安捷伦 GC/MS 赋能诺泰诺和多肽药物手性氨基酸异构体检测

2026-07-08 16:44:36, 安捷伦科技安捷伦科技（中国）有限公司

多肽药物中差向肽杂质的挑战

多肽药物在合成起始物料中可能引入手性杂质，合成过程中的外消旋作用以及运输储存条件，均会产生 D 型异构化氨基酸，进而形成差向肽杂质。这类杂质的色谱行为往往与主成分非常接近，鉴定与分离难度极大。D-型与 L-型异构体的准确定量，一直是多肽分析领域公认的技术难点。

法规硬性要求

国家药监局药审中心《化学合成多肽药物药学研究技术指导原则（试行）》明确指出：应"采用相应检测手段测定每个氨基酸手性异构体的含量，判断出肽链中易发生消旋的氨基酸，进一步制备相应的异构体杂质对照品进行针对性研究"^[1]。此外，FDA《ANDAs for Certain Highly Purified Synthetic Peptide Drug Products That Refer to Listed Drugs of rDNA Origin Guidance for Industry》强调：原料药中含量达到或超过 0.10% 的每个肽相关杂质均需进行鉴定^[2]。

传统检测方法要么灵敏度不足，无法检出微量差向肽杂质；要么前处理繁琐，数据重现性差。低水平差向肽杂质的表征与定量检测，始终是多肽药物分析中最具挑战性的任务之一。

现在，解决方案来了！

基于安捷伦 GC/MS 平台，诺泰诺和研究团队根据已发表文献，成功建立了一套高准确度、高灵敏度的 GC/MS 法用于多肽中氨基酸异构体检测。该技术路线采用酸水解法将多肽水解为游离氨基酸，参考游离氨基酸两步衍生方法（酯化+酰化）^[3]，提高衍生物的挥发性。衍生后产物经手性色谱柱分离（气相色谱 GC）及质谱检测（SIM 模式），准确定量多肽药物中 D 型氨基酸比例。衍生化反应机理如下图 1 所示。

图 1. 醇类与三氟乙酸酐分别进行酯化和酰化两步衍生化方法^[3]

该解决方案采用安捷伦 8890-5977B GC/MS，该仪器秉承了安捷伦 GC/MS 产品一贯的优良品质，特殊的 Extractor 离子源实现更高灵敏度检测，稳定性耐用性得到了广大客户的认可。

核心技术亮点——

看得见的准确，测得出的极致

1. 创新样品处理：氘代水解+SIM 质谱，降低样品处理过程中外消旋干扰

在水解过程中，酸性环境会导致氨基酸发生不同程度的外消旋化，从而影响对映体准确定量。该方案创新性地采用 DCl/D₂O 氘代水解策略：在完全氘化环境中，发生外消旋的氨基酸手性碳（α-C）上会标记一个氘原子（分子量增加 1 Da）。通过质谱 SIM 模式选择离子，即可清晰区分水解过程中产生的 D-氨基酸与样品中原始存在的 D-氨基酸。解决了水解引入的外消旋假阳性问题，确保检出的 D-氨基酸真正来自样品本身。

以谷氨酸为例：

图 2. 衍生后谷氨酸主要特征碎片离子。A：谷氨酸未水解；B:谷氨酸经 2HCl 处理；C 质谱匹配图。

2. 微量杂质，精准定量

该方案系统优化了衍生化策略、手性色谱柱类型及 GC/MS 仪器参数，成功开发出常见氨基酸的定量限（LOQ）为 0.05%（相对于序列中对应 L-氨基酸的含量）的方法。即使是原研药中低于 0.1% 的极微量异构体杂质，也能精准定量，满足 FDA 对肽相关杂质 0.10% 鉴定限的监管要求。

安捷伦 J&W CP-Chirasil Val 色谱柱专为分离光学活性化合物而设计，尤其适用于氨基酸分析。该色谱柱具有比其他固定相更低的流失水平，最高使用温度为 200 °C，可实现等温洗脱和程序升温洗脱。同时提供两种对映体固定相。在 Chirasil-L-Val 色谱柱上，D-氨基酸比 L-氨基酸更快洗脱，而在 Chirasil-D-Val 色谱柱上，洗脱顺序则相反。这尤其适用于测定化合物的光学纯度。选择的色谱柱可使微量组分在主要对映体之前洗脱，可以获得最低的检测限。

3. 优异分离度

通过优化的温度程序和色谱柱系统，我们实现了多种常见手性氨基酸对的基线分离，分离度 R > 1.5，典型色谱图如下图 3 所示。

图 3. 手性氨基酸（Ala, Val, Ile, Ser, Cys, Met, Tyr, Trp, Thr, Pro, Leu, Asp, Glu, Phe, Lys）的 GC/MS 分离叠加图谱

4. 覆盖面广——常见氨基酸对映体杂质

该检测方法可准确、高灵敏地定量 Ala, Val, Ile, Ser, Cys, Met, Tyr, Trp, Thr, Pro, Leu, Asp, Glu, Phe, Lys 氨基酸对映异构体含量。常见氨基酸异构体检测方法已参考 2025 版中国药典、ICHQ2R2 完成全套分析方法学验证。

成功案例与项目经验

该解决方案已协助多家国内外企业完成原料药及制剂的 IND、NDA 阶段方法开发、全验证及多批次检测。该方案不仅适用于多肽药物，还可拓展至：

生物样本（血浆、尿液等）中 D-型氨基酸代谢组学分析

功能食品/特医食品中 D-型氨基酸污染筛查

手性药物起始物料及中间体质控

方案核心亮点——

数据合规，直达注册

在药物研发、工艺开发、质量研究及注册申报过程中，监管机构不仅关注检测结果本身，更关注数据是否真实、完整以及可追溯。诺泰诺和基于安捷伦 OpenLab CDS 数据管理平台，构建了符合 ALCOA+ 原则的数据完整性管理体系，为客户提供从样品检测到注册申报的一站式合规解决方案。

全生命周期审计追踪（Audit Trail）

OpenLab CDS 具备符合 FDA 21 CFR Part 11 要求的审计追踪功能，可自动记录和保存系统中的所有关键操作。

FDA 21 CFR Part 11 及全球法规合规支持

系统支持电子记录管理、电子签名审批、数据版本控制及审计追踪审查，为 IND、NDA 以及国际注册申报提供法规合规保障。

多层级权限管理与职责分离

OpenLab CDS 采用基于角色（Role-Based Access Control，RBAC）的权限管理机制，可根据实验室组织架构设置，不同角色拥有独立权限范围，关键操作需授权执行，避免未经授权的数据修改，实现职责分离，降低数据完整性风险。

数据安全与集中化管理

依托 OpenLab CDS Client/Server 架构，所有原始数据、方法文件和审计记录均可集中存储于服务器，对于药物全生命周期管理及监管检查准备具有重要价值。

从研发到注册的整体合规解决方案

区别于单纯提供检测服务，诺泰诺和联合安捷伦打造的是“分析平台+数据管理平台+法规合规体系”三位一体解决方案。

基于安捷伦 GC/MS 平台的差向肽检测数据，从数据采集、处理、审核到归档全过程均处于受控状态，可满足药物研发、工艺验证、稳定性研究以及 IND/NDA 申报的数据完整性要求。这意味着客户获得的不仅是一份检测报告，更是一套符合国际监管要求、可经受 FDA 及 NMPA 现场核查的数据资产，从而有效降低注册风险，加速项目申报进程。

服务与合作——我们期待为您赋能

安捷伦 GC/MS 赋能多肽药物手性氨基酸异构体检测，诺泰诺和开发的该解决方案可广泛应用于以下领域：

多肽药物质量控制：客户多肽原料药和制剂产品中差向肽杂质、D-型氨基酸含量检测方法开发、验证以及样品检测；

生物样本分析：体液（血浆/尿液）中 D-型氨基酸代谢组学差异研究；

食品/保健品检测：D-型氨基酸污染分析、特医食品成分验证；

定制化方法开发：新型氨基酸衍生物或非天然氨基酸的手性杂质分离及定量。

如有产品和技术问题咨询，请联系

安捷伦技术热线 400-820-3278

参考文献

[1] 国家药品监督管理局药品审评中心《化学合成多肽药物药学研究技术指导原则（试行）》. 2023 年 2 月.

[2] U.S. Food & Drug Administration. Guidance for Industry: ANDAs for Certain Highly Purified Synthetic Peptide Drug Products That Refer to Listed Drugs of rDNA Origin Guidance for Industry. May 2021.

[3] 林洁虹, 尹红锐, 邵泓, 陈钢, 林梅. 基于多步衍生化的 GC-MS 法测定胸腺法新中 D 型氨基酸 [J]. 药学学报, 2020, 55(10): 2435-2441.

关于诺泰诺和

诺泰诺和专注于多肽、寡核苷酸及偶联药物的定制研发生产，业务覆盖临床前样品制备、原料药与制剂工艺开发、分析检测及 GMP 生产，全流程符合国内外法规要求。依托 CRDMO 全流程能力，公司为客户提供快捷、高效、专业、灵活的解决方案，助力药物从早期研发顺利推进至商业化生产。

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