Разбор пептидного процесса и комплексное производственное решение

В области биомедицины пептид всегда играл жизненно важную роль. пептид представляет собой соединение, образованное α-аминокислотами, связанными между собой пептидными связями. Это промежуточный продукт гидролиза белка, его молекулярная масса составляет менее 10 000 Да. В последние годы широкое внимание привлек препарат пептид - семаглутид. Он оказывает множественное воздействие, моделируя механизм действия естественного гормона в организме человека. Семаглутид имеет отличные результаты в области лечения диабета. Он может эффективно снизить уровень сахара в крови и снизить риск диабетических осложнений. Он также показывает большой потенциал в управлении весом. Это может помочь людям похудеть и достичь целей здорового контроля веса за счет регулирования аппетита и увеличения потребления энергии.

Truking Technologyбиофармацевтическое производствоCenter - COE

Введение в пептид

Препараты пептид представляют собой белковые молекулы с короткой цепью, состоящие из аминокислот, обычно содержащие от 2 до 50 аминокислот. пептид можно разделить на различные категории в зависимости от источника, структуры, функции и т. д. В настоящее время идентифицировано более 7000 встречающихся в природе пептидов. Эти пептиды часто играют жизненно важную роль в физиологии человека, в том числе в качестве гормонов, нейротрансмиттеров, факторов роста, лигандов ионных каналов или противоинфекционных средств.

GLP-1 (глюкагоноподобный пептид-1) представляет собой пептид из 37 аминокислот, который регулирует выработку и секрецию инсулина, но имеет очень короткий период полураспада в организме. После попыток изменить его последовательность для повышения стабильности этого гормона при сохранении его активности и фармакологического действия был разработан семаглутид, который представляет собой новый агонист рецептора GLP-1 длительного действия (GLP-1RA). Его структура на 94% гомологична природному GLP-1. Он не только оказывает физиологическое действие ГПП-1, но также может продлить период полураспада ГПП-1 за счет ингибирования фермента ДПП-4 и увеличения его концентрации и времени действия в организме. Рынок лекарств пептид занимает уникальное фармакологическое поле между низкомолекулярными лекарствами и биологическими препаратами. На инсулин и его аналоги приходится примерно половина выручки от продаж препаратов пептид, демонстрируя свое доминирование в этой области. За этим последовала серия важных лекарственных препаратов пептид, таких как агонист рецептора GLP-1 семаглутид. Согласно результатам первого квартала 2024 года, объявленным Novo Nordisk, общий доход составил 9,436 млрд долларов США, что на 24% больше, чем в прошлом году. Объем рынка семаглутида оценивается в 21 миллиард долларов США в 2024 году и, как ожидается, достигнет 33 миллиардов долларов США в 2029 году.

Технология и растворы производства семаглутида

Производство пептид включает методы биосинтеза (метод экстракции природного сырья, метод ферментативного гидролиза, метод ферментации, метод генетической рекомбинации) и методы химического синтеза (метод жидкофазного синтеза и метод твердофазного синтеза). Производство семаглутида в основном включает метод чистого химического синтеза и метод синтетической биологической ферментации (также известный как полурекомбинантный метод). В синтетическом биологическом методе ферментации в основном используются дрожжи или Escherichia coli для ферментации основной пептидной цепи препарата (или так называемого аналога-предшественника GLP-1 пептид), экстракции и очистки предшественника пептид в ферментационном бульоне, модификации лизина в положении 26 скелета GLP-1 посредством ферментативного расщепления или других методов, а затем соединения его с N-концевой аминокислотный выступ, содержащий небелковые аминокислоты, для получения активной молекулы семаглутида. По сравнению с традиционными методами химического синтеза, процесс синтетической биологической ферментации устраняет узкие места производства и больше подходит для крупномасштабного непрерывного производства. Он может эффективно преодолеть проблемы ограничения производительности, вызванные сложностью и расширением масштабов химического синтеза. Во-вторых, этот метод показывает значительные преимущества в контроле затрат. Оптимизируя процесс биологической ферментации и используя эффективные биосинтетические возможности микроорганизмов, можно еще больше снизить производственные затраты, тем самым обеспечивая более очевидное улучшение экономической выгоды.

ферментация

Для производства семаглутида можно использовать ферментацию Escherichia coli для получения основной пептидной цепи семаглутида. Факторы, влияющие на получение активного семаглутида методом ферментации Escherichia coli, в основном включают подготовку питательной среды, скрининг штаммов, температуру ферментации, время ферментации, растворенный кислород, стратегию кормления и т. д.

Truking Technology ферментационная система из нержавеющей стали

Поскольку условия контроля в процессе микробной ферментации относительно суровы, промежуточные метаболиты и конечные продукты процесса ферментационного метаболизма затрудняют выделение и очистку целевого активного пептида, поэтому очень необходим эффективный контроль биопроцесса. Комбинация датчика системы ферментации Truking Technology и программного обеспечения для управления процессом позволяет обеспечить прямой мониторинг параметров биопроцесса в режиме реального времени и полный эффективный контроль над процессом. Кроме того, достаточное количество кислорода может ингибировать определенные анаэробные метаболические пути, делая метаболический поток более склонным к образованию целевого продукта, тем самым повышая эффективность синтеза целевого пептид. Таким образом, в крупномасштабных ферментационных системах улучшение или оптимизация эффективности подачи кислорода имеет большое значение для повышения выхода продукта пептид. Система ферментации Truking Technology оснащена эффективной и гибкой системой вентиляции и магнитной мешалкой собственной разработки для эффективного решения этой проблемы.

Сбор бактерий - лизис - осветление - концентрирование

В крупномасштабном производстве после завершения ферментации бактерии можно собирать с помощью непрерывного центрифугирования, систем тангенциальной фильтрации с полыми волокнами и другого оборудования, все из которых обладают преимуществами быстрой скорости и высокой эффективности и подходят для извлечения бактерий. После сбора бактерий экспрессированный предшественник GLP-1пептид необходимо высвободить посредством лизиса клеток и других методов. Этот шаг должен не только обеспечить эффективный разрыв клеточной стенки и структуры мембраны, но также минимизировать повреждение и денатурацию целевого белка. Контролируйте условия лизиса, фрагментации и осветления клеток, такие как температура, значение pH, время и давление, чтобы избежать чрезмерно жестких условий, которые могут привести к инактивации или деградации белка. После завершения лизиса центробежное оборудование в сочетании с системой микрофильтрации с тангенциальным потоком можно использовать для разделения и очистки исходной жидкости для достижения разделения твердой и жидкой фаз и осветления, чтобы достичь преимуществ хорошей прозрачности и высокой эффективности производства собранного супернатанта. Подаваемую жидкость затем можно до определенной степени концентрировать с помощью системы ультрафильтрации для последующей очистки.

Truking Technology Центрифуга и система ультрафильтрации

Помимо датчиков для мониторинга температуры, pH и т. д. в режиме реального времени, система микрофильтрации с тангенциальным потоком Truking Technology и система ультрафильтрации также оснащены автоматическими пропорциональными регулирующими клапанами, которые могут автоматически контролировать и регулировать TMP.

Очистка прекурсоров

После предварительной обработки исходной жидкости предшественник пептид можно отделить и первоначально очистить с помощью многоступенчатого хроматография в сочетании с многоступенчатой ​​ультрафильтрацией. Обычно используемые методы хроматография включают аффинную хроматография, ионообменную хроматография, эксклюзионную хроматографию и т. д.

Центр передового опыта

Truking Technology полностью автоматический хроматографическая колонна и низковольтный хроматографическая система

Truking Technology может предоставить индивидуальное комплексное решение для оборудования хроматография, включая полностью автоматический хроматографическая система, автоматический/ручной хроматографическая колонна, рабочую станцию ​​для набивки колонн, резервуар для гомогенизации, набивку и т. д.

Модификация и очистка высокого давления хроматография

Использование пептид часто затруднено из-за плохой проницаемости, плохой биодоступности при пероральном приеме и плохой стабильности in vivo. Однако обширные исследования модификаций пептидов могут преодолеть эти ограничения. Модификация пептидов - важный метод медицинской химии, направленный на улучшение биологической активности, стабильности и растворимости пептидов, а также достижение селективности пептидных препаратов. Полученный предшественник пептид модифицируется с помощью химических реакций, таких как химическая модификация аминокислот, реакция сочетания и т. д., для формирования окончательной структуры семаглутида для обеспечения биологической активности и стабильности продукта. Наконец, примеси удаляются с помощью обращенно-фазовой системы высокого давления хроматография с получением очищенного семаглутида.

Truking Technology Колонна подготовки высокого давления и система подготовки высокого давления

Колонна подготовки высокого давления Truking Technology и система подготовки высокого давления используют собственные запатентованные технологии, такие как пружинное уплотнение без гидравлического цилиндра, без высокого давления и метод подачи гомогената, что значительно повышает безопасность производства и эффективность набивки колонны. Научные исследования и клиническая практика продолжают углубляться, а технологии производства становятся все более зрелыми. В будущем области применения препаратов пептид будут продолжать расширяться, и будут выпускаться новые типы препаратов пептид. Среди них значительно увеличится доля инновационных лекарств. Потенциал развития рынка промышленных цепочек огромен. Truking Technology продолжает уделять внимание тенденциям развития и потребностям отрасли пептид и создал полную систему технологического исследовательского и производственного оборудования. Она также продолжит предоставлять высококачественные индивидуальные комплексные решения для процессов и оборудования для пептид и различных других биофармацевтических отраслей.

Truking Technologyбиофармацевтическое производствоцентр

аббревиатура

центр передового опыта

ЦОЕ

Центр передового опыта

Центр передового опыта Truking Technology (COE) специализируется на разработке и масштабировании процессов биофармацевтическое производство, консалтинговых услугах по технологическим процессам, а также разработке, тестировании и проверке нового фармацевтического оборудования. Он может выполнять работу по стыковке платформ исследований и разработок с фармацевтическими компаниями и научно-исследовательскими институтами, а также решать ключевые задачи разработки процессов и производства для клиентов биофармацевтика по всему миру. Компания COE оснащена передовым оборудованием для разработки технологических процессов и пилотным оборудованием, а также имеет профессиональную команду, состоящую из многих экспертов в области технологических процессов, которые уже много лет активно работают в отрасли биофармацевтическое производство. Он может помочь корпоративным клиентам в технических консультациях, разработке процессов, обучении использованию продуктов и решении проблем, а также способствовать быстрому развитию и трансформации проекта биофармацевтика. COE имеет небольшие технологические лаборатории, аналитические испытательные платформы, одноразовые платформенные процессы, пилотные платформы биофармацевтическое производство, планирование фармацевтических процессов и другие технологические платформы, а также предоставляет решения от исследований и разработок до производства для антитело, вакцина, генной и клеточной терапии, лекарств рекомбинантный белок, препаратов нуклеиновых кислот, продуктов крови и других областей.

Для получения дополнительной информации о Truking Technology щелкните ссылку на заголовок ниже.