การวิเคราะห์กระบวนการสังเคราะห์ยาหลักของ Eli Lilly: Tirzepatide

เทอร์เซปาไทด์ เป็นตัวเร่งปฏิกิริยาตัวรับคู่แบบใหม่ที่มีเป้าหมายทั้ง GIP (เปปไทด์ที่ยับยั้งกระเพาะอาหาร) และ GLP-1 (เปปไทด์คล้ายกลูคากอน-1) พัฒนาโดย Eli Lilly และประสบความสำเร็จในการทำการตลาดสำหรับการรักษาโรคเบาหวานแบบกำหนดเป้าหมาย โรคไขมันพอกตับอักเสบที่ไม่มีแอลกอฮอล์ (NASH) และการควบคุมน้ำหนักเรื้อรัง โดยมีครึ่งชีวิต 116.7 ชั่วโมง หลังจากอนุมัติการรักษาโรคเบาหวานในปี 2022 ก็ได้รับการอนุมัติเพิ่มเติมสำหรับการลดน้ำหนักในสหรัฐอเมริกาในเดือนพฤศจิกายน 2023 การทดลองทางคลินิกในวงกว้างรายงานว่าผู้ป่วยที่รักษาด้วยยานี้สามารถลดน้ำหนักได้สูงสุดถึง 21% โมเลกุลประกอบด้วยเปปไทด์แบ็คโบนที่ประกอบด้วยกรดอะมิโน 39 ตัวและสายโซ่ด้านข้างที่เรซิดิว Lys20 จากกรดอะมิโน 39 ชนิดนี้มี 37 ชนิดที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติ (หรือถูกเข้ารหัส) ในขณะที่ 2 ชนิดไม่ได้เกิดขึ้นตามธรรมชาติ: กรดอะมิโนไอโซบิวทีริกที่ไม่ได้เข้ารหัสที่ตำแหน่ง 2 และ 13

เพื่อให้บรรลุถึงกิจกรรมคู่ Tirzepatide ไม่เพียงแต่รวมเอาสารตกค้างของกรดอะมิโนที่ได้มาจาก GLP-1 และ GIP เท่านั้น แต่ยังใช้สารตกค้างของกรดอะมิโนที่มีลักษณะเฉพาะหลายชนิดอีกด้วย โครงสร้างเปปไทด์ส่วนใหญ่ได้มาจาก GLP-1, GIP, เอ็กซีนาไทด์ และเซมากลูไทด์ โดยมีสารตกค้างเพียงเล็กน้อยที่โดดเด่น

ในการวิจัยกระบวนการสังเคราะห์ Tirzepatide มีการใช้วิธีการมากมายในการผลิตเปปไทด์สังเคราะห์ การเลือกวิธีการสังเคราะห์ที่เหมาะสมโดยทั่วไปขึ้นอยู่กับคุณลักษณะของโมเลกุล เช่น การมีอยู่ของกรดอะมิโนที่ไม่เข้ารหัส, สายด้านข้างที่ไม่ใช่เปปไทด์ และจำนวนของกรดอะมิโนที่เกี่ยวข้อง

Bการสังเคราะห์ทางชีวภาพ：เทคนิครีคอมบิแนนท์ที่ใช้กันทั่วไปสำหรับโมเลกุลขนาดใหญ่ (เช่น โมโนโคลนอลแอนติบอดี) ยังสามารถนำไปใช้กับเปปไทด์ที่มีขนาดเล็กกว่าได้ ในแนวทางนี้ DNA ภายนอกถูกนำเข้าไปในเซลล์ Escherichia coli หรือสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม (รังไข่หนูแฮมสเตอร์ของจีน, CHO) โดยที่เซลล์สังเคราะห์เปปไทด์ แม้ว่าโดยทั่วไปลำดับเวลาในการพัฒนาจะนานกว่าวิธีการสังเคราะห์แบบทั่วไป แต่แนวทางนี้ใช้ได้กับเปปไทด์กึ่งสังเคราะห์ได้สำเร็จ (เช่น เซมากลูไทด์, อินซูลิน เดกลูเด็ค และลิรากลูไทด์) ข้อเสียสองประการของวิธีนี้คือ: (1) ความยากในการแนะนำกรดอะมิโนที่ไม่ได้เข้ารหัสโดยลำดับดีเอ็นเอ; และ (2) ความจำเป็นในการดัดแปลงสังเคราะห์หลังรีคอมบิแนนท์เพื่อรวมสายด้านข้างที่ไม่ใช่เปปไทด์

Cเป็นพิษSการสังเคราะห์：

การสังเคราะห์เพปไทด์เฟสโซลิด (SPPS) ได้พิสูจน์แล้วว่ามีประสิทธิผลสำหรับเพปไทด์ขนาดกลางจำนวนมาก (ตัวอย่างเช่นLไอซินแนปไทด์และEซีนาไทด์) รวมถึงสิ่งเหล่านั้นที่สังเคราะห์โดยใช้กรดอะมิโนที่ไม่เข้ารหัส น่าเสียดาย สำหรับเปปไทด์ที่มีขนาดใหญ่กว่า (โดยทั่วไป>30 กรดอะมิโน) SPPS มักจะประสบปัญหาจากกระบวนการที่ได้ผลผลิตต่ำและความบริสุทธิ์ต่ำ นอกจากนี้ เนื่องจากข้อกำหนดในการดำเนินการต่อหน่วยหลายครั้งอย่างต่อเนื่องโดยไม่มีข้อผิดพลาด (ด้วยอัตราความล้มเหลวโดยประมาณ 20% สำหรับเปปไทด์ที่มีกรดอะมิโนเกิน 30 ตัว) จึงมีความเสี่ยงในการผลิตที่สำคัญ

การสังเคราะห์เปปไทด์เฟสของเหลว (LPPS) วิธีการนี้คล้ายกับ SPPS ยกเว้นว่าเปปไทด์ที่กำลังเติบโตไม่ได้จับกับเรซิน และปลาย C ของพวกมันนั้นเป็นเอไมด์ที่ไม่ทำปฏิกิริยาหรือเอสเทอร์ที่ได้รับการป้องกัน เหมาะอย่างยิ่งสำหรับการสังเคราะห์เปปไทด์ที่มีขนาดเล็กลง (≤กรดอะมิโน 10 ชนิด) แต่ผลผลิตและความบริสุทธิ์จะลดลงอย่างรวดเร็วเมื่อความยาวของเปปไทด์เพิ่มขึ้น

วิธีไฮบริด SPPS/LPPS แนวทางนี้ใช้ SPPS ในการผลิตชิ้นส่วนเปปไทด์สั้นที่มีความบริสุทธิ์สูงและตัวกลางการตกตะกอนที่มีคุณสมบัติเฉพาะอย่างดี ดังนั้นจึงหลีกเลี่ยงความเสี่ยงในการผลิตและปัญหาความบริสุทธิ์ที่มีอยู่ในโครงสร้าง SPPS ที่ยาวกว่า ต่อจากนั้น ชิ้นส่วนที่ได้รับการป้องกันจะถูกเชื่อมต่อกันในสถานะของเหลว

วิธีผสม SPPS/LPPS ซึ่งรวมข้อดีของทั้งสองเทคนิคเข้าด้วยกัน ถือเป็นแนวทางที่ยอดเยี่ยม ในการใช้กลยุทธ์ไฮบริดนี้ ต้องเลือกแฟรกเมนต์ที่เหมาะสมที่สังเคราะห์ผ่าน LPPS ก่อน ข้อควรพิจารณาที่สำคัญในการเลือกชิ้นส่วนรวมถึงความยาวของเปปไทด์ จำนวนชิ้นส่วนทั้งหมด ความเหมือนกันของกรดอะมิโนที่ตำแหน่งการตัดแยก และคุณลักษณะของสายด้านข้าง ขนาดและปริมาณของชิ้นส่วนมีความสำคัญ แม้ว่าชิ้นส่วนขนาดเล็กอาจมีความบริสุทธิ์สูง แต่ก็จำเป็นต้องมีกระบวนการผลิตที่ซับซ้อนมากขึ้นซึ่งเกี่ยวข้องกับขั้นตอน LPPS เพิ่มเติม ในทางกลับกัน ชิ้นส่วนขนาดใหญ่ที่น้อยลงจะสร้างความท้าทายในการผลิตมากขึ้น และมีความเสี่ยงมากขึ้นในการบรรลุความบริสุทธิ์สูง หลังจากประเมินปัจจัยเหล่านี้แล้ว นักวิจัยของ Eli Lilly ได้เลือกชิ้นส่วนสี่ชิ้นสำหรับการสังเคราะห์ tilitropine เกี่ยวกับตำแหน่งที่แตกแยก สิ่งที่ต้องพิจารณาที่สำคัญคือไดแอสเตอริโอเมอร์ของกรดอะมิโนที่ปลาย C ในแต่ละชิ้นส่วน เนื่องจากแกนหลักเอไมด์เอื้อต่อการเกิดไดแอสเตอริโอเมอร์ของα-stereocenter ง่ายกว่าเมื่อเปรียบเทียบกับกรดอะมิโนที่ป้องกันด้วย Fmoc ที่ใช้ในโครงสร้าง SPPS หลังจากการประเมินชิ้นส่วนต่างๆ อย่างครอบคลุม ในที่สุดก็มีการเลือกชิ้นส่วนเฉพาะสี่ชิ้นในที่สุด (รูปที่ 2–5). ชิ้นส่วนทั้งสี่ถูกสังเคราะห์ผ่าน SPPS แสดงความสามารถในการแยกส่วนได้ง่ายในฐานะผลิตภัณฑ์ที่เป็นของแข็ง และได้ระดับความบริสุทธิ์สูงเป็นพิเศษ (97.5–99.5%)

ต่อไปส่วนที่ 2–5 ถูกเชื่อมต่อเข้าด้วยกันผ่านกระบวนการ LPPS สี่ขั้นตอน

ขั้นตอนที่ 1: เชื่อมต่อสองส่วนแรก 2 และ 3 ซึ่งเป็นตัวแทนของกรดอะมิโน 30–39 และ 22–29 ตามลำดับ. เตรียมสารละลายแยกชิ้นส่วน 2 และ 3 ในไดเมทิลซัลฟอกไซด์ (DMSO) และอะซิโตไนไตรล์ (ACN) รวมถึง PyOxim และไดไอโซโพรพิลเอทิลเอมีนบริสุทธิ์ใน ACN และไหลให้เข้ากันก่อนเข้าสู่เครื่องปฏิกรณ์แบบปลั๊กโฟลว์ (PFR) 27 สำหรับการผสมแบบออนไลน์เพื่อให้แน่ใจว่ามีความสม่ำเสมอ；

ขั้นตอนที่ 2: กรดอะมิโนที่ได้รับ 22–จากนั้น 39 (สารประกอบ 6) ถูกควบคู่กับชิ้นส่วน 4 เพื่อให้ผลผลิตกรดอะมิโน 15–39 (สารประกอบ 7)；

ขั้นตอนที่ 3: ลำดับกรดอะมิโนที่ได้รับ 15–39 (สารประกอบ 7) ถูกควบคู่กับชิ้นส่วน 5 เพื่อให้ผลผลิตทิลโดปไทด์ที่มีการป้องกันด้วย Boc；

ขั้นตอนที่ 4: ถอดสารเคลือบป้องกันออกเพื่อให้ได้ เทอร์เซปาไทด์.

นาโนฟิลเตรชันเป็นเทคโนโลยีที่ใช้เมมเบรนซึ่งแยกสารที่ละลายในสารละลายตามน้ำหนักโมเลกุลและความสามารถในการละลายน้ำ สารละลายปฏิกิริยาที่หยาบผ่านเมมเบรน เพื่อขจัดสิ่งเจือปนที่มีน้ำหนักโมเลกุลต่ำ เช่น ไดเบนโซฟูรีน (DBF), ไดเอทิลเอมีน (DEA) และผลพลอยได้ที่เกี่ยวข้องกับ PyOxim (PyO) ในขณะที่ยังคงรักษาเปปไทด์เป้าหมายไว้ การเลือกขนาดรูขุมขนที่เหมาะสมถือเป็นสิ่งสำคัญ โดยต้องมีความสมดุลระหว่างฟลักซ์ต่ำ (สำหรับรูขุมขนเล็กเกินไป) และการสูญเสียเปปไทด์ (สำหรับรูขุมขนกว้างเกินไป) เทคโนโลยีนี้ช่วยให้การผลิตขนาดใหญ่มีขั้นตอนการปฏิบัติงานที่ง่ายขึ้นอย่างมาก

เนื่องจาก Tirzepatide ได้รับการสังเคราะห์ทางเคมีล้วนๆ จึงมีผู้ผลิตหลายรายที่ผลิตส่วนผสมออกฤทธิ์ทางเภสัชกรรม (API) ซึ่งส่งผลให้เกิดการแข่งขันที่รุนแรง ปัจจุบัน API ของ เทอร์เซปาไทด์ ผลิตในประเทศโดย Hequan Pharmaceutical และส่งออกไปต่างประเทศเพื่อเตรียมการผสมสูตร

อ้างอิง：องค์กร ความละเอียดของกระบวนการ นักพัฒนา 2021, 25, 1628−1636

ติดต่อเรา:

ความต้องการเทอร์เซปาไทด์สำหรับการพัฒนาเปปไทด์ API คุณสมบัติมาตรฐานอ้างอิง หรือโปรแกรมชีวคล้ายคลึง? Cosperpharm ให้ผลสูง‑ความบริสุทธิ์สังเคราะห์หรือรีคอมบิแนนท์เทอร์เซปาไทด์ ด้วยการวิเคราะห์ HPLC, MS และกรดอะมิโนเต็มรูปแบบ พร้อมความเสถียรและเอกสารด้านกฎระเบียบ ตั้งแต่หน่วยมิลลิกรัมด้านการวิจัยและพัฒนาไปจนถึงกิโลกรัมเชิงพาณิชย์ เรามีการจัดหาที่ยืดหยุ่น ราคาที่โปร่งใส และการสนับสนุนทางเทคนิคสำหรับการสังเคราะห์และการควบคุมสิ่งเจือปน ติดต่อเราผ่านทางเว็บไซต์หรืออีเมลของเรา– เราตอบกลับภายใน 24 ชั่วโมงด้วยใบเสนอราคาที่ปรับแต่งให้เหมาะสมและระยะเวลารอคอยสินค้าที่สมจริง ให้ Cosperpharm สนับสนุนโครงการ Teriparatide ของคุณจากห้องปฏิบัติการสู่ตลาด

โทรศัพท์: +86-18986204913

โทร: +86-027-83338163

อีเมล์: info@cosperpharma.com