多肽藥物是由氨基酸通過肽鍵連接而成的一類化合物，具有分子結(jié)構(gòu)復(fù)雜、活性高、特異性強(qiáng)等特點。相較于小分子藥，多肽化學(xué)藥的技術(shù)要求在各國的監(jiān)管體系下尚不完善，法規(guī)文件也較少，存在監(jiān)管空白。本文將結(jié)合案例，深入分析多肽化學(xué)仿制藥的質(zhì)量研究技術(shù)。
一、何為多肽類藥物？
1.1 多肽類藥物概念
多肽藥物為氨基酸通過肽鍵連接而成的一類化合物，通常具有明顯生物活性的多肽都可視為多肽藥物。多肽藥物可通過從天然物質(zhì)中提取、化學(xué)合成、天然微生物發(fā)酵及生物重組表達(dá)等手段制備得到。
1.2 多肽類藥物分類
根據(jù)分泌部位可分為內(nèi)源性與外源性生物活性肽。從藥品注冊角度來看，各國監(jiān)管部門均按照多肽的制備方法進(jìn)行分類。此外，美國FDA進(jìn)一步細(xì)分不超過40個氨基酸組成的多肽及41-99個全合成多肽為多肽化學(xué)藥物，41-99個非化學(xué)合成多肽或100個以上氨基酸組成的多肽為多肽類生物制品。
1.3 多肽類藥物優(yōu)勢
多肽藥物兼具小分子化藥和蛋白藥物的優(yōu)點。而且，研發(fā)中可通過化學(xué)修飾優(yōu)化其親和力、溶解性、藥代動力學(xué)和毒性，利于快速篩選出候選藥物。
圖1 多肽藥物與傳統(tǒng)小分子化藥和蛋白質(zhì)藥物的比較（圖源：作者自制）
1.4 多肽類藥物市場
目前全球已批準(zhǔn)上市多肽的藥物有100種以上，并有多種藥品已在國內(nèi)上市，涉及消化、內(nèi)分泌等各適應(yīng)證領(lǐng)域。
圖2全球銷售額前25的多肽類藥物（圖源：作者自制）
二、多肽化學(xué)仿制藥的監(jiān)管現(xiàn)狀
由于多肽藥物研發(fā)難度大、技術(shù)壁壘高，國內(nèi)外企業(yè)對多肽化學(xué)仿制藥的研發(fā)熱情較高。當(dāng)前，國內(nèi)多肽藥物仍以仿制藥為主，但創(chuàng)新藥占比逐年提升，總體上呈現(xiàn)出仿制藥與創(chuàng)新藥并存的情況。多肽化學(xué)仿制藥是指通過化學(xué)合成方法制備，與原研多肽藥物在結(jié)構(gòu)、質(zhì)量和療效上一致的仿制藥物。然而，由于多肽主要由氨基酸（包括天然氨基酸和非天然氨基酸）構(gòu)成，這使得多肽類藥物在制備方法、結(jié)構(gòu)確證、質(zhì)量研究等方面又有與一般藥物不同的獨特問題，且存在一定的監(jiān)管空白。
2.1 國內(nèi)監(jiān)管現(xiàn)狀
國家藥品監(jiān)督管理局早在2007年就出臺了《合成多肽藥物藥學(xué)研究技術(shù)指導(dǎo)原則》，2023年2月又發(fā)布了12號最新文件，為多肽仿制藥的研發(fā)和監(jiān)管進(jìn)一步提供了參考依據(jù)。
圖3 最新文件發(fā)布（圖源：CDE）
2.2 國外監(jiān)管現(xiàn)狀
美國FDA曾于1994年頒布過關(guān)于遞交合成多肽原料藥申請藥學(xué)資料的相關(guān)要求，但已失效。2021年頒布了《仿制重組DNA來源藥物的高純度合成多肽藥物指導(dǎo)原則》，并公布了多個復(fù)雜多肽仿制藥的個藥指南。歐盟未曾發(fā)布專門針對多肽化學(xué)藥物的指導(dǎo)原則，僅在抗生素藥物雜質(zhì)限度指導(dǎo)原則及歐洲藥典藥用物質(zhì)通則中提到了多肽藥物雜質(zhì)控制的一般要求。
三、多肽化學(xué)仿制藥質(zhì)量研究的特殊技術(shù)要求
3.1 結(jié)構(gòu)確證
多肽以氨基酸為基本單元，可以形成鏈狀、分支狀或環(huán)狀結(jié)構(gòu)。與結(jié)構(gòu)確證的小分子化學(xué)藥相比，多肽的結(jié)構(gòu)確認(rèn)不僅需要依賴元素分析、光譜、質(zhì)譜等常規(guī)技術(shù)，更關(guān)鍵的是要結(jié)合其獨特的結(jié)構(gòu)特征，采用專門的分析方法。這些方法包括用于確定一級結(jié)構(gòu)的氨基酸組成和手性分析、序列分析或肽圖測繪，以及用于確定高級結(jié)構(gòu)的圓二色散、熒光光譜、光散射和X射線衍射等。
3.2 聚集特性研究
部分多肽藥物會自發(fā)形成由少數(shù)幾個分子（寡聚物）或許多分子（多聚物）組成的超分子聚集結(jié)構(gòu)。這種聚集現(xiàn)象與藥物本身的生物活性及其在體內(nèi)的吸收、分布、代謝和排泄（藥代動力學(xué)）過程密切相關(guān)。為了研究這種性質(zhì)，可以采用多種分析方法，例如分子排阻色譜法、光散射法、熒光分析法、分析超速離心法、凝膠電泳法、場流分離法以及核磁共振法等。
3.3 雜質(zhì)研究
雖然我們要求仿制藥在結(jié)構(gòu)和物質(zhì)基礎(chǔ)方面與參比制劑等同，并且降解雜質(zhì)譜也應(yīng)無太大差異，但現(xiàn)實的挑戰(zhàn)在于，仿制藥的制備工藝幾乎不可能做到與原研藥完全相同。這就使得工藝中產(chǎn)生的雜質(zhì)，特別是結(jié)構(gòu)相似的肽類雜質(zhì)，可能會出現(xiàn)明顯不同。對這些雜質(zhì)的定性和定量分析，正是決定多肽化學(xué)仿制藥質(zhì)量能否得到合理控制的核心環(huán)節(jié)。
四、多肽化學(xué)仿制藥質(zhì)量研究的案例分析
4.1 醋酸地加瑞克
原料藥為化學(xué)合成線性十肽，易溶于水但會自發(fā)聚集。原研公司對聚集狀態(tài)進(jìn)行了結(jié)構(gòu)表征，美國FDA于2021年3月提出了該品種的個藥指南草案稿，明確仿制藥需滿足與參比制劑Q1和Q2的要求，需證明原料藥一級和二級結(jié)構(gòu)及聚集性質(zhì)與參比制劑的一致性等。
4.2 醋酸格拉替雷
鑒于原料藥是由谷氨酸、賴氨酸、丙氨酸和酪氨酸組成的肽段共聚混合物，美國FDA專門發(fā)布了針對此類藥物的指南。該指南明確指出，評估仿制藥時，在確保其組成及理化性質(zhì)與參比制劑一致的基礎(chǔ)上，制備工藝、起始原料、過程控制及生物活性測試結(jié)果的綜合考量也必不可少。
4.3 鮭降鈣素
原料藥是從大馬哈魚體內(nèi)提取的一種由32個氨基酸組成的肽，其分子結(jié)構(gòu)中含有一個二硫鍵。美國藥典建議使用高效液相色譜法來控制合成來源的鮭降鈣素原料藥中的相關(guān)雜質(zhì)，但并未具體規(guī)定需要檢測哪些特定的雜質(zhì)。然而，美國FDA基于其審評經(jīng)驗，開發(fā)了一種液質(zhì)聯(lián)用方法，并應(yīng)用此方法對市面上某款鮭降鈣素鼻腔噴霧劑進(jìn)行了研究，結(jié)果發(fā)現(xiàn)該產(chǎn)品中的總雜質(zhì)水平遠(yuǎn)超出了藥典推薦方法所能檢測到的水平。
總結(jié)
總之，多肽仿制藥的研究應(yīng)符合仿制藥研究的一般要求，同時要考慮其技術(shù)上的特殊性，仿制藥結(jié)構(gòu)和物化特性與參比制劑的等同及對雜質(zhì)的合理控制是獲得成功的關(guān)鍵。隨著多肽藥物研究技術(shù)的提高和相關(guān)法規(guī)的完善，多肽化學(xué)仿制藥的質(zhì)量研究技術(shù)也將不斷進(jìn)步，從而為患者提供更安全、有效的藥物。
參考資料：
[1] Zeng K, Geerlof-Vidavisky I, Gucinski A, Jiang X, Boyne MT 2nd. Liquid Chromatography-High Resolution Mass Spectrometry for Peptide Drug Quality Control. AAPS J. 2015 May;17(3):643-51. doi: 10.1208/s12248-015-9730-z.
[2] Gucinski AC, Boyne MT 2nd, Keire DA. Modern analytics for naturally derived complex drug substances: NMR and MS tests for protamine sulfate from chum salmon. Anal Bioanal Chem. 2015 Jan;407(3):749-59. doi: 10.1007/s00216-014-8172-2.
[3] CDE官網(wǎng)，https://www.cde.org.cn/
[4] FDA官網(wǎng)，https://www.fda.gov/
作者簡介：雅韻，從事藥物治療機(jī)制、藥物臨床試驗與藥物研發(fā)等。
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