Impurity Profiling of Tirzepatide Under Stress Conditions

Význam tématu

Glukagon-like peptid-1 (GLP-1) agonisté představují klíčovou skupinu farmak pro léčbu diabetes mellitus 2. typu a obezity. Stabilita syntetických peptidů, jako je tirzepatid, ovlivňuje jejich bezpečnost a účinnost. Podrobná charakterizace a monitorování stárnutí a degradace těchto látek je nezbytné pro zajištění kvality a souladu s požadavky regulačních úřadů.

Cíle a přehled studie / článku

Cílem studie bylo:

• Optimalizovat metodiku HPLC spojenou s jednochipovým kvadrupólovým detektorem (Agilent Pro iQ Plus) pro analýzu nízkoúrovňových nečistot tirzepatidu.
• Vyhodnotit vliv pH roztoků (pH 5, 7 a 9) a doby skladování (1, 3 a 7 dní při 5 °C) na vznik degradantů.
• Ilustrovat možnost rutinní implementace metody v QC/QA prostředí díky její citlivosti a efektivitě.

Použitá metodika a instrumentace

Metoda:

• Příprava zásobního roztoku tirzepatidu (2 mg/ml v 15 % acetonitrilu/voda) a pracovní roztok 50 ng/µl v pufrech pH 5, 7 a 9.
• Injekce objemu 1 µl bez dalšího čištění, skladování ve vzorkovači při 5 °C až 7 dnů.
• Chromatografie na kolóně ZORBAX RRHD 300 Å StableBond C18 (2,1×150 mm, 1,8 µm) při 60 °C, gradient od 20 % do 80 % acetonitrilu s 0,1 % kyselinou mravenčí, průtok 0,4 ml/min.
• Detekce pomocí Agilent InfinityLab Pro iQ Plus jednochipového kvadrupólu, scany m/z 500–2 500, ESI v pozitivním módu.
• Analýza a dekonvoluce spekter v OpenLab CDS 2.8 s optimalizovanými parametry pro GLP-1 peptidy.

Instrumentace:

• Agilent 1290 Infinity II Bio LC
• Agilent InfinityLab Pro iQ Plus jednochipový kvadrupólový detektor
• ZORBAX RRHD 300 Å StableBond C18 kolóna
• Software Agilent OpenLab CDS 2.8

Hlavní výsledky a diskuse

Studie prokázala, že:

• Během 7 dnů skladování při 5 °C se oxidované nečistoty (posuny hmotnosti +32 Da a +4,4 Da) tvorí nejvíce při pH 5, následně pH 7 a nejméně při pH 9.
• Kromě známých oxidovaných forem se objevil i neznámý degradant (hmotnost ~4 689,6 Da, odchylka –124 Da), vyžadující další MS/MS charakterizaci.
• Metoda dokáže detekovat nečistoty s relativní plochou píku pod 2 %, což potvrzuje vysokou citlivost přístroje.
• Integrovaná dekonvoluce ve OpenLab CDS významně zjednodušuje interpretaci multiplitně nabitých spekter.

Přínosy a praktické využití metody

• Rychlá a nákladově efektivní detekce nízkoúrovňových peptidových nečistot v rutinní QC/QA praxi.
• Zrychlený workflow díky kombinaci vysoce výkonné chromatografie a jednochipové MS detekce.
• Možnost detailního monitorování degradace syntetických peptidů v závislosti na skladovacích podmínkách.

Budoucí trendy a možnosti využití

• Rozšíření metody o MS/MS analýzu pro přesnou identifikaci neznámých degradantů.
• Uplatnění vyspělé dekonvoluční a chromatografické techniky pro širší škálu peptidových léčiv.
• Integrace s automatizovanými pufrovacími stanicemi a robotizovanými laboratorními platformami pro vysokopropustné testování stabilit.

Závěr

Metoda HPLC-MS s Agilent Pro iQ Plus prokázala schopnost citlivě a spolehlivě sledovat vznik i nízkoúrovňových nečistot tirzepatidu za různých pH a skladovacích podmínek. Díky své jednoduchosti a cenové dostupnosti je vhodná pro implementaci v rutinních QC/QA laboratořích farmaceutického vývoje.

Reference

1. Badgujar D. et al. J. Pept. Sci. 2025, 31, e3652.
2. Vilsbøll T. et al. BMJ 2012, 344, d7771.
3. Davidson M.H. Am. J. Cardiol. 2011, 108, 33B–41B.
4. FDA Guidance for Industry, 2021.
5. Wang J. et al. ACS Omega 2022, 7, 46809–46824.
6. Datola A. et al. J. Mass Spectrom. 2023, 58, e4919.