navržené řešení poskytuje:
Očekávané směry rozvoje:
Prezentované 2D-LC/MS řešení s Agilent 1290 Infinity III bio a 6545XT AdvanceBio LC/Q-TOF spolu s BioConfirm softwarem představuje komplexní a flexibilní platformu pro detailní charakterizaci semaglutidu a obdobných terapeutických peptidů. Díky orthogonálnímu separačnímu přístupu, multi-injection MHC a vysoce senzitivnímu Q-TOF MS lze odhalit i velmi nízkonadějné nečistoty a fragmenty s vysokou přesností a reprodukovatelností. Metoda nachází využití v rámci QA/QC, farmaceutického vývoje a garantování bezpečnosti peptidových léčiv.
LC/MS, LC/MS/MS, LC/HRMS, LC/TOF, 2D-LC
ZaměřeníFarmaceutická analýza
VýrobceAgilent Technologies
Souhrn
Význam tématu
Charakterizace a analýza nečistot terapeutických peptidů, jako je semaglutide, je klíčová pro zajištění kvality a bezpečnosti biopharmaceutik. Díky strukturní rozmanitosti peptidových API představují nízce zastoupené izomery a fragmenty analytickou výzvu při konvenčních jednorozměrných LC/MS metodách. Použití dvourozměrné kapalinové chromatografie (2D-LC) v kombinaci s vysokorozlišovacím Q-TOF hmotnostním spektrometrem umožňuje účinné oddělení, desalting a detailní identifikaci peptidových nečistot na základě přesné hmoty a sekvenčního potvrzení.
Cíle a přehled studie
Hlavním cílem studie bylo vyvinout robustní 2D-LC/MS workflow pro detailní charakterizaci semaglutidu a jeho souvisejících nečistot vznikajících během syntézy či degradačních procesů. Konkrétně autoři představují:
- integraci Agilent 1290 Infinity III bio 2D-LC systému s Agilent 6545XT AdvanceBio LC/Q-TOF,
- nasazení víceřezové techniky (Multiple Heart-Cutting, MHC) a HiRes sampling pro cílený přenos frakcí do 2D,
- využití softwaru MassHunter BioConfirm pro automatizované mapování peptidových sekvencí a modifikací.
Použitá metodika a instrumentace
Workflow se skládá ze dvou chromatografických dimenzí:
- První dimenze (1D): Agilent AdvanceBio Peptide Plus C18 kolona, objem vzorku 20 µL, 25 mM fosfátový pufr pH 4,5 pro vysokou rozlišitelnost peptidů (nekompatibilní s MS),
- Druhá dimenze (2D): Agilent AdvanceBio RP-mAb C4 kolona, mobilní fáze s 0,1 % kyselinou mravenčí pro desalting a MS kompatibilitu,
- Agilent 1290 Infinity III bio 2D-LC systém s MHC ventily a biokompatibilními smyčkami 40 µL,
- Agilent 6545XT AdvanceBio LC/Q-TOF s Dual Jet ESI zdrojem, parametry: 325 °C, 11 L/min, m/z 300–3200, rozlišení 2 GHz,
- Software: MassHunter Workstation LC/MS v11.0, 2D-LC software, MassHunter BioConfirm v12.1.
Hlavní výsledky a diskuse
Popis experimentů:
- Experiment 1: Cílené HiRes řezy před hlavní peakou semaglutidu detekovaly izomerické nečistoty a fragmenty (7–31, 19–21) potvrzené MS/MS s chybou < 5 ppm.
- Experiment 2: Víceřezové HiRes řezy na hlavním peak a post-main oblasti odhalily celou škálu fragmentů (2–31, 3–31) a variabilní modifikace, včetně des-Aib a des-H.
Diskuse klíčových bodů:
- Orthogonální kolony v 1D a 2D maximalizují separaci i pro velmi podobné struktury.
- MHC a HiRes sampling zajišťují efektivní zachycení širokých a úzkých chromatografických špiček bez ztráty informace.
- BioConfirm automatizuje sekvenční přiřazení, variabilní modifikace a intact mass detekci.
Přínosy a praktické využití metody
Navržené řešení poskytuje:
- Rychlý screening nízkomolekulárních nečistot i degradovaných fragmentů peptidů.
- Vysokou přesnost hmotnostního určení (< 5 ppm) pro kvalitativní i kvantitativní analýzy.
- Modulární nastavení pro různé typy peptidových API a bufferových systémů.
- Komplexní workflow vhodné pro QC laboratoře, vývojové týmy i regulatoře.
Budoucí trendy a možnosti využití
Očekávané směry rozvoje:
- Integrace pokročilé automatizace a AI-řízení výběru frakcí pro další zvýšení throughput.
- Zavádění ultrarychlých 2D metod s nano-LC nebo kapilárními systémy pro vzorky s omezeným objemem.
- Propojení s iontovým mobilitním spektrometrem pro ještě lepší oddělení izomerů.
- Standardizované databáze peptidových modifikací a otevřené formáty dat pro širší sdílení a validaci výsledků.
Závěr
Prezentované 2D-LC/MS řešení s Agilent 1290 Infinity III bio a 6545XT AdvanceBio LC/Q-TOF spolu s BioConfirm softwarem představuje komplexní a flexibilní platformu pro detailní charakterizaci semaglutidu a obdobných terapeutických peptidů. Díky orthogonálnímu separačnímu přístupu, multi-injection MHC a vysoce senzitivnímu Q-TOF MS lze odhalit i velmi nízkonadějné nečistoty a fragmenty s vysokou přesností a reprodukovatelností. Metoda nachází využití v rámci QA/QC, farmaceutického vývoje a garantování bezpečnosti peptidových léčiv.
Reference
- Singh S. et al. PEPstrMOD: Structure Prediction of Peptides Containing Natural, Non-Natural and Modified Residues. Biol. Direct. 2015, 10, 73.
- D’Hondt M. et al. Related Impurities in Peptide Medicines. J. Pharm. Biomed. Anal. 2014, 101, 2–30.
- Zhang B. et al. Characterization of Low Level D-Amino Acid Isomeric Impurities of Semaglutide Using LC-HRMS/MS. J. Pharm. Biomed. Anal. 2023, 224, 115164.
- Latif W. et al. Compare and Contrast the Glucagon-Like Peptide-1 Receptor Agonists (GLP1RAs). StatPearls. 2024.
- Buckenmaier S.; Petersson P. Analysis of Peptide/Protein-Related Impurities Using Integrated Bio 2D-LC/Q-TOF in Agilent MassHunter. 2024.
- Ahmad S. et al. LC/MS-Based Characterization Workflow of Liraglutide and Its Impurities. Agilent application note 5994-7727EN, 2024.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Advanced Characterization of Semaglutideand Its Impurities Using a Heart-Cutting 2D-LC/MS Workflow for Biopharmaceutical Analysis
2025|Agilent Technologies|Postery
Poster Reprint ASMS 2025 Poster number TP 638 Advanced Characterization of Semaglutide and Its Impurities Using a Heart-Cutting 2D-LC/MS Workflow for Biopharmaceutical Analysis Tanya Jones1, Paramjeet Khandpur2 , Ashish Pargaonkar2, Preeti Bharatiya2 1Agilent Technologies, Inc. Raleigh, NC 2Agilent Technologies, Inc.…
Klíčová slova
bioconfirm, bioconfirmhires, hiressemaglutide, semaglutidetemp, tempflowrate, flowrateimpurities, impuritiesmain, mainmultiinject, multiinjectlateeluting, lateelutingsampling, samplingfocused, focuseddimension, dimensioncolumn, columnmodifications, modificationsemulating
Complete Analytical Workflows for GLP-1 Receptor Agonists
2025|Agilent Technologies|Brožury a specifikace
Agilent biopharma solutions Complete Analytical Workflows for GLP-1 Receptor Agonists Applications for peptide characterization, purification, and bioanalysis Contents Introduction 03 1 Identity, Purity, and Impurity Assessment 06 1.1 1.2 Introduction Molecular Weight Confirmation of a Peptide Using MS Spectral…
Klíčová slova
return, returnsection, sectioncontents, contentspeptide, peptidecounts, countsliraglutide, liraglutideoxidation, oxidationtirzepatide, tirzepatidesemaglutide, semaglutidemass, massmin, mintime, timeabundance, abundanceadvancebio, advancebiohaegtftsdvssylegqaakefiawlvrgrg
LC/MS Based Characterization Workflow of GLP-1 Therapeutic Peptide Liraglutide and Its Impurities
2024|Agilent Technologies|Aplikace
Application Note Biopharmaceuticals LC/MS Based Characterization Workflow of GLP-1 Therapeutic Peptide Liraglutide and Its Impurities Authors Shadab Ahmad Centre for Cellular and Molecular Platforms (C-CAMP) Bengaluru, India Nirpendra Singh Institute for Stem Cell Science and Regenerative Medicine (InStem) Bengaluru, India.…
Klíčová slova
liraglutide, liraglutidehaegtftsdvssylegqaakefiawlvrgrg, haegtftsdvssylegqaakefiawlvrgrglir, lirimpurities, impuritiesdes, descounts, countspeptide, peptidebioconfirm, bioconfirmimpurity, impuritymass, masscharge, chargetherapeutic, therapeuticintact, intactworkflow, workflowhaegtftsdvssylegqaakefiawlvrgr
Confident and sensitive identification of semaglutide degradation products and impurities using a UHPLC-HRAM MS platform
2025|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
Application note | 003920 Pharma Confident and sensitive identification of semaglutide degradation products and impurities using a UHPLC-HRAM MS platform Authors Application benefits Xuepu Li1, Xiaoxi Zhang1, Min Du2, Roberto Gamez , Sylvia Grosse 3 • The Thermo Scientific™ Hypersil…
Klíčová slova
semaglutide, semaglutidehaegtftsdvssylegqaakefiawlvrgrg, haegtftsdvssylegqaakefiawlvrgrgoxidation, oxidationpeptide, peptidedegradation, degradationstressed, stressedimpurities, impuritiesproducts, productsoxidative, oxidativehaegftsdvssylegqaakefiawlvrgrg, haegftsdvssylegqaakefiawlvrgrguhplc, uhplchram, hramfinder, finderbiopharma, biopharmaaegtftsdvssylegqaakefiawlvrgrg