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一種高效合成司美格魯肽的新方法

來源:培安有限公司   2024年05月07日 15:03  
諾和諾德巨大的成功背后,是GLP-1產(chǎn)品司美格魯肽(Semaglutide)的助力。2017年12月,司美格魯肽就獲得FDA批準(zhǔn)用于成年2型糖尿病患者控制血糖,是一種胰高血糖素樣肽(GLP-1)受體激動劑,減少饑餓感、減少熱量攝入,在減肥方面也效果突出。2021年FDA又批準(zhǔn)了司美格魯肽作為減肥藥上市(商品名為Wegovy)。


司美格魯肽不僅可有效控制血糖水平和減輕體重,同時還具有心血管獲益??墒?strong>HFpEF射血分?jǐn)?shù)保留型心力衰竭患者的心力衰竭相關(guān)癥狀與身體限制大幅減少,日前已通過Ⅲ期臨床試驗。根據(jù)行業(yè)媒體STAT報道,諾和諾德已向FDA提交了本次試驗結(jié)果,預(yù)計將會獲得該藥物治療HFpEF的擴(kuò)展適應(yīng)癥的批準(zhǔn)。


通過氨基酸的替換和脂肪酸側(cè)鏈添加等結(jié)構(gòu)修飾,司美格魯肽的作用機(jī)制和臨床表現(xiàn)更廣,已經(jīng)在全球開展了 20 多種適應(yīng)癥的臨床研究,包括糖尿病、肥胖、心血管疾病、心力衰竭HFpEF、慢性炎癥、酒精成癮、非酒精性脂肪性肝炎NASH、腎功能衰竭CKD和阿爾茨海默病AD等,且大部分臨床進(jìn)度已處于Ⅱ期及以上臨床階段,預(yù)計關(guān)鍵臨床數(shù)據(jù)將于 2024-2025 年陸續(xù)讀出。目前已經(jīng)進(jìn)行了近 400 項臨床試驗,以滿足不同疾病領(lǐng)域的需求。


司美格魯肽產(chǎn)品在2023年共為諾和諾德貢獻(xiàn)了212.01億美元的營收,幾乎是諾和諾德全年營收的2/3,成為2023年的頂流。2023 年司美格魯肽總銷售額接近「現(xiàn)任藥王」K 藥,從糖尿病到減肥,到包治百病的萬靈神藥,似乎司美格魯肽成為下一任「全球藥王」已毫無懸念。

司美格魯肽原研藥的核心化合物專禾刂在中國于2026年3月19日到期,面對巨額的市場蛋糕,全球藥企早已垂涎欲滴,紛紛下場入局 GLP-1 藥物。當(dāng)前,據(jù) Insight 數(shù)據(jù)庫顯示,全球已獲批上市的 GLP-1 藥物(含 1 類新藥、改良新生物類似藥)已有 17 款,司美格魯肽的壓力不小。尤其在國內(nèi),已有 7 款司美格魯肽生物類似藥處于Ⅲ期臨床,布局者包括麗珠集團(tuán)、華東醫(yī)藥、正大天晴等,市場潛力巨大。


隨著司美格魯肽專禾刂門檻的消除,GLP-1賽道目前呈現(xiàn)一片向好的景象,但目前GLP-1藥物價格高昂的原因是受限于產(chǎn)能的制約,由于多肽藥物在大規(guī)模生產(chǎn)等方面存在工藝研發(fā)能力不足,產(chǎn)能資源限制、放大復(fù)雜度高等諸多難點,造成價格居高不下,制約了市場的擴(kuò)展。而未來隨著該藥物市場需求的不斷增長,提高生產(chǎn)效率、擴(kuò)大產(chǎn)能、降低價格、實現(xiàn)市場覆蓋是GLP-1賽道企業(yè)面臨的挑戰(zhàn)。諾和諾德為了打贏司美格魯肽圍獵戰(zhàn),斥資 165 億美元收購了 CDMO 苣頭 Catalent。目的是解決司美格魯肽等重磅產(chǎn)品產(chǎn)能不足供不應(yīng)求的問題。

Liberty PRO是美國CEM公司推出的一款基于微波多肽合成的新的生產(chǎn)技術(shù),實現(xiàn)了從研發(fā)到生產(chǎn)的重大的技術(shù)突破,Liberty PRO可大大降低司美格魯肽生產(chǎn)的技術(shù)門檻,CEM可提供一站式技術(shù)服務(wù),技術(shù)覆蓋從Liberty Blue司美格魯肽小試到PRO放大的GMP生產(chǎn)認(rèn)證流程,從而大大降低企業(yè)進(jìn)入司美格魯肽生產(chǎn)市場的難度。為未來的藥企創(chuàng)造了一個前戶斤未有的商機(jī)來布局進(jìn)入司美格魯肽藥物生產(chǎn)領(lǐng)域。


Liberty PRO一經(jīng)推出即得到了世界纟及的廣泛關(guān)注和青睞,全球蕞大的多肽藥企已經(jīng)大批量采購此裝置用于多肽合成的主力設(shè)備。2023年落幕,作為全球蕞大的原料藥供應(yīng)商之一的印度某矢口名仿制藥公司,為了提高產(chǎn)能一次性采購50套CEM先進(jìn)的Liberty PRO全自動多肽合成生產(chǎn)系統(tǒng),全部用于提高多肽原料藥司美格魯肽的生產(chǎn),成為CEM有史以來蕞大的單筆訂單。


CEM全自動大規(guī)模多肽合成裝置Liberty PRO,取得司美格魯肽合成速度和成果的重大突破,突破了傳統(tǒng)司美格魯肽生產(chǎn)的局限,利用其獨牛寺的全過程微波電磁技術(shù),借助CEM多項技術(shù)專禾刂,如一鍋法偶聯(lián)和脫保護(hù)技術(shù)優(yōu)化了合成的流程,把單周期偶聯(lián)時間縮短為幾分鐘,合成速度提高了5-20倍以上。CarboMAX增強(qiáng)型偶聯(lián)方法,防止長鏈多肽聚合,消除雙重偶聯(lián)和差向異構(gòu)化現(xiàn)象,提高合成純度。No Wash免洗工藝降低了95% DMF試劑和85%去保護(hù)堿的使用量,降低安全風(fēng)險,實現(xiàn)了綠色化學(xué)。Protide樹脂氨基酸加載僅需10分鐘,大大降低樹脂的要求。


Liberty PRO生產(chǎn)司美格魯肽

Liberty PRO實現(xiàn)司美格魯肽的高純度,高產(chǎn)能和高效經(jīng)濟(jì)生產(chǎn),31個氨基酸的司美格魯肽合成僅需20小時便可完成生產(chǎn)批次,相比傳統(tǒng)的司美格魯肽合成方法,一個批次周期起碼要一個半月,粗產(chǎn)率收率較低且純化較為復(fù)雜,具備巨大的優(yōu)勢。CEM研發(fā)級Liberty Blue 0.1 mmol與生產(chǎn)級Liberty PRO 75 mmol的司美格魯肽合成展示了高純度的結(jié)果和良好的可重復(fù)性。具體參數(shù)如下:


Semaglutide 司美格魯肽   從研發(fā)到生產(chǎn)的轉(zhuǎn)化(8L、75mmol、20h)

• 75 mmol產(chǎn)量(310g粗肽), 8L反應(yīng)器(20h)

• 0.31mmol/g Fmoc-Gly Wang PS,242g起始樹脂

• 試劑3.0 倍過量,2.0倍過量的賴氨酸衍生物

• 75℃時6min(共 12 min)耦聯(lián),吡咯烷,90℃時10min脫保護(hù)

結(jié)論

基于CEM的技術(shù),可先在研發(fā)級別的Liberty Blue系統(tǒng)上開發(fā)合成方法,然后直接在生產(chǎn)級別的Liberty PRO設(shè)備上復(fù)現(xiàn)相同結(jié)果,從而實現(xiàn)了從研發(fā)到工業(yè)GMP生產(chǎn)的無縫對接。Liberty PRO全自動大規(guī)模多肽合成設(shè)備不僅提高了合成效率、降低了生產(chǎn)成本,同時確保了產(chǎn)品質(zhì)量,為司美格魯肽的生產(chǎn)和應(yīng)用提供了支持。


Liberty PRO改變了傳統(tǒng)固相多肽合成的生產(chǎn)方式和管理方式,大大降低了多肽原料藥生產(chǎn)的技術(shù)和成本門檻,讓多肽的生產(chǎn)從集約的大反應(yīng)釜模式變成靈活多變的小型單元模塊,其配置組合的單元化、標(biāo)準(zhǔn)化管理符合 cGMP 的規(guī)定,降低企業(yè)的投資風(fēng)險,帶來生產(chǎn)過程中靈活性。綜上所述,Liberty PRO實現(xiàn)了以更低的成本、更快的速度和更安全的方式合成高質(zhì)量的司美格魯肽,是一種經(jīng)濟(jì)高效生產(chǎn)司美格魯肽的合成新方法。

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