Characterization of polysorbate 80 in (bio)pharmaceuticals using HPLC-CAD
Aplikace | 2025 | Thermo Fisher ScientificInstrumentace
Polysorbát 80 (PS80) je v biotechnologických a farmaceutických přípravcích klíčovým nekaciontovým surfaktantem pro stabilizaci proteinových látek. Jeho složení tvoří stovky molekul s různým stupněm esterifikace, které ovlivňují kvalitu, stabilitu i bezpečnost konečného produktu. Spolehlivá charakterizace PS80 je proto nezbytná pro vývoj, kontrolu kvality a sledování stability (bio)farmaceutických formulací.
Studie se zaměřuje na dvě hlavní oblasti:
Vzorek PS80 byl ve vodném roztoku (1 mg/mL) připraven společně s histidinem (4 mg/mL) a sacharózou (55 mg/mL). Mobilní fáze A tvořil 5 mM roztok amonného formiátu, pH 4,8, mobilní fáze B byla 50/50 (v/v) isopropanol/acetonitril. Analýza probíhala vylučovacími podmínkami inverzního gradientu (flow 0,4 mL/min, 50 °C, injekce 10 µL). CAD byl nastaven s diverterem na odklon neudržovaných píků (0–1,3 min do odpadu) a s simultánním sběrem čtyř kanálů s PV 1,5; 1,8; 2,25; 2,4. Kalibrace byla provedena od 0,5 mg/mL do 2,5 mg/mL v trojím opakování.
Chromatogramy ukázaly čtyři skupiny píků PS80 podle stupně esterifikace (volné POE, mono-, di- a tri-/tetraesterifikované složky). Použití diverteru eliminovalo rané matrice (histidin, sacharóza) a zlepšilo RSD plochy skupiny 1 zhruba 3×. Analýza PV hodnot odhalila, že PV 1,8 poskytuje nejnižší střední relativní odchylku (< 4 %) a vysoké R2 (0,9997), což umožnilo lineární kalibraci signálu CAD v daném rozsahu. Z celkové plochy píků byla čistota PS80 ve formulaci stanovena na 96,2 %.
Metoda lze rozšířit o analýzu kompletních proteinových formulací, sledování degradačních drah (oxidace, hydrolýza) a automatizaci celého workflow. Kombinace s hmotnostní detekcí či online mapování reaktorových podmínek může prohloubit porozumění chování surfaktantů v reálných bioprocesních aplikacích.
Inverse gradientní HPLC-CAD metoda s diverterem a nastavením PV 1,8 poskytuje spolehlivou skupinovou charakterizaci polysorbátu 80 v (bio)farmaceutických formulacích. Zavedení divertoru zvýšilo robustnost a rychlost analýzy, optimalizovaná kalibrace zajistila kvalitní kvantifikaci a metoda je připravena pro rutinní QC i výzkumné aplikace.
HPLC
ZaměřeníFarmaceutická analýza
VýrobceThermo Fisher Scientific
Souhrn
Význam tématu
Polysorbát 80 (PS80) je v biotechnologických a farmaceutických přípravcích klíčovým nekaciontovým surfaktantem pro stabilizaci proteinových látek. Jeho složení tvoří stovky molekul s různým stupněm esterifikace, které ovlivňují kvalitu, stabilitu i bezpečnost konečného produktu. Spolehlivá charakterizace PS80 je proto nezbytná pro vývoj, kontrolu kvality a sledování stability (bio)farmaceutických formulací.
Cíle a přehled studie
Studie se zaměřuje na dvě hlavní oblasti:
- Ověřit použití diverteru v Charged Aerosol Detectoru (CAD) pro odstranění nechtěných matricových složek (histidin, sacharóza) a tím zvýšit robustnost a automatizaci analýzy.
- Využít konceptu „power value“ (PV) pro lineární kalibraci signálu CAD v optimálním koncentračním rozsahu a zvolit ideální PV hodnotu pro kvantitativní stanovení PS80.
Použitá instrumentace
- Vanquish™ Flex Inverse Gradient LC systém:
– Základní modul Horizon/Flex (P/N VF-S01-A-02)
– Dual Pump F (P/N VF-P32-A-01)
– Split Sampler FT (P/N VF-A10-A-02)
– Column Compartment H (P/N VH-C10-A-03)
– Charged Aerosol Detector HP (P/N VH-D21-A-01)
– Workflow Kit pro Inverse Gradient (P/N 6036.2010) - Chromatografická kolona Accucore™ C18 150 × 2,1 mm; 2,6 µm (P/N 17126-152130)
- Chromeleon™ CDS 7.3.2 pro akvizici a vyhodnocení dat
- Pomůcky pro přípravu vzorku:
– Fisherbrand™ Mini Vortexer
– Orion 3 Star™ pH metr
– SureSTART™ ampule, šroubovací vialy, pipety Finpipette™ F1
Použitá metodika
Vzorek PS80 byl ve vodném roztoku (1 mg/mL) připraven společně s histidinem (4 mg/mL) a sacharózou (55 mg/mL). Mobilní fáze A tvořil 5 mM roztok amonného formiátu, pH 4,8, mobilní fáze B byla 50/50 (v/v) isopropanol/acetonitril. Analýza probíhala vylučovacími podmínkami inverzního gradientu (flow 0,4 mL/min, 50 °C, injekce 10 µL). CAD byl nastaven s diverterem na odklon neudržovaných píků (0–1,3 min do odpadu) a s simultánním sběrem čtyř kanálů s PV 1,5; 1,8; 2,25; 2,4. Kalibrace byla provedena od 0,5 mg/mL do 2,5 mg/mL v trojím opakování.
Hlavní výsledky a diskuse
Chromatogramy ukázaly čtyři skupiny píků PS80 podle stupně esterifikace (volné POE, mono-, di- a tri-/tetraesterifikované složky). Použití diverteru eliminovalo rané matrice (histidin, sacharóza) a zlepšilo RSD plochy skupiny 1 zhruba 3×. Analýza PV hodnot odhalila, že PV 1,8 poskytuje nejnižší střední relativní odchylku (< 4 %) a vysoké R2 (0,9997), což umožnilo lineární kalibraci signálu CAD v daném rozsahu. Z celkové plochy píků byla čistota PS80 ve formulaci stanovena na 96,2 %.
Přínosy a praktické využití metody
- Rychlá a robustní charakterizace PS80 v přítomnosti matrice.
- Eliminace kontaminace detektoru a automatizace integrace píků díky diverteru.
- Přesná kvantifikace skupinového profilu PS80 s optimalizovanou lineární kalibrací signálu CAD.
- Užitečné pro QC laboratoře, vývoj formulací a sledování stability surfaktantu v biopreparátech.
Budoucí trendy a možnosti využití
Metoda lze rozšířit o analýzu kompletních proteinových formulací, sledování degradačních drah (oxidace, hydrolýza) a automatizaci celého workflow. Kombinace s hmotnostní detekcí či online mapování reaktorových podmínek může prohloubit porozumění chování surfaktantů v reálných bioprocesních aplikacích.
Závěr
Inverse gradientní HPLC-CAD metoda s diverterem a nastavením PV 1,8 poskytuje spolehlivou skupinovou charakterizaci polysorbátu 80 v (bio)farmaceutických formulacích. Zavedení divertoru zvýšilo robustnost a rychlost analýzy, optimalizovaná kalibrace zajistila kvalitní kvantifikaci a metoda je připravena pro rutinní QC i výzkumné aplikace.
Reference
- Thermo Fisher Scientific Application Note 73979: Polysorbate-80 profiling by HPLC with charged aerosol and mass detection, 2021.
- De Pra M. et al., Degradation of polysorbate investigated by a high-performance liquid chromatography multi-detector system, J. Chromatogr. A 2023, 1710, 464405.
- Carnes K.A. et al., A platform analytical method for intact polysorbates in protein-containing biopharmaceutical products via HPLC-CAD, J. Liq. Chromatogr. Relat. Technol. 2022, 45(17–20):259–270.
- Thermo Fisher Scientific Technical Note 73299: Charged Aerosol Detection – Use of the power function and robust calibration practices, 2019.
Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.
Podobná PDF
Characterization of polysorbate 80 in (bio)pharmaceuticals using HPLC with charged aerosol detection
2025|Thermo Fisher Scientific|Postery
Pharma and biopharma Characterization of polysorbate 80 in (bio)pharmaceuticals using HPLC with charged aerosol detection Sylvia Grosse, Katherine Lovejoy Thermo Fisher Scientific, Germering, Germany Abstract Materials and methods Purpose: This work demonstrates the characterization of a polysorbate 80 (PS80) formulation…
Klíčová slova
inverse, inverseaerosol, aerosolcharged, chargedvanquish, vanquishcad, cadlinearization, linearizationfour, fourpeak, peakesterification, esterificationdetector, detectorarea, areafacilitating, facilitatingrelative, relativegroups, groupsgradient
Polysorbate 80 profiling by HPLC with mass and charged aerosol detection
2021|Thermo Fisher Scientific|Aplikace
APPLICATION NOTE 73979 Polysorbate 80 profiling by HPLC with mass and charged aerosol detection Authors: Mauro De Pra, Denis A. Ispan, Katherine Lovejoy, Sylvia Grosse, Stephan Meding, Frank Steiner Thermo Fisher Scientific, Germering, Germany Keywords: Vanquish Flex, Vanquish Duo, ISQ…
Klíčová slova
poe, poeoleate, oleatesorbitan, sorbitanisosorbide, isosorbidecounts, countsinverse, inversegroups, groupscad, cadisq, isqgradient, gradientvanquish, vanquishscientific, scientificminutes, minutesmass, masspolysorbate
Simultaneous analysis of polysorbate 80 and poloxamer 188 in biopharmaceutical formulations using charged aerosol detector and single quadrupole mass spectrometer
2023|Thermo Fisher Scientific|Postery
Simultaneous analysis of polysorbate 80 and poloxamer 188 in biopharmaceutical formulations using charged aerosol detector and single quadrupole mass spectrometer Xuepu Li 1, Sissi White 2, Mauro De Pra 3, Yu Cui 1, Min Du 2 1Thermo Fisher Scientific, Shanghai,…
Klíčová slova
poloxamer, poloxamerpoe, poeoleate, oleatesorbitan, sorbitanromiplostim, romiplostimisosorbide, isosorbideprotein, proteincad, cadconcentration, concentrationisq, isqsurfactants, surfactantspolysorbates, polysorbatesformulations, formulationspolysorbate, polysorbatersd
Combining mass spectra, retention time modelling, and charged aerosol detection for unambiguous peak annotation and uniform-response quantitation in polysorbate profiling
2022|Thermo Fisher Scientific|Postery
Combining mass spectra, retention time modelling, and charged aerosol detection for unambiguous peak annotation and uniform-response quantitation in polysorbate profiling Denis A. Ispan1, Sara Carillo2, Jonathan Bones2, Ken Cook3, Frank Steiner1, Mauro De Pra1 1Thermo Fisher Scientific, Germering, Germany 2…
Klíčová slova
poen, poensorbitan, sorbitanoleate, oleateisosorbide, isosorbidedioleate, dioleatecad, cadannotation, annotationtetraesters, tetraesterstetraoleate, tetraoleateoxyethylene, oxyethylenetrioleate, trioleatemonoester, monoestermixing, mixingmonoesters, monoesterslipase