近日(1月26日),中國國家藥監(jiān)局(NMPA)官網(wǎng)公示,諾和諾德(Novo Nordisk)司美格魯肽片的新藥上市申請已獲得批準,用于成人2型糖尿病治療。司美格魯肽片是一款口服GLP-1受體激動劑藥物(GLP-1RA),它的出現(xiàn)打破了2型糖尿病患者每天或每周需要接受GLP-1RA注射的格局,為他們控制血糖提供了侵入性更小的便捷治療選擇。
圖片來源:中國國家藥監(jiān)局官網(wǎng)
多肽藥物的發(fā)展現(xiàn)狀與合成
什么是多肽藥物?
多肽藥物作為一種特殊的蛋白質(zhì),由多個氨基酸通過肽鍵連接而成,通常由10~100個氨基酸組成,具有獨特的空間結(jié)構(gòu)。相對于小分子和蛋白質(zhì)藥物,多肽藥物具有更強的生物活性和特異性,廣泛應用于抗腫瘤、內(nèi)分泌和代謝領域。
多肽藥物備受醫(yī)藥行業(yè)關(guān)注
全球已有80多種多肽藥物上市。GLP-1目前在醫(yī)藥行業(yè)可謂備受矚目,猶如當下備受歡迎的“炸子雞”。一方面,GLP-1受體激動劑已經(jīng)取得了顯著的市場認可,甚至在2023年超越了胰島素,成為全球范圍內(nèi)廣泛應用于2型糖尿病治療的主流藥物;另一方面,GLP-1受體激動劑在減肥市場上展現(xiàn)出巨大的潛力,使其成為全球范圍內(nèi)備受矚目的焦點。
多肽藥物的合成方法
盡管技術(shù)進步推動了多肽藥物的發(fā)展,但人工合成的復雜性逐年增加。多肽合成主要采用生物合成法和化學合成法。
● 生物合成法包括天然提取法、酶解法、發(fā)酵法和基因重組法。然而,工藝開發(fā)大多周期長,粗產(chǎn)品收率低;
● 肽還可以通過不同的化學途徑合成,液相和固相均可,可以批量生產(chǎn)也可以流動合成。流動合成相對于批量方法的優(yōu)勢在于在線光譜監(jiān)測、高效混合以及對物理參數(shù)的精確控制,從而限制副反應的發(fā)生。
資料來源:Chemical Reviews,平安證券研究所
Vapourtec固相肽合成方案
自2017年以來,Vapourtec一直致力于開發(fā)受控可變床流動反應器(VBFR),可容納樹脂生長,減少機械損傷,提高偶聯(lián)和去保護效率。該反應器實時生成內(nèi)聯(lián)數(shù)據(jù),支持即時調(diào)整合成過程,如通過雙重偶聯(lián)提升肽質(zhì)量和產(chǎn)量。實時監(jiān)測密度并自動調(diào)整填充床,0.5ul分辨率監(jiān)測體積變化。目前,VBFR反應器在肽和寡糖合成研究中已取得成功!
Vapourtec R系列流動合成儀搭配VBFR[1]
本文展示了Vapourtec R系列流動合成儀的能力,該系統(tǒng)配備了一種新型流動反應器——可變床流動反應器,用于進行連續(xù)流動的固相肽合成。通過選擇治療糖尿病的30氨基酸的類胰高血糖素樣肽(GLP-1)作為研究對象,我們通過優(yōu)化樹脂活性位點與泵送的試劑之間的接觸表面,保持固體介質(zhì)的持續(xù)填充,實現(xiàn)了更高效的合成??勺兇擦鲃臃磻鞯膽貌粌H減少了溶劑用量,還確保了更高的合成效率。整體方案下,GLP-1 30氨基酸的粗品純度在不到5小時內(nèi)達到了82%。
方案詳情與結(jié)論
GLP-1是一種30個氨基酸的激素,對糖尿病治療具有重要意義。在合成中,ChemMatrix樹脂被廣泛用于保持肽溶解,有助于試劑擴散。該樹脂適用于復雜肽合成,因僅由聚乙二醇(PEG)鏈組成。其相對兩親性使其在化學和機械上穩(wěn)定,提供比聚苯乙烯樹脂更好的性能。SPPS協(xié)議已適應兩種樹脂,確保合成挑戰(zhàn)性肽(如GLP-1)具有高粗品純度和產(chǎn)量。
用于GLP-1的R-Series示意圖
主要的R2C+泵用于自動加載樣品環(huán)的自動進樣器,傳遞偶聯(lián)試劑。次要的R2C+泵傳遞去保護溶液。VBFR在R4加熱模塊中設置。雙核反應器將去保護和偶聯(lián)反應器放在一個反應器芯片中。氨基酸在1.6ml反應器體積中活化,哌嗪在0.8ml反應器體積中預熱。兩個輸出連接到VBFR反應器底部。使用SF-10泵作為主動BPR,系統(tǒng)壓力保持不變。聚四氟乙烯過濾器確保樹脂在VBFR中保持。Vapourtec的擴散板確保試劑均勻流過過濾器。
Vapourtec 采用CF-SPPS反應協(xié)議,適用于0.08-0.11 mmol規(guī)模。VBFR-SPPS使用Dual-CoreTM PFA管反應器和VBFR反應器,裝載200 mg樹脂。通過流動DMF,使樹脂膨脹到1.4ml/min,加熱至80℃。系統(tǒng)壓力為2.5bar。CF-SPPS方案A和B包括去保護和偶聯(lián)步驟,采用不同參數(shù)。最后,通過DMF、DCM、MeOH洗滌,TFA裂解,分離肽,使用HPLC和質(zhì)譜分析。典型循環(huán)中,VBFR體積在去保護和偶聯(lián)過程中相應調(diào)整。
結(jié)論
流動化學在手工操作、反應速率和轉(zhuǎn)化率方面相對于傳統(tǒng)的批量SPPS(固相合成)路徑具有多重優(yōu)勢。使用流動化學,GLP-1已經(jīng)成功在不到5小時的時間內(nèi)合成,只需少于1升的DMF(二甲基甲酰胺),通過HOBt和DIC激活。最終產(chǎn)物的原始純度超過82%,產(chǎn)率為71%。
總結(jié)
在整個合成過程中,控制樹脂的填充密度至關(guān)重要??梢?,VBFR在合成困難序列時非常有優(yōu)勢,獲得的寶貴數(shù)據(jù)將為工藝科學家提供指導,對于合成工藝的改進和優(yōu)化提供了有益的數(shù)據(jù)。
VBFR反應器特點
玻璃、聚四氟乙烯(PTFE)、氟聚合物(PFA)和卡爾萊茲(Kalrez)材質(zhì)與強酸堿有抗腐蝕性; |
全自動體積變化; |
可加熱和冷卻,溫度范圍:-20℃~150℃; |
工作體積范圍從0.3ml到20ml; |
有三種規(guī)格可選:6.6mm、10mm和15mm孔徑的反應器; |
體積變化測量分辨率為0.5微升(6.6mm孔徑反應器); |
最大工作壓力為20bar(6.6mm孔徑反應器); |
VBFR可以與Vapourtec的R-Series軟件接口,體積變化可被記錄和圖表化。 |
Vapourtec VBFR應用領域
在連續(xù)流中使用異質(zhì)試劑(例如有機金屬試劑的形成); |
在易于膨脹的支持體上使用固定的異質(zhì)催化劑(例如聚苯乙烯樹脂); |
固相合成; |
捕獲和釋放的純化; |
肽合成(本文中已展示); |
寡核苷酸合成; |
糖基組裝。
|
如果你對上述產(chǎn)品或方案感興趣,歡迎隨時聯(lián)系德祥科技,可撥打熱線400-006-9696或點擊填寫表單咨詢。
[1]SLETTEN E T, NUNO M, GUTHRIE D, et al. Real-time monitoring of solid-phase peptide synthesis using a variable bed flow reactor [J]. Chemical Communications, 2019, 55(97): 14598-601.
Vapourtec
英國Vapourtec是德祥集團資深合作伙伴之一。Vapourtec成立于 2003年,已有20年生產(chǎn)經(jīng)驗。Vapourtec 作為專業(yè)生產(chǎn)流動化學系統(tǒng)的廠家,一直致力生產(chǎn)實驗室級別的流動化學系統(tǒng)的研發(fā)生產(chǎn)。Vapourtec設計和生產(chǎn)流動化學合成系統(tǒng)持續(xù)領先于市場,提供了新的連續(xù)化學合成能力,并且始終保持著技術(shù)兼容性,從而使得即使最早期的用戶仍可利用最新技術(shù)發(fā)展提供的優(yōu)勢。
目前已經(jīng)Vapourtec流動合成儀證明有效的反應包括:硝化、氧化、還原、偶合、重排、酰胺化、溴化、加氫等。廣泛適用于醫(yī)藥,農(nóng)藥,染料,香料,有機光電材料,有機磁性材料,納米材料,表面活性劑等精細化工中間體和其它特種助劑。
德祥科技
德祥科技有限公司成立于1992年,總部位于中國香港特別行政區(qū),分別在越南、廣州、上海、北京設立分公司。主要服務于大中華區(qū)和亞太地區(qū)——在亞太地區(qū)有27個辦事處和銷售網(wǎng)點,5個維修中心和2個樣機實驗室。
30多年來,德祥一直深耕于科學儀器行業(yè),主營產(chǎn)品有實驗室分析儀器、工業(yè)檢測儀器及過程控制設備,致力于為新老客戶提供更完善的解決方案。公司業(yè)務包含儀器代理,維修售后,實驗室咨詢與規(guī)劃,CRO凍干工藝開發(fā)服務以及自主產(chǎn)品研發(fā)、生產(chǎn)、銷售、售后。與高校、科研院所、政府機構(gòu)、檢驗機構(gòu)及知名企業(yè)保持密切合作,服務客戶覆蓋制藥、醫(yī)療、商業(yè)實驗室、工業(yè)、環(huán)保、石化、食品飲料和電子等各個行業(yè)及領域。
2009至2021年間,德祥先后榮獲了“最具影響力經(jīng)銷商”、“年度最佳代理商“、”年度最高銷售獎“等殊榮。我們始終秉承誠信經(jīng)營的理念,致力于成為優(yōu)秀的科學儀器供應商,為此我們從未停止前進的腳步。
我們始終相信,每一天都在使這個世界變得更美好!
上一篇:節(jié)前大放送!實驗室儀器關(guān)機指南