Los péptidos terapéuticos son una clase única de fármacos que se encuentran entre los fármacos clásicos de molécula pequeña y los fármacos de molécula grande. El mercado de fármacos peptídicos está creciendo más rápido debido a varias ventajas inherentes en cuanto a especificidad, eficacia, seguridad y la posibilidad de sintetizar por métodos químicos o biológicos. Es esencial estudiar el perfil de impurezas de un péptido terapéutico, ya que las impurezas surgen durante cualquier etapa de la síntesis de péptidos, ya sea a partir de los materiales de partida, el proceso de fabricación o durante el almacenamiento.
Este blog es el primero de su serie y lo lleva a través de la importancia del perfil de impurezas durante la síntesis química de péptidos.
Síntesis de péptidos
Los péptidos consisten en 2-50 aminoácidos unidos por grupos amida. La síntesis química permite la preparación de péptidos fuera de una célula viva. Los ejemplos de fármacos de péptidos sintéticos incluyen hormonas como La oxitocina, Calcitonina, La liraglutida, Octreotida, etc.
La síntesis química de péptidos se realiza mediante dos métodos.
- Síntesis de péptidos en fase sólida
- Síntesis de péptidos en fase líquida
Síntesis de péptidos en fase sólida
Es el método de síntesis de péptidos más utilizado, eficaz y rápido. La síntesis de péptidos en fase sólida (SPPS) implica una reacción de acoplamiento de aminoácidos que consta de residuos de aminoácidos de cadena lateral protegidos unidos a un soporte polimérico insoluble (resina).
El C-terminal del aminoácido inicial está unido covalentemente a un soporte polimérico insoluble. Después de eliminar el grupo protector de N(α) del último residuo de aminoácido, los aminoácidos protegidos con N(α)-amino se introducen en el aminoácido anclado. Posteriormente, pasa por un proceso de purificación para eliminar los subproductos solubles. Los grupos utilizados para la protección de N(α)-aminoácidos son 9-fluorenilmetoxicarbonilo (Fmoc) o terc-butoxicarbonilo (boc). La repetición del ciclo de desprotección y acoplamiento da el péptido deseado. El producto anclado se escinde del soporte polimérico y el péptido se libera en la solución.
SPPS prepara la mayoría de los péptidos de cadenas de 50 aminoácidos. Las máquinas completamente automatizadas pueden preparar pequeñas cantidades de péptidos rápidamente. Además, SPPS asistido por microondas ofrece péptidos de alta calidad.
Síntesis de péptidos en fase líquida
La síntesis de péptidos que se produce en solución es la síntesis de péptidos en fase líquida. Usualmente utiliza grupos protectores Boc o Z-amino. El paso final de purificación en la síntesis de péptidos en fase líquida es más simple que SPPS. La síntesis a gran escala de péptidos para cadenas más cortas da un buen rendimiento por este método.
Impurezas formadas durante la síntesis de péptidos
Las posibles impurezas durante el proceso de síntesis de un péptido terapéutico incluyen
- Secuencias de aminoácidos truncadas
- Secuencias de borrado
- Secuencias de desprotección incompletas
- Secuencia modificada debido a la escisión del péptido
- Racemización de aminoácidos
Las impurezas como los contraiones peptídicos y el trifluoroacetato surgen de los métodos de purificación o SPPS. Las reacciones de la cadena lateral de los aminoácidos de las reacciones de desamidación, oxidación e hidrólisis dan como resultado la formación de impurezas. Además, las impurezas peptídicas pueden resultar en el almacenamiento debido a mecanismos de degradación como la eliminación β y la formación de succinimida. Las interacciones entre el fármaco y el excipiente también generan impurezas relacionadas con los péptidos.
Purificación de péptidos
La purificación de péptidos sintéticos es crítica ya que las impurezas pueden afectar la eficacia terapéutica de un fármaco. La purificación de péptidos sintéticos por HPLC de fase reversa (RP-HPLC) y la cromatografía de intercambio iónico son metodologías comunes. Además, la cromatografía de permeación en gel (GPC) y la cromatografía de fluidos supercríticos (SFC) se utilizan como técnicas complementarias.
Control de impurezas peptídicas
Hay muchas técnicas implicadas en el control de las impurezas peptídicas. La cromatografía líquida de alto rendimiento (HPLC) separa y cuantifica las impurezas. La espectroscopia de masas de alta resolución por cromatografía líquida (LC-HRMS) ayuda a identificar y dilucidar las impurezas peptídicas estructuralmente relacionadas. Las agencias reguladoras recomiendan un enfoque ortogonal utilizando técnicas analíticas sensibles como UHPLC-HRMS con los métodos estándar de HPLC/UHPLC para establecer el perfil de impurezas de un fármaco peptídico. Las impurezas relacionadas con los péptidos son críticas, no solo para los ingredientes farmacéuticos activos (API), sino también para los productos farmacéuticos terminados. De acuerdo con las pautas de la FDA de EE. UU., durante la presentación de ANDA para los péptidos sintéticos genéricos propuestos, el nivel de una impureza relacionada con el péptido en los péptidos sintéticos genéricos no debe ser mayor que el nivel encontrado en RLD (medicamento de referencia). El control de las impurezas peptídicas es vital para establecer la seguridad y la eficacia de un fármaco peptídico sintético.
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Conclusión
La contaminación de los fármacos peptídicos con impurezas afectará a la calidad y la eficacia de los péptidos y, por lo tanto, los estudios del perfil de impurezas son muy importantes. Las impurezas peptídicas pueden introducir epítopos inmunogénicos dentro de una secuencia de aminoácidos de un péptido y pueden dar como resultado respuestas inmunitarias no deseadas contra el fármaco peptídico. Por lo tanto, son necesarios estándares de impurezas bien caracterizados para juzgar la calidad de los fármacos peptídicos. Daicel brinda servicios confiables de síntesis de péptidos personalizados a los desarrolladores y fabricantes de fármacos de péptidos terapéuticos.
Lea nuestros otros blogs en la serie Síntesis de péptidos para obtener más información sobre las impurezas de péptidos.
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