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[生物制剂] 多肽药物合成的起始物料控制

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发表于 2018-9-14 13:12:00 | 显示全部楼层 |阅读模式

多肽类化合物是一类重要的生物活性分子,多肽药物合成的途径有化学和生物合成两种。多肽的化学合成是有机合成的一个非常特殊的分支,目前主要有液相合成和固相合成两种方法。氨基酸及其衍生物是多肽药物合成的起始原料,其质量对合成多肽的质量具有重要影响,因此应关注氨基酸及其衍生物的来源、质控方法等。而采用固相合成方法制备多肽时,还应提供树脂的来源、质量标准和检验报告等。

美迪西多肽合成研究团队紧密地围绕多肽药物研究的主题,致力于解决限制多肽药物发展和应用的核心问题,目前已建立了从上游非天然氨基酸结构单元的合成、多肽药物修饰和大规模合成,到下游多肽药物信号转导通路和作用机制研究的完善体系。(ICH)Q11中强调了对起始物料的监控,特别是起始物料选择的合理性,还着重说明了起始物料杂质谱研究的必要性,了解它们在生产过程当中的作用,以及它们与最终API中杂质之间的关系。

1、氨基酸及其衍生物

多肽药物合成中,各种保护氨基酸作为构成终产品的结构片段,其质量情况直接影响终产品的质量,应定义为关键起始物料,并建立严格的质控标准。对于保护氨基酸企业制定的内控标准中,除常规的性状、比旋度、纯度项目以外,还应该开展杂质谱研究。保护氨基酸杂质谱研究应包括游离氨基酸、对映异构体、二聚体或寡肽、Fmoc氨基酸中含有β-Ala类杂质、其他非目标氨基酸等。

(1)保护氨基酸的对映异构体杂质的分析

构成多肽药物的氨基酸绝大多数含有手性中心,对映异构体杂质引入肽链后,会形成结构、性质与目标产物相似的差向肽杂质,提纯难度较大。需利用手性HPLC或其他灵敏度高的分析方法控制起始物料中潜在的对映异构体杂质,并建立严格的质控要求。

(2)保护氨基酸其他杂质的分析

首先应结合相关文献或其他研究资料,根据氨基酸自身性质进行杂质分析,如Fmoc-Leu-OH中可能含有Fmoc-IlE-OH杂质,Fmoc-Ala-OH和Fmoc-Pro-OH中可能含有相应的二聚体杂质。

其次,需结合制备工艺过程进行研究,如在采用N-9-芴甲氧基羰基氧琥珀酰亚胺(Fmoc-OSu)制备Fmoc-保护氨基酸时,会伴随Fmoc-β-Ala和Fmoc-β-Ala-AA生成。反应混合物中的亲核试剂进攻Fmoc-OSu中的一个羰基后,通过Lossen重排即得到β-Ala结构,形成β-Ala氨基酸残基,后者可通过另一当量Fmoc-OSu发生Fmoc-保护,并生成Fmoc-β-Ala杂质。拟发生Fmoc-保护的游离氨基也可与生成的β-Ala氨基酸残基反应生成二肽,后者可发生Fmoc-保护从而生成Fmoc-β-Ala-AA。

(3)开发检出各种潜在杂质的分析方法

在充分掌握了保护氨基酸潜在杂质谱后,需开发出能有效检出各潜在杂质的分析方法,并按照相关技术指导原则要求,对分析方法进行全面的方法学验证,充分证明拟采用方法的可行性。如某申报资料Fmoc保护氨基酸检测报告中,HPLC法测定纯度为为98.9%,滴定法测定含量仅为92.1%,产品中可能包含未被检出的杂质,有关物质分析方法可能存在缺陷。

保护氨基酸中可能包含大量可引入到终产品中的杂质,如对映异构体杂质,生成的差向肽杂质性质与目标产物接近,提纯精制过程除去困难;某些由保护氨基酸引入的杂质,反应活性远高于目标保护氨基酸,会大量引入到终产品中,造成多肽药物杂质谱复杂,分析困难。因此加强保护氨基酸的杂质谱分析,并建立严格的质控标准,对降低终产品提纯难度、提高终产品质量具有积极意义。

2、树脂

多肽药物的固相合成要提供树脂的来源、质量标准和检验报告,并对树脂的摩尔取代系数、在不同溶剂中的膨胀系数、所用合成条件下的稳定性、交联度等予以说明。常用的树脂包括聚苯乙烯-苯二乙烯交联树脂、聚丙烯酰胺和聚乙烯-乙二醇类树脂及衍生物等,应根据目标多肽C末端氨基酸的不同类型,选择特定用途的树脂,并说明选择的依据。

合成多肽药物的开发需要建立在对多肽药物充分理解的基础上,建立全面的质控策略。不同来源或采用不同工艺生产的起始物料可能有不同的杂质谱,如起始物料有多个来源或多种生产工艺,应分别提供相关的信息,并基于研究数据分析起始物料来源、工艺的不同对原料药质量的影响。

发表于 2018-9-14 15:52:19 | 显示全部楼层
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