如何通过高效液相色谱法(HPLC)分析司美格鲁肽的氨基酸组成?

2026-05-28

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司美格鲁肽是一种新型长效胰高糖素样肽-1受体激动剂(GLP-1RA),由17种31个氨基酸组成。其结构与天然人胰高糖素样肽-1(GLP-1)相似,氨基酸序列同源性高达94%。该药主要用于治疗2型糖尿病及其相关并发症,同时在减重和心血管疾病预防领域也展现出广阔的应用前景。目前,欧盟已批准其用于降低伴有心血管疾病的超重/肥胖成人患者发生心脏病、中风甚至癌症的风险。在减重领域,司美格鲁肽同样表现优异,可显著降低患者主要不良心血管事件(包括心血管死亡、非致死性心肌梗死等)的风险。

图1. 司美格鲁肽化合物信息

在化学合成多肽药物的药物研究中,氨基酸组成及比例分析是重要的质量控制项目之一。氨基酸组成分析是鉴定多肽/蛋白质药物的有效方法。特定的多肽/蛋白质由特定的氨基酸组成,测定各氨基酸的含量是控制产品质量的有效手段。

图2. 司美格鲁肽分子结构图

根据指导原则,对司美格鲁肽样品分别进行盐酸水解和氢氧化钠水解处理。结合BIKAI OPA-FMOC自动柱前自动衍生氨基酸分析技术,可测定司美格鲁肽的氨基酸组成,并将测定结果与产品预期的氨基酸组成及比例进行对比分析。

1. 设备:

BIKAI 1511高效液相色谱系统(四元泵-P40、自动进样器-A10CV、紫外检测器-D10、柱温箱-C10V2)

2. 软件:

V5.4.5.3

3. 被测物:

氨基酸混合标准品(天冬氨酸、谷氨酸、丝氨酸、组氨酸、甘氨酸、苏氨酸、精氨酸、丙氨酸、α-氨基异丁酸、酪氨酸、缬氨酸、蛋氨酸、正缬氨酸、色氨酸、苯丙氨酸、异亮氨酸、亮氨酸、赖氨酸、脯氨酸);司美格鲁肽注射液

4. 衍生化试剂:

OPA:称取40 mg邻苯二甲醛,加入3.5 ml硼酸盐缓冲液、0.5 ml乙腈和64 μl 3-巯基丙酸,溶解混匀

FMOC:称取40 mg FMOC,加入8 ml乙腈,溶解混匀

5. 样品水解

盐酸水解:采用6 mol/L HCl进行水解,产生16种氨基酸,谷氨酰胺水解为谷氨酸,色氨酸被破坏。

氢氧化钠水解:采用5 mol/L NaOH进行水解,可得到色氨酸。

6. 色谱条件:

流动相A:0.05 mol/L乙酸钠溶液-三乙胺-四氢呋喃(950:0.14:5,用2%乙酸调节pH至6.8)

流动相B:0.16 mol/L乙酸钠溶液(用2%乙酸调节pH至6.8)-甲醇-乙腈(200:400:400)

洗脱梯度:

组分 浓度 μg/ml 保留时间 RSD (%) 峰面积 RSD (%)
天冬氨酸 111.70 0.18 2.30
谷氨酸 103.70 0.11 2.06
丝氨酸 104.40 0.14 2.31
组氨酸 107.10 0.04 2.77
甘氨酸 106.20 0.06 2.69
苏氨酸 109.20 0.05 2.35
精氨酸 107.30 0.08 2.35
丙氨酸 99.50 0.09 2.31
α-氨基异丁酸 112.40 0.16 2.48
酪氨酸 119.67 0.17 2.26
缬氨酸 112.30 0.15 2.17
蛋氨酸 103.90 0.19 2.13
正缬氨酸 100.00 0.16 2.31
亮氨酸 104.20 0.15 2.04
苯丙氨酸 101.60 0.17 2.29
异亮氨酸 102.90 0.12 2.44
亮氨酸 105.50 0.17 2.02
赖氨酸 104.10 0.17 3.16
脯氨酸 104.00 0.07 6.72

线性:

组分 线性范围 μg/ml 回归方程 r2
天冬氨酸 5.59~111.70 y=2.3672×x+0.0101 0.9998
谷氨酸 5.19~103.70 y=2.2565×x+1.7434 0.9999
丝氨酸 5.22~104.40 y=3.1286×x−1.4178 0.9998
组氨酸 5.36~107.10 y=1.0130×x−0.6022 1.0000
甘氨酸 5.31~106.20 y=3.3898×x−2.0469 0.9999
苏氨酸 4.46~109.20 y=2.6991×x−1.1483 0.9998
精氨酸 5.37~107.30 y=1.9743×x−1.5018 0.9999
丙氨酸 4.98~99.50 y=4.0059×x−2.1168 0.9999
α-氨基异丁酸 5.62~112.40 y=3.1366×x−1.4994 0.9999
酪氨酸 5.98~119.67 y=1.6926×x−1.1088 0.9998
缬氨酸 5.62~112.30 y=3.1900×x−1.8271 0.9999
蛋氨酸 5.20~103.90 y=2.3108×x−1.5256 0.9999
正缬氨酸 5.00~100.00 y=2.9771×x−2.1928 0.9999
亮氨酸 5.21~104.20 y=1.5244×x−2.1811 0.9999
苯丙氨酸 5.08~101.60 y=2.0992×x−0.8944 0.9999
异亮氨酸 5.15~102.90 y=2.6104×x−1.9208 0.9999
亮氨酸 5.28~105.50 y=2.5233×x+0.6652 0.9999
赖氨酸 5.21~104.10 y=1.8628×x−2.8022 0.9996
脯氨酸 5.20~104.00 y=4.7763×x+12.3955 0.9998

样品测试:

组分 理论氨基酸个数 实际测得氨基酸个数
天冬氨酸 1 1
谷氨酸 3+1 4.2
丝氨酸 3 2.8
组氨酸 1 1.1
甘氨酸 4 3.8
苏氨酸 2 1.9
精氨酸 2 2.1
丙氨酸 3 2.7
α-氨基异丁酸 1 0.9
酪氨酸 1 0.9
缬氨酸 2 1.8
蛋氨酸 1 1.0
正缬氨酸 2 2.0
亮氨酸 1 1.0
苯丙氨酸 2 2.1
异亮氨酸 1 1.1

司美格鲁肽样品中共检出十七种氨基酸,与理论氨基酸组成一致。氨基酸比例与理论值的相对误差在10%以内,表明结果准确可靠。

结果图谱:

图3:19种氨基酸对照品图谱

图4:司美格鲁肽酸水解液图谱

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