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

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.

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Commenti (1)

  1. Vale la pena leggere!

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