杂质控制是制造多肽药物最困难的部分之一,原因很简单:这些杂质看起来几乎和多肽本身一样。缺少一个残基、立体中心翻转或二硫键错配都会产生一个与主峰极其接近且行为非常相似的分子。要控制这些杂质,需要多肽专用的分析方法和经过充分表征的参考标准品。本指南涵盖了多肽杂质的主要类型、如何控制它们、监管机构的期望,以及参考标准品在 CMC、QC 和分析团队工作中的作用。
为什么多肽杂质与众不同
大多数化学家所熟知的杂质限度源自 ICH Q3A,该指南是为小分子编写的。这些阈值不能直接延伸适用于多肽,因为多肽杂质分子量大,与活性成分密切相关,并且通常彼此之间几乎相同。非对映异构体尤其难以分离,通常需要通过向样品中掺入(spiking)合成的标准品来确认。因此,多肽杂质控制依赖于特定类别的方法和经过表征的标准品,而不是通用的百分比截断值。
多肽杂质的两大类别
多肽杂质分为两组:合成过程中产生的杂质,以及随后多肽降解形成的杂质。
| 类别 | 来源 | 常见示例 |
| 工艺相关(合成) | 肽链组装和切割过程中的不完全偶联和副反应 | 缺失和截短序列、插入序列、差向异构化产生的非对映异构体、错误残基取代、残留保护基团 |
| 降解 / 产品相关 | 纯化、储存和配方过程中的不稳定性 | Asn 和 Gln 的脱酰胺化、Met 和 Cys 的氧化、天冬酰亚胺和焦谷氨酸的形成、肽链水解、二硫键错配、二聚体和聚集体 |
哪些杂质占主导地位取决于序列。含有甲硫氨酸 (Met) 或半胱氨酸 (Cys) 的多肽容易氧化。天冬酰胺 (Asn) 和谷氨酰胺 (Gln) 容易引发脱酰胺化,含有天冬氨酸 (Asp) 的序列会形成天冬酰亚胺。任何带有二硫键桥接的多肽(如降钙素、加压素、阿托西班或普卡那肽)都可能发生二硫键错配或还原,从而产生二硫键异构体以及还原或二聚体形式。阅读序列即可了解应预期哪些有关物质,并据此设计分析方法。
如何控制多肽杂质
控制始于工艺,并通过分析进行验证。在工艺方面,通过优化偶联效率、切割条件以及浓缩多肽溶液的处理方式来抑制杂质。在分析方面,主力是反相 HPLC 或 UHPLC 结合高分辨率质谱,通过与母体多肽的质量差异来鉴定每种杂质。非对映异构体和共洗脱物质通过掺入(spiking)参考标准品进行确认。根据序列运行的强制降解研究,旨在建立一种能够观察氧化、脱酰胺、水解和二硫键变化的稳定性指示方法。当单一分离方法不够时,会使用正交方法。
监管机构的期望
多肽杂质控制现在有了自己的监管框架。适用诸如 ICH Q6A 等通用框架,EMA 已发布关于合成多肽开发和制造的指南草案,设定了杂质谱分析和控制的期望。在美国,FDA 2021 年发布的《以重组原研药为参比的高度纯化合成多肽简化申请指南》是关键文件。它点名了胰高血糖素、利拉鲁肽、奈西立肽、特立帕肽和替度鲁肽等多肽,并要求开发商识别和论证每种特定的多肽相关杂质。
这种论证很大一部分与免疫原性有关。因为添加、缺失或修饰了残基的杂质可能会引入活性成分中不存在的新序列,它可以产生新的 T 细胞表位,并在原则上引发免疫反应。因此,监管机构期望开发商表征这些杂质并评估该风险(通常使用计算机模拟(in silico)和体外(in vitro)工具),并将杂质保持在有理据的限度内。提供这些内容是为了说明监管背景,而非作为监管或法律建议。
参考标准品的适用场景
参考标准品使多肽杂质控制变得可测量。您需要充分表征的母体多肽标准品来确认身份并校准检测方法,以及指定杂质的标准品来直接处理有关物质。杂质标准品使您能够通过 HPLC 加标定位有关物质峰,对照已知材料进行量化,验证方法并运行系统适用性测试。对于受监管的工作,每种指定的杂质通常都需要其自身的已表征标准品,以便在申报文件中测量和论证其水平。
多肽杂质控制需要哪些参考标准品?
对于典型的多肽,您需要两样东西:母体多肽的参考标准品及其命名杂质的标准品。母体标准品用于确证身份和校准。杂质标准品(如特定的缺失序列、非对映异构体、氧化形式或二硫键异构体)使您能够分配和量化每种有关物质,并支持方法验证和稳定性研究。在关键批次之前尽早建立这套标准品,能让团队满足杂质和免疫原性的期望,而无需在后期重复工作。
SynPeptide 如何支持多肽杂质工作
SynPeptide (Nanjing SynPeptide Biological Technology) 自 2013 年起生产多肽,并提供用于分析开发和质量控制的参考标准品和有关物质多肽。对于杂质工作,有用的服务包括:
- 一系列药物多肽杂质和参考标准多肽,包括鲑鱼降钙素、加压素类似物、兰瑞肽、阿托西班、普卡那肽和特立帕肽等分子的母体多肽和有关物质。
- 按单合成特定的命名杂质,包括缺失和截短序列、非对映异构体、氧化形式和二硫键异构体,通过定制多肽合成和多肽修饰实现。
- 通过 HPLC 和高分辨率质谱进行表征,每批产品均提供分析证书 (COA) 和鉴定数据。
- 更广泛的目录多肽和活性多肽选项,支持比对、加标 (spiking) 和方法开发工作。
这些多肽作为参考物质提供,仅用于研究、分析和制造用途。它们不是成品药物,不可用于人体,药品的监管责任仍由开发商承担。
联系我们的多肽团队
需要用于分析方法的母体参考标准品或特定的命名杂质吗?请向我们发送序列或结构、您需要的杂质以及纯度和数量,我们将回复规格说明和报价。请联系团队:peptide@synpeptide.com。
常见问题 (FAQ)
什么是多肽杂质?
多肽杂质是与目标多肽一起出现的不需要的分子。它们分为两组:合成过程中产生的工艺相关杂质(如缺失、插入和非对映异构体序列),以及后来形成的降解杂质(如脱酰胺化、氧化和二硫键错配形式)。因为它们与主多肽非常接近,所以需要专门的方法来分离和测量。
为什么多肽需要特殊的杂质控制?
ICH Q3A 中的小分子限度不适用于多肽,多肽的杂质分子量大,并且在结构上与活性成分及彼此极为相似。相反,杂质控制依赖于多肽专用的分析方法、表征的参考标准品,对于某些杂质,还需要评估免疫原性风险。
什么是多肽杂质参考标准品?
它是特定杂质(如缺失序列或氧化形式)的充分表征的样品,用于鉴定和量化原料药中的该杂质。分析人员将其加标(spike)到样品中以定位匹配的色谱峰,对照它测量杂质量,并将其用于方法验证和系统适用性测试。
哪些多肽受 FDA 合成多肽指南的管辖?
FDA 2021 年指南涵盖了作为重组来源产品的仿制药提交的高度纯化合成多肽,并点名了胰高血糖素、利拉鲁肽、奈西立肽、特立帕肽和替度鲁肽。对于这些药物,期望开发商识别每种指定的多肽相关杂质并对其进行论证,包括其免疫原性风险。
SynPeptide 能否制造特定的命名杂质?
是的。除了母体参考标准品外,我们还按单合成特定的杂质,例如定义的缺失序列、非对映异构体、氧化变体或二硫键异构体,并通过 HPLC 和质谱对其进行表征,附带分析证书。告诉我们序列和杂质,我们可以为您评估并生产。
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Synpeptide
多肽专业CRO/CDMO企业
SynPeptide研究团队汇聚了一批专注于多肽合成、纯化与分析评估的研究人员。基于受托合成产品与常规目录多肽实验一线积累的实践经验,我们面向科研人员、制剂开发人员和产品开发者,发布有据可依的专业内容。所有发布内容均依据最新学术文献并结合公司内部质量管理数据进行了验证,重视准确性与可重复性,践行SynPeptide「恰当传播多肽科学信息」的理念。
