Sensitive cationic lipids impurities analysis with quantitation by charged aerosol detection and simultaneous mass confirmation by MS

Význam tématu

Cili tykající se charakterizace a kvantifikace nečistot kationtových lipidů v lipozomálních a nanopartiklových nosičích pro dodávání nukleových kyselin jsou klíčové pro zajištění bezpečnosti a účinnosti farmacii a biopharmaceutik.

Cíle a přehled studie

Studie demonstruje použití inverzního gradientu spojení UHPLC s detekcí CAD HP a paralelním potvrzením hmotností pomocí MS (ISQ EM) pro citlivou, opakovatelnou a regulatorně připravenou analýzu nečistot ve vzorcích R-DOTAP, DLin-KC2-DMA a ALC-0315.

Použitá instrumentace

• Thermo Scientific Vanquish Flex Inverse Gradient UHPLC systém
• Thermo Scientific Vanquish Charged Aerosol Detector HP
• Thermo Scientific ISQ EM Single Quadrupole Mass Spectrometer
• Hypersil GOLD C8 kolona (3,0 × 100 mm, 3 μm)

Metodika

Příprava standardů nečistot: rozpouštění v methanolu nebo ethanolu do koncentrace ~1 mg/mL. Chromatografické podmínky: inverzní gradient s mobilní fází A (5 mM ammonium formiát v 50 % acetonitrilu/50 % vody) a B (methanol); tok 0,7 mL/min; teplota kolony 50 °C; autosampler 8 °C; injekce 1 μL. Nový 6-portový diverter ventil minimalizuje dobu detekce nežádoucích složek. Parametry CAD: teplota odpařovače 35 °C, proud vzduchu, filtr 5 s, sběr 10 Hz. Parametry MS: zdroj HESI, pozitivní mód, rozsah m/z 300–900, skenový čas 0,2 s.

Hlavní výsledky a diskuse

CAD HP dosahuje LOQ pro nejnižší nečistotu (impurity III) při S/N > 10 a detekčním limitu 0,023 mg/mL. Opakovatelnost (n=6) pro oblast špičky a výšku dosahuje RSD ≤ 2 %, pro retenční časy RSD ≤ 0,05 %. MS potvrzuje jednotkovou hmotnost všech nečistot s podobnou opakovatelností (RSD 1–2 %). Kombinace CAD a MS nabízí flexibilní volbu detekce podle regulačních požadavků.

Přínosy a praktické využití metody

Metoda poskytuje robustní, citlivý a vysoce opakovatelný přístup k analýze nečistot kationtových lipidů. Inverzní gradient a nový diverter ventil zvyšují efektivitu analýzy a chrání detektor. Paralelní CAD-MS potvrzení zajišťuje kompletní profilaci nečistot pro QA/QC i výzkum.

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekávaný rozvoj zahrnuje rozšíření na další třídy lipidu, použití vysokorozlišovací MS pro detailní strukturní analýzu a integraci automatizace a AI pro rychlejší zpracování dat a predikci nečistot.

Závěr

Inverzní gradient UHPLC v kombinaci s CAD HP a ISQ EM MS nabízí citlivou, opakovatelnou a regulatory připravenou platformu pro kvantifikaci a potvrzení nečistot kationtových lipidů. Metoda je vhodná pro aplikace v moderní farmacii a biotechnologiích.

Reference

• Quantifying impurities in cationic lipids raw materials with the inverse gradient method using LC-CAD-MS, Application note 003384
• Albertsen C. et al. The role of lipid components in lipid nanoparticles for vaccines and gene therapy. Adv Drug Deliv Rev. 2022 Jul 3;188:114416.
• Birdsall R. et al. Monitoring stability indicating impurities and aldehyde content in lipid nanoparticle raw material and formulated drugs. Journal of Chromatography B 1234 (2024) 124005.