Application of LC-UV/MS Workflows to Increase Efficiency in Impurity Profiling of GLP-1 Analogs

Význam tématu

Glukagon-like-peptid-1 (GLP-1) agonisté představují moderní léčbu diabetu 2. typu a obezity, což zvyšuje poptávku po nových analogech a rozšířených dodávkách. Zvýšený objem výroby klade nároky na efektivní analytiku, zejména profilaci nečistot a monitorování stability. Kombinace kapalinové chromatografie s UV a hmotnostní detekce (LC-UV/MS) nabízí ortogonální údaje, které usnadňují a zrychlují rozhodovací procesy v laboratořích.

Cíle a přehled studie

Cílem studie bylo demonstrovat, jak LC-UV/MS workflow s využitím systému ACQUITY QDa II Mass Detector zrychluje identifikaci nečistot u GLP-1 analogů (exenatid, tirzepatid) po chemické a tepelném stresu. Studie se zaměřila na podporu surovinového skríninku, kontrolu procesu, uvolňování šarží a stabilitní testování.

Použitá metodika a instrumentace

• Příprava vzorků: exenatid (0,25 mg/ml, pH 4,5), tirzepatid (5 mg/ml, pH 7,4).
• Stresové podmínky: oxidace H₂O₂, tepelná degradace při 50 °C, trypsinová digesce (30 min, poměr peptid:enzym 20:1).
• LC podmínky: Arc™ Premier System, detekce UV při 220 nm, kolona XSelect™ Premier Peptide CSH™ C18 (4,6×100 mm, 2,5 μm), teplota kolony 60 °C, průtok 0,96 ml/min, mobilní fáze A: 0,1% kyselina mravenčí/voda, B: 0,1% kyselina mravenčí/ACN.
• MS detekce: ACQUITY QDa™ II Mass Detector, režim ESI+ (250–1500 m/z), full scan, rychlost 5 Hz, kapilární napětí 1,5 kV, teplota sondy 600 °C.
• Software: Empower™ CDS 3.8.1.

Hlavní výsledky a diskuse

• Tepelný stres exenatidu odhalil sedm nových píků; hmotnostní data umožnila putativní identifikaci štěpení mezi zbytky Asp–Leu (3 254,1 Da).
• Oxidační stres vedl k modifikaci +16 Da; křížová korelace potvrdila oxidaci fragmentu T2 s methioninem, jak ukázaly extrahované iontové chromatogramy.
• U tirzepatidu s tukovou kyselinou konjugátem MS data potvrdila přítomnost peptidové (1 123,5 m/z) i kyselinové (342,5 m/z) části, které by UV detekce mohla přehlédnout.

Přínosy a praktické využití metody

• Snižuje překážky adopce MS v QA/QC díky jednoduché integraci on/off detektoru.
• Ortogonální hmotnostní informace podporují rychlé a spolehlivé rozhodování v raných i pokročilých fázích výroby.
• Umožňuje lepší pochopení stability a degradace peptidových léčiv pro zvýšení bezpečnosti a souladu s regulačními požadavky.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Širší nasazení kompaktních inline MS detektorů v běžných výrobních laboratořích.
• Automatizace analýzy a integrace s nástroji umělé inteligence pro rychlou interpretaci dat.
• Rozšíření metodiky na další peptidové a konjugované molekuly za účelem zkrácení doby vývoje a validace.

Závěr

Study ukázala, že LC-UV/MS workflow s ACQUITY QDa II Mass Detectorem:

• Usnadňuje profilaci nečistot a stabilitní testování GLP-1 analogů.
• Poskytuje ortogonální hmotnostní data pro hlubší vhled do degradace.
• Zvyšuje důvěru v analytické výsledky a zkracuje dobu potřebnou pro rozhodování.

Reference

1. Yu M. et al. Battle of GLP-1 Delivery Technologies. Adv Drug Deliv Rev. 2018;130:113–130.
2. Birdsall RE, Du X, Nyholm K. Extending the Analytics of Biopharmaceutical QA/QC Labs with the ACQUITY QDa II Mass Detector. Waters Application Note 720008386; 2024.
3. Han D, Ippoliti S, Birdsall RE, Nyholm K. Accelerating Method Development and Manufacturing of GLP-1 Analogs with LC-UV/MS. Waters Application Note 720008800; 2025.