小maldi大用处｜“减肥明星药”司美格鲁肽的生产合成质控 | 岛津分析检测-凯发k8国际首页登录
2023-12-08
导读
2021年6月，诺和诺德公司研发的司美格鲁肽注射液（商品名：wegovy）作为减肥药治疗肥胖症在美国正式获批。由于其出色的减肥效果及良好的安全性[1-2]，司美格鲁肽很快风靡全球，成为2022年销售额最高的多肽药物。据悉，司美格鲁肽在中国的核心专利将于2026年3月到期，国内已有多家企业竞相开始司美格鲁肽仿制药的研发。在司美格鲁肽的合成过程中，合成前体、合成中间体、终产物的分子量、纯度以及杂质组成情况的确认是关键的质量控制环节，基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱（maldi-tof ms）因其分析速度快、结果简单直观、分析质量范围宽、操作简便等特点，非常适合多肽药物分子量及杂质分析。
司美格鲁肽合成过程
司美格鲁肽（semaglutide，又叫索马鲁肽）由31个氨基酸组成，通常按照半重组法进行合成，先经酿酒酵母重组表达获得glp-1类似物前体分子，再对glp-1骨架第26位的赖氨酸连进行修饰，然后将其与包含非蛋白氨基酸的n端氨基酸突出端进行偶联，获得最终产物。
小maldi大用处 maldi-8030
maldi-8030是一款体积紧凑的台式双极性maldi-tof 质谱仪，在线性模式下与传统大型maldi-tof质谱仪具有同等性能。通过采用200 hz固态激光器以及在保持检测部位真空度的情况下更换样品靶板（加载锁定室），可进行快速检测。除配备全自动离子源清洗装置外，还采用无油隔膜泵设计，维护少、简单易用，分子量检测范围宽，适合maldi源下各类样品的分子量检测及杂质分析。
台式maldi-tof质谱仪maldi-8030
maldi-tof ms分析多肽药物分子量及杂质的方案特点：
软电离技术，质谱图中以单电荷峰为主，图谱简单，易于解析
分析质量范围宽，从几十到几十万道尔顿均可分析
分析速度快，5-10秒可分析一个样品，能够进行高通量检测
灵敏度高，所需样品量较少，样品量低至amol级
前处理简单，无需液相分离。
药物测试案例分享
司美格鲁肽合成中间体及制剂分子量检测结果
glp-1类似物前体分子
由酵母重组表达的glp-1类似物前体分子应用maldi-8030检测到m/z 3176.23的离子峰，与[m h] 理论值m/z 3176.52相符，图谱上未观测到明显杂质，样品纯度较好。
酵母重组表达的glp-1类似物前体分子的质谱图
前体分子衍生物
前体分子衍生物样品检测到前体分子（m/z 3176.28）、前体分子衍生物（m/z 3891.99）以及合成副产物（m/z 3275.49、m/z 3354.49等）的质谱峰，表明肽段修饰成功，但反应不完全。
前体分子衍生物的质谱图
偶联后终产物
前体分子衍生物与n端氨基酸突出端偶联后的产物检测到m/z 3892.54与m/z 4114.66的离子峰，分别对应前体分子衍生物与偶联后司美格鲁肽目标产物，表明肽段偶联成功，但含较多副产物。
偶联后终产物的质谱图
司美格鲁肽制剂
司美格鲁肽制剂应用mladi-8030检测到m/z 4114.38、m/z 2057.88、m/z 8228.42的离子峰，分别对应化合物的[m h] 、[m 2h]2 与[2m h] 形式，药物纯度较好。
市售司美格鲁肽注射液的质谱图
结语
应用台式基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱maldi-8030对司美格鲁肽在研合成中间体、制剂产品进行分子量及杂质检测，无需液相分离以及复杂的解卷积等数据分析操作，分析速度快，结果简单、直观，通过质谱图中信号离子的质荷比的大小与分布，可快速确认多肽的精确分子量、合成效果及杂质组成情况，为多肽药物合成的质量控制、生产工艺的优化与调整提供参考与依据。
参考文献
1、mark m smits, daniël h van raalte. safety of semaglutide. front endocrinol (lausanne). 2021 jul 7:12:645563.
2、john w, rachel b, salvatore c, et al. once-weekly semaglutide in adults with overweight or obesity. n engl j med. 2021 mar 18;384(11):989-1002.