一、多肽(Peptide)
多肽是由2至50个氨基酸通过肽键(酰胺键)连接而成的化合物,是蛋白质的基本结构单元。它们的分子量通常在10 kDa以下,既不同于小分子化学药的简单结构,也区别于蛋白质的大分子复杂性。多肽在生物体中普遍存在,具有信号传导、激素调节、免疫反应等多种功能,是生命活动的重要参与者。
二、多肽药物(Peptide Drugs)
多肽药物以合成或重组多肽为活性成分,能够模拟或调节体内的生理功能。与小分子药物相比,它们与靶点结合更精准,药效更强、副作用更小;与大分子蛋白药相比,它们免疫原性更低、渗透性更好、制备成本更可控。正因如此,多肽药物已广泛应用于糖尿病、骨质疏松、肿瘤、心血管疾病、HIV感染等领域,成为连接化药与生物药的重要桥梁。
三、多肽药物杂质(Peptide Impurities)
多肽药物在合成、纯化或储存过程中,可能会产生一些非目标肽成分,即“多肽杂质”。这些杂质来源于合成反应中的副反应、氨基酸消旋、脱酰胺或氧化降解等过程。虽然含量微小,但它们可能影响药物的纯度、稳定性甚至药效,因此在多肽药物质量研究中,杂质的识别、合成与控制是核心环节之一。
四、多肽杂质的主要类型
常见的多肽杂质包括:缺失肽(少一个或多个氨基酸)、插入肽(多出氨基酸残基)、错结肽(氨基酸顺序出错)、差向肽(氨基酸手性反转)、Asp/Asn相关杂质(天冬氨酸或天冬酰胺的环化、水解或异构化产物)、焦谷氨酸杂质(由谷氨酸或谷氨酰胺环化形成)、聚合物杂质(由二硫键或端基反应引起的自聚)、以及氧化、脱酰胺、断链等降解杂质。这些杂质虽形态多样,但都可能影响药物的安全性和生物活性,需要通过精准的分析与定制合成进行控制。
五、典型多肽药物及其杂质研究
1、司美格鲁肽(Semaglutide)
用途:GLP-1受体激动剂,用于糖尿病及体重管理。
常见杂质:脱酰胺体、差向异肽、缺失肽、氧化体。
研究重点:防止氨基酸手性变化及氧化降解,保证活性一致性。
图为:司美格鲁肽(Semaglutide)结构
2、利拉鲁肽(Liraglutide)
用途:糖尿病与肥胖治疗。
常见杂质:聚合物杂质、焦谷氨酸体、脱酰胺体。
研究重点:控制聚集行为与氧化反应,提高制剂稳定性。
图为:利拉鲁肽(Liraglutide)结构
3、特立帕肽(Teriparatide)
用途:骨质疏松治疗。
常见杂质:断链肽、差向异肽、脱酰胺体。
研究重点:通过温度与pH控制避免肽键断裂。
图为:特立帕肽(Teriparatide)结构
4、比伐芦定(Bivalirudin)
用途:抗凝血药。
常见杂质:缺失肽、脱酰胺体、氧化杂质。
研究重点:优化合成步骤与储存条件,确保结构完整性。
图为: 比伐芦定分子设计中合成的典型水蛭素类似物结构
5、缩宫素(Oxytocin)/卡贝缩宫素(Carbetocin)
用途:产科用药,促进子宫收缩。
常见杂质:二硫键异构体、聚合物、氧化体。
研究重点:精准控制二硫键形成,防止氧化引起结构变异。
图为:卡贝缩宫素与缩宫素的结构