Les peptides thérapeutiques constituent une classe unique de médicaments pharmaceutiques situés entre les médicaments classiques à petites molécules et les médicaments à grosses molécules. Le marché des médicaments peptidiques connaît une croissance plus rapide en raison de plusieurs avantages inhérents concernant la spécificité, l’efficacité, la sécurité et la possibilité de synthèse par des méthodes chimiques et/ou biologiques. Il est essentiel d'étudier le profil d'impuretés d'un peptide thérapeutique, car les impuretés apparaissent à n'importe quelle étape de la synthèse peptidique, soit à partir des matières premières, du processus de fabrication ou pendant le stockage.
Ce blog est le premier de sa série et vous présente l'importance du profilage des impuretés lors de la synthèse chimique des peptides.
Synthèse peptidique
Les peptides sont constitués de 2 à 50 acides aminés liés par des groupes amide. La synthèse chimique permet la préparation de peptides en dehors d'une cellule vivante. Les exemples de médicaments peptidiques synthétiques comprennent des hormones telles que L'ocytocine, Calcitonine, Liraglutide, Octréotide, et ainsi de suite
La synthèse chimique des peptides se fait par deux méthodes
- Synthèse peptidique en phase solide
- Synthèse peptidique en phase liquide
Synthèse peptidique en phase solide
C’est la méthode de synthèse de peptides la plus fréquemment utilisée, la plus efficace et la plus rapide. La synthèse peptidique en phase solide (SPPS) implique une réaction de couplage d'acides aminés constitués de résidus d'acides aminés à chaîne latérale protégés attachés à un support polymère insoluble (résine).
Le C-terminal de l'acide aminé initial est lié de manière covalente à un support polymère insoluble. Après élimination du groupe protecteur N(α) du dernier résidu d'acide aminé, des acides aminés N(α)-amino protégés sont introduits dans l'acide aminé ancré. Par la suite, il s’agit d’un processus de purification pour éliminer les sous-produits solubles. Les groupes utilisés pour la protection des acides aminés N(α) sont le 9-fluorénylméthoxycarbonyle (Fmoc) ou le tert-butoxycarbonyle (boc). La répétition du cycle de déprotection et de couplage donne le peptide souhaité. Le produit ancré est clivé du support polymère et le peptide est libéré dans la solution.
SPPS prépare la plupart des peptides de 50 chaînes d'acides aminés. Des machines entièrement automatisées peuvent préparer rapidement de petites quantités de peptides. De plus, le SPPS assisté par micro-ondes offre des peptides de haute qualité.
Synthèse peptidique en phase liquide
La synthèse peptidique se produisant en solution est la synthèse peptidique en phase liquide. Il utilise généralement des groupes protecteurs Boc ou Z-amino. L’étape de purification finale dans la synthèse peptidique en phase liquide est plus simple que celle du SPPS. La synthèse à grande échelle de peptides pour des chaînes plus courtes donne un bon rendement par cette méthode.
Impuretés formées lors de la synthèse peptidique
Les impuretés possibles lors du processus de synthèse d'un peptide thérapeutique comprennent
- Séquences d'acides aminés tronquées
- Séquences de suppression
- Séquences de déprotection incomplètes
- Séquence modifiée en raison du clivage peptidique
- Racémisation des acides aminés
Les impuretés telles que les contre-ions peptidiques et le trifluoroacétate proviennent des méthodes de purification ou SPPS. Les réactions en chaîne latérale des acides aminés provenant des réactions de désamidation, d’oxydation et d’hydrolyse entraînent la formation d’impuretés. De plus, les impuretés peptidiques peuvent entraîner un stockage en raison de mécanismes de dégradation tels que la β-élimination et la formation de succinimide. Les interactions substance médicamenteuse-excipient génèrent également des impuretés liées aux peptides.
Purification des Peptides
La purification des peptides synthétiques est essentielle car les impuretés peuvent affecter l'efficacité thérapeutique d'un médicament. La purification de peptides synthétiques par HPLC en phase inversée (RP-HPLC) et chromatographie par échange d'ions sont des méthodologies courantes. De plus, la chromatographie par perméation de gel (GPC) et la chromatographie en fluide supercritique (SFC) sont utilisées comme techniques complémentaires.
Contrôle des impuretés peptidiques
Il existe de nombreuses techniques impliquées dans le contrôle des impuretés peptidiques. La chromatographie liquide haute performance (HPLC) sépare et quantifie les impuretés. La spectroscopie de masse à haute résolution par chromatographie liquide (LC-HRMS) aide à identifier et à élucider les impuretés peptidiques structurellement liées. Les agences de réglementation recommandent une approche orthogonale utilisant des techniques analytiques sensibles telles que l'UHPLC-HRMS avec les méthodes HPLC/UHPLC standard pour établir le profil d'impuretés d'un médicament peptidique. Les impuretés liées aux peptides sont essentielles, non seulement pour les ingrédients pharmaceutiques actifs (API), mais également pour les produits pharmaceutiques finis. Selon les directives de l'US-FDA, lors de la soumission à l'ANDA pour les peptides synthétiques génériques proposés, le niveau d'une impureté liée au peptide dans les peptides synthétiques génériques ne doit pas être supérieur au niveau trouvé dans le RLD (médicament répertorié de référence). Le contrôle des impuretés peptidiques est essentiel pour établir la sécurité et l’efficacité d’un médicament peptidique synthétique.
Daicel propose différents types d'étalons d'impuretés de haute qualité pour les peptides synthétiques et s'associe à des fabricants de médicaments peptidiques du monde entier. Notre équipe de synthèse de peptides personnalisés fournit des solutions fiables aux impuretés peptidiques complexes et aux peptides marqués par des isotopes stables.
Daicel utilise un SPPS automatisé de pointe, une purification avancée et des techniques analytiques pendant la synthèse peptidique, suivi de la génération d'un certificat d'analyse provenant d'une installation de contrôle qualité conforme aux BPF.
Par ailleurs, Daicel propose la caractérisation physicochimique, le développement d'essais biologiques cellulaires, le développement de procédés et le transfert technologique de peptides thérapeutiques.
Conclusion
La contamination des médicaments peptidiques par des impuretés aura un impact sur la qualité et l’efficacité des peptides et les études sur le profil des impuretés sont donc très importantes. Les impuretés peptidiques peuvent introduire des épitopes immunogènes dans une séquence d'acides aminés d'un peptide et peuvent entraîner des réponses immunitaires indésirables contre le médicament peptidique. Par conséquent, des normes d’impuretés bien caractérisées sont nécessaires pour juger de la qualité des médicaments peptidiques. Daicel fournit des services fiables et personnalisés de synthèse de peptides aux développeurs et fabricants de médicaments peptidiques thérapeutiques.
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