Impurities Investigation of ARV-825 Proteolysis Targeting Chimera (PROTAC) Compound through Fraction Collection

Význam tématu

Proteolysis targeting chimera PROTAC jsou inovativní heterobifunkční molekuly schopné cílené degradace bílkovin spojující ligand pro cílový protein a ligand pro ubiquitin ligasu. Tento přístup otevírá nové možnosti v terapii onkologických onemocnění prostřednictvím selektivní eliminace markerových proteinů.

Cíle a přehled studie

Cílem práce bylo izolovat a charakterizovat degradační produkty PROTAC sloučeniny ARV-825 vzniklé nucenou degradací v kyselém prostředí. Studie využila hmotnostmi řízenou a časově založenou frakční kolekci k purifikaci degradačních frakcí a jejich popisu pomocí ortogonální chromatografie a spektrální analýzy.

Použitá metodika

Pro nucenou degradaci byl vzorek ARV-825 vystaven 0.5 mol HCl dvě hodiny při laboratorní teplotě a následně neutralizován NaOH. Chromatografie probíhala na XSelect Premier CSH C18 kolóně s gradientem tvořeným formiovou kyselinou v acetonitrilu a vodě. Frakční kolekce byla řízena hmotnostním spouštěčem pro m/z 640 472 428 a 416 a doplněna časovou kolekcí pro zisk frakcí u hlavního píku.

Použitá instrumentace

• Arc Premier System s Binary Solvent Manager a FlowThrough Needle
• 2998 PDA detektor
• ACQUITY QDa II hmotnostní detektor
• Isocratic Solvent Manager se makeup solventem 50 50 voda acetonitril s 0.1 percent formiové kyseliny
• Waters Fraction Manager Analytical
• Kolony XSelect Premier CSH C18 a XSelect Premier HSS T3
• Empower Chromatography Data System

Hlavní výsledky a diskuse

Analýza nucené degradace odhalila čtyři hlavní produkty se m/z 640 472 428 a 416. Screening makeup solventu optimalizoval citlivost MS signálu degradačních produktů. Ortogonální chromatografie potvrdila chromatografickou i spektrální čistotu frakce s m/z 640. Časová kolekce ověřila stabilitu hlavního píku ARV-825 mezi dnem 1 a 7 a dokumentovala degradaci ziskem píku m/z 462.

Přínosy a praktické využití metody

• Umožňuje efektivní purifikaci a identifikaci degradačních produktů PROTAC sloučenin
• Podporuje vývoj stability a kontroly kvality nových terapeutických molekul
• Poskytuje flexibilitu ve volbě hmotnostní a časové kolekce

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se rozšíření této metodiky na další PROTAC sloučeniny a integrace s pokročilou MS MS pro identifikaci strukturálních detailů. Automatizace frakční kolekce a použití pokročilých chromatografických systémů může zvýšit throughput a reprodukovatelnost analýzy.

Závěr

Přístup založený na hmotnostmi řízené a časově založené frakční kolekci pro izolaci degradačních produktů ARV-825 se ukázal jako robustní a přenositelný pro aplikace v chemickém vývoji a kontrole kvality PROTAC terapií.

Reference

1. Rahman M Marzullo B Holman SW Barrow M Ray AD Advancing PROTAC Characterization Structural Insights through Adducts and Multimodal Tandem MS Strategies Journal of the American Society for Mass Spectrometry 2024 35 285 299
2. Liao X Qian X Zhang Z Tao Y Li Z Zhang Q Liang H Li X Xie Y Zhuo R Chen Y Jiang Y Cao H Niu J Xue C Ni J Pan J Cui D ARV 825 Demonstrates Antitumor Activity in Gastric Cancer via MYC Targets and G2M Checkpoint Signaling Pathways Frontiers in Oncology 2021 11 753119
3. Berthelette KD Collins C Haynes K Method Development of Proteolysis Targeting Chimera PROTAC Compound ARV 825 Forced Degradation Sample Using the Systematic Screening Protocol Waters Application Note 720008328 2024