0
0

Carrello (0)

Casa > Articoli pubblicati da Admin

Post Passati

Farmaci peptidici ciclici
15/05/2023

Importanza dei peptidi ciclici e ruolo delle impurità

  In un mondo in cui gli stili di vita cambiano e si scoprono nuove malattie, i farmaci peptidici forniscono un raggio di speranza alle persone. I farmaci peptidici sono biologicamente attivi e meno tossici di altri farmaci. Hanno un ampio uso terapeutico, ad esempio, in oncologia, malattie cardiovascolari, diabetiche, ossee, ecc. Tuttavia, a causa del loro elevato peso molecolare e delle caratteristiche fisico-chimiche, la sintesi dei farmaci peptidici è complessa. Porta alla formazione di sottoprodotti e altre impurità che possono influire sulla sicurezza del farmaco. Qui discuteremo dei farmaci peptidici ciclici e del loro profilo di impurità. Questo blog è il secondo della serie Peptide. Discutiamo prima-

Farmaci peptidici ciclici e loro importanza

I peptidi ciclici sono una classe di molecole che hanno attirato un'attenzione significativa nello sviluppo di farmaci grazie alle loro proprietà uniche, tra cui elevata stabilità, specificità del bersaglio, maggiore potenza e permeabilità cellulare. I peptidi ciclici sono catene polipeptidiche che assumono una struttura ad anello ciclico costituita da 5-14 amminoacidi con un peso molecolare compreso tra circa 500 e 2000 Da. La struttura ad anello può essere formata collegando un'estremità del peptide e l'altra con un legame ammidico o altri legami chimicamente stabili come lattone, etere, tioetere, disolfuro e così via.

La ciclizzazione della sequenza peptidica aiuta a legarsi in modo più efficiente con i rispettivi recettori. La struttura ciclica dei peptidi fornisce un'ampia superficie per l'interazione con il sito bersaglio. I farmaci peptidici ciclici sono impermeabili all'idrolisi enzimatica poiché non hanno estremità amminiche e carbossiliche libere, migliorando così la loro stabilità. Solitamente, i peptidi ciclici mostrano una migliore attività biologica rispetto alle loro controparti lineari a causa della struttura conformazionale, consentendo quindi un maggiore legame verso le molecole bersaglio o la selettività da parte del recettore.

Alcuni farmaci peptidici ciclici includono daptomicina, Telavancina, Dalbavancina, lanreotide, Octreotide, linaclotide, Plecanatidi, romidepsina, Vasopressina, Ossitocinae calcitonina. Molti farmaci peptidici ciclici provengono da fonti naturali come la ciclosporina A, la batenecina, la lattociclina e altri. Tuttavia, i farmaci peptidici ciclici sintetici bioingegnerizzati stanno diventando comuni ora.

Come si sintetizzano i peptidi ciclici?

La sintesi dei peptidi ciclici prevede la sintesi peptidica in fase solida (SPPS). In questo metodo, la sintesi del peptide avviene linearmente, immobilizzato su una perla di resina con un linker disolfuro o altri legami chimicamente stabili come lattone, etere e tioetere. Dopo la formazione lineare del peptide, eventuali gruppi protettivi vengono scissi e i peptidi vengono rilasciati aggiungendo una base. Inoltre, la deprotonazione del gruppo tiolico N-terminale colpisce il collegamento disolfuro tra il peptide e la resina nella ciclizzazione intramolecolare, fornendo il peptide ciclico desiderato.

Nel complesso, la sintesi di peptidi ciclici richiede un attento controllo dei gruppi protettivi, dei reagenti di accoppiamento e delle condizioni di reazione per garantire rese e purezza elevate.

Tecniche per la sintesi di peptidi ciclici

La preparazione dei composti peptidici ciclici utilizza varie tecniche: • chimica combinatoria • sintesi de novo. • ciclizzazione chemoselettiva mediata dalla ligazione

A seconda della ciclizzazione, i metodi per sintetizzare i peptidi ciclici sono testa-coda, catena laterale-catena laterale, catena testa-lato e catena laterale-coda. La ciclizzazione degli amminoacidi della catena laterale avviene con la formazione di ponti disolfuro tra la cisteina. Inoltre, la ciclizzazione da spina dorsale a spina dorsale avviene mediante la formazione di legami ammidici tra residui amminoacidici N-terminali e C-terminali.

Inoltre, ci sono altri peptidi ciclici come peptidi biciclici/triciclici e peptidi ciclici pinzati. I peptidi biciclici sono efficaci inibitori enzimatici e i peptidi pinzati facilitano la penetrazione delle cellule peptidiche e utilizzano reticolanti per migliorare le proprietà fisico-chimiche.

Impurezze nei farmaci peptidici ciclici

Le impurità possono derivare dalla sintesi di peptidi ciclici. Le impurità correlate all'API sono troncamenti, modifiche di gruppi funzionali, inserimento o cancellazione di amminoacidi, ossidazioni o riduzione di gruppi funzionali, aggregati e deprotezione incompleta. Anche i mezzi cromatografici utilizzati nella purificazione e i solventi possono contribuire alla generazione di impurità nei farmaci peptidici ciclici. I prodotti di degradazione si verificano a causa di cambiamenti nel prodotto farmaceutico conservato per lungo tempo o dell'esposizione alla luce, alla temperatura, all'acqua o alla reazione agli eccipienti. Per garantire la sicurezza e l’efficacia dei farmaci peptidici ciclici, è importante controllare e ridurre al minimo le impurità durante i processi di sintesi e purificazione.

Impurezze peptidiche generali come impurità N-Ac, deammidazione a Gln, residui di Asn, deamidazione al C-terminale, impurità di trisolfuro, residuo di cianoalanice @ Asn, des-Gly ed endo-Gly degli amminoacidi terminali sono comuni nei peptidi ciclici pure. Anche la degradazione e altri peptidi troncati rappresentano una delle principali classi di impurità in questi peptidi ciclici.

Oltre al tipo di impurità sopra descritto, nei peptidi ciclici si formano spesso altre impurità come dimeri paralleli e antiparalleli.

A) Nel caso di peptidi ciclici contenenti un singolo ponte disolfuro, la formazione di dimeri paralleli e antiparalleli è la seguente, considerando come esempio la Vasopressina:
  • Seq: Cys(1)-Tyr-Phe-Gln-Asn-Cys(6)-Pro-Arg-Gly-CONH2 (legame di zolfo tra cisteine)
  • Dimeri paralleli: 1,1', 6,6'
  • Dimeri antiparalleli: 1,6',1',6
B) Nel caso di peptidi ciclici contenenti due ponti disolfuro, ci sono 4 aminoacidi contenenti zolfo (cisteine) e la possibile formazione di dimeri paralleli e antiparalleli è la seguente considerando Plecanatide come esempio:
  • Seq: H-Asn-Asp-Glu-Cys(4)-Glu-Leu-Cys(7)-Val-Asn-Val-Ala-Cys(12)-Thr-Gly-Cys(15)-Leu-OH(4-12), (7-15)-bis(disulfide)
  • Dimeri paralleli: 4,4', 7,7', 12,12', 15,15';
  • Dimeri antiparalleli: 4,7',4',7, 12,15', 12',15; oppure 4,12',4',12,7,15',7',15 oppure 4,15',4',15, 7,12',7',12
C) Nel caso di peptidi ciclici contenenti tre ponti disolfuro, ci sono 6 amminoacidi contenenti zolfo (cisteine) e la formazione di dimeri in parallelo è una, ma per dimeri antiparalleli, ci possono essere possibilità di permutazioni e combinazioni di le posizioni della cisteina l'una con l'altra sono molto complesse e anche l'isolamento è impegnativo. Il linaclotide è un esempio del genere:
  • Seq: H-Cys(1)-Cys(2)-Glu-Tyr-Cys(5)-Cys(6)-Asn-Pro-Ala-Cys(10)-Thr-Gly-Cys(13)-Tyr- OH (3 ponti disolfuro tra 1-6, 2-10 e 5-13 di cisteine)

Conclusione

Daicel offre un'ampia gamma di impurezze di vari farmaci peptidici ciclici contenenti un singolo ponte disolfuro come Vasopressina, Ossitocina, Desmopressina, Calcitonina, Lanreotide, Octreotide, Somatostatina; contenente due ponti disolfuro come Plecanatide e tre ponti disolfuro come Linaclotide e altri lipopeptidi come la Daptomicina e altro ancora.
Si prega di leggere gli altri nostri blog nella serie Peptide Synthesis per saperne di più impurità peptidiche.
Alla ricerca di servizi di sintesi peptidica o Impurezze farmaceutiche? Contatta i nostri specialisti Daicel oggi stesso! Appena inserisci i tuoi dati di contatto E torneremo a te.
Sintesi dei peptidi: importanza della profilazione delle impurità nei peptidi terapeutici
07/04/2023

Sintesi dei peptidi: importanza della profilazione delle impurità nei peptidi terapeutici

I peptidi terapeutici sono una classe unica di farmaci posizionati tra i classici farmaci a piccole molecole e i farmaci a grandi molecole. Il mercato dei farmaci peptidici sta crescendo più rapidamente a causa di numerosi vantaggi intrinseci riguardanti specificità, efficacia, sicurezza e possibilità di sintesi con metodi chimici e/o biologici. È essenziale studiare il profilo delle impurità di un peptide terapeutico poiché le impurità si presentano durante qualsiasi fase della sintesi del peptide, dai materiali di partenza, dal processo di produzione o durante lo stoccaggio.

Questo blog è il primo della sua serie e illustra l'importanza della profilazione delle impurità durante la sintesi chimica dei peptidi.

Sintesi del peptide

I peptidi sono costituiti da 2-50 aminoacidi legati da gruppi ammidici. La sintesi chimica consente la preparazione di peptidi al di fuori di una cellula vivente. Esempi di farmaci peptidici sintetici includono ormoni come Ossitocina, calcitonina, Liraglutide, Octreotide, ecc.

La sintesi chimica del peptide avviene con due metodi

  • Sintesi di peptidi in fase solida
  • Sintesi di peptidi in fase liquida

Sintesi di peptidi in fase solida

È il metodo di sintesi dei peptidi più frequentemente utilizzato, efficiente e rapido. La sintesi peptidica in fase solida (SPPS) prevede una reazione di accoppiamento di amminoacidi costituiti da residui di amminoacidi a catena laterale protetti attaccati al supporto polimerico insolubile (resina).

Il terminale C dell'amminoacido iniziale è legato covalentemente ad un supporto polimerico insolubile. Dopo la rimozione del gruppo protettivo N(α) dell'ultimo residuo amminoacidico, gli amminoacidi N(α)-amminoprotetti vengono introdotti nell'amminoacido ancorato. Successivamente prevede un processo di purificazione per eliminare i sottoprodotti solubili. I gruppi utilizzati per la protezione degli N(α)-amminoacidi sono il 9-fluorenilmetossicarbonile (Fmoc) o il terz-butossicarbonile (boc). Ripetendo il ciclo di deprotezione e accoppiamento si ottiene il peptide desiderato. Il prodotto ancorato viene separato dal supporto polimerico e il peptide viene rilasciato nella soluzione.

SPPS prepara la maggior parte dei peptidi di 50 catene di aminoacidi. Le macchine completamente automatizzate possono preparare rapidamente piccole quantità di peptidi. Inoltre, l’SPPS assistito da microonde offre peptidi di alta qualità.

Sintesi di peptidi in fase liquida

La sintesi peptidica che avviene in soluzione è la sintesi peptidica in fase liquida. Di solito utilizza gruppi protettivi Boc o Z-amino. La fase di purificazione finale nella sintesi peptidica in fase liquida è più semplice di SPPS. La sintesi su larga scala di peptidi per catene più corte fornisce buoni risultati con questo metodo.

Impurità formate durante la sintesi del peptide

Le possibili impurità durante il processo di sintesi di un peptide terapeutico includono

  • Sequenze aminoacidiche troncate
  • Sequenze di cancellazione
  • Sequenze di deprotezione incomplete
  • Sequenza modificata a causa della scissione del peptide
  • Racemizzazione degli amminoacidi

Impurità come controioni peptidici e trifluoroacetato derivano da metodi di purificazione o SPPS. Le reazioni a catena laterale degli amminoacidi derivanti dalle reazioni di deammidazione, ossidazione e idrolisi provocano la formazione di impurità. Inoltre, le impurità peptidiche possono provocare uno stoccaggio a causa di meccanismi di degradazione come la β-eliminazione e la formazione di succinimide. Anche le interazioni sostanza farmacologica-eccipiente generano impurità legate ai peptidi.

Purificazione dei peptidi

La purificazione dei peptidi sintetici è fondamentale poiché le impurità possono influenzare l'efficacia terapeutica di un farmaco. La purificazione di peptidi sintetici mediante HPLC in fase inversa (RP-HPLC) e cromatografia a scambio ionico sono metodologie comuni. Inoltre, la cromatografia a permeazione di gel (GPC) e la cromatografia a fluido supercritico (SFC) vengono utilizzate come tecniche complementari.

Controllo delle impurità peptidiche

Esistono molte tecniche coinvolte nel controllo delle impurità peptidiche. La cromatografia liquida ad alte prestazioni (HPLC) separa e quantifica le impurità. La spettroscopia di massa ad alta risoluzione della cromatografia liquida (LC-HRMS) aiuta a identificare e chiarire le impurità peptidiche strutturalmente correlate. Le agenzie di regolamentazione raccomandano un approccio ortogonale utilizzando tecniche analitiche sensibili come UHPLC-HRMS con i metodi HPLC/UHPLC standard per stabilire il profilo delle impurità di un farmaco peptidico. Le impurità legate ai peptidi sono fondamentali, non solo per gli ingredienti farmaceutici attivi (API), ma anche per i prodotti farmaceutici finiti. Secondo le linee guida US-FDA, durante la presentazione all'ANDA di peptidi sintetici generici proposti, il livello di un'impurezza correlata al peptide nei peptidi sintetici generici non dovrebbe essere superiore al livello trovato in RLD (farmaco elencato di riferimento). Il controllo delle impurità peptidiche è vitale per stabilire la sicurezza e l’efficacia di un farmaco peptidico sintetico.

Daicel offre vari tipi di standard di impurità di alta qualità di peptidi sintetici e collabora con produttori di farmaci peptidici in tutto il mondo. Il nostro team di sintesi peptidica personalizzata fornisce soluzioni affidabili per impurità peptidiche complesse e peptidi marcati con isotopi stabili.

Daicel utilizza SPPS automatizzato all'avanguardia, purificazione avanzata e tecniche analitiche durante la sintesi dei peptidi, seguite dalla generazione di un certificato di analisi da una struttura di controllo qualità conforme a cGMP.

Inoltre, Daicel offre caratterizzazione fisico-chimica, sviluppo di test biologici basati su cellule, sviluppo di processi e trasferimento tecnologico di peptidi terapeutici.

Conclusione

La contaminazione dei farmaci peptidici con impurità avrà un impatto sulla qualità e sull'efficacia dei peptidi e quindi gli studi sul profilo delle impurità sono molto importanti. Le impurezze peptidiche possono introdurre epitopi immunogenici all'interno di una sequenza amminoacidica di un peptide e possono provocare risposte immunitarie indesiderate contro il farmaco peptidico. Pertanto, per giudicare la qualità dei farmaci peptidici sono necessari standard di impurità ben caratterizzati. Daicel fornisce servizi affidabili di sintesi peptidica personalizzata a sviluppatori e produttori di farmaci peptidici terapeutici.

Si prega di leggere gli altri nostri blog nella serie Peptide Synthesis per saperne di più sulle impurità peptidiche.

Se stai cercando servizi di sintesi peptidica, contatta oggi stesso gli specialisti Daicel! Appena inserisci i tuoi dati di contatto E torneremo a te.

Torna in Cima
Il prodotto è stato aggiunto al tuo carrello