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導讀

2021年6月，諾和諾德公司研發的司美格魯肽注射液（商品名：Wegovy）作為減肥藥治療肥胖癥在美國正式獲批。由于其出色的減肥效果及良好的安全性[1-2]，司美格魯肽很快風靡全球，成為2022年銷售額最高的多肽藥物。據悉，司美格魯肽在中國的核心專利將于2026年3月到期，國內已有多家企業競相開始司美格魯肽仿制藥的研發。在司美格魯肽的合成過程中，合成前體、合成中間體、終產物的分子量、純度以及雜質組成情況的確認是關鍵的質量控制環節，基質輔助激光解吸電離飛行時間質譜（MALDI-TOF MS）因其分析速度快、結果簡單直觀、分析質量范圍寬、操作簡便等特點，非常適合多肽藥物分子量及雜質分析。

司美格魯肽合成過程

司美格魯肽（Semaglutide，又叫索馬魯肽）由31個氨基酸組成，通常按照半重組法進行合成，先經釀酒酵母重組表達獲得GLP-1類似物前體分子，再對GLP-1骨架第26位的賴氨酸連進行修飾，然后將其與包含非蛋白氨基酸的N端氨基酸突出端進行偶聯，獲得最終產物。

小MALDI大用處 MALDI-8030

MALDI-8030是一款體積緊湊的臺式雙極性MALDI-TOF 質譜儀，在線性模式下與傳統大型MALDI-TOF質譜儀具有同等性能。通過采用200 Hz固態激光器以及在保持檢測部位真空度的情況下更換樣品靶板（加載鎖定室），可進行快速檢測。除配備全自動離子源清洗裝置外，還采用無油隔膜泵設計，維護少、簡單易用，分子量檢測范圍寬，適合MALDI源下各類樣品的分子量檢測及雜質分析。

臺式MALDI-TOF質譜儀MALDI-8030

MALDI-TOF MS分析多肽藥物分子量及雜質的方案特點：

l                      軟電離技術，質譜圖中以單電荷峰為主，圖譜簡單，易于解析

l                      分析質量范圍寬，從幾十到幾十萬道爾頓均可分析

l                      分析速度快，5-10秒可分析一個樣品，能夠進行高通量檢測

l                      靈敏度高，所需樣品量較少，樣品量低至amol級

l                      前處理簡單，無需液相分離。

藥物測試案例分享

司美格魯肽合成中間體及制劑分子量檢測結果

u                      GLP-1類似物前體分子

由酵母重組表達的GLP-1類似物前體分子應用MALDI-8030檢測到m/z 3176.23的離子峰，與[M+H]+理論值m/z 3176.52相符，圖譜上未觀測到明顯雜質，樣品純度較好。

酵母重組表達的GLP-1類似物前體分子的質譜圖

u                      前體分子衍生物

前體分子衍生物樣品檢測到前體分子（m/z 3176.28）、前體分子衍生物（m/z 3891.99）以及合成副產物（m/z 3275.49、m/z 3354.49等）的質譜峰，表明肽段修飾成功，但反應不完全。

前體分子衍生物的質譜圖

u                      偶聯后終產物

前體分子衍生物與N端氨基酸突出端偶聯后的產物檢測到m/z 3892.54與m/z 4114.66的離子峰，分別對應前體分子衍生物與偶聯后司美格魯肽目標產物，表明肽段偶聯成功，但含較多副產物。

偶聯后終產物的質譜圖

u                      司美格魯肽制劑

司美格魯肽制劑應用MLADI-8030檢測到m/z 4114.38、m/z 2057.88、m/z 8228.42的離子峰，分別對應化合物的[M+H]+、[M+2H]2+與[2M+H]+形式，藥物純度較好。

市售司美格魯肽注射液的質譜圖

結語

應用臺式基質輔助激光解吸電離飛行時間質譜MALDI-8030對司美格魯肽在研合成中間體、制劑產品進行分子量及雜質檢測，無需液相分離以及復雜的解卷積等數據分析操作，分析速度快，結果簡單、直觀，通過質譜圖中信號離子的質荷比的大小與分布，可快速確認多肽的精確分子量、合成效果及雜質組成情況，為多肽藥物合成的質量控制、生產工藝的優化與調整提供參考與依據。

參考文獻

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.

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