End-To-End Workflow Solutions for Therapeutic Peptides

Význam tématu

Peptidová léčiva představují významnou třídu terapeutik díky své schopnosti cíleně modulovat biologické procesy se sníženými nežádoucími účinky a nižší imunogenicitou. Jejich využití se rozšířilo zejména v léčbě metabolických onemocnění, kde mimetika GLP-1 agonistů prokázala vysokou účinnost a bezpečnost. Zajištění kvality surovin, čistoty, struktury a stability peptidů je kritické pro jejich bezpečné nasazení a úspěch v klinickém i výrobním prostředí.

Cíle a přehled studie

Dokument popisuje komplexní end-to-end workflow řešení od výzkumu až po výrobu a QA/QC terapeutických peptidů. Cílem je demonstrovat modulární přístupy pro identifikaci surovin, analýzu čistoty a nečistot, potvrzení sekvence, přípravné čištění, kvantifikaci v biologických matricích, stanovení stopových kovů a zbytkových rozpouštědel.

Použitá metodika a instrumentace

Workflow sestává z následujících metodických bloků:

• Ramanová spektroskopie (Vaya) a FTIR (Cary 630) pro identifikaci surovin
• Reverzní fáze HPLC/UV a LC/MS (1290 Infinity III bio LC, InfinityLab LC/MSD XT, 6230B TOF) pro stanovení čistoty peptidů
• LC-AAA (AdvanceBio Amino Acid Analysis, 1260/1290 Infinity III bio LC) pro analýzu aminokyselinového složení
• LC-MS a 2D-LC-MS (1290 Infinity II 2D-LC, 6230B TOF, 6545XT AdvanceBio LC/Q-TOF) pro profil nečistot a agregátů
• Orbitrap/Q-TOF MS s ExD pro potvrzení sekvence a rozlišení izomerů
• Ion mobility MS (6560C LC/Q-TOF) pro detailní isomerickou charakterizaci
• Přípravná LC (1260/1290 Infinity II) pro semipreparativní a preparativní purifikaci
• LC/TQ (6495D) a automatizace AssayMAP Bravo pro kvantitativní bioanalýzu GLP-1 analogů
• UV-Vis spektrofotometrie (Cary 3500) pro QC konečného produktu
• ICP-MS (7850/7900) pro stanovení stopových kovů podle ICH Q3D a USP <232>
• GC/GC-MS (8890/8860 GC, 8697 HS, 5977C MSD) pro analýzu zbytkových rozpouštědel podle USP <467>

Hlavní výsledky a diskuse

Implementované workflow pokrývají celý cyklus vývoje a výroby terapeutických peptidů. Warehouse-based identifikace surovin pomocí Raman metody zajišťuje rychlou a neinvazivní kontrolu v cGMP skladech. Lab-based FTIR a HPLC poskytují detailní analýzu identity a čistoty vstupních substrátů. Metody LC/UV a LC/MS dosahují vysokého rozlišení a citlivosti při stanovení čistoty peptidů a nečistot. AAA workflow nabízí spolehlivou kontrolu aminokyselinového složení peptidů. Profil nečistot a agregátů vyžaduje použití 2D-LC-MS pro komplexní separaci a kvantifikaci. ExD a ion mobility MS umožňují hlubokou sekvenční charakterizaci a rozlišení strukturních izomerů. Přípravná LC zaručuje vysoké výtěžky a puritu při škálování od mg po stovky mg. Kvantitativní LC/TQ analýza s AssayMAP Bravo dosahuje nízkých LOQ v bio matricích. ICP-MS a GC/GC-MS metody zabezpečují splnění přísných limitů stopových prvků a rozpouštědel.

Přínosy a praktické využití metody

Tyto integrované workflow umožňují:

• Zkrácení časové osy vývoje peptidových léčiv
• Zvýšení spolehlivosti a reprodukovatelnosti analýz
• Splnění regulačních požadavků FDA, ICH a USP
• Optimalizaci purifikace a zvýšení výtěžků
• Včasnou detekci a charakterizaci nečistot a izomerů
• Automatizaci rutinních QC procesů

Budoucí trendy a možnosti využití

Očekává se další rozvoj automatizovaných a digitálních platform pro skladování i vyhodnocení dat. Rozšíření využití ion mobility MS a high-resolution MS pro multiatributové analýzy. Integrace umělé inteligence pro predikci nečistot a optimalizaci metod. Miniaturizace a online monitoring procesů (PAT) pro reálný čas QC. Vznik pokročilých peptidových mimetik a konjugátů bude vyžadovat adaptabilní workflow s vyšší komplexitou.

Závěr

Nabízené end-to-end workflow řešení společnosti Agilent pokrývají široké spektrum analytických potřeb při vývoji a výrobě terapeutických peptidů. Modularita, snadná integrace a robustnost přístrojových sad přinášejí vyšší efektivitu, konzistentní kvalitu a plnou pravidelnou shodu. Implementací těchto řešení lze zkrátit dobu uvedení na trh a minimalizovat rizika spojená s kvalitou a bezpečností.

Reference

• Tripodi A., Coffey A. An In-Depth Analysis of Semaglutide, a Glucagon-Like Peptide-1 Receptor Agonist. Agilent Technologies application note 5994-7419EN, 2024.
• Ryu C.Y. Rapid Confirmation of GLP-1 Analog Using Agilent InfinityLab LC/MSD iQ. Application note 5994-7415EN, 2024.
• Ahmad S., Singh N. LC-MS Based Characterization Workflow of GLP-1 Therapeutic Peptide Liraglutide. Application note 5994-7727EN, 2024.
• Babu S. Quantification of Glucagon-Like Peptide-1 Agonist Tirzepatide Using Agilent 6495D Triple Quadrupole LC/MS. Application note 5994-7992EN, 2024.
• Sanderson J. Residual Solvent Analysis in Hemp Consumer Products Using Headspace GC/MS. Application note 5994-5237EN, 2022.
• Whitecotton L. Validating Performance of an Agilent ICP-MS for USP <232>/<233> & ICH Q3D. Application note 5991-8335EN, 2022.