Tirzepatid är en ny dubbelreceptoragonist riktad mot både GIP (gastric inhibitory peptide) och GLP-1 (glukagon-like peptide-1), utvecklad av Eli Lilly och framgångsrikt marknadsförd för målinriktad behandling av diabetes, icke-alkoholisk steatohepatit (NASH) och kronisk viktkontroll, med en halveringstid på 116,7 timmar. Efter dess godkännande för diabetesbehandling 2022, godkändes det ytterligare för viktminskning i USA i november 2023. En storskalig klinisk prövning rapporterade att patienter som behandlats med detta läkemedel uppnådde maximal viktminskning på upp till 21 %. Molekylen består av en peptidryggrad som omfattar 39 aminosyror och en sidokedja vid rest Lys20. Av dessa 39 aminosyror är 37 naturligt förekommande (eller kodade), medan två är icke-naturligt förekommande: de icke-kodande amino-isosmörsyraresterna i positionerna 2 och 13.
För att uppnå dubbel aktivitet innehåller Tirzepatide inte bara aminosyrarester härledda från GLP-1 och GIP utan använder också flera unika aminosyrarester. Dess peptidstruktur är primärt härledd från GLP-1, GIP, exenatid och semaglutid, med några få rester som är utmärkande.
I forskningen om syntesprocessen av Tirzepatide har många metoder använts för att producera syntetiska peptider. Valet av en lämplig syntesmetod baseras typiskt på molekylära egenskaper, såsom närvaron av icke-kodande aminosyror, icke-peptidsidokedjor och antalet inblandade aminosyror.
Biosyntes：De rekombinanta teknikerna som vanligtvis används för makromolekyler (såsom monoklonala antikroppar) kan också tillämpas på mindre peptider. I detta tillvägagångssätt introduceras externt DNA i Escherichia coli eller däggdjurscellinjer (ovarie från kinesisk hamster, CHO), där peptiderna syntetiseras av cellerna. Även om utvecklingstiden vanligtvis är längre än den för konventionella syntesmetoder, har denna metod framgångsrikt använts för semisyntetiska peptider (t.ex. semaglutid, insulin degludec och liraglutid). Två nackdelar med denna metod är: (1) svårighet att införa aminosyror som inte kodas av DNA-sekvenser; och (2) behovet av post-rekombinanta syntetiska modifieringar för att inkorporera icke-peptidsidokedjor.
ChemiskSyntes：
Fastfaspeptidsyntes (SPPS) har visat sig vara effektiv för många medelstora peptider (t.ex.Lisinaptid ochExenatid), inklusive de som syntetiserats med hjälp av icke-kodande aminosyror. Tyvärr, för större peptider (typiskt>30 aminosyror), lider SPPS ofta av låga processutbyten och dålig renhet. Dessutom, på grund av kravet på att flera på varandra följande enhetsoperationer ska utföras utan fel (med en uppskattad felfrekvens på 20 % för peptider som överstiger 30 aminosyror), medför det betydande produktionsrisker.
Peptidsyntes i flytande fas (LPPS). Denna metod liknar SPPS, med undantaget att de växande peptiderna inte binder till hartset och deras C-terminaler är icke-reaktiva amider eller skyddade estrar. Den är väl lämpad för att syntetisera mindre peptider (≤10 aminosyror), men utbyte och renhet minskar snabbt när peptidlängden ökar.
SPPS/LPPS hybridmetoden. Detta tillvägagångssätt använder SPPS för att producera korta peptidfragment med hög renhet och välkarakteriserade utfällningsintermediärer, och undviker därigenom många tillverkningsrisker och renhetsproblem som är inneboende i längre SPPS-konstruktioner. Därefter kopplas de skyddade fragmenten i flytande fas.
SPPS/LPPS hybridmetoden, som kombinerar fördelarna med båda teknikerna, representerar ett utmärkt tillvägagångssätt. För att implementera denna hybridstrategi måste lämpliga fragment syntetiserade via LPPS först väljas. Nyckelöverväganden vid fragmentval inkluderar peptidlängd, totalt antal fragment, aminosyraidentitet vid klyvningsställen och sidokedjeegenskaper. Fragmentstorlek och kvantitet är kritiska; medan mindre fragment kan uppnå hög renhet, kräver de mer komplexa tillverkningsprocesser som involverar ytterligare LPPS-steg. Omvänt innebär färre stora fragment större produktionsutmaningar och innebär högre risker för att uppnå hög renhet. Efter att ha utvärderat dessa faktorer valde Eli Lilly-forskare ut fyra fragment för tilitropinsyntes. När det gäller klyvningsställen var en central övervägande diastereomerismen av de C-terminala aminosyrorna i varje fragment, eftersom amidryggraden underlättar diastereomerisering avα-stereocenter lättare jämfört med Fmoc-skyddade aminosyror som används i SPPS-konstruktioner. Efter omfattande utvärdering av olika fragment valdes slutligen fyra specifika fragment ut (figur 2)–5). Alla fyra fragmenten syntetiserades via SPPS, uppvisar lätt separerbarhet som fasta produkter och uppnår exceptionellt höga renhetsnivåer (97,5–99,5 %).
Nästa, fragment 2–5 är sammankopplade genom en fyrastegs LPPS-process.
Steg 1: Koppla ihop de två första fragmenten, 2 och 3, som representerar aminosyrorna 30–39 och 22–29, respektive. Förbered separata lösningar av fragment 2 och 3 i dimetylsulfoxid (DMSO) och acetonitril (ACN), såväl som PyOxim och ren diisopropyletylamin i ACN, och rinna samman dem innan de går in i pluggflödesreaktorn (PFR) 27 för onlineblandning för att säkerställa enhetlighet；
Steg 2: De erhållna aminosyrorna 22–39 (förening 6) kopplades sedan med fragment 4 för att ge aminosyrorna 15–39 (förening 7)；
Steg 3: Den erhållna aminosyrasekvensen 15–39 (förening 7) kopplades med fragment 5 för att ge den Boc-skyddade tildropptiden；
Steg 4: Ta bort den skyddande beläggningen för att få Tirzepatid.
Nanofiltrering är en membranbaserad teknologi som separerar lösta ämnen i lösningar baserade på molekylvikt och hydrofobicitet. Den råa reaktionslösningen passerar genom membranet och tar bort föroreningar med låg molekylvikt som dibensofuren (DBF), dietylamin (DEA) och PyOxim-relaterade biprodukter (PyO), samtidigt som målpeptiderna bibehålls. Att välja lämpliga porstorlekar är avgörande, vilket kräver en balans mellan lågt flöde (för alltför små porer) och peptidförlust (för alltför stora porer). Denna teknik möjliggör storskalig produktion med avsevärt förenklade driftsprocedurer.
Eftersom Tirzepatide är rent kemiskt syntetiserat, finns det många tillverkare som producerar dess aktiva läkemedelsingrediens (API), vilket resulterar i intensiv konkurrens. För närvarande är API:et för Tirzepatid tillverkas inhemskt av Hequan Pharmaceutical och exporteras utomlands för formuleringsberedning.
Referenser：Org. Process Res. Dev. 2021, 25, 1628−1636
Kontakta oss:
BehovTirzepatidför utveckling av peptid-API, referensstandardkvalificering eller biosimilarprogram? Cosperpharm levererar högt‑renhet syntetisk eller rekombinantTirzepatid med fullständig HPLC, MS och aminosyraanalys, plus stabilitet och regulatorisk dokumentation. Från FoU-milligram till kommersiella kilogram erbjuder vi flexibelt utbud, transparent prissättning och teknisk support för syntes och föroreningskontroll. Kontakta oss via vår hemsida eller mejl– vi svarar inom 24 timmar med skräddarsydda offerter och realistiska ledtider. Låt Cosperpharm stödja ditt Teriparatide-projekt från labb till marknad.
Telefon: +86-18986204913
Tel: +86-027-83338163
E-post: info@cosperpharma.com
-
