肽类药物正在迅速重塑制药行业，它具有出色的靶向特异性、低毒性特征以及调节复杂生物途径的能力。从代谢性疾病到肿瘤，胰岛素、GLP-1激动剂、干扰素或酶疗法等肽类正在为应对各种疾病和医疗保健挑战提供精准医药。

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肽生产过程

肽生产依赖于使用固相肽合成(SPPS)进行短肽的先进生化合成，而对于需要翻译后修饰的更大、更复杂的分子，则适合使用重组蛋白表达系统的生物过程，或者生物过程与生化合成相结合来确保纯度、效力和一致性。

生化与生物方法的生产挑战

生化合成

生化合成是一种广泛采用的肽生产方法，尤其更广泛用于短肽生产，在某些用例中比重组生物方法更具优势：

· 成本：由于基础设施要求更简单、周转时间短且资源标准化，在中小型生产中制造短肽的成本较低。然而，对于规模更大、更长或更复杂的肽类，重组方法可能更具成本效益。

无论生化合成还是重组生物方法，肽生产都非常昂贵。从在化学合成中使用试剂和溶剂，到生物表达中复杂的基础设施和较长的生产周期，每种方法都有其成本驱动因素。因此，整个行业都在努力提高过程效率，尽量减少波动性，确保各种规模下产品质量的一致性。

· 灵活性：它允许结合非编码氨基酸和各种骨架修饰，以提高稳定性。

· 纯度：化学合成可避免宿主细胞污染的风险，并实现对产品的精确控制。然而，重组方法还可以通过适当的下游加工实现高纯度。

生物方法

重组发酵法常用于需要复杂的翻译后修饰的较大蛋白质，在以下情况下有利于肽生产：

· 复杂性：与化学合成法相比，生物发酵法可实现复杂的肽折叠和具体的翻译后修饰。

· 可持续性：化学合成法使用过量的高纯度、昂贵的试剂和溶剂来确保反应完成，从而导致更大的化学浪费，并可能影响基本溶剂的全球供应链。

满足肽生产的需求

在肽合成中平衡科学与过程

许多肽API是通过固相肽合成(SPPS)开发的，这是一个允许精确控制序列和修饰的分步过程。其他肽，尤其更复杂或更长链的肽，则使用微生物或哺乳动物细胞在生物系统中表达。

尽管这些方法的规模和平台各不相同，但它们都需要在每个阶段进行严格的过程控制和准确的原料控制。

无论在研发实验室中称量氨基酸、溶剂或试剂，还是在生产中处理千克级批次，每次测量的准确性都很重要。微小波动会影响：

· 偶联效率。

· 最终产量和纯度。

· 批次间的重复性。

METTLER TOLEDO为实验室和工业应用提供可靠的称量解决方案。从支持配方开发的微量天平到生产套件中使用的平台秤，我们的设备可提供制药商所需的精密度与合规性。与软件系统集成还有助于确保完全可追溯性，减少手动记录错误。

化学肽合成：提高产量与纯度

固相肽合成(SPPS)仍然是生产中短肽的黄金标准，包括GLP-1类似物或降钙素等治疗性API。然而，SPPS工作流程可能很复杂，涉及：

· 受保护氨基酸的精确添加。

· 保护基团的高效去除。

· 溶剂管理和反应控制。

了解肽偶联反应的进度至关重要。METTLER TOLEDO的原位FTIR和拉曼光谱工具可实时洞察合成的每个步骤，使科学家能够监控去保护和偶联反应，及早识别不完全反应，减少昂贵试剂的过度使用。

使用EasyMax™和OptiMax™等自动化反应器在不同的合成步骤中精确控制温度、搅拌和试剂添加，有助于优化反应条件，开发从毫克到千克的安全规模放大，实现技术转让的高复现性。

pH值控制对于肽裂解和纯化至关重要。METTLER TOLEDO提供专为在腐蚀性溶剂中使用而量身定制的InPro系列电极，可确保在酸性裂解或碱性清洗步骤中的稳定性和合规性。

生物技术肽生产：带控制的规模放大

许多肽，尤其是干扰素、酶或融合肽，是在微生物或哺乳动物系统中使用重组技术生产的。这些过程需要严格的环境控制和实时监控，以保持细胞活力、蛋白质表达和产品质量。

在发酵过程中，必须精确控制pH值、溶解氧(DO)、CO₂和电导率。METTLER TOLEDO的ISM电极提供可靠的实时测量、预测性诊断、电极生命周期管理以及与PAT（过程分析技术）策略的集成。

纯化、配方与最终质量

合成或表达后，肽要经过多个纯化和配方步骤，然后才能形成最终药物形式。反相HPLC、超滤和冻干是达到治疗用途所需纯度和稳定性的常用技术。

在此阶段，缓冲液、溶剂和赋形剂的准确制备至关重要。浓度不一致或pH值偏差会降低回收率或影响产品稳定性。无论在超滤制备、最终配方混合还是冷冻干燥优化过程中，精密度和复现性都是不容忽视的。

称量设备、 pH计、 和 紫外可见分光光度计 集成到实验室或生产环境中，可在肽生产中实现可靠的下游工艺和质量控制。重要的是，集中收集和管理生成的数据时，可增强可追溯性并支持监管文档记录。

此外，高精度水份测定和卡尔费休滴定法水份测定支持最终配方和稳定性测试，这在冻干肽产品中至关重要。无论在开发还是商业质量控制过程中，实验室软件解决方案都可确保一致的分析数据，以实现所需的合规性和产品质量。

产品检测：确保患者安全的最终检查

从最初的氨基酸称量到最终的药瓶检测，肽生产过程中的每个步骤都需要精密度。产品即将放行时，自动化产品检测系统将成为产品离开工厂之前的关键保障措施。对于肽类药物，这包括：

· 异物污染检测：X射线检测、金属检测或两者兼用，用于在产品进入市场之前识别并剔除异物污染的产品。

· 灌装量控制：检重、视觉检测和X射线检测监控、测量和调节灌装量，以满足严格的剂量和监管规范。

· 质量和完整性检查：检重、视觉检测和X射线检测执行完整性检查，帮助确保药品包装符合法规要求，并向消费者提供安全、完整的产品。

· 标签质量检测：用于标签质量控制的视觉检测，以检测标签相关缺陷，降低产品召回风险。

METTLER TOLEDO的产品检测解决方案适用于高效的制药环境，提供：

· 符合GMP要求的系统，可轻松集成到现有生产线中。

· 可追溯的性能验证，确保审计就绪。

这些系统不仅可以保护产品质量，还可以增强品牌诚信度，并支持FDA、EMA和全球卫生当局等机构的监管合规性。

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责任编辑：kj006

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