合成肽类药物质量研究与质量标准工作的几点考虑

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2006-11-10

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审评三部张哲峰

摘要：合成肽类在制备工艺、化学结构方面具有其特殊之处，因此，其质量研究与质量标准工作具有不同于一般小分子合成药物的特点。本文就此方面研究工作的特点进行了论述，以前引起相关研究人员的关注，并一起探讨。
关键词：合成肽质量研究质量标准

随着生物技术在生命科学领域应用的日益拓展以及肽类固相合成技术及高效液相色谱纯化、分析技术等的发展，合成肽类类药物的开发也成为药物研究中的一个活跃领域。同一般的化学合成药相比，合成肽类在制备工艺、化学结构方面具有其特殊之处，因此，其质量研究与质量标准工作具有不同于一般小分子合成药物的特点。美国FDA早在上世纪末即制订了关于合成多肽研究的指导原则，我国类似的指导原则也在制订中，本文就合成肽类药物质量研究和质量标准工作的一些特点进行了论述，以前引起相关研究人员的关注，并一起探讨。
一、质量研究
合成肽类质量研究除参考一般化学药品的研究思路进行常规项目的研究外，还应根据合成肽类的结构特征、制备工艺特点和生物学特点等进行针对性的研究，研究项目一般包括：外观性状、理化常数、氨基酸分析、水分、反离子含量、肽类纯度、有机溶剂残留量、肽类序列、反应试剂残留量、生物学安全性检查、肽类含量或活性效价测定等。检测方法研究和验证的基本思路和要求与SFDA颁布的相关技术指导原则的基本理念是一致的，此处仅对肽类化合物的特定检测检测项目进行必要的说明。
1.理化常数：合成肽类药物的某些理化常数与通常的化学合成小分子药物具有不同的特点，有时可以反映出药物的一些质量特征，因此，在质量研究中对这些常数的研究是需要关注的。一般情况下，应研究其粘度（蛋白质或高分子肽类）、等电点（pI）、溶解性（主要为水和缓冲液中）、相对分子质量等的测定。由于合成肽类由多个手性氨基酸结构组成，比旋度的研究有时具有一定意义。
2.鉴别：合成肽类的化学结构特征有别于通常的小分子合成药物，由于缺乏特定官能团，其鉴别研究也与其通常的鉴别方法不同，应针对其结构特点展开，通常的研究项目包括氨基酸组成分析、分子量测定、肽图测定等。另外，非解离条件下的HPLC排阻色谱、聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE）等专属、快简的鉴别项目也有较好的适用性。为增强鉴别方法的专属性，可在上述工作基础上增加全部或部分部位点（C端或N端）的氨基酸序列、特定氨基酸（尤其非天然氨基酸）、二硫键或二硫键连接点（2个以上二硫键时）的鉴别。如果肽类含有20个以上的氨基酸残基，则应进行肽图的测定研究。
对于大分子肽类，通常的理化分析难以进行专属性鉴别时，可增加能反映其特定生物活性的生化或生物鉴别法（如凝血、溶血等）的研究。
3.纯度检查：
同通常的化学药品类似，合成肽类药物的纯度与其安全性和有效性密切相关，因而成为重要的质量研究项目，不同之处是，该类药物特殊的合成方法和结构特征决定了其纯度研究工作的复杂性，除考察其化学纯度外有时还需考虑其生物学意义上的纯度，化学纯度的考察应紧密结合其合成工艺和化学结构的特点，有针对性地展开研究，有时需几种不同分离机理的检测方法结合应用，共同把握其纯度。
（1）根据合成工艺，需考察反应试剂（尤其连接试剂（linker）、氨基酸保护基、裂解试剂）和有机溶剂、洗脱剂、保护性氨基酸的残留量；如使用氟化氢从树脂上裂解肽类，尚应进行氟化物检查；根据肽类的存在形式，需检测其中的反离子如三氟醋酸或醋酸根离子等的含量，一般可采用HPLC法。上述检测方法的研究思路和要求同一般化学药品。
（2）根据肽类的理化性质、分子大小，选择合适色谱或电泳纯度检测方法测定其化学纯度。
小分子肽可参考一般化药有关物质检测方法研究思路，大分子肽类除选用RP-HPLC外，还应考虑同时使用高效离子交换色谱（HPIEC）、毛细管电泳技术、非解离条件下的高效分子排阻色谱（HPSEC）以及聚丙烯酰胺凝胶电泳（PAGE）等技术，根据分子量或分子电荷的不同，检测聚合体、大分子杂质或氧化产物、降解物等有关物质。RP-HPLC的研究中，一般需进行两种色谱系统的对比研究，其中之一为梯度洗脱的方法，检测波长一般考虑末端吸收处，以便有效检出相关杂质。对于固相合成的肽类，尚应考查产品中的缺失肽。
HPLC法的专属性试验除通常项目外，尚应考查肽类与中间体（包括合成中的缺失肽）、副产物（如合成超过目标肽的化合物）、纯化试剂（柱流出物、溶剂）、降解物（如二硫键交换或氧化）或聚合副产物的分离度。SDS-PAGE法的方法学研究应包括还原和非还原条件下的试验。在分离度的研究中，对于固相合成来讲，得到各步反应的中间体可能比较困难，多用不同分离机理的分析方法相互对比研究，相互验证。
（3）酶类药物尚需进行比活度的测定，以表示生物学意义上的纯度。
4.安全性检查：合成肽类因结构特征不同于通常的小分子化学药品，纯度检查有时难以从根本上有效把握其安全性，进行生物学安全性检查（如过敏试验、降压物质、升压物质、异常毒性）以共同有效控制其安全性，很有必要。
5.其它：根据产品具体情况，对于大分子合成肽类，有时尚需进行免疫原性或抗原活性等生物特性的研究。
6.含量或效价：
含量测定是评价药品质量的主要指标之一，理化方法测定药物含量时称为“含量测定”，生物学方法或酶化学方法测定药物效价时称为“效价测定”。小分子肽类，理化方法测得的含量可以反映其有效程度时，首选简单、通用的含量测定项目；大分子肽类，如果理化方法测得的含量难以反映其有效程度，或NMR等结构确证研究表明存在三级结构时，需进行生物学方法或酶化学方法测定药物活性（效价）的研究，包括相应的方法学验证，活性测定方法的活力（效价）单位应与国际惯用单位一致。如质量标准采用理化测定方法，尚应进行该理化方法与其生物活性间的关联性研究。
7.制剂的质量研究
合成肽类制剂的质量研究基本思路和要求可参照《化学药物质量研究和质量标准制订的规范化过程指导原则》和《化学药物制剂研究基本技术指导原则》等相关内容，根据合成肽类的具体特点，在原料药质量研究的基础上，结合剂型特点、处方工艺以及临床使用方法，重点研究所用辅料和制剂工艺对产品质量的影响、制剂辅料和制剂产生的降解产物对检测方法的影响以及与剂型相关的质量要素。研究项目一般亦应包括性状、鉴别试验、检查试验（安全性、均一性、纯度要求与有效性等）和含量或活性效价测定等几个方面。
二、质量标准
合成肽类药物质量标准制订的原则与《化学药物质量研究和质量标准制订的规范化过程指导原则》的基本思路和要求是一致的。即，在系统地质量控制研究基础上，充分考虑药品安全、有效、质量可控的要求，以及生产、流通和使用等环节的影响，确定能够揭示、控制肽类内在品质的检测项目、分析方法和标准限度。合理可行的质量标准应能反映肽类的特性、纯度、安全性、强度和/或效价等质量的变化情况，有效地控制产品批间质量的一致性，以保证肽类的安全性和有效性。随着药物研发进程的深入，研究数据积累的不断丰富、方法学研究的完善和药物研究技术的不断发展，质量标准在不同研究阶段需要不断修订和完善。
以上所述，仅为个人观点，不妥之处，望能一道交流探讨。