化學(xué)合成多肽藥物藥學(xué)研究技術(shù)指導(dǎo)原則
一、前言 多肽是由多個氨基酸通過酰胺鍵相連形成的化合物,可通過基因重組表達、生物提取、化學(xué)合成等方法制備。化學(xué)合成多肽藥物在制備方法、結(jié)構(gòu)確證、質(zhì)量研究等方面均存在自身特性,不能簡單的將其歸屬于小分子化學(xué)藥物或生物制品。同時,許多國內(nèi)外指導(dǎo)性文件均明確不涵蓋多肽類藥物。本指導(dǎo)原則在2007年版《合成多肽藥物藥學(xué)研究技術(shù)指導(dǎo)原則》的基礎(chǔ)上,對合成多肽藥物藥學(xué)研究方面所涉及的特殊問題進行分析,結(jié)合國內(nèi)外對多肽藥物研究和評價的實踐經(jīng)驗,提出化學(xué)合成多肽藥物藥學(xué)研究的一般性技術(shù)要求,供業(yè)界參考執(zhí)行。
本指導(dǎo)原則的起草是基于對多肽藥物的當前認知,隨著多肽藥物研究技術(shù)的提高和相關(guān)法規(guī)的完善,本指導(dǎo)原則將不斷修訂。本指導(dǎo)原則僅適用于采用化學(xué)合成法制備的多肽藥物。
二、原料藥制備工藝
(一)合成工藝的選擇根據(jù)反應(yīng)載體不同,多肽原料藥的合成工藝主要包括液相合成法和固相合成法。根據(jù)肽鍵形成的順序,多肽原料藥的合成工藝主要包括線性合成法和片段縮合合成法。在合成 工藝選擇時應(yīng)結(jié)合目標肽鏈的長短和氨基酸特性綜合考慮。需要注意的是,在多肽合成過程中會產(chǎn)生一些與目標肽鏈結(jié)構(gòu)類似的雜質(zhì),如缺失肽、插入肽、錯結(jié)肽和差向肽等,諸如此類雜質(zhì)的產(chǎn)生和蓄積會增加多肽成品提純的難度,合成工藝選擇時應(yīng)避免或減少此類肽相關(guān)雜質(zhì)的產(chǎn)生。以固相合成工藝為例,在工藝開發(fā)時應(yīng)關(guān)注氨基酸保護脫保護策略、縮合劑選擇依據(jù)、氨基酸偶聯(lián)、裂解、純化、肽鏈修飾和富集凍干等研究內(nèi)容。對于多肽純化方法的選擇,需要綜合考慮肽鏈長短、極性和荷電性以及粗品純度等因素,對純化前后樣品進行質(zhì)量對比研究,證明擬采用的純化方式可有效起到提純效果。在開發(fā)凍干工藝時需充分考慮凍干條件的合理性,提供詳細的凍干工藝參數(shù),并對凍干前后樣品進行質(zhì)量對比研究。過濾等工藝中若存在極端pH值或有機溶劑條件,還需考慮進行必要的濾膜相容性研究。
(二)物料及控制根據(jù) ICH Q11 及其問答文件等相關(guān)要求,在多肽原料藥的合成工藝中,保護氨基酸或肽段的質(zhì)量狀況直接影響多肽藥物質(zhì)量,應(yīng)定義為關(guān)鍵起始物料。保護氨基酸的質(zhì)量控制項目一般應(yīng)包括性狀、比旋度、有關(guān)物質(zhì)、手性異構(gòu)體、殘留溶劑、含量測定等。
由于保護氨基酸中的雜質(zhì)可能伴隨化學(xué)反應(yīng)而發(fā)生雜質(zhì)傳遞和轉(zhuǎn)化,繼而增加多肽藥物的提純難度,應(yīng)增加必要的雜質(zhì)研究,同時制定合理的控制限度。應(yīng)結(jié)合保護氨基酸的合成工藝確定雜質(zhì)譜組成,以 Fmoc 保護氨基酸為例,常見的雜質(zhì)包括保護不完全氨基酸、手性異構(gòu)體、同分異構(gòu)體、二肽衍生物、β-丙氨酸雜質(zhì)等。應(yīng)開發(fā)出能有效檢出各潛在雜質(zhì)的分析方法,并對分析方法進行必要的方法學(xué)驗證,充分證明所采用方法的可行性。保護氨基酸合成過程中如果使用了某些溶劑,如乙酸乙酯、乙酸等,需要對其殘留進行合理控制,以避免在后續(xù)偶聯(lián)反應(yīng)中出現(xiàn)“封端”現(xiàn)象。 Fmoc 保護氨基酸中常見的雜質(zhì) 雜質(zhì) 描述 保護不完全氨基酸 游離氨基酸(未保護)或部分保護的氨基酸 手性異構(gòu)體 含有手性中心的氨基酸可能存在,如 D-氨基 酸中存在 L-氨基酸 二肽衍生物 如 Fmoc-Leu-OH 中存在 Fmoc-Leu-Leu-OH β-丙氨酸(Ala)雜質(zhì) 在 使 用 9- 芴甲基 N- 琥 珀 酰 亞 胺 碳 酸 酯 (Fmoc-OSu)時,可能產(chǎn)生 Fmoc-β-Ala-OH 和 Fmoc-β-Ala-AA-OH 同分異構(gòu)體 如亮氨酸(Leu)中存在異亮氨酸(Ile) 55 片段縮合合成法中,采用肽段作為起始物料,應(yīng)提供肽段的合成工藝及必要的結(jié)構(gòu)確證資料,應(yīng)結(jié)合多肽終產(chǎn)品質(zhì)量標準制定肽段的質(zhì)控項目,如鑒別、純度和含量測定等。肽段有關(guān)物質(zhì)考察應(yīng)重點關(guān)注可能引入到終產(chǎn)品中的其他短肽殘留情況,建立相應(yīng)的雜質(zhì)控制策略,并提供必要的方法學(xué)驗證資料。同時,也應(yīng)該提供肽段的穩(wěn)定性研究資料。固相合成中,樹脂作為必需物料,其質(zhì)量可直接影響多肽藥物質(zhì)量,應(yīng)提供樹脂的來源、質(zhì)量標準和檢驗報告,并對樹脂的摩爾取代系數(shù)、在不同溶劑中的膨脹系數(shù)、所用合成條件下的穩(wěn)定性情況等予以說明。由于缺乏有效的表征手段和針對性的質(zhì)控方法,不推薦與肽鏈 C 端氨基酸相連的樹脂作為起始物料。
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