Utilizar una "herramienta" para dominar la síntesis de péptidos

I. Introducción y antecedentes

En los últimos años, con el rápido desarrollo del campo biofarmacéutico, los fármacos peptídicos se han convertido en moléculas estrella entre los fármacos de molécula pequeña y los de molécula grande debido a sus ventajas únicas. Sin embargo, la síntesis de fármacos peptídicos siempre ha planteado enormes desafíos. Conectar de forma eficiente y precisa los diferentes fragmentos moleculares y simplificar el proceso de purificación es un reto fundamental para los químicos.

de péptidos en fase líquida (LPPS) y la síntesis de péptidos en fase sólida (SPPS), pero ambos métodos presentan limitaciones importantes. Si bien la LPPS ofrece una alta eficiencia en el uso de reactivos, bajo costo y facilidad de escalado, se limita a la preparación de péptidos cortos y requiere una separación y purificación engorrosas después de cada paso de reacción. La SPPS, aunque sencilla de operar y fácilmente automatizable, consume una gran cantidad de solvente y tiende a acumularse en resinas, lo que plantea desafíos como el alto costo y el impacto ambiental en la producción a gran escala. Además, las propiedades fisicoquímicas de los intermedios peptídicos dependen en gran medida de la secuencia de aminoácidos; los intermedios altamente lipofílicos o poco solubles pueden complicar el desarrollo del proceso. Para abordar estos desafíos sintéticos, es imperativo desarrollar un nuevo método que simplifique la purificación y sea fácil de escalar. La síntesis de péptidos asistida por etiquetas (TAPS) ha surgido como una estrategia ingeniosa para abordar esta necesidad.

La siguiente tabla compara tres métodos para sintetizar polipéptidos:

II . Principios técnicos

La idea básica consiste en unir temporalmente "asas" —es decir, marcadores solubles (o moléculas de anclaje)— a las moléculas de la materia prima que participan en la reacción, de modo que la cadena peptídica permanezca completamente soluble en ciertos disolventes, facilitando así su crecimiento. Posteriormente, aprovechando la baja solubilidad de los marcadores en disolventes específicos inadecuados, estos se precipitan. Tras la filtración y un simple lavado, se pueden eliminar eficazmente los reactivos y subproductos sobrantes.

Este método de postprocesamiento simplifica enormemente el proceso de separación, mejora la eficiencia de la síntesis y la pureza del producto, al tiempo que evita la dependencia de la síntesis en fase sólida de equipos automatizados especiales y puede llevarse a cabo con éxito en reactores discontinuos tradicionales.

Entonces, ¿qué condiciones deben cumplir las etiquetas introducidas? Principalmente los siguientes tres puntos:

1. Puede proteger el extremo C y es ortogonal a la base protectora del extremo N;

2. Puede mejorar la solubilidad de las moléculas en disolventes orgánicos, facilitando el crecimiento de la cadena peptídica;

3. Puede precipitar en disolventes poco eficaces, lo que simplifica el proceso de purificación.

Su flujo de trabajo generalmente sigue estos tres pasos:

1. Conexión de la etiqueta : Al inicio de la síntesis, la etiqueta se conecta al material de partida.

2. Extensión de la cadena y reacción : En solución, las moléculas marcadas experimentan una serie de reacciones químicas que facilitan la extensión de la cadena peptídica. Las moléculas marcadas, diseñadas especialmente, poseen una solubilidad única y pueden separarse fácilmente de los subproductos o materias primas sin necesidad de una purificación compleja.

3. Eliminación de la etiqueta : Después de la síntesis, la etiqueta se elimina de forma limpia y eficiente bajo condiciones químicas específicas (como ácido, base, luz, catalizador, etc.) para obtener la molécula objetivo.

III . Tipos de tecnología

A continuación se presentan los tipos de etiquetas más comunes:

IV . Aplicación

Las etiquetas hidrofóbicas de moléculas pequeñas incluyen principalmente etiquetas derivadas de bencilo, difenilmetilo y fluoreno , que se utilizan actualmente en la producción de fármacos peptídicos comerciales. Por ejemplo, al usar una etiqueta de difenilmetilo para sintetizar eptifibatida (Figura 1), un proceso cíclico de "acoplamiento-precipitación" y "desprotección-precipitación" produce un intermedio de eptifibatida con un grupo protector con un rendimiento del 86%. Finalmente, después de la desetiquetación y la ciclación, se obtiene el producto objetivo, eptifibatida, con un rendimiento global del 63% y sin racemización aparente . Sin embargo, cuando el péptido se prepara mediante SPPS, la reactividad del acoplamiento y la desprotección se reduce significativamente, y se generan fácilmente péptidos delecionados durante la elongación de la cadena peptídica.

Síntesis de eptifibatida utilizando una etiqueta de difenilmetilo.

V. Perspectivas

de péptidos asistida por marcadores ofrece una alternativa altamente eficiente, sostenible y fácilmente escalable a la síntesis tradicional de péptidos . Combina plenamente las ventajas de la síntesis en fase sólida y líquida, logrando mayor flexibilidad, menores costos y una mejor sostenibilidad ambiental. En comparación con la síntesis tradicional en fase sólida, este método reduce significativamente el consumo de disolventes y reactivos, simplifica enormemente los pasos de postprocesamiento y se puede escalar fácilmente desde la escala de laboratorio hasta la producción a escala de toneladas. Gracias a su exitosa validación en la síntesis de fármacos peptídicos, esta tecnología promete impulsar el desarrollo de fármacos peptídicos hacia una mayor eficiencia, prácticas más sostenibles y mayores beneficios económicos.

VI. Presentación de la empresa

Suzhou Haofan Biotech Co., Ltd. (Código bursátil: 301393.SZ), fundada en 2003 y con sede en la Zona de Alta Tecnología de Suzhou, es una empresa nacional de alta tecnología que provee materias primas especializadas a empresas farmacéuticas de I+D y fabricación en todo el mundo. Sus productos se utilizan principalmente en la síntesis de péptidos, nucleótidos y productos farmacéuticos, abarcando una amplia gama que incluye agentes condensantes para enlaces amida especiales, agentes protectores, agentes de enlace, agentes de reticulación de proteínas para conjugados anticuerpo-fármaco, bloques de construcción moleculares, liposomas y reactivos de fósforo. Hasta la fecha, ha desarrollado y producido más de 1500 productos diferentes.

Tras más de dos décadas de esfuerzo constante y acumulación de experiencia, Haofan Biotech ha desarrollado continuamente su experiencia en el campo global de reactivos para la síntesis de péptidos. Actualmente, se ha consolidado como una empresa líder con una amplia gama de productos personalizados y ventajas significativas en la producción a gran escala, capaz de satisfacer las necesidades específicas de diversos clientes. Invitamos cordialmente a los clientes interesados en este producto a contactarnos para obtener más información y explorar oportunidades de colaboración.

参考文献:

[1] Síntesis de péptidos en fase líquida (LPPS): una tercera ola para la preparación de péptidos

DOI: 10.1021/acs.chemrev.2c00132

[ 2 ] Nuevo grupo protector de amida derivado de difenilmetilo para la síntesis eficiente de péptidos en fase líquida: AJIPHASE.

DOI: 10.1021/ol302002g