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AAA · Seleção de técnicas ortogonais B01-5a

Análise da composição de aminoácidos: quantificação, controle da hidrólise e verificação de peptídeos

Por QuickgenePublicado em 8 min de leitura

Resumo

Este artigo explica como interpretar a análise da composição de aminoácidos (AAA) a partir da recuperação na hidrólise, da calibração individual e da normalização por resíduos de referência. O acetato de octreotida é usado para ilustrar as razões de composição e a verificação do treoninol. O artigo também descreve como a AAA, o mapeamento peptídico, a espectrometria de massas e a análise quiral se complementam.

Palavras-chave: composição de aminoácidos, hidrólise ácida, AQC, normalização por resíduos de referência, acetato de octreotida

1. O que a análise de aminoácidos pode determinar

A análise da composição de aminoácidos (AAA) hidrolisa proteínas ou peptídeos e mede os aminoácidos livres que são liberados. A calibração individual permite quantificar cada aminoácido medido. Se a quantidade molar de moléculas da amostra também for conhecida de forma confiável, é possível calcular os mols de cada resíduo por mol de molécula.

O método pode ser usado para verificar a composição esperada e fornecer uma base quantitativa independente ao estabelecer um valor de referência para o teor proteico. Composição, sequência e configuração respondem a perguntas diferentes. O relatório deve informar quais resíduos a hidrólise abrange e qual denominador foi usado.

2. Hidrólise, derivatização e separação

A hidrólise libera os resíduos. A medição pode ser feita por derivatização pré-coluna, por exemplo com o reagente fluorescente AQC, seguida de cromatografia líquida em fase reversa. Outra opção é a separação por troca iônica seguida de derivatização pós-coluna com ninidrina. A escolha da abordagem depende dos resíduos de interesse, da instrumentação e dos requisitos aplicáveis ao produto.

No desenvolvimento do método, verifique separadamente a liberação e a degradação durante a hidrólise, a estabilidade da resposta de derivatização, a resolução cromatográfica e a calibração. Uma boa derivatização ou separação não recupera os resíduos perdidos na hidrólise.

01
Hidrólise
6 mol/L HCl · 110 °C · 24 h
Liberação e degradação
02
Derivatização
AQC
Controle da resposta
03
Separação e medição
Calibração individual

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Figura 1 Três etapas da análise da composição de aminoácidosEsquema do processo, sem dados experimentais. Para obter resultados comparáveis, controle separadamente a recuperação na hidrólise, a resposta de derivatização e a separação cromatográfica.

3. Como o tempo de hidrólise afeta a recuperação

O uso de ácido clorídrico a 6 mol/L, a 110 °C por 24 horas, pode servir como ponto de partida para a hidrólise ácida convencional. Algumas ligações peptídicas que envolvem valina ou isoleucina são hidrolisadas mais lentamente, enquanto a serina e a treonina se degradam com o prolongamento do tratamento. Para resíduos críticos, pode-se avaliar uma série de tempos até atingir um platô de liberação ou, com dados suficientes, estimar por extrapolação a quantidade inicial dos resíduos lábeis.

A hidrólise convencional com HCl não é adequada para quantificar diretamente o triptofano. Se esse resíduo for de interesse, pode-se avaliar a hidrólise alcalina ou a hidrólise ácida em condições protetoras apropriadas. Para cisteína e metionina, conforme o objetivo do método, pode-se considerar uma oxidação prévia com ácido perfórmico e medir depois o ácido cisteico e a metionina sulfona, respectivamente. Registre as condições de hidrólise e o tratamento dado à recuperação.

Recuperação ● Liberação lenta (Val / Ile) ● Resíduos lábeis (Ser / Thr)
24 h, como exemplo
100%85%70% 0 h12 h24 h36 h48 h
Tempo de hidrólise

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Figura 2 Dois efeitos do tempo de hidrólise na recuperaçãoTendências ilustrativas, sem dados experimentais. O eixo vertical começa em 70%. As curvas e sua interseção ilustram tendências opostas. As 24 horas são um exemplo. Determine a faixa de trabalho usando uma série de tempos de hidrólise da amostra de interesse.

4. Definir o denominador antes de interpretar os resultados

Quantificação absoluta. Calcule a quantidade molar de cada resíduo com uma estratégia apropriada de padrões externos ou internos. Divida o resultado pela quantidade molar de moléculas determinada de forma independente. Informe a razão molar entre resíduo e molécula, a recuperação na hidrólise e o fundamento de qualquer correção.

Normalização por resíduos de referência. Use a quantidade calibrada dos resíduos selecionados e a contagem teórica desses resíduos para definir uma unidade de normalização. Os demais resíduos são comparados com essa unidade. A razão depende da recuperação e da exatidão da quantificação dos resíduos de referência.

Normalização pela área do pico. Os fatores de resposta e as perdas durante a hidrólise variam entre os resíduos. A fração da área de um pico em relação à área total não pode ser interpretada diretamente como percentual molar, percentual em massa ou razão entre resíduos.

01
Quantificação absoluta
Mols de resíduo por mol de molécula
02
Normalização por referência
(Phe + Lys) ÷ 3
Unidade baseada nos resíduos de referência
03
Normalização pela área
A fração de área não é uma razão de resíduos

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Figura 3 Quantificação absoluta e normalização por referência ou pela área do picoEsquema de cálculo, sem dados experimentais. O divisor 3 da coluna central é a soma das contagens teóricas dos resíduos Phe e Lys no acetato de octreotida.

5. Verificação da composição do acetato de octreotida

A monografia do acetato de octreotida da Parte II da Farmacopeia Chinesa de 2025 estabelece uma oxidação prévia seguida de hidrólise ácida. Um terço da soma das quantidades molares medidas de Phe e Lys corresponde a uma unidade de normalização. A octreotida contém, teoricamente, 2 resíduos de Phe e 1 de Lys. Essa referência é usada para calcular as razões relativas dos demais resíduos.

A Thr da posição 6 é incluída na razão de treonina. Na posição 8, o L-treoninol é um aminoálcool terminal e é verificado separadamente em um ensaio qualitativo, conforme a monografia. Sua detecção fornece evidência sobre a estrutura terminal. Isoladamente, ela não estabelece a posição da ligação, a integridade ou a configuração.

01
Oxidação prévia
30% H₂O₂ : HCOOH = 1 : 9
100 μL · 4 h
Banho de gelo e secagem a vácuo
02
Hidrólise ácida
100 μL · 6 mol/L HCl
110 °C · 24 h
Selar sob nitrogênio e diluir até 0.5 mg/mL
03
Derivatização e separação
Por exemplo AQC
Treoninol: verificação qualitativa separada
04
Razões normalizadas
(Phe + Lys) ÷ 3
Phe: 2 · Lys: 1
Limites da monografia
Cys 1.7–2.3 · Thr 0.8–1.2 · Phe 1.8–2.2 · Lys 0.9–1.1

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Figura 4 Verificação da composição do acetato de octreotidaEsquema do ensaio da monografia, sem dados experimentais. As condições e os limites correspondem à monografia de acetato de octreotida da Parte II da Farmacopeia Chinesa de 2025. Para a execução, consulte a norma vigente do produto.

6. Validação do método, farmacopeias e revisão de dados

A validação deve avaliar, conforme o uso pretendido, seletividade, exatidão, precisão, resposta e faixa reportável. Considere também o tempo de hidrólise, o intervalo entre a derivatização e a injeção e a estabilidade da amostra e dos derivados. A adição de aminoácidos livres permite verificar a etapa de medição. Para avaliar a liberação e a recuperação durante a hidrólise, são necessários controles de processo ou materiais de referência apropriados. A exatidão também pode ser avaliada por comparação com um método ortogonal de exatidão conhecida.

A Parte IV da Farmacopeia Chinesa de 2025 inclui o capítulo geral 9120. A USP ⟨1052⟩ indica a harmonização com os capítulos correspondentes da Farmacopeia Europeia e da Farmacopeia Japonesa e identifica os trechos não harmonizados. As abordagens usuais de hidrólise podem orientar o desenvolvimento do método. Sua aplicabilidade, seu uso na liberação de lotes e a necessidade de verificar ou validar o método, ou de demonstrar equivalência, dependem da norma vigente do produto, dos compromissos regulatórios e do procedimento utilizado.

Para a revisão de dados, mantenha as curvas de calibração, os brancos, os controles de processo, os resultados de adequação do sistema e os registros de integração. O relatório deve descrever a calibração da resposta, os resíduos quantificáveis, o critério de identificação dos picos, o tratamento de anomalias e o denominador usado para normalizar.

7. Complementaridade com mapeamento peptídico, espectrometria de massas e análise quiral

A composição de aminoácidos e a massa molecular intacta permitem avaliar a concordância com a composição de resíduos e a massa esperadas, respectivamente. Os fragmentos peptídicos teóricos são deduzidos da sequência conhecida e das regras de clivagem usadas. A cobertura real da sequência é determinada por mapeamento peptídico ou pela correspondência de fragmentos por LC–MS. A AAA convencional não quiral geralmente não distingue os enantiômeros D e L. Se a configuração for relevante, selecione um método quiral apropriado.

Este artigo destina-se à divulgação técnica. Os ensaios e limites de cada produto devem seguir a farmacopeia vigente aplicável ou a norma aprovada.

Referências

Farmacopeias, guias e documentação estrutural

  1. Farmacopeia Chinesa de 2025, Parte IV, capítulo geral 9120, e Parte II, monografia de acetato de octreotida.
  2. USP ⟨1052⟩, análise de aminoácidos. O capítulo correspondente da Farmacopeia Europeia é Ph. Eur. 2.2.56.
  3. USP ⟨1055⟩, mapeamento peptídico.
  4. ICH Q2(R2), validação de procedimentos analíticos.
  5. FDA, documentação estrutural do acetato de octreotida.
  6. Fountoulakis e Lahm, hidrólise de proteínas e análise da composição de aminoácidos.