Therapeutische Peptide sind eine einzigartige Klasse pharmazeutischer Arzneimittel, die zwischen klassischen niedermolekularen Arzneimitteln und großmolekularen Arzneimitteln angesiedelt sind. Der Markt für Peptidarzneimittel wächst aufgrund mehrerer inhärenter Vorteile in Bezug auf Spezifität, Wirksamkeit, Sicherheit und die Möglichkeit der Synthese durch chemische und/oder biologische Verfahren schneller. Es ist wichtig, das Verunreinigungsprofil eines therapeutischen Peptids zu untersuchen, da Verunreinigungen während jeder Phase der Peptidsynthese entstehen, entweder aus den Ausgangsmaterialien, dem Herstellungsprozess oder während der Lagerung.
Dieser Blog ist der erste in seiner Reihe und führt Sie durch die Bedeutung der Verunreinigungsprofilierung während der chemischen Synthese von Peptiden.
Peptidsynthese
Peptide bestehen aus 2-50 Aminosäuren, die durch Amidgruppen verbunden sind. Die chemische Synthese ermöglicht die Herstellung von Peptiden außerhalb einer lebenden Zelle. Beispiele für synthetische Peptidarzneimittel umfassen Hormone wie z Oxytocin, Calcitonin, Liraglutid, Octreotid, usw.
Die chemische Peptidsynthese erfolgt nach zwei Verfahren
- Festphasen-Peptidsynthese
- Peptidsynthese in flüssiger Phase
Festphasen-Peptidsynthese
Es ist die am häufigsten verwendete, effizienteste und schnellste Methode zur Synthese von Peptiden. Die Festphasen-Peptidsynthese (SPPS) umfasst eine Kupplungsreaktion von Aminosäuren, die aus geschützten Seitenketten-Aminosäureresten bestehen, die an einen unlöslichen polymeren Träger (Harz) gebunden sind.
Der C-Terminus der anfänglichen Aminosäure ist kovalent an einen unlöslichen polymeren Träger gebunden. Nach Entfernung der N(α)-Schutzgruppe des letzten Aminosäurerests werden N(α)-Amino-geschützte Aminosäuren in die verankerte Aminosäure eingeführt. Anschließend erfolgt ein Reinigungsprozess, um die löslichen Nebenprodukte zu entfernen. Die zum N(α)-Aminosäureschutz verwendeten Gruppen sind 9-Fluorenylmethoxycarbonyl (Fmoc) oder tert.-Butoxycarbonyl (boc). Das Wiederholen des Entschützungs- und Kopplungszyklus ergibt das gewünschte Peptid. Das verankerte Produkt wird vom Polymerträger abgespalten und das Peptid in die Lösung freigesetzt.
SPPS stellt die meisten Peptide aus 50 Aminosäureketten her. Vollautomatische Maschinen können kleine Peptidmengen schnell herstellen. Darüber hinaus bietet mikrowellenunterstütztes SPPS hochwertige Peptide.
Peptidsynthese in flüssiger Phase
Die in Lösung stattfindende Peptidsynthese ist eine Flüssigphasen-Peptidsynthese. Es verwendet üblicherweise Boc- oder Z-Amino-Schutzgruppen. Der letzte Reinigungsschritt in der Flüssigphasen-Peptidsynthese ist einfacher als SPPS. Die großtechnische Synthese von Peptiden für kürzere Ketten ergibt mit diesem Verfahren eine gute Ausbeute.
Während der Peptidsynthese gebildete Verunreinigungen
Zu den möglichen Verunreinigungen während des Syntheseprozesses eines therapeutischen Peptids gehören
- Verkürzte Aminosäuresequenzen
- Löschsequenzen
- Unvollständige Entschützungssequenzen
- Modifizierte Sequenz aufgrund von Peptidspaltung
- Aminosäureracemisierung
Verunreinigungen wie Peptid-Gegenionen und Trifluoracetat entstehen durch Reinigungsverfahren oder SPPS. Die Seitenkettenreaktionen von Aminosäuren aus Desamidierungs-, Oxidations- und Hydrolysereaktionen führen zur Bildung von Verunreinigungen. Weiterhin können Peptidverunreinigungen aufgrund von Abbaumechanismen wie β-Eliminierung und Succinimidbildung zu einer Lagerung führen. Wechselwirkungen zwischen Arzneistoff und Hilfsstoff erzeugen auch peptidbezogene Verunreinigungen.
Reinigung von Peptiden
Die Reinigung synthetischer Peptide ist von entscheidender Bedeutung, da Verunreinigungen die therapeutische Wirksamkeit eines Medikaments beeinträchtigen können. Die Reinigung synthetischer Peptide durch Umkehrphasen-HPLC (RP-HPLC) und Ionenaustauschchromatographie sind gängige Methoden. Als komplementäre Techniken werden auch die Gelpermeationschromatographie (GPC) und die überkritische Fluidchromatographie (SFC) verwendet.
Kontrolle von Peptidverunreinigungen
Es gibt viele Techniken, die an der Kontrolle von Peptidverunreinigungen beteiligt sind. Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) trennt und quantifiziert Verunreinigungen. Flüssigchromatographie mit hochauflösender Massenspektroskopie (LC-HRMS) hilft, strukturell verwandte Peptidverunreinigungen zu identifizieren und aufzuklären. Aufsichtsbehörden empfehlen einen orthogonalen Ansatz unter Verwendung sensibler Analysetechniken wie UHPLC-HRMS mit den Standard-HPLC/UHPLC-Methoden, um das Verunreinigungsprofil eines Peptidarzneimittels zu ermitteln. Peptidbedingte Verunreinigungen sind kritisch, nicht nur für pharmazeutische Wirkstoffe (APIs), sondern auch für fertige Arzneimittel. Gemäß den US-FDA-Richtlinien sollte während der ANDA-Einreichung für vorgeschlagene generische synthetische Peptide das Niveau einer peptidbezogenen Verunreinigung in generischen synthetischen Peptiden nicht größer sein als das Niveau, das in RLD (Referenz gelistetes Medikament) gefunden wird. Die Kontrolle von Peptidverunreinigungen ist entscheidend, um die Sicherheit und Wirksamkeit eines synthetischen Peptidarzneimittels festzustellen.
Daicel bietet verschiedene Arten hochwertiger Verunreinigungsstandards für synthetische Peptide an und arbeitet mit Peptidarzneimittelherstellern auf der ganzen Welt zusammen. Unser kundenspezifisches Peptidsyntheseteam bietet zuverlässige Lösungen für komplexe Peptidverunreinigungen und stabile isotopenmarkierte Peptide.
Daicel verwendet hochmoderne automatisierte SPPS, fortschrittliche Reinigungs- und Analysetechniken während der Peptidsynthese, gefolgt von der Erstellung eines Analysezertifikats von einer cGMP-konformen Qualitätskontrolleinrichtung.
Zudem hat auch Frau Daicel bietet physikalisch-chemische Charakterisierung, zellbasierte Bioassay-Entwicklung, Prozessentwicklung und Technologietransfer von therapeutischen Peptiden.
Zusammenfassung
Die Kontamination von Peptid-Arzneimitteln mit Verunreinigungen wird die Qualität und Wirksamkeit von Peptiden beeinträchtigen, und daher sind Untersuchungen des Verunreinigungsprofils sehr wichtig. Peptidverunreinigungen können immunogene Epitope in eine Aminosäuresequenz eines Peptids einführen und können zu unerwünschten Immunantworten gegen das Peptidarzneimittel führen. Daher sind gut charakterisierte Verunreinigungsstandards notwendig, um die Qualität von Peptidarzneimitteln zu beurteilen. Daicel bietet Entwicklern und Herstellern von therapeutischen Peptidarzneimitteln zuverlässige kundenspezifische Peptidsynthesedienste.
Bitte lesen Sie unsere anderen Blogs in der Peptidsynthese-Serie, um mehr über Peptidverunreinigungen zu erfahren.
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