Tirzepatide is een nieuwe dubbele receptoragonist die zich richt op zowel GIP (maagremmend peptide) als GLP-1 (glucagonachtig peptide-1), ontwikkeld door Eli Lilly en met succes op de markt gebracht voor de gerichte behandeling van diabetes, niet-alcoholische steatohepatitis (NASH) en chronisch gewichtsbeheersing, met een halfwaardetijd van 116,7 uur. Na de goedkeuring voor de behandeling van diabetes in 2022, werd het in november 2023 in de Verenigde Staten verder goedgekeurd voor gewichtsverlies. Een grootschalige klinische proef meldde dat patiënten die met dit medicijn werden behandeld een maximale gewichtsvermindering tot 21% bereikten. Het molecuul bestaat uit een peptideskelet bestaande uit 39 aminozuren en een zijketen op residu Lys20. Van deze 39 aminozuren komen er 37 van nature voor (of gecodeerd), terwijl twee niet-natuurlijk voorkomen: de niet-coderende amino-isoboterzuurresiduen op posities 2 en 13.
Om dubbele activiteit te bereiken, bevat Tirzepatide niet alleen aminozuurresiduen afgeleid van GLP-1 en GIP, maar gebruikt het ook verschillende unieke aminozuurresiduen. De peptidestructuur is voornamelijk afgeleid van GLP-1, GIP, exenatide en semaglutide, waarbij enkele residuen onderscheidend zijn.
Bij het onderzoek naar het syntheseproces van Tirzepatide zijn talloze methoden gebruikt voor de productie van synthetische peptiden. De selectie van een geschikte synthesemethode is doorgaans gebaseerd op moleculaire kenmerken, zoals de aanwezigheid van niet-coderende aminozuren, niet-peptide zijketens en het aantal betrokken aminozuren.
Biosynthese：De recombinante technieken die gewoonlijk worden gebruikt voor macromoleculen (zoals monoklonale antilichamen) kunnen ook worden toegepast op kleinere peptiden. Bij deze benadering wordt extern DNA geïntroduceerd in Escherichia coli- of zoogdiercellijnen (Chinese hamsterovarium, CHO), waar de peptiden door de cellen worden gesynthetiseerd. Hoewel de ontwikkelingstijdlijn doorgaans langer is dan die van conventionele synthesemethoden, is deze aanpak met succes toegepast voor semi-synthetische peptiden (bijvoorbeeld semaglutide, insuline degludec en liraglutide). Twee nadelen van deze methode zijn: (1) moeilijkheden bij het introduceren van aminozuren die niet door DNA-sequenties worden gecodeerd; en (2) de behoefte aan post-recombinante synthetische modificaties om niet-peptide zijketens op te nemen.
ChemischSsynthese：
Vaste fase peptidesynthese (SPPS) is effectief gebleken voor veel middelgrote peptiden (bijv.Lisinaptide enExenatide), inclusief die welke zijn gesynthetiseerd met behulp van niet-coderende aminozuren. Helaas heeft SPPS voor grotere peptiden (doorgaans >30 aminozuren) vaak last van lage procesopbrengsten en slechte zuiverheid. Bovendien brengt dit, vanwege de vereiste dat talrijke opeenvolgende eenheidsbewerkingen foutloos moeten worden uitgevoerd (met een geschat faalpercentage van 20% voor peptiden die groter zijn dan 30 aminozuren), aanzienlijke productierisico's met zich mee.
Vloeistoffasepeptidesynthese (LPPS). Deze methode is vergelijkbaar met SPPS, met de uitzondering dat de groeiende peptiden niet aan de hars binden en hun C-uiteinden niet-reactieve amiden of beschermde esters zijn. Het is zeer geschikt voor het synthetiseren van kleinere peptiden (≤10 aminozuren), maar de opbrengst en zuiverheid nemen snel af naarmate de peptidelengte toeneemt.
De SPPS/LPPS hybride methode. Deze aanpak maakt gebruik van SPPS om korte peptidefragmenten met hoge zuiverheid en goed gekarakteriseerde precipitatietussenproducten te produceren, waardoor veel productierisico's en zuiverheidsproblemen die inherent zijn aan langere SPPS-constructen worden vermeden. Vervolgens worden de beschermde fragmenten in vloeibare fase gekoppeld.
De hybride SPPS/LPPS-methode, die de voordelen van beide technieken combineert, is een uitstekende aanpak. Om deze hybride strategie te implementeren, moeten eerst geschikte fragmenten worden geselecteerd die via LPPS zijn gesynthetiseerd. Belangrijke overwegingen bij fragmentselectie omvatten peptidelengte, totaal aantal fragmenten, aminozuuridentiteit op splitsingsplaatsen en zijketenkarakteristieken. Fragmentgrootte en hoeveelheid zijn van cruciaal belang; Hoewel kleinere fragmenten een hoge zuiverheid kunnen bereiken, vereisen ze complexere productieprocessen die extra LPPS-stappen met zich meebrengen. Omgekeerd zorgen minder grote fragmenten voor grotere productie-uitdagingen en brengen ze hogere risico's met zich mee voor het bereiken van een hoge zuiverheid. Na evaluatie van deze factoren selecteerden de onderzoekers van Eli Lilly vier fragmenten voor de synthese van tilitropine. Met betrekking tot splitsingsplaatsen was een cruciale overweging de diastereomerie van de C-terminale aminozuren in elk fragment, aangezien de amideskelet de diastereomerisatie van de aminozuren vergemakkelijkt.α-stereocentrum gemakkelijker vergeleken met Fmoc-beschermde aminozuren die worden gebruikt in SPPS-constructen. Na uitgebreide evaluatie van verschillende fragmenten werden uiteindelijk vier specifieke fragmenten gekozen (figuren 2–5). Alle vier de fragmenten werden gesynthetiseerd via SPPS, vertonen gemakkelijke scheidbaarheid als vaste producten en bereiken uitzonderlijk hoge zuiverheidsniveaus (97,5–99,5%).
Vervolgens fragment 2–5 zijn aan elkaar gekoppeld via een vierstaps LPPS-proces.
Stap 1: Verbind de eerste twee fragmenten, 2 en 3, die aminozuren 30 vertegenwoordigen–39 en 22–29, respectievelijk. Bereid afzonderlijke oplossingen van fragmenten 2 en 3 in dimethylsulfoxide (DMSO) en acetonitril (ACN), evenals PyOxim en zuiver diisopropylethylamine in ACN, en laat ze samenvloeien voordat ze de plugstroomreactor (PFR) 27 binnengaan voor online mengen om uniformiteit te garanderen；
Stap 2: De verkregen aminozuren 22–39 (Verbinding 6) werden vervolgens gekoppeld aan Fragment 4 om aminozuren 15 op te leveren–39 (Verbinding 7)；
Stap 3: De verkregen aminozuursequentie 15–39 (Verbinding 7) werd gekoppeld aan Fragment 5 om het Boc-beschermde tildropptide op te leveren；
Stap 4: Verwijder de beschermende laag om Tirzepatide te verkrijgen.
Nanofiltratie is een membraangebaseerde technologie die opgeloste stoffen in oplossingen scheidt op basis van molecuulgewicht en hydrofobiciteit. De ruwe reactieoplossing passeert het membraan en verwijdert onzuiverheden met een laag molecuulgewicht, zoals dibenzofureen (DBF), diethylamine (DEA) en PyOxim-gerelateerde bijproducten (PyO), terwijl de doelpeptiden behouden blijven. Het selecteren van de juiste poriegroottes is van cruciaal belang en vereist een evenwicht tussen lage flux (voor te kleine poriën) en peptideverlies (voor te grote poriën). Deze technologie maakt grootschalige productie mogelijk met aanzienlijk vereenvoudigde operationele procedures.
Omdat Tirzepatide puur chemisch wordt gesynthetiseerd, zijn er talloze fabrikanten die het actieve farmaceutische ingrediënt (API) produceren, wat resulteert in hevige concurrentie. Momenteel is de API van Tirzepatide wordt in eigen land geproduceerd door Hequan Pharmaceutical en naar het buitenland geëxporteerd voor de bereiding van formuleringen.
Referenties：Org. Proces Res. Ontwikkelaar 25, 1628 2021−1636
Neem contact met ons op:
BehoefteTirzepatidevoor de ontwikkeling van peptide-API's, referentiestandaardkwalificatie of biosimilarprogramma's? Cosperpharm levert high‑zuiverheid synthetisch of recombinantTirzepatide met volledige HPLC-, MS- en aminozuuranalyse, plus documentatie over stabiliteit en regelgeving. Van R&D milligrammen tot commerciële kilogrammen, wij bieden flexibele levering, transparante prijzen en technische ondersteuning voor synthese en onzuiverheidscontrole. Neem contact met ons op via onze website of e-mail– wij reageren binnen 24 uur met offertes op maat en realistische doorlooptijden. Laat Cosperpharm uw Teriparatide-project ondersteunen, van laboratorium tot markt.
Telefoon: +86-18986204913
Tel: +86-027-83338163
E-mail: info@cosperpharma.com
-
