0
0

Winkelwagen (0)

Home > Artikelen geplaatst door beheerder

Archief

Cyclische peptidegeneesmiddelen
15/05/2023

Belang van cyclische peptiden en rol van onzuiverheden

  In een wereld van veranderende levensstijlen en nieuwe ontdekkingen van ziekten, bieden peptidemedicijnen een sprankje hoop voor mensen. Peptidegeneesmiddelen zijn biologisch actief en minder toxisch dan andere geneesmiddelen. Ze hebben een breed therapeutisch gebruik, bijvoorbeeld bij oncologie, cardiovasculaire ziekten, diabetes, botziekten, enz. Vanwege hun hoge molecuulgewicht en fysisch-chemische kenmerken is de synthese van peptidegeneesmiddelen echter complex. Het leidt tot de vorming van bijproducten en andere onzuiverheden die de veiligheid van het geneesmiddel kunnen beïnvloeden. Hier zullen we cyclische peptidegeneesmiddelen en hun onzuiverheidsprofilering bespreken. Deze blog is de tweede in de Peptide-serie. Laten we eerst bespreken-

Cyclische peptidegeneesmiddelen en hun belang

Cyclische peptiden zijn een klasse moleculen die veel aandacht hebben gekregen bij de ontwikkeling van geneesmiddelen vanwege hun unieke eigenschappen, waaronder hoge stabiliteit, doelspecificiteit, verbeterde potentie en celpermeabiliteit. Cyclische peptiden zijn polypeptideketens met een cyclische ringstructuur bestaande uit 5-14 aminozuren met een molecuulgewicht van ongeveer 500 tot 2000 Da. De ringstructuur kan worden gevormd door het ene uiteinde van het peptide en het andere te verbinden met een amidebinding, of andere chemisch stabiele bindingen zoals lacton, ether, thioether, disulfide, enzovoort.

Peptidesequentiecyclisatie helpt om efficiënter te binden met hun respectievelijke receptoren. De cyclische structuur van peptiden biedt een groot oppervlak voor interactie met de beoogde site. Cyclische peptidegeneesmiddelen zijn ongevoelig voor enzymatische hydrolyse omdat ze geen vrije amino- en carboxyluiteinden hebben, waardoor hun stabiliteit wordt verbeterd. Gewoonlijk vertonen cyclische peptiden een betere biologische activiteit in vergelijking met hun lineaire tegenhangers vanwege de conformationele structuur, waardoor de verhoogde binding aan doelmoleculen of de selectiviteit door de receptor mogelijk is.

Sommige cyclische peptidegeneesmiddelen omvatten Daptomycine, Telavancin, Dalbavancin, Lanreotide, octreotide, linaclotide, Plecanatiden, Romidepsine, Vasopressine, Oxytocine en calcitonine. Veel cyclische peptidegeneesmiddelen zijn afkomstig van natuurlijke bronnen zoals cyclosporine A, Bactenecin, Lactocyclicin en meer. Bio-gemanipuleerde, synthetische cyclische peptidegeneesmiddelen worden nu echter gemeengoed.

Hoe synthetiseer je cyclische peptiden?

De synthese van cyclische peptiden omvat Solid-Phase Peptide Synthesis (SPPS). Bij deze methode vindt peptidesynthese lineair plaats, geïmmobiliseerd op een harsparel met een disulfidelinker of andere chemisch stabiele bindingen zoals lacton, ether en thioether. Na de lineaire peptidevorming worden mogelijke beschermende groepen gesplitst en worden de peptiden vrijgegeven door een base toe te voegen. Verder raakt de deprotonering van de N-terminale thiolgroep de disulfidelinker tussen het peptide en de hars in intramoleculaire cyclisatie, waardoor het gewenste cyclische peptide wordt verkregen.

Over het algemeen vereist het synthetiseren van cyclische peptiden een zorgvuldige controle van beschermende groepen, koppelingsreagentia en reactieomstandigheden om hoge opbrengsten en zuiverheid te garanderen.

Technieken voor de synthese van cyclische peptiden

Bij de bereiding van cyclische peptideverbindingen worden verschillende technieken gebruikt: • combinatorische chemie • de novo synthese. • chemoselectieve ligatie-gemedieerde cyclisatie

Afhankelijk van de cyclisatie zijn de methoden om cyclische peptiden te synthetiseren kop-tot-staart, zijketen-tot-zijketen, kop-tot-zijketen en zijketen-tot-staart. Cyclisatie van zijketenaminozuren vindt plaats met disulfidebrugvorming tussen cysteïne. Verder vindt backbone-to-backbone cyclisatie plaats door vorming van amidebindingen tussen N-terminale en C-terminale aminozuurresiduen.

Bovendien zijn er andere cyclische peptiden zoals bicyclische/tricyclische peptiden en geniete cyclische peptiden. Bicyclische peptiden zijn effectieve enzymremmers en geniete peptiden vergemakkelijken de penetratie van peptidecellen en gebruiken crosslinkers om de fysiochemische eigenschappen te verbeteren.

Onzuiverheden in cyclische peptidegeneesmiddelen

Onzuiverheden kunnen voortkomen uit de synthese van cyclische peptiden. De API-gerelateerde onzuiverheden zijn afknottingen, modificaties van functionele groepen, insertie of deletie van aminozuren, oxidaties of reductie van functionele groepen, aggregaten en onvolledige ontscherming. Chromatografische media die bij zuivering worden gebruikt, en oplosmiddelen kunnen ook bijdragen aan het genereren van onzuiverheden in cyclische peptidegeneesmiddelen. Afbraakproducten treden op als gevolg van veranderingen in het geneesmiddel dat lange tijd is bewaard of blootstelling aan licht, temperatuur, water of reactie op hulpstoffen. Om de veiligheid en werkzaamheid van cyclische peptidegeneesmiddelen te waarborgen, is het belangrijk om onzuiverheden tijdens de synthese- en zuiveringsprocessen te beheersen en te minimaliseren.

Algemene peptide-onzuiverheden zoals N-Ac-onzuiverheid, deamidering op Gln, Asn-residuen, deamidering op C-terminus, trisulfide-onzuiverheid, Cyanoalanice @ Asn-residu, des-Gly en endo-Gly van de terminusaminozuren komen veel voor in cyclische peptiden te. Afbraak en andere afgeknotte peptiden zijn ook een belangrijke klasse van onzuiverheden in deze cyclische peptiden.

Afgezien van het hierboven beschreven type onzuiverheden, worden vaak andere onzuiverheden zoals parallelle en anti-parallelle dimeren gevormd in cyclische peptiden.

A) In het geval van cyclische peptiden die een enkele disulfidebrug bevatten, is de vorming van parallelle en antiparallelle dimeren zoals hieronder, waarbij Vasopressine als voorbeeld wordt beschouwd:
  • Seq: Cys(1)-Tyr-Phe-Gln-Asn-Cys(6)-Pro-Arg-Gly-CONH2 (zwavelbinding tussen cysteïnes)
  • Parallelle dimeren: 1,1', 6,6'
  • Anti-parallelle dimeren: 1,6',1',6
B) In het geval van cyclische peptiden die twee disulfidebruggen bevatten, zijn er 4 zwavelhoudende aminozuren (cysteïnen) en de mogelijke vorming van parallelle en antiparallelle dimeren is zoals hieronder, waarbij Plecanatide als voorbeeld wordt beschouwd:
  • 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)
  • Parallelle dimeren: 4,4', 7,7', 12,12', 15,15';
  • Anti-parallelle dimeren: 4,7',4',7, 12,15', 12',15; of 4,12',4',12,7,15',7',15 of 4,15',4',15, 7,12',7',12
C) In het geval van cyclische peptiden die drie disulfidebruggen bevatten, zijn er 6 zwavelhoudende aminozuren (cysteïnen) en is de parallelle vorming van een dimeer één, maar voor anti-parallelle dimeren kan er kans zijn op permutaties en combinaties van de posities van cysteïne ten opzichte van elkaar zijn erg complex en isolatie is ook een uitdaging. Linaclotide is zo'n voorbeeld:
  • Seq: H-Cys(1)-Cys(2)-Glu-Tyr-Cys(5)-Cys(6)-Asn-Pro-Ala-Cys(10)-Thr-Gly-Cys(13)-Tyr- OH (3 disulfidebruggen tussen 1-6, 2-10 en 5-13 cysteïnen)

Conclusie

Daicel biedt een breed scala aan onzuiverheden van verschillende cyclische peptidegeneesmiddelen die een enkele disulfidebrug bevatten, zoals vasopressine, oxytocine, desmopressine, calcitonine, lanreotide, octreotide, Somatostatine; met twee disulfidebruggen zoals Plecanatide en drie disulfidebruggen zoals Linaclotide en andere lipopeptiden zoals Daptomycine, en meer.
Lees onze andere blogs in de Peptide Synthesis-serie voor meer informatie peptide onzuiverheden.
Op zoek naar diensten voor peptidesynthese of Farmaceutische onzuiverheden? Neem vandaag nog contact op met onze Daicel-specialisten! Zojuist laat je contactgegevens achter En we komen terug naar jou.
Peptidesynthese: belang van onzuiverheidsprofilering in therapeutische peptiden
07/04/2023

Peptidesynthese: belang van onzuiverheidsprofilering in therapeutische peptiden

Therapeutische peptiden zijn een unieke klasse farmaceutische geneesmiddelen die tussen klassieke geneesmiddelen met kleine moleculen en geneesmiddelen met grote moleculen in zit. De markt voor peptidegeneesmiddelen groeit sneller vanwege verschillende inherente voordelen met betrekking tot specificiteit, werkzaamheid, veiligheid en de mogelijkheid van synthese met chemische en/of biologische methoden. Het is essentieel om het onzuiverheidsprofiel van een therapeutisch peptide te bestuderen, aangezien onzuiverheden ontstaan ​​tijdens elk stadium van de peptidesynthese, hetzij van de uitgangsmaterialen, het productieproces of tijdens opslag.

Deze blog is de eerste in zijn serie en neemt je mee door het belang van onzuiverheidsprofilering tijdens de chemische synthese van peptiden.

Peptidesynthese

Peptiden bestaan ​​uit 2-50 aminozuren verbonden door amidegroepen. Chemische synthese maakt de bereiding van peptiden buiten een levende cel mogelijk. Voorbeelden van synthetische peptidegeneesmiddelen zijn hormonen zoals Oxytocine, calcitonine, Liraglutide, octreotide, enz.

Chemische peptidesynthese gebeurt op twee manieren

  • Vaste-fase peptidesynthese
  • Vloeibare-fase peptidesynthese

Vaste-fase peptidesynthese

Het is de meest gebruikte, efficiënte en snelle methode voor de synthese van peptiden. Vaste fase peptidesynthese (SPPS) omvat een koppelingsreactie van aminozuren bestaande uit beschermde aminozuurresiduen in de zijketen die zijn vastgemaakt aan een onoplosbare polymere drager (hars).

Het C-uiteinde van het initiële aminozuur is covalent gebonden aan een onoplosbare polymere drager. Na verwijdering van de N(a)-beschermende groep van het laatste aminozuurresidu, worden N(a)-amino-beschermde aminozuren geïntroduceerd in het verankerde aminozuur. Vervolgens gaat het om een ​​zuiveringsproces om de oplosbare bijproducten te verwijderen. De groepen die worden gebruikt voor N(a)-aminozuurbescherming zijn 9-fluorenylmethoxycarbonyl (Fmoc) of tert-butoxycarbonyl (boc). Het herhalen van de ontschermings- en koppelingscyclus geeft het gewenste peptide. Het verankerde product wordt van de polymeerdrager gesplitst en het peptide komt vrij in de oplossing.

SPPS bereidt de meeste peptiden van 50 aminozuurketens voor. Volledig geautomatiseerde machines kunnen snel kleine hoeveelheden peptiden bereiden. Verder biedt microgolfondersteunde SPPS hoogwaardige peptiden.

Vloeibare-fase peptidesynthese

Peptidesynthese die in oplossing plaatsvindt, is peptidesynthese in de vloeistoffase. Het maakt gewoonlijk gebruik van Boc- of Z-amino-beschermende groepen. De laatste zuiveringsstap in vloeibare fase peptidesynthese is eenvoudiger dan SPPS. Grootschalige synthese van peptiden voor kortere ketens geeft met deze methode een goede opbrengst.

Onzuiverheden gevormd tijdens peptidesynthese

De mogelijke onzuiverheden tijdens het synthetische proces van een therapeutisch peptide omvatten

  • Afgeknotte aminozuursequenties
  • Verwijderingsreeksen
  • Onvolledige ontschermingssequenties
  • Gemodificeerde sequentie als gevolg van peptidesplitsing
  • Racemisatie van aminozuren

Onzuiverheden zoals peptide-tegenionen en trifluoracetaat komen voort uit zuiveringsmethoden of SPPS. De zijketenreacties van aminozuren van deamidatie-, oxidatie- en hydrolysereacties resulteren in de vorming van onzuiverheden. Verder kunnen peptide-onzuiverheden resulteren in opslag als gevolg van afbraakmechanismen zoals β-eliminatie en vorming van succinimide. Interacties tussen geneesmiddelstof en hulpstof genereren ook peptidegerelateerde onzuiverheden.

Zuivering van peptiden

Synthetische peptidezuivering is van cruciaal belang omdat onzuiverheden de therapeutische werkzaamheid van een medicijn kunnen beïnvloeden. De zuivering van synthetische peptiden door reversed-phase HPLC (RP-HPLC) en ionenuitwisselingschromatografie zijn gangbare methoden. Ook worden gelpermeatiechromatografie (GPC) en superkritische vloeistofchromatografie (SFC) gebruikt als aanvullende technieken.

Controle van peptide-onzuiverheden

Er zijn veel technieken betrokken bij de controle van peptide-onzuiverheden. High-Performance Liquid Chromatography (HPLC) scheidt en kwantificeert onzuiverheden. Vloeistofchromatografie met hoge resolutie massaspectroscopie (LC-HRMS) helpt bij het identificeren en ophelderen van structureel gerelateerde peptide-onzuiverheden. Regelgevende instanties bevelen een orthogonale benadering aan met behulp van gevoelige analytische technieken zoals UHPLC-HRMS met de standaard HPLC/UHPLC-methoden om het onzuiverheidsprofiel van een peptidegeneesmiddel vast te stellen. Peptide-gerelateerde onzuiverheden zijn van cruciaal belang, niet alleen voor actieve farmaceutische ingrediënten (API's), maar ook voor afgewerkte geneesmiddelen. Volgens de US-FDA-richtlijnen mag tijdens de ANDA-indiening van voorgestelde generieke synthetische peptiden het niveau van een peptidegerelateerde onzuiverheid in generieke synthetische peptiden niet hoger zijn dan het niveau dat wordt gevonden in RLD (referentie vermeld medicijn). De beheersing van peptide-onzuiverheden is essentieel om de veiligheid en werkzaamheid van een synthetisch peptidegeneesmiddel vast te stellen.

Daicel biedt verschillende soorten hoogwaardige onzuiverheidsnormen van synthetische peptiden en werkt samen met fabrikanten van peptidegeneesmiddelen over de hele wereld. Ons op maat gemaakte peptidesyntheseteam biedt betrouwbare oplossingen voor complexe peptide-onzuiverheden en stabiele isotoop-gelabelde peptiden.

Daicel maakt gebruik van de modernste geautomatiseerde SPPS, geavanceerde zuivering en analytische technieken tijdens peptidesynthese, gevolgd door het genereren van een analysecertificaat van een cGMP-conforme kwaliteitscontrolefaciliteit.

Daarnaast, Daicel biedt fysisch-chemische karakterisering, celgebaseerde bioassay-ontwikkeling, procesontwikkeling en technologieoverdracht van therapeutische peptiden.

Conclusie

Verontreiniging van peptidegeneesmiddelen met onzuiverheden zal de kwaliteit en werkzaamheid van peptiden beïnvloeden en daarom zijn onzuiverheidsprofielstudies erg belangrijk. Peptide-onzuiverheden kunnen immunogene epitopen binnen een aminozuursequentie van een peptide introduceren en kunnen resulteren in ongewenste immuunresponsen tegen het peptidegeneesmiddel. Daarom zijn goed gekarakteriseerde onzuiverheidsnormen nodig om de kwaliteit van peptidegeneesmiddelen te beoordelen. Daicel biedt betrouwbare, op maat gemaakte peptidesynthesediensten aan ontwikkelaars en fabrikanten van therapeutische peptidegeneesmiddelen.

Lees onze andere blogs in de Peptide Synthesis-serie voor meer informatie over peptide-onzuiverheden.

Als u op zoek bent naar diensten voor peptidesynthese, neem dan vandaag nog contact op met de specialisten van Daicel! Zojuist laat je contactgegevens achter En we komen terug naar jou.

Terug naar boven
Het product is aan uw winkelwagen toegevoegd