Применение жидкостной хромато-масс-спектрометрии для определения семаглутида в сыворотке крови человека в клинических исследованиях фармакокинетики

Введение. Препараты семаглутида являются важной терапевтической опцией для пациентов, страдающих сахарным диабетом 2-го типа и ожирением, в связи с их высокой эффективностью, а также ожидаемым ростом распространенности данных заболеваний. Соответственно, растет потребность в отечественных аналогах, требующих исследований биоэквивалентности. В настоящей публикации представлен опыт использования тандемной масс-спектрометрии в качестве альтернативы иммуноферментному анализу (ИФА) для количественного определения семаглутида в сыворотке крови в рамках исследования биоэквивалентности.

Цель. Разработать и валидировать методику количественного определения семаглутида в сыворотке крови человека методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с тандемной масс-спектрометрией (ВЭЖХ-МС/МС).

Материалы и методы. Пробоподготовка была основана на осаждении сыворотки крови человека смесью ацетонитрилметанол. В качестве внутреннего стандарта был выбран лираглутид. Подвижная фаза включала 0,3%-ный раствор муравьиной кислоты в воде и ацетонитриле. Неподвижная фаза была представлена хроматографической колонкой Phenomenex Kinetex C18, 100 × 3,0 мм, 5 мкм, 100 Å. Ионизацию семаглутида и лираглутида осуществляли в положительном режиме с помощью электроспрея. Детектирование проводили в режиме мониторинга множественных реакций.

Результаты. Методика продемонстрировала высокую правильность и прецизионность, с показателями относительной погрешности и относительного стандартного отклонения менее 15% для всех уровней контроля качества. Подтвержденные аналитические диапазоны составили 0,50–200,00 нг/мл и 1,00–800,00 нг/мл. В рамках исследований было проанализировано более 3 400 образцов от добровольцев. В сравнении с ИФА, ВЭЖХ-МС/МС обеспечивает более высокую селективность и воспроизводимость измерений.

Выводы. Разработана методика, обеспечивающая воспроизводимое количественное определение семаглутида в сыворотке крови. Методика была валидирована в соответствии с требованиями ЕАЭС и апробирована в рамках исследований биоэквивалентности препаратов семаглутида GP40331 (ООО «ГЕРОФАРМ», Россия). Методика пригодна для проведения исследований фармакокинетики других препаратов семаглутида.

1. Gregg E, Buckley J, Ali MK, Davies J, Flood D, Mehta R et al. Improving health outcomes of people with diabetes mellitus: global target setting to reduce the burden of diabetes mellitus by 2030. Lancet. 2023;401(10384):1302–1312. https://doi.org/10.1016/S0140-6736(23)00001-6.

2. Викулова ОК, Дедов ИИ, Шестакова МВ, Железнякова АВ, Исаков МА, Сазонова ДВ, Мокрышева НГ. Сахарный диабет в Российской Федерации: динамика эпидемиологических показателей по данным Федерального регистра сахарного диабета за период 2010–2022 гг. Сахарный диабет. 2023;26(2):104–123. https://doi.org/10.14341/DM13035.

3. Дедов ИИ, Шестакова МВ, Галстян ГР. Распространенность сахарного диабета 2-го типа у взрослого населения России (исследование NATION). Сахарный диабет. 2016;19(2):104–112. https://doi.org/10.14341/DM2004116-17.

4. Дедов ИИ, Шестакова МВ, Майоров АЮ, Шамхалова МШ, Сухарева ОЮ, Галстян ГР и др. Сахарный диабет 2-го типа у взрослых: клинические рекомендации. М.; 2018. 228 с. Режим доступа: https://www.endocrincentr.ru/sites/default/files/specialists/science/clinic-recomendations/saharnyy_diabet_2_tipa_u_vzroslyh.pdf.

5. Шестакова МВ, Шестакова ЕА, Скляник ИА, Стафеев ЮС. Ожирение и сахарный диабет-всегда ли вместе? Терапевтический архив. 2022;94(10):1131–1135. https://doi.org/10.26442/00403660.2022.10.201880.

6. Nauck MA, Wefers J, Meier JJ. Treatment of type 2 diabetes: challenges, hopes, and anticipated successes. Lancet Diabetes Endocrinol. 2021;9(8):525–544. https://doi.org/10.1016/S2213-8587(21)00113-3.

7. Arnett DK, Blumenthal RS, Albert MA, Buroker AB, Goldberger ZD, Hahn EJ et al. 2019 ACC/AHA Guideline on the Primary Prevention of Cardiovascular Disease: A Report of the American College of Cardiology/American Heart Association Task Force on Clinical Practice Guidelines. Circulation. 2019;74(10):e177–e232. https://doi.org/10.1016/jjacc.2019.03.010.

8. Шестакова МВ, Шамхалова МШ, Галстян ГР, Руяткина ЛА, Суплотова ЛА. Пероральный семаглутид – новая инновационная опция в терапии сахарного диабета 2-го типа. Сахарный диабет. 2021;24(3):273–281. https://doi.org/10.14341/DM12790.

9. «Алгоритмы специализированной медицинской помощи больным сахарным диабетом» под редакцией И.И. Дедова, М.В. Шестаковой, А.Ю. Майорова. 9-й выпуск. Сахарный диабет. 2019;22(1S1):1–144. https://doi.org/10.14341/DM20191S1.

10. ElSayed NA, Aleppo G, Aroda VR, Bannuru RR, Brown FM, Bruemmer D et al. Pharmacologic approaches to glycemic treatment: standards of care in diabetes – 2023. Diabetes Care. 2023;46(1 Suppl.):S140–S157. https://doi.org/10.2337/dc23-S009.

11. Кобалава ЖД, Кохан ЕВ. Семаглутид в терапии сахарного диабета 2-го типа: доказательная база, кардиопротективные механизмы и клинические рекомендации. Кардиология. 2020;60(9):122–133. https://doi.org/10.18087/cardio.2020.9.n1274.

12. Карпов ЮА, Старостина ЕГ. Семаглутид (Оземпик) с точки зрения эндокринолога и кардиолога: возможности аналогов глюкагоноподобного пептида-1 далеко не исчерпаны. Атмосфера. Новости кардиологии. 2019;(4):3–17. Режим доступа: https://atmosphere-ph.ru/modules/Magazines/articles/cardio/ac_4_2019_03.pdf.

13. Jain AB, Kanters S, Khurana R, Kissock J, Severin N, Stafford SG. Real-world effectiveness analysis of switching from liraglutide or dulaglutide to semaglutide in patients with type 2 diabetes mellitus: the retrospective REALISE-DM study. Diabetes Ther. 2021;12(2):527–536. https://doi.org/10.1007/s13300-020-00984-x.

14. Lau DC, Batterham RL, le Roux CW. Pharmacological profile of once-weekly injectable semaglutide for chronic weight management. Exp Rev Clin Pharmacol. 2022;15(3):251–268. https://doi.org/10.1080/17512433.2022.2070473.

15. Mahapatra MK, Karuppasamy M, Sahoo BM. Therapeutic potential of semaglutide, a newer GLP-1 receptor agonist, in abating obesity, non-alcoholic steatohepatitis and neurodegenerative diseases: A narrative review. Pharm Res. 2022;39(6):1233–1248. https://doi.org/10.1007/s11095-022-03302-1.

16. Wang ZJ, Li XR, Chai SF, Li WR, Li S, Hou M et al. Semaglutide ameliorates cognition and glucose metabolism dysfunction in the 3xTg mouse model of Alzheimer’s disease via the GLP-1R/SIRT1/GLUT4 pathway. Neuropharmacology. 2023;240:109716. https://doi.org/10.1016/j.neuropharm.2023.109716.

17. Atri A, Feldman HH, Hansen CT, Honore JB, Johannsen P, Knop FK et al. Evoke and evoke+: design of two large-scale, double-blind, placebocontrolled, phase 3 studies evaluating the neuroprotective effects of semaglutide in early Alzheimer’s disease. Alzheimer’s & Dementia. 2022;18:e062415. https://doi.org/10.1002/alz.062415.

18. Scheltens P, Atri A, Feldman H, Hansson O, Knop F, Sano M et al. Baseline Characteristics from Evoke and Evoke+: Two Phase 3 Randomized Placebocontrolled Trials of Oral Semaglutide in Patients with Early Alzheimer’s Disease (P11-9.013). Neurology. 2024;102(1):3350. https://doi.org/10.1212/WNL.0000000000205079.

19. Tzoulis P, Baldeweg SE. Semaglutide for weight loss: unanswered questions. Front Endocrinol. 2024;15:1382814. https://doi.org/10.3389/fendo.2024.1382814.

20. Аметов АС, Шохин ИЕ, Рогожина ЕА, Бодрова ТГ, Невретдинова МЕ, Белый ПА и др. Сравнительный анализ физико-химических свойств, биоэквивалентности, безопасности и переносимости отечественного семаглутида. Фармация и фармакология. 2023;11(4):324–346. https://doi.org/10.19163/2307-9266-2023-11-4-324-346.

21. Wang L, Ding J, Zhu C, Guo B, Yang W, He W et al. Semaglutide attenuates seizure severity and ameliorates cognitive dysfunction by blocking the NLR family pyrin domain containing 3 inflammasome in pentylenetetrazole-kindled mice. Int J Mol Med. 2021;48(6):1–15. https://doi.org/10.3892/ijmm.2021.5052.

22. Schneider EL, Hangasky JA, Fernandez RDV, Ashley GW, Santi DV. The limitation of lipidation: conversion of semaglutide from once-weekly to once-monthly dosing. bioRxiv. 2024. https://doi.org/10.1101/2024.08.10.607458.

23. Арефьева АН, Банко ВВ, Садовских МО, Носков СМ. Первый препарат семаглутида в Российской Федерации: результаты открытого рандомизированного исследования фармакокинетики. Медицинский совет. 2023;17(16):77–82. https://doi.org/10.21518/ms2023-312.

24. Oh HS, Choi M, Lee TS, An Y, Park EJ, Kim TH et al. Pharmacokinetics and brain distribution of the therapeutic peptide liraglutide by a novel LC–MS/ MS analysis. J Anal Sci Technol. 2023;14(1):19. https://doi.org/10.1186/s40543-023-00382-5.

25. Liu D, Gu J, Shao W, Pang J, Qian X, Jin T. Comparison of beneficial metabolic effects of liraglutide and semaglutide in male C57BL/6J mice. Can J Diabetes. 2022;46(3):216–224. https://doi.org/10.1016/j.jcjd.2021.08.012.

26. Petralli G, Raggi F, Zoppo AD, Rovera C, Salvati A, Brunetto MR, Solini A. Response to semaglutide of non-drinker subjects with type 2 diabetes. Diabetol Metab Syndr. 2024;16(1):103. https://doi.org/10.1186/s13098-024-01344-6.

27. Аметов АС, Шохин ИЕ, Рогожина ЕА, Бодрова ТГ, Невретдинова МЕ, Белый ПА и др. Российская разработка для лекарственной независимости в эндокринологии: сравнительный анализ биоэквивалентности, безопасности и переносимости первого отечественного лираглутида. Фармация и фармакология. 2023;11(3):255–276. https://doi.org/10.19163/2307-9266-2023-11-3-255-276.

28. Ahmed A, Zafar SB, Zafar SHA, Gondal A. Development of reverse phase ultra-high performance liquid chromatography for the identification of semaglutide. Pakistan J Sci. 2024;76(2):328–334. https://doi.org/10.57041/pjs.v76i02.1162.

29. Vollmer AC, Wagmann L, Weber AA, Meyer MR. Simultaneous analysis of antihyperglycemic small molecule drugs and peptide drugs by means of dual liquid chromatography high-resolution mass spectrometry. Clin Chem Lab Med. 2023;61(7):1300–1308. https://doi.org/10.1515/cclm2022-1316.

30. Pinho AR, Fortuna A, Falcão A, Santos AC, Seiça R, Estevens C et al. Comparison of ELISA and HPLC-MS methods for the determination of exenatide in biological and biotechnology-based formulation matrices. J Pharm Аnal. 2019;9(3):143–155. https://doi.org/10.1016/j.jpha.2019.02.001.

31. John H, Walden M, Schäfer S, Genz S, Forssmann WG. Analytical procedures for quantification of peptides in pharmaceutical research by liquid chromatography–mass spectrometry. Anal Bioanal Chem. 2004;378(4):883–897. https://doi.org/10.1007/s00216-003-2298-y.

32. Lee TS, Park EJ, Choi M, Oh HS, An Y, Kim T et al. Novel LC-MS/MS analysis of the GLP-1 analog semaglutide with its application to pharmacokinetics and brain distribution studies in rats. J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci. 2023;1221:123688. https://doi.org/10.1016/j.jchromb.2023.123688.

33. Dong S, Gu Y, Wei G, Si D, Liu C. Determination of liraglutide in rat plasma by a selective liquid chromatography-tandem mass spectrometry method: Application to a pharmacokinetics study. J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci. 2018;1091:29–35. https://doi.org/10.1016/j.jchromb.2018.05.020.

34. Arbouche N, Blanchot A, Raul JS, Kintz P. Semaglutide and health risk: Development and validation of a LC-HRMS method for testing semaglutide in whole blood and application to real cases. J Chromatogr B Analyt Technol Biomed Life Sci. 2024;1242:124187. https://doi.org/10.1016/j.jchromb.2024.124187.

35. Носков СМ, Арефьева АН, Банко ВВ, Радаева КС, Гефен МЛ, Арчакова ОА и др. Препарат семаглутида для лечения ожирения: результаты двух открытых рандомизированных исследований фармакокинетики. Медицинский совет. 2024;18(16):8–14. https://doi.org/10.21518/ms2024-346.