合成肽及杂质的高效方法开发

合成肽类药物在生产中易产生缺失肽和氧化杂质,这些杂质因结构相似性和保留行为接近,传统色谱方法开发需人工测试多种分离条件,耗时长。岛津方法开发系统和LabSolutions MD方法开发软件的组合,通过“筛选-优化-验证”全流程自动化,实现效率提升。本文以一种合成肽FLP及其相关杂质(5种不同序列:p.A1del、p.A1_E2del、p.A1_K3del、p.A1_D5del、Met(O2))为例,分享如何实现合成肽及杂质的高效方法开发。

方法开发系统
分析条件
色谱系统:Nexera X3 (Method Scouting System方法开发系统)
色谱柱(6根):Shim-pack Scepter C18-120(1.9μm,3.0x100mm);GISS C18(1.9μm,3.0x100mm);Velox SP-C18(1.8μm,3.0x100mm);Scepter C8(1.9μm,3.0x100mm);Scepter Phenyl(1.9μm,3.0x100mm);GIST HP C18-AQ(1.9μm,3.0x100mm)
水相(4种):0.1%三氟乙酸水溶液;0.1%甲酸水溶液;10mmol/L甲酸铵(pH=4)水溶液;10mmol/L乙酸铵(pH=5)水溶液
有机相(3种):乙腈;甲醇;乙腈:甲醇=1:1;
质谱系统:LCMS-2050(其他条件略)
岛津方法开发系统硬件+软件的组合,只需简单5步即可一键创建批处理,通过切换阀实现72组(6×4×3)条件连续自动稳定运行,整套系统会在分析结束之后,自动量化数据并图形化展示所有色谱图,便于使用者快速判定。

智能评分系统:按分离度总分=峰数量×∑各峰分离度自动排名,根据色谱图和评估值快速得出最佳参数。以下是不同色谱柱以及检测条件色谱图及数据评估值:


最佳组合:0.1%甲酸/甲醇 + Scepter C8-120色谱柱 柱温80℃
▶ 考察柱温:色谱图对比:40℃→80℃,p.A1del与FLP分离度显著提升80℃时p.A1del与FLP分离度达峰值,温度梯度验证80℃分离效果最优。

不同柱温80°C(①)、70°C(②)、60°C(③)、50°C(④)、40°C(⑤)的色谱图(0.1%甲酸/甲醇 + Scepter C8-120)
依据初筛结果,LabSolutions MD软件基于AI自动优化,即使是非专业的操作人员依然可以轻松获得类似于专家级别的优化结果:
▶ 梯度条件:初始浓度5%/10%/15% + 梯度时间5/10/15min
▶ 流速:0.5/0.6/0.7 mL/min
▶ 核心结论:初始浓度↑ + 梯度时间↑ → 分离度↑
流速对分离影响较小(详情见下图)

LCMS-2050单四极杆质谱实现精准鉴定:如下可看到杂质Met(O2)、p.A1del、p.A1_E2del、p.A1_K3del和p.A1_D5del的紫外光谱之间的相似性大于0.99,这表明基于紫外光谱的峰跟踪将很难实现。相比之下,LabSolutions MD能够基于LCMS-2050获得的分子量进行峰值跟踪,即使紫外谱图重叠,分子量差异仍可实现精准追踪,轻松识别目标分子和杂质。(结果见下图和下表)

合成肽FLP 及杂质的紫外光谱图

LabSolutions MD提供了可视化的“分离地图”,通过设计空间,选定分离所需的条件要求,系统将自动找到最佳的检测条件(见图A区域),得到肽和杂质有效分离的结果。

▶ 最佳分离结果:初始浓度9% + 梯度时间11.5min + 流速0.6mL/min(点A区域)
▶ 最终色谱图:所有杂质基线分离,总分析时间<7分钟!

最优条件色谱图(6个峰完全分离,主成分与杂质关键分离度为1.63/1.03)
结论
岛津Method Scouting System方法开发系统 + LabSolutions MD方法开发软件 + LCMS-2050单四极杆质谱联用系统,轻松实现超多种色谱条件自动筛选,通过AI驱动梯度优化,质谱分子量精准追踪,颠覆传统,让肽类药物质控方法开发效率高效提升。

岛津Method Scouting System方法开发系统

LabSolutions MD方法开发软件

LCMS-2050单四极杆质谱联用系统
全流程自动化:从条件筛查、流动相配制到数据解析,杜绝人为误差
智能决策系统:分离度评分自动排名、AI梯度优化、设计空间可视化
合规性保障:符合AQbD(质量源于设计)理念
*文中涉及最优,最佳类描述,限于实验组别对比结果。

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