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合成多肽藥物有關物質研究的幾點考慮
有關物質研究是合成多肽藥物藥學研究的一項重要內容,由于合成多肽本身結構、合成工藝以及穩定性方面的特殊性,這類藥物的有關物質研究較為復雜、存在一定的難度。國家食品藥品監督管理局頒布的《合成多肽藥物藥學研究技術指導原則》已經就該類產品的有關物質研究提出了原則性的要求,本文主要是根據審評中遇到的一些共性問題就合成多肽藥物有關物質研究需重點關注的幾個問題做進一步的說明。

(一)合成多肽藥物有關物質的特點和研究的難點。
    合成多肽的有關物質主要為源于合成過程帶來的工藝雜質和由于多肽不穩定而產生的降解產物、聚合物等。
工藝雜質  盡管目前合成多肽的純化工藝已經有了很大進步,但工藝雜質仍是合成多肽有關物質的重要來源,這主要是由于合成多肽的一些工藝雜質(如缺失肽、斷裂肽、氧化肽、二硫鍵交換的產物等)與藥物本身的性質可能非常近似,從而給純化造成了一定的難度。而且,不同的多肽合成方法也在很大程度上決定了終產品中雜質的性質,例如液相合成和固相合成所引入的工藝雜質就會明顯不同,固相合成中Boc合成法與Fmoc合成法所產生的雜質也會有所差異,甚至不同的保護/脫保護策略都會帶來不同的工藝雜質。因此,在進行合成多肽的有關物質研究時,研究者必須結合自身的工藝特點對可能由此引入的雜質有充分認識,從而才能夠建立有針對性的有關物質研究方法。同時,這也意味著,對于仿制產品而言不能盲目照搬國家標準、已上市產品的有關物質檢查方法,必須充分考慮到產品本身的工藝特點。
    降解產物及聚合物  多肽的化學穩定性和物理穩定性一般較差,因此降解產物、聚合物等是合成多肽有關物質研究的主要對象之一。影響合成多肽穩定性的因素包括脫酰胺、氧化、水解、二硫鍵錯配、消旋、β-消除、聚集等,研究顯示合成多肽中最常見的降解產物是脫酰胺產物、氧化產物、水解產物。在組成多肽的各種氨基酸中,天冬酰胺、谷胺酰胺易于發生脫酰胺反應(尤其是在pH值升高和高溫條件下);甲硫氨酸、半胱氨酸、組氨酸、色氨酸、酪氨酸最易氧化,對光照也較為敏感;天冬氨酸參與形成的肽鏈較易斷裂,尤其是Asp-Pro和Asp-Gly肽鍵。由于一個多肽分子中通常會含有多種不穩定性的氨基酸殘基或肽鍵,因此合成多肽可能的降解機制和降解產物較為復雜。而多肽的聚集主要是由于疏水作用引發的,盡管目前還很難準確預測哪些多肽易發生聚集,但至少對于一些中長肽而言需對可能存在聚合物進行研究。
    綜上,由于結構、合成工藝和穩定性方面的特殊性,合成多肽中可能存在著大量性質各不相同的工藝雜質、降解產物、聚合物,這就給合成多肽藥物的有關物質研究帶來了很大的挑戰。除了合成多肽中雜質不易定性、定量外,由于合成多肽中有些雜質的性質與終產品非常接近,有些雜質的性質又相差較大,建立適宜的方法充分檢出這些雜質是合成多肽藥物有關物質研究中的最大困難。

(二)合成多肽藥物有關物質研究中幾個需關注的問題
1、同時采用不同原理的方法進行合成多肽的有關物質研究
    由于合成多肽中有關物質的復雜性,且某一特定研究方法總會存在一定的局限性,因此對于合成多肽藥物、尤其是新合成多肽的有關物質研究而言,通常需同時結合使用不同原理的方法進行有關物質研究。一般認為,對合成多肽雜質認知的程度與研究中使用的獨立技術的數量成正比。常見的合成多肽的有關物質研究方法包括基于各種不同原理的高效液相色譜法(如反相HPLC法、離子交換HPLC法、分子排阻HPLC法)、毛細管電泳、聚丙烯酰胺凝膠電泳(PAGE)以及激光散射等。其中,反相HPLC法基于疏水性的分離機制,離子交換HPLC法依據多肽分子所帶電荷的差異,毛細管電泳的分離基礎是荷質比。分子排阻HPLC法的分辨能力雖然較反相HPLC法低,但相對于其他HPLC方法而言較適用于聚合物的檢查。此外,激光散射法是目前測定多肽中聚合物的有效方法。
2、反相HPLC法應盡量采用梯度洗脫方法
    目前,反相HPLC法是最常用的合成多肽有關物質研究方法。但是由于合成多肽中存在的有關物質的性質相差較大,采用簡單的等度洗脫的方法往往很難充分檢出產品中存在的各種有機雜質。以生長抑素為例,研究顯示采用梯度洗脫方法無論是檢出的雜質個數還是檢出雜質的含量均明顯高于等度洗脫方法,如圖1、2。目前,國外上市的合成多肽產品(醋酸丙氨瑞林、醋酸奧曲肽、特利加壓素、鮭降鈣素、生長抑素等)的有關物質檢查方法多采用梯度洗脫方法。因此,采用反相HPLC法進行合成多肽有關物質研究時應盡量采用梯度洗脫方法,當然梯度程序的選擇應以盡可能多得檢出雜質為前提。
3、專屬性的驗證
    專屬性是衡量雜質研究方法的重要指標。目前,國內很多研究者在對合成多肽有關物質檢查方法的專屬性進行驗證的時候通常僅進行強制降解試驗。然而,由于雜質來源的不同,合成多肽通常存在的工藝雜質的檢查專屬性很難通過強制降解試驗進行驗證。因此除進行強制降解試驗外,研究者還應采用精制純化前含有典型工藝雜質的多肽粗品進行有關物質研究方法的專屬性考察。采用多肽粗品進行研究除了能夠更加全面地驗證雜質研究方法的專屬性外,還有助于考察多肽合成過程中精制純化工藝的可行性。

近年來,隨著越來越多的合成多肽藥物進入臨床使用,合成多肽藥物已日益成為藥品研發的熱點領域。本文只是根據合成多肽藥物自身的特點并結合審評過程中發現的一些共性問題就這類藥物有關物質研究中需要重點關注的幾個問題進行了探討,需要強調的是合成多肽的有關物質研究并不只限于本文所述內容,更全面、更詳細的內容請參見《合成多肽藥物藥學研究技術指導原則》。

(來源:CDE)

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