Определение полисорбата 80 в биофармацевтических препаратах с помощью оптимизированной колориметрической методики

Objectives. We hereby describe an improvement of a previously developed quantification technique for polysorbate 80 in biopharmaceutical formulations (darbepoetin alfa and eculizumab) and report the validation of the new approach.Methods. Polysorbate was isolated from analyte samples by protein precipitation using an organic solvent, followed by supernatant evaporation in vacuum. Polysorbate was derivatized using a ferric thiocyanate reagent and extracted into an organic phase; the relevant optical density measurements were performed.Results. We established the optimal conditions for each step of the analysis procedure. The accuracy was 97–102% in the tested analytical range, the relative standard deviation did not exceed 5%, and the limit of quantification was 0.01 mg/mL.Conclusions. The reported approach is highly sensitive; polysorbate isolation and quantification do not depend on the matrix or, most importantly, the protein.Цели. В данной работе была усовершенствована ранее разработанная методика определения полисорбата 80 в биотехнологических препаратах (дарбэпоэтин альфа, экулизумаб), а также проведена ее валидация.Методы. Полисорбат извлекали из пробы осаждением белка органическим растворителем, затем выпаривали супернатант в вакууме. Полисорбат дериватизировали оптимизированным железо–тиоцианатным реагентом; дериват экстрагировали в слой органического растворителя и измеряли оптическую плотность.Результаты. Были установлены оптимальные условия для каждой стадии методики. Правильность находится в диапазоне степени извлечения 97–102%, относительное стандартное отклонение составляет не более 5%, предел количественного определения методики 0.01 мг/мл.Выводы. Представленная методика имеет высокую чувствительность. Извлечение и определение полисорбата не зависят от матрикса пробы – прежде всего, от присутствующего белка

Методика ВЭЖХ для определения полисорбата 80 в препаратах рекомбинантных терапевтических белков

Objectives. Polysorbate 80 (PS80) quantification in biopharmaceutical products has always been challenging owing to its minute content, absorption to the protein backbone, lack of specific chromophoric PS80 groups, and heterogenic nature. This work is aimed at developing an express method for PS80 analysis in biopharmaceutical products using hydrolysis and subsequent highperformance liquid chromatography analysis with ultraviolet detection that does not consume substantial amounts of sample (≥35 μL).Methods. Five therapeutic protein formulations were chosen as model proteins. Alkaline hydrolysis formulation was applied, without protein precipitation and with a range of precipitation techniques to remove protein from the test solution and hydrolyze PS80, to free fatty acids. The obtained hydrolysate was analyzed using reverse-phase high-performance liquid chromatography.Results. As a result of the high protein content of monoclonal antibody formulations, preliminary protein removal was required, which was achieved by precipitation with organic solvents. A specific precipitant ethanol–isopropanol mixture (1:1 volumetric ratio) was developed to efficiently remove antibodies while keeping PS80 in the solution. The PS80 quantification method was developed for monoclonal antibody drugs. For three monoclonal antibody drug products (adalimumab, infliximab, and eculizumab), method validation was performed according to the International Council for Harmonization of Technical Requirements for Pharmaceuticals for Human Use, the United States Pharmacopeia, and the State Pharmacopeia of the Russian Federation guidelines.Conclusions. The optimal assay conditions for each group of recombinant monoclonal antibody substances were chosen. Protein precipitation with ethanol or ethanol–isopropanol mixtures before hydrolysis was introduced, allowing for a substantial reduction of sample to 35 μL or even less if PS80 content is higher than 0.05 mg/mL. Accelerated hydrolysis (90 min) is preferable to slow hydrolysis (4–18 h). Method validation for protein products such as adalimumab, infliximab, and eculizumab was demonstrated for the first time. Both methods were validated for each drug product. The coefficients of variation for method specificity and high precision were ≤6.0% for 3 analyses. The accuracy of the methods ranged from 96% to 109% for all of the tested drug products.Цели. Определение полисорбата 80 в препаратах терапевтических рекомбинантных белков всегда являлось трудной задачей, ввиду низкого содержания, гетерогенной природы, присутствия белка в препарате, а также отсутствия хромофорных групп у данного аналита. Целью данной работы являлась разработка экспрессной и экономичной методики определения полисорбата 80 в препаратах рекомбинантных моноклональных антител с использованием гидролиза с последующим определением высвобожденной олеиновой кислоты методом высокоэффективной жидкостной хроматографии (ВЭЖХ) с УФ детектированием.Методы. В качестве модельных образцов выбраны пять терапевтических рекомбинантных белков. Использован щелочной гидролиз без удаления белка и с его удалением различными способами осаждения для выделения свободных жирных кислот. Полученный гидролизат проанализирован методом ВЭЖХ.Результаты. Для субстанций моноклональных антител, ввиду высокого содержания белка, требовалось его удаление. В качестве наиболее простого способа удаления выбрана денатурация и последующая преципитация белка, что достигалось путем осаждения антитела органическим растворителем. Был выбран универсальный осадитель (смесь этанола и изопропанола в объемном соотношении 1:1), использование которого позволяло эффективно удалять моноклональное антитело, но в то же время не допускать потерь полисорбата 80. Была разработана экспрессная методика определения полисорбата 80 для субстанций моноклональных антител. Методика определения полисорбата 80 валидирована согласно требованиям International Council for Harmonisation, United States Pharmacopeia и Государственной фармакопеи Российской Федерации.Выводы. Были проведены испытания условий пробоподготовки для моноклональных антител. Впервые было внедрено осаждение белка этанолом или смесью этанол-изопропанол перед проведением гидролиза и анализом полисорбата 80. Это позволило значительно уменьшить требуемое количество образца для анализа – до 35 мкл, при концентрации полисорбата 80 – 0.05 мг/мл или еще меньше при его большем содержании. Ускоренный гидролиз полисорбата 80 в течение 90 мин является более предпочтительным при проведении анализа в сравнении с продолжительным гидролизом в течение 4–18 ч, описанным в литературе. Впервые была проведена валидация методики пробоподготовки и анализа для моноклональных антител адалимумаб, экулизумаб и инфликсимаб. Высокая прецизионность методики (среднеквадратичное отклонение ≤6.0%), специфичность и удовлетворительные значения правильности (фактор отклика от 96 до 109%), говорят о пригодности методики для определения полисорбата 80 в лекарственных средствах на основе рекомбинантных моноклональных антител

METHOD OF FLUORIMETRIC DETERMINATION OF POTASSIUM CYANATE IN CARBAMYLATED DARBEPOIETIN ALPHA DRUG SUBSTANCE

Method of determination of potassium cyanate in carbamylated darbepoietin alpha drug substance was developed. The method is based on derivatization of cyanate by methyl ester of anthranilic acid followed by formation bicyclic derivative (1-H,3-H-quinazolinedione), which is able to fluorescence. Application of this method to determine potassium cyanate in protein drugs was investigated. Interference of excipients on this method was evaluated. The validation was performed: specificity, linearity, accuracy, precision, limit of quantitication

DETERMINATION OF POLYSORBATES BY SPECTROPHOTOMETRY IN DRUGS BASED ON RECOMBINANT PROTEINS

Method of determination of polysorbate 20 and polysorbate 80 in recombinant protein drugs based on spectrophotometry has been designed. Isolation of polysorbate from solution is carried out by solid phase extraction followed by elution of polysorbate with acetonitrile. Acetonitrile solution is evaporated and then polysorbate is derivatized with ferrous-thiocyanate reagent. Obtained derivative is extracted into organic phase and optical density is measured. The most optimal conditions of derivatization, extraction into organic phase and measurment was chosen. The validation was performed: specificity, linearity, accuracy, precision, robustness, limit of quantification

Quantification of polysorbate 80 in biopharmaceutical formulations implementing an optimized colorimetric approach

Objectives. We hereby describe an improvement of a previously developed quantification technique for polysorbate 80 in biopharmaceutical formulations (darbepoetin alfa and eculizumab) and report the validation of the new approach.Methods. Polysorbate was isolated from analyte samples by protein precipitation using an organic solvent, followed by supernatant evaporation in vacuum. Polysorbate was derivatized using a ferric thiocyanate reagent and extracted into an organic phase; the relevant optical density measurements were performed.Results. We established the optimal conditions for each step of the analysis procedure. The accuracy was 97–102% in the tested analytical range, the relative standard deviation did not exceed 5%, and the limit of quantification was 0.01 mg/mL.Conclusions. The reported approach is highly sensitive; polysorbate isolation and quantification do not depend on the matrix or, most importantly, the protein

Разработка и валидация метода определения специфической активности рекомбинантного моноклонального антитела экулизумаб

Objectives. Developing reliable and accurate analytical methods is necessary for comparative pharmaceutical analysis using physicochemical, biological (in vitro), preclinical, and clinical trials. The main objective of this study was to develop and validate an in vitro method for determining the specific activity of the recombinant monoclonal antibody eculizumab.Methods. The method of indirect enzyme immunoassay was used in the study.Results. A method for determining the specific activity of the humanized recombinant monoclonal antibody eculizumab was described and validated for the first time. A comparative evaluation of the specific activity of Soliris® (Alexion Pharmaceuticals Inc., USA), and its biosimilar PRK-001 (Pharmapark, Russia) was performed using the developed method.Conclusions. The similarity of PRK-001 and the original Soliris® in relation to their specific activity, that is, binding to the human complement system C5 protein, was proved. Цели. При подтверждении биоподобности препаратов необходимо создание надежных и точных аналитических методов сравнительных исследований для доказательства схожести препаратов по результатам физико-химических, биологических (in vitro), доклинических и клинических испытаний. Основной задачей настоящей работы является разработка и валидация метода определения специфической активности рекомбинантного моноклонального антитела экулизумаб. Методы. В работе использован метод непрямого иммуноферментного анализа. Результаты. Впервые разработан метод определения специфической активности гуманизированного рекомбинантного моноклонального антитела экулизумаб и проведена его валидация. С использованием разработанного метода проведена сравнительная оценка специфической активности оригинального препарата Солирис® (Alexion Pharmaceuticals Inc., USA) и его биоаналога PRK-001 (ООО «Фармапарк», Россия). Выводы. Доказана биоаналогичность препаратов Солирис® и PRK-001 в отношении их специфической активности.