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环脂肽类似物

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  • 生物类似物分析相似性研究
    p   strong   span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 一. 生物类似物获批情况 /span /strong /p p   从FDA数据库可以查到,截止2018.8.24美国共有12款生物类似物获批。其中部分小分子(如ELI LILLY的甘精胰岛素BASAGLAR)也已获批,但为NDA,因此不作为类似物统计。 /p p style=" text-align: center " img width=" 599" height=" 446" title=" q.jpg" style=" width: 488px height: 332px float: none " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/58c99f7e-92e6-4c9c-8b19-eeacaf8385c2.jpg" / /p p style=" text-align: center " img width=" 598" height=" 236" title=" w.jpg" style=" width: 490px height: 172px float: none " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/5391e126-7471-42dd-b508-c9f272d09b28.jpg" / /p p style=" text-align: center "   从EMA数据库可以查到,截止2018.8.24欧盟共有45款生物类似物获批: img width=" 599" height=" 388" title=" e.png" style=" width: 498px height: 298px float: none " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/d67d7398-bb31-486f-85c7-6056bafefaed.jpg" / /p p style=" text-align: center " & nbsp img width=" 601" height=" 421" title=" r.png" style=" width: 528px height: 358px float: none " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/e4f16b4f-f1ba-43ab-a6b2-17e0da5ef487.jpg" / /p p style=" text-align: center " img width=" 600" height=" 405" title=" t.png" style=" width: 515px height: 298px float: none " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/34f42b07-aa1c-4f54-a1bd-89c6c7022f91.jpg" / /p p   从获批情况分析,较早批准的产品都已经出现较多类似物,这一点在EMA中体现的尤为明显,如药王adalimumab、infliximab及filgrastim等均已有若干类似物获批。而从生产上来看,Sandoz毫无疑问是生物类似物的最大赢家,其在EMA有9款类似物获批。 /p p   对比美国以及欧盟生物类似物批准的情况,可以很明显的发现欧盟批准的生物类似物数量远多于美国,究其原因主要包括以下几点: /p p   EMA在2005年便建立生物类似物的申报途径,而FDA则是在2009年才在BPCI法案中提出生物类似物的申报途径,EMA比FDA更早建立生物类似物申报途径 /p p    EMA将甘精胰岛素这类小分子制品也归属为生物制品,EMA批准的生物类似物中多款均为小分子制品。但在FDA这类小分子与化学药一样采用NDA的申报途径,而不是生物制品的BLA申报途径。且在FDA甘精胰岛素审评由CDER负责,而生物制品的审评由CBER负责,这也导致FDA的生物类似物获批清单中未将甘精胰岛素这类小分子纳入 /p p    对于生物制品分析相似性研究,FDA的规定非常严格(如研究的批次数、相似性的标准等),这直接导致生物相似性研究周期很长,如Amgen申请的贝伐珠单抗MASVI分析相似性研究持续6了年,前后共使用20余批次原研Avastin。这也使得FDA的生物类似物获批更为滞后 /p p   从数据中可以看出FDA批准的生物类似物集中于近几年,2015年1款,2016年3款,2017年5款,2018截至目前为3款。有这些基础之后,相信未来FDA批准生物类似物的速度会越来越快。 /p p   span style=" color: rgb(0, 176, 240) " strong  二. 分析相似性研究 /strong /span /p p   分析相似性研究(analytical similarity)在欧盟被称为可比性研究(Comparability exercise)。其是指用于证明用于证明生物类似物与原研高度相似,但允许临床非活性组分存在微小差异的分析研究。一般应使用多批次自研产品与原研在包括结构、理化以及功能属性方面的对比,并使用数据统计方法对各质量属性对比结果进行统计及对比。分析相似性是生物类似物的基础,在生物类似物开发中很重要。 /p p   strong  相关指南 /strong /p p   针对生物类似物分析相似性研究,FDA以及欧盟均发布了不少指南。以CMC领域为例,部分重点指南如下: /p p   FDA发布的指南有: /p p   Quality Considerations in Demonstrating Biosimilarity to a Reference Protein Product /p p   Scientific Considerations in Demonstrating Biosimilarity to a Reference Product /p p   Reference Product Exclusivity for Biological Products Filed Under Section 351(a) of the PHS Act(Draft guidance) /p p   Biosimilars: Questions and Answers Regarding Implementation of the Biologics Price Competition and Innovation Act of 2009 Guidance for Industry(Draft guidance) /p p   Considerations in Demonstrating Interchangeability With a Reference Product Guidance for Industry(Draft guidance) /p p  & nbsp & nbsp Statistical Approaches to Evaluate Analytical Similarity Guidance for Industry(核心指南,目前已撤销) /p p   EMA发布的指南有: /p p   Similar biological medicinal products /p p   Similar biological medicinal products containing biotechnology-derived proteins as active substance: non-clinical and clinical issues /p p   Similar biological medicinal products containing biotechnology-derived proteins as active substance: quality issues /p p  & nbsp & nbsp Guideline on the comparability of Medicinal Products Containing Biotechnology-Derived Proteins as Active Substance: Quality Issues /p p   Biosimilar medicinal products containing recombinant granulocyte-colony stimulating factor (Annex to guideline on similar biological medicinal products containing biotechnology-derived proteins as active substance: non-clinical and clinical issues) /p p   Non-clinical and clinical development of similar biological medicinal products containing low-molecular-weight heparins /p p   Non-clinical and clinical development of similar biological medicinal products containing recombinant human insulin and insulin analogues /p p   Similar biological medicinal products containing interferon beta /p p   Similar biological medicinal products containing monoclonal antibodies: non-clinical and clinical issues /p p   Similar biological medicinal products containing recombinant erythropoietins /p p   Similar biological medicinal products containing recombinant follicle-stimulating hormone /p p   Similar medicinal products containing somatropin (Annex to guideline on similar biological medicinal products containing biotechnology-derived proteins as active substance: non-clinical and clinical issues) /p p   FDA发布的指南都较为宽泛。而EMA针对生物类似物发布的指南既有较为宽泛的指导性文件,也有针对某款产品特异性的指南,同时EMA的部分指南同时适用于变更及类似物可比性研究,这一点也与FDA完全不同。 /p p   strong  分析相似性研究内容 /strong /p p   FDA于2017年发布的草案指南对分析相似性进行了详细的规定,虽然该指南目前已被撤销,但其部分思想仍可作为指导。结合目前FDA批准的类似物制品CMC审评报告,可以明显看出该指南的思想融合了已经批准的产品的开发思路,而目前在FDA获批的类似物也都是按照该指南的思路开展分析相似性研究。对该指南,并结合已经获批的类似物审评报告进行总结,分析相似性核心内容包括以下内容: /p p   对产品的质量属性进行分层(Tier),包括Tier 1,2,3。其中tier 3目测对比是风险较低或风险高但无法量化的质量属性 tier 2质量范围是风险程度中等的质量属性 tier 1等同检测则是风险高的质量属性 /p p   Tier 3一般为结构、工艺相关杂质(HCD、HCP等)、强降解趋势对比、理化属性、与机理无太大联系的活性项目 Tier 2质量属性一般包括产品相关杂质、糖型(与ADCC、PK等有关)、与机理有关的活性检测、蛋白浓度等 Tier 3则一般为临床机理对应的生物学活性 /p p   不同层级设立不同的相似性标准,tier 3主观对比相似即可 tier 2要求自研产品的范围应该在参比的mean± 3SD tier 1则要求更为严格,要求自研与参比的均值差的90%置信区间应在原研的[-1.5SD,1.5SD]范围内。值得注意的是于2017年获批的MASVI分析相似性研究中并按照上述要求对tier 2及3设立标准,而只是对实际的属性范围进行了对比 /p p    对多批次原研及自研进行分析研究,指南推荐至少10批次自研于10批次参比进行比较。2018年该指南撤销时特意提出批次数太多是该指南不合理的地方,但就目前批准的生物类似物来看,tier 1质量属性(与制品机理直接相关的生物学活性)基本都采用了20多批次参比进行对比,后续批次要求降低,有利于加快生物类似物获批上市 /p p   strong   在研究过程中应该考虑储存时间等对质量属性的影响 /strong /p p   从目前已经在FDA获批的类似物来看,没有类似物能在分析相似性方面做到于参比完全类似,而都是通过total of the evidence整体判断相似性。如糖型这一关键属性,几乎没有哪一款类似物做到与参比类似,因此出现不类似的质量属性很正常。由于生物制品本身较为复杂,而其生产工艺也同样复杂,生物类似物开发商对参比的了解难以深入,因此开发出的类似物质量属性难以做到完全与参比相似。即便知道某些质量属性不相似,也不一定能通过前期的工艺优化让该属性于参比相似。同时,这种优化也未必必要,指南中指出出现不相似的情况,给出合理的论述即可。 /p p   从已在FDA获批的类似物审评报告中可以知道,当出现不类似的情况时,可以用于论述的思路如: /p p   当杂质含量较低时,其风险相对较小,如依那西普类似物进行tier划分时,就规定当属性的量低于2%时,可以降低一个tier /p p   该属性虽然有差异,但临床数据显示自研于参比的pK等无明显差异 /p p   增加更多批次进行研究,参比批次变多时,其质量属性范围也更可能变宽 /p p   考虑储存时间对该属性的影响,加上时间因素重新计算数据 /p p   分离相应的组分,进行相应的活性等研究,证明与主成分无明显差异,等。 /p p   以下为部分已被FDA批准的类似物相关资料。 /p p    strong ABP501(biosimilar to Humira,Amgen)分析相似性层级制定及对比结果 /strong /p p style=" text-align: center " strong img width=" 600" height=" 392" title=" y.jpg" style=" width: 471px height: 269px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/41be2c4e-9b64-40db-ae1d-a25fe9882a95.jpg" / /strong /p p style=" text-align: center " strong img width=" 599" height=" 395" title=" u.jpg" style=" width: 469px height: 298px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/32fcdb2b-ab55-4c73-921b-74396608c771.jpg" / img width=" 600" height=" 395" title=" i.jpg" style=" width: 470px height: 306px float: none " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/4f464c07-86af-4545-8c7f-e7112d5a2b90.jpg" / /strong /p p style=" text-align: center " img width=" 600" height=" 396" title=" o.jpg" style=" width: 477px height: 285px float: none " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/cca82c99-86b6-4366-b832-6e3e99e27023.jpg" / /p p style=" text-align: center " img width=" 599" height=" 397" title=" p.jpg" style=" width: 481px height: 308px float: none " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/a64ec501-90ff-4e20-b06f-60c642d50a0e.jpg" / /p p style=" text-align: center " img width=" 599" height=" 238" title=" a.jpg" style=" width: 484px height: 205px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/6bdffcaa-a01d-4be4-9f24-f88ca55ac83d.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong br/ /strong /p p strong   GP2015(biosimilar to Enbrel,Sandoz)各层级相似性标准 /strong /p p style=" text-align: center " strong img width=" 599" height=" 403" title=" s.jpg" style=" width: 503px height: 332px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/98dcf996-3539-46ef-a27e-255bf4ab3691.jpg" / /strong /p p br/ /p p strong   GP2015(biosimilar to Enbrel,Sandoz)分析相似性层级制定 /strong /p p style=" text-align: center " strong br/ /strong /p p style=" text-align: center " img width=" 600" height=" 315" title=" d.jpg" style=" width: 512px height: 267px float: none " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/86ee5d19-be4f-4d61-a45d-31ac4bcef104.jpg" / /p p style=" text-align: center " img width=" 600" height=" 333" title=" f.jpg" style=" width: 523px height: 305px float: none " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/1460d5df-eb35-4c4f-a59f-069b5e934158.jpg" / /p p style=" text-align: center " img width=" 601" height=" 202" title=" g.jpg" style=" width: 524px height: 180px float: none " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/2c7e5d6a-fa00-41bb-bf40-a0280e86ea4a.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong br/ /strong /p p    span style=" color: rgb(0, 176, 240) " strong 三、已获批的类似物案例分析 /strong /span /p p   目前已经获FDA批准的类似物中,大部分可以获得FDA的审评报告,部分产品的审批报告在Drug@FDA数据库中未发布,但可在FDA网站搜索获得。下面将Amjevita(Adalimumab-atto)分析相似性研究为例,了解这些产品如何开展分析相似性研究,FDA提出了哪些关键缺陷,而申请人又是如何答复这些缺陷的,详细报告可见审评报告。 /p p    strong 1.Amjevita(Adalimumab-atto) /strong /p p   Amjevita是FDA药王Adalimumab在FDA获批的第一款类似物(目前已有两款,而EMA则有更多款已经获批),相信FDA在不久的将来也会批准更多Adalimumab类似物,谁让这款药这么火呢。该类似物生产商为Amgen,其分析相似性研究中研究的项目,质量属性分层级、各层级的标准、各研究项目的批次数以及研究结果(是否相似)均已在上一期已经给出,这里不再赘述,直接看看该类似物在分析相似性方面有哪些主要的缺陷吧。 /p p    strong a.糖基化不同(审评报告201-207页) /strong /p p   数据显示自研与参比的糖基化类型相同,但各糖型的比例稍有不同。其中非岩澡糖、高甘露糖、半乳糖、唾液酸均与参比不同。半乳糖及唾液酸如下图所示: /p p style=" text-align: center " br/ /p p style=" text-align: center " img width=" 598" height=" 283" title=" h.jpg" style=" width: 490px height: 230px float: none " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/3751fe61-6979-47f7-b717-e29c389a4de8.jpg" / /p p style=" text-align: center " img width=" 599" height=" 254" title=" j.jpg" style=" width: 497px height: 193px float: none " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/477ad59e-12af-4bb2-85ea-e999b17eb3f1.jpg" / /p p   而据报道非岩藻糖(afucosylated forms)可通过影响产品与FcγRIIIa的结合而最终影响ADCC活性,高甘露糖可影响PK及ADCC活性,唾液酸可影响PK,半乳糖可影响CDC活性。生产商将糖基化作为tier2属性,针对糖基化的差异,生产商进行了如下论述,并获得了FDA的认可: /p p   · 自研产品与参比相比,PK、FcγRIIIa的对比结果无明显差异,说明糖基化的不同不会产生显著影响 /p p   · 在中间产品/中控中控制岩藻糖基化,使得后续生产批次岩藻糖基化水平不超过分析相似性的水平 /p p   · 前期研发的批次糖基化相对较高,但后续工艺优化后,糖基化与参比更为接近了 /p p    strong b.FTIR鉴别(审评报告209-211页) /strong /p p   生产商Amgen对6批自研及参比进行了FTIR鉴别检测,并通过相应的计算按照tier 2层级对结果进行分析,结果显示两者类似。而FDA认为该质量属性只需要作为tier3属性,提供图谱对比即可。 /p p   同时对CD以及DSC检测,Amgen同样按照tier2标准进行分析,但FDA同样认为只需要按照tier3属性进行分析即可。 /p p style=" text-align: center " img width=" 598" height=" 405" title=" k.jpg" style=" width: 471px height: 310px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/dfbdefae-c8e0-4f43-9f96-b48910fa5621.jpg" / /p p    strong c.SE-HPLC纯度不同(审评报告211-213页) /strong /p p   Amgen同时提供了自研放行结果与参比的对比(在IR回复中提供的)以及自研在24个月(与参比检测时具有相同的‘寿命’)与参比的SE-HPLC对比结果,结果显示虽然放行时自研的聚体比参比低,但在24个月时自研与参比的聚体类似,如下图: /p p style=" text-align: center " img width=" 598" height=" 340" title=" l.jpg" style=" width: 483px height: 272px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/2dc93b5b-f59f-4edd-9d32-3cdbf2572c1c.jpg" / /p p style=" text-align: center "   span style=" font-size: 14px "   strong 自研24个月时的对比结果 /strong /span /p p style=" text-align: center " strong img width=" 599" height=" 336" title=" z.jpg" style=" width: 444px height: 271px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/f245f195-dab3-4c6e-8d35-7b76527acd81.jpg" / /strong /p p style=" text-align: center " strong    span style=" font-size: 14px " 自研放行时的对比结果 /span /strong /p p   同时自研的SE-HPLC中低分子物质比参比更低(如下图),但考虑到低分子物质总量才0.2%,这个小峰预计低于0.1%,无法定量,因此其影响可忽略不计。 /p p style=" text-align: center " img width=" 600" height=" 371" title=" x.jpg" style=" width: 440px height: 276px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/448f4126-6269-49d1-a738-4b93e4e43ee8.jpg" / /p p    strong d.nrCE-SDS纯度不同(审评报告217页) /strong /p p   80%的自研结果在参比的相似性范围内,但有两个数据不在范围内。给出的论述包括:1.不在范围内的批次是早期研发批次 2.nrCE-SDS纯度在98%-99%,已经很高了,检测到的不一致差距很小,可以忽略 3.结合生物学活性无明显差异,认为自研的nrCE-SDS与参比类似。 /p p style=" text-align: center " img width=" 599" height=" 252" title=" c.jpg" style=" width: 469px height: 198px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/d804bc2b-dff6-42ac-9a86-ae5861013681.jpg" / /p p    strong e.CEX-HPLC不同(审评报告218-221页) /strong /p p   考虑储存时间影响时,检测数据显示自研与参比的主峰及碱性峰基本不在参比的相似性范围(如下图),FDA要求生产商提供合理解释。 /p p style=" text-align: center " img width=" 599" height=" 372" title=" v.jpg" style=" width: 470px height: 272px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/8b9d2e4b-bb9d-411e-b512-8b574769b706.jpg" / /p p   Amgen回复包括: /p p   · 提供未调整储存时间的结果(如上图),显示酸性峰在范围内,但主峰与碱性峰不在范围内 /p p   · 收集各个峰进行活性检测,酸性、主峰及碱性峰均不改变活性 /p p   · 酸性峰的电荷改变位点不位于影像PK及活性的区域 /p p   · 自研与参比的PK及FcRn结合是一致的 /p p   · 自研与参比的结合能力、活性、功能检测结果无明显差异 /p p   · 使用羧肽酶处理可证明建兴区的不同是由于产品独特的C端赖氨酸引起,其不会对产品的性能产生影响 /p p   strong  f.高温及强降解(审评报告225-226页) /strong /p p   由于Amgen的产品与参比的处方不同(具体处方可见审评报告),因此与预期的一样两者在高温及强降解下降解率不同。而Amgen还将原液配置成与参比一致的处方体系中,与参比进行了对比,结果显示不一致是由于处方体系造成的,而非分子本身造成的。 /p p   strong  g.50° C高温强降解(审评报告226页) /strong /p p   降解后的SE-HPLC对比显示在分子大小纯度方面自研比参比更加稳定(如下图),而rCE-SDS则显示两者趋势相似 电荷异构体纯度自研与参比类似。 /p p style=" text-align: center " img width=" 599" height=" 181" title=" b.jpg" style=" width: 519px height: 139px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/66117285-d8ef-4644-ba07-0aec7188510a.jpg" / /p p    strong h.生物学活性(审评报告239页起) /strong /p p   Amgen开展了大量活性方面的对比研究,如下图。检测结果基本都相似 /p p style=" text-align: center " img width=" 599" height=" 620" title=" n.jpg" style=" width: 538px height: 573px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/2cd6da55-99b6-4cbf-bfa3-25217b4c451b.jpg" / /p p    strong 2.Zarxio(Filgrastim-Sndz) /strong /p p   其分析相似性研究按照3个tier对质量属性分层,各个tier相似性标准同上一期中列出的标准。研究的项目包括:结构、理化、杂质、活性。其杂质分析可以关注一下,包括如脱氨基、N端截短变体、乙酰化、琥珀酰亚胺等,具体如下图: /p p style=" text-align: center " img width=" 601" height=" 578" title=" m.jpg" style=" width: 546px height: 530px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/13b4d351-4b70-49e8-a709-8b9ba0ead58c.jpg" / /p p style=" text-align: center " img width=" 599" height=" 356" title=" ,,,,.jpg" style=" width: 554px height: 329px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/0c370ddb-4876-46b7-b3b5-22b788c3b876.jpg" / /p p   从审评报告中可以较为详细的了解铬各项目的结果以及批次数,如针对生物学活性项目,生产商采用了15批自研以及15批美国参比,蛋白质浓度采用了13批自研以及12批美国参比。 /p p   审评报告中需特意指出的包括: /p p   a.由于脱氨基为产品相关物质且关键性较低,因此被设置为tier3属性,只对比自研与参比的范围 /p p   b.正亮氨酸与参比稍有不同,但已有研究数据显示正亮氨酸变体与产品生物活性无差异,属于产品相关物质。且自研与参比的免疫原性无明显差异,以及毒理数据支持该水平的正亮氨酸变体,基于此FDA认为该差异无影响 /p p    strong 3.Inflectra(Infliximab) /strong /p p   在审评中主要的问题有: /p p   strong  a. 翻译后修饰 /strong /p p   发现有5个位点的脱氨基以及重链255号位点的氧化水平与参比不同,但给出论述其差异很小,翻译后不足以对产品的生物学活性产生影响。 /p p style=" text-align: center " img width=" 600" height=" 227" title=" ..............................jpg" style=" width: 561px height: 211px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201808/insimg/2db2ebfe-6f44-4f39-913f-f2250640ee06.jpg" / /p p   氨基酸分析显示酪氨酸及甲硫氨酸处部分发生了一些变异,因此FDA发IR缺陷信,提出该问题,同时自研的变异性更大,要求生产商回复。 /p p   生产商回复总结: /p p   1、经调查为合同实验室的错误导致酪氨酸及甲硫氨酸数据变异,同时并不是所有样品都是在相同条件下处理。酪氨酸的变异可能源于检测时的水解操作。随后生产商优化方法,并进行更多批次的研究,数据未出现更多变异。 /p p   strong  b. 蛋白浓度不同 /strong /p p   数据显示自研蛋白浓度(9.6mg/ml)与参比(9.3mg/ml)相比,存在约3.2%的差距,而自研的蛋白浓度标准与参比不冲突,PK数据显示自研与参比无明显差异,因此生产上认为该差异无影响。FDA则认为4%的误差虽小,但可能并非由于巧合,而可能实际蛋白浓度确实存在差异,并要求生产商确认该差异,并且如果确实存在差异,生产上准备采取哪些措施来使得蛋白浓度一致。生产商检测多批次后发现,自研的蛋白浓度与参比确实存在4%的差异,因此生产商决定收窄蛋白浓度标准,且变更制剂工艺参数,重新生产3批次确认批,并通过增补递交数据。 /p p   strong   span style=" color: rgb(0, 176, 240) " 四、糖基化研究及计算方式 /span /strong /p p   糖基化包括N糖和O糖,而抗体中N糖普遍存在,抗体均具有一个固定的N糖基化位点,也可能存在额外的糖基化位点,目前对N糖基化的研究较为广泛。O糖则在部分产品中可能存在,研究的也相对少一些。对O糖的分析相似性研究可以研究自研与参比的主要糖基化类型(定性),而对N糖的研究则应更为详尽,除了糖型外,主要糖型的比例也应当进行研究(定量),这其中主要包括:高甘露糖、半乳糖、非岩藻糖、岩藻糖以及唾液酸。由于这些糖型可能影响ADCC、CDC、PK等关键质量,因此一般作为tier 2属性来研究。从目前批准的产品来看,糖基化与参比不同几乎是常态,此时提供合理的论述即可。 /p p   N糖中常见的包括甘露糖(M)、半乳糖(G)、岩藻糖(F)以及唾液酸(S)。在计算糖基化类型时,一般应将甘露糖(M)、半乳糖(G)、非岩藻糖(AF)岩藻糖(F)以及唾液酸(S)作为整体考虑。如: /p p   高甘露糖是指仅含甘露糖的糖型,包括M5、M6、M7等 /p p   半乳糖是指含半乳糖的糖型,如:G0、G1、G1F等,半乳糖为这些糖基化之和 /p p   非岩藻糖是指不含核心岩藻糖的糖型,包括高甘露糖、G0、G1等 /p p   span style=" color: rgb(0, 176, 240) " strong  五、相似性研究中应该注意的问题 /strong /span /p p   a.针对在储存期间会改变的质量属性,如:SEC-HPLC、活性等,应考虑自研及参比的‘年龄’,在相对年龄相同的时间对比,如果无法实现,则可以考虑使用稳定性数据外推其影响 /p p   b.当某质量属性较低时,其风险相对较小,可以考虑将其纳入更低的层级 /p p   c.同一质量属性有多个方法进行检测评估时,性能最好的方法应放在风险最高的层级,其他方法则放在风险较低的层级 /p p   d.某些属性或方法由于本身的特性被排除于数据统计,如定性检测及限度检测可能被层级1或2评估所排除,如氨基酸组成,该属性并非不重要,但其无法按照tier 1/2的标准进行数据统计,因此作为tier3属性 /p p   e.可以预见在研发中工艺会出现变更,只要证明其与最终工艺产品可比,则样品均可用于分析相似性研究 /p p   f.生物类似物研发时,参比购买是一个制约因素,参比在市场流通的批次相对较少,因此最好趁早多收集参比,为相似性研究积累更多批次样品。 /p p    span style=" color: rgb(0, 176, 240) " strong 六、FDA批准的类似物CMC审评报告 /strong /span /p p   下面为可以在FDA上查询到的类似物审评报告,供参考: /p p    strong a.Zarxio (Filgrastim-sndz) : /strong /p p strong   b.Inflectra(Infliximab-dyyb): /strong /p p strong   c.Erelzi(Etanercept-szzs): /strong /p p strong   d.Amjevita(Adalimumab -atto): /strong /p p   另外Retacrit(EPOETIN ALFA ) 以及Nivestym(Filgrastim-aafi)审评报告也可在FDA网站搜索到,有兴趣的可以关注一下。 /p p   从CMC审评报告中可以了解到产品主要信息、批准历程(首次递交、历次缺陷等)、分析相似性研究内容。如果你是生物类似物开发者,那建议你一定要学习一下这些报告,相信从中可以获取很多信息。 /p p   另外EMA也会针对各个产品发布审评报告,但其侧重点不同,EMA审评报告中会申报资料将各章节进行总结,但不会分析相似性研究。从EMA审评报告中可以获取的重要信息包括产品的详细信息、相似性研究总结、内外源因子控制等。而FDA审评报告中则重点突出分析相似性研究,其他内容大多被覆盖无法知晓确切信息,在审评报告突出分析相似性研究也是为了给后续的类似物开发商提供参考,有利于加快类似物的发展。 /p p   span style=" color: rgb(0, 176, 240) " strong  七、FDA撤销指南的背景及原因,以及后续指南的修订思路预测 /strong /span /p p   近几年美国虽然有一些生物类似物获批,但其获批远少于EMA。美国是医疗大国,每年用于医疗的费用高昂,生物类似物可以为政府及民众降低医疗费用。很显然,目前美国生物类似物获批的数量以及速度没有达到政府的预期,FDA局长Scott Gottlieb也是特意指出了该点。 /p p   行业对该指南也是有较大的担忧,指南要求至少十批参比及自研进行分析相似性研究。而事实上,参比的可获得性一直是困扰生物类似物开发商的一大难题,一段时间内在市场上流通的参比较少,要购买10批次参比进行研究将花费较长时间。 /p p   在此背景下,FDA于2018.6.21年撤消了该指南,撤销的通知中强调了该指南会提高生物类似物开发的效率及成本(通知原文如下),包括指南求所要求的参比批次数。 /p p   从通知中不难看出,FDA对于加快生物类似物开发及上市的殷切期望。后续分析相似性指南预计会考虑到下面几点: /p p   a.参比及自研的批次数要求。不再设立10批的要求 /p p   b.数据统计方法将重新确立,不再参考目前的标准 /p p   c.新的数据分析方法会考虑到参比的批间变异性 /p p   d.突出临床PK数据的对比,而稍微弱化分析相似性研究 /p p   通知原文: /p p   [6/21/2018] The Food and Drug Administration (FDA or Agency) is announcing the withdrawal of a draft guidance for industry entitled “Statistical Approaches to Evaluate Analytical Similarity,” issued in September 2017. The draft guidance, if finalized as written, was intended to provide advice for sponsors developing biosimilar products regarding the evaluation of analytical similarity between a proposed biosimilar product and the reference product. After considering public comments that the agency received about the draft guidance, the FDA determined it would withdraw the draft guidance as it gives further consideration to the scientific and regulatory issues involved. span style=" color: rgb(146, 208, 80) " Comments submitted to the docket addressed a range of issues that could impact the cost and efficiency of biosimilar development, including the number of reference product lots the draft guidance would recommend biosimilar developers sample in their evaluation of high similarity and the statistical methods for this evaluation. /span The FDA believes that in better addressing these issues in the future, the agency can advance principles that can promote a more efficient pathway for the development of biosimilar products. /p p   The agency intends to issue future draft guidance that will reflect state-of-the-art techniques in the evaluation of analytical data to support a demonstration that a proposed biosimilar product is highly similar to a reference product. The goal is for future draft guidance to address potential challenges faced by biosimilar sponsors in designing studies that are intended to demonstrate that a proposed biosimilar product is highly similar to a reference product, including consideration of appropriate methods to analyze analytical data to account for potential lot-to-lot variability of the reference product. Future draft guidance also will focus on providing appropriate flexibility for sponsors in order to help spur the efficient development of biosimilars without compromising the agency’s rigorous scientific standards for evaluating marketing applications for biosimilars. /p p   The FDA continues to encourage sponsors of proposed biosimilar products to discuss product development plans with the agency, including the evaluation of analytical data intended to support a demonstration that the proposed biosimilar product is highly similar to a reference product. The FDA will continue to provide development-stage advice to sponsors of proposed biosimilar products or proposed interchangeable products through several types of formal meetings, which are described in more detail in FDA’s guidance for industry,Formal Meetings Between the FDA and Sponsors or Applicants of BsUFA Products. More information about this and other FDA guidance documents related to biosimilar products and interchangeable products, as well as contact information for FDA, is available at /p p   The FDA will communicate publicly when new draft guidance is issued in relation to the evaluation of analytical data between a proposed biosimilar product and a reference product. /p p   span style=" color: rgb(0, 176, 240) " strong  八、FDA针对生物类似物实施的BAP(biosimilar action plan)计划 /strong /span /p p   为了平衡创新及市场竞争,FDA推出了生物类似物行动计划,以加快生物类似物上市,BAP主要关注4各方面,包括:加快生物类似物/可互换产品的开发及批准效率 最大消毒为生物类似物开发协会提供科学及法规澄清 为提供患者、临床医生等提高对生物类似物的理解建立有效沟通 通过减少不公平的竞争来支持市场竞争。该计划中包括的部分内容有: /p p   a.开发及实施新审评工具,如标准模板,以加快审评效率并给公众更多产品信息 /p p   b.为类似物开发商提供信息来源及开发工具,以加快类似物开发效率 /p p   c.加强橙皮书内容,在其中加入更多已批准产品的信息 /p p   d.探索与其他国家药政官方共享数据的可能,以促进在某些研究中使用非US参比 /p p   e.为生物类似物设立一个新的机构(OTBB),以协调及支持生物类似物使用者费用项目 /p p   f.发布生物类似物标签指南草案/终稿,以帮助生产上确定在标签上应提供哪些信息 /p p   g.就证明等效为生产商提供额外的澄清,如发布新的指南 /p p   h.为生物类似物分析相似性研究发布新的指南 /p p   i.为生物类似物开发过程中参比的可获得性提供保障 /p p & nbsp /p
  • 核苷类似物可降低HBV相关肝癌切除术后复发风险
    《美国医学会杂志》11月14日发表的一篇论文研究调查了核苷类似物的使用和乙肝病毒(HBV)相关肝细胞癌肝切除后复发风险。   对HBV相关肝癌肝脏切除后的病人来说,肿瘤复发是主要问题。   中国台湾的Chun-Ying Wu医生和同事研究了核苷类似物的使用和HBV相关肝细胞癌根治性手术后肿瘤复发风险。   研究者对2003年和2010年之间台湾省内(病例)进行队列/群组研究。资料来自于台湾全民健康保险研究资料库。   在近期被诊断为肝细胞癌的100938例患者中,研究小组选取了2003至2010年之间4569例进行了根治性肝切除的HBV相关肝细胞癌患者。   小组研究成果主要比较了未使用和使用核苷类似物的病人第一次肿瘤复发风险。   研究小组发现与非治疗组相比,治疗组有更高的肝硬化的发病率。但其肝细胞癌复发风险和整体死亡(率)较低。   研究小组总结道:&ldquo 在HBV相关肝细胞癌病人肝切除后,使用核苷类似物与更低的肝细胞癌复发风险相关。&rdquo
  • 新品速递| 酚汀(酚丁)、酚酞及其酯类衍生物或类似物上架
    国家市场监督管理总局发布关于打击食品中非法添加酚汀(酚丁)、酚酞及其脂类衍生物或类似物违法行为的通知,加强了对食品中非法添加的监管。由于酚汀(酚丁)、酚酞及其酯类衍生物或类似物与酚酞具有相同/相似的核心药效团和临床功效,具有类似属性和危害性,因此,添加有上述物质的食品有对人体产生毒副作用的风险,影响人体健康,甚至可危害生命。根据《食品安全法》,食品不得添加药物,而该类原料也从未获得批准作为食品添加剂或新食品原料,以及保健食品原料,因此,在食品中检出酚汀(酚丁)、酚酞及其酯类衍生物或类似物(如4-氯双醋酚丁),均属于非法添加。部分相关产品:了解更多产品或需要定制服务,请联系我们关于我们天津阿尔塔科技有限公司成立于2011年,是国内领先的具有专业研发及生产能力的国产标准品企业,公司坚守“精于科技创新,保障人民健康安全生活”的企业愿景,秉持”致力于成为标准品第一品牌”的企业使命。是国家市场监督管理总局认可的标准物质/标准样品生产者(通过ISO 17034/CNAS-CL04认可),并通过了ISO9001:2015质量管理体系认证。公司于2022年获批筹建“天津市标准物质与稳定同位素标记技术研究重点实验室”,并被认定为国家高新技术企业、国家级专精特新小巨人企业、天津市专精特新中小企业、天津市瞪羚企业等,成立了博士后科研工作站和院士创新中心,建立了国家食品安全重大专项稳定同位素产业基地,主持完成和参加了多项天津市重大科研支撑项目和国家重点研发计划重大专项,处于我国标准品和稳定同位素标记内标行业的领先地位。经过10余年的努力,阿尔塔科技以其卓越的品质和全方位的技术支持与服务受到全球客户的广泛认可和良好赞誉,成长为行业内国产高端有机标准品的知名品牌。2022年底,阿尔塔成功携手杭州凯莱谱精准医疗检测技术有限公司(迪安诊断旗下子公司),进一步开拓医药和临床检测标准品,为多组学创新技术以及质谱标准化的解决方案提供技术保障,精于标准品科技创新,创造绿色健康品质生活,真正实现From Medicare to Healthcare。
  • 欧盟批准硒代蛋氨酸羟基类似物用作饲料添加剂
    5月15日,欧盟委员会发布(EU)No445/2013号条例,批准硒代蛋氨酸羟基类似物用作动物饲料添加剂。硒代蛋氨酸羟基类似物添加于饲料时,分属的添加剂类型为“营养添加剂”,功能组为“微量元素化合物”,需保证硒元素在12%含水量的饲料成品中的含量不超过0.5mg/kg,有机硒不超过0.2mg/kg。   硒代蛋氨酸羟基类似物用作饲料添加剂时,可作为蛋氨酸营养补充剂,促进动物生长发育。但该物对皮肤和眼睛有刺激作用,在使用该产品后,必须用水冲净皮肤。对此,检验检疫部门提醒相关企业:一是根据欧盟委员会发布的法规,严格按照相关要求来用作动物饲料添加剂。二是与相关部门合作,加大检测力度,确保出口产品符合欧盟标准。三是推进生产工序升级和优化,并建立自检自控体系,分析关键控制点并予以重点关注,确保其含量符合法规要求,避免退运或召回。
  • 华盛顿大学研究人员利用“Serine Ligation”产生有效且稳定的GLP-1类似物
    大家好,今天为大家介绍一篇ACS Chemical Biology的文章,标题为“Generation of Potent and Stable GLP-1 Analogues Via ‘Serine Ligation’ ”,文章的通讯作者是来自美国华盛顿大学的David Baker教授。在这项工作中,作者受“Serine Ligation”方法的启发,介绍了一种具有位点特异性的生物偶联策略。该策略依赖于带有 1-氨基-2-羟基官能团的非天然氨基酸的多肽和水杨醛酯之间的偶联,实现多肽上的化学修饰。具体来说,作者利用这个技术对类似于索马鲁肽 (Semaglutide) 的胰高血糖素样肽-1 (GLP-1) 26位的赖氨酸以及18位的丝氨酸分别修饰,得到了GLP-1类似物G1和G2。结果显示,修饰后的G1和G2在基于细胞的激活试验中比GLP-1更有效,同时能提高其在人血清中的稳定性以及体内葡萄糖处理效率。这种方法展示了“Serine Ligation”在化学生物学中各种应用的潜力,特别是发展稳定的多肽治疗剂(图 1)。图 1 基于“Serine Ligation”的GLP-1位点特异性修饰胰高血糖素样肽-1 (GLP-1) 是一类多肽激素,源自于胰高血糖素原肽的组织特异性翻译后加工,具有通过增强胰岛素分泌从而降低血糖水平的能力。二肽基肽酶 (DPP-4)可以切割GLP-1 N端8位的丙氨酸,因此内源GLP-1的半衰期只有2 min左右。虽然有许多旨在于解决稳定性问题的方法,例如在降解位点引入“不可切割”的氨基酸,但这些方法通常以牺牲稳定性为代价来换取多肽的功能和效力。因此人们对开发既能维持效力,又能稳定多肽治疗剂的新技术产生了很大兴趣。另一方面,多肽和蛋白质的偶联彻底改变了人们对于引入各种官能团来扩展新应用的认识。其中便包括蛋白质组学和高分辨率成像技术。由于多肽或蛋白质中存在多个可反应的活性位点,利用传统的共轭策略,例如N-羟基琥珀酰亚胺 (NHS) 酯,会导致产物的异质性,进而引起分离提纯困难以及生物学活性下降等诸多问题。因而具有位点特异性的新修饰方法亟待开发。作者从“Ser/Thr Ligation”(STL) 中获取灵感,发现该偶联主要发生在C 端的水杨醛酯和 N 端含有丝氨酸或苏氨酸的残基之间。因此,作者通过合成和引入带有1-氨基-2羟基的非天然氨基酸,并将其与水杨醛酯的衍生物偶联,实现了多肽位点特异性的化学修饰(图 2)。图 2 “Serine Ligation”与引入非天然氨基酸的位点特异性生物偶联作者首先评估了该方法的普适性,合成了生物素、花青-3、一种棕榈酸类似物,以及单分散PEG 水杨醛酯。然后将这些探针特定地偶联到带有 1-氨基-2-羟基的非天然氨基酸的模型肽 1 上,生成产物 2-5(图 3)。为了代表性地评估产物的转化率和纯度,作者监测了多肽反应物1和生物素水杨醛之间的反应,发现几乎在30 min后实现了定量转换。图 3 对未保护模型肽的位点特异性修饰之后作者探究如何利用该生物偶联技术增强多肽的稳定性。最常用的方法包括聚乙二醇化和脂化。事实上,两种 GLP-1药物,索马鲁肽和利拉鲁肽都是脂化的,目前用于治疗 2 型糖尿病。基于此,作者利用STL合成了两种GLP-1类似物G1和G2。二者都含有一个类似索马鲁肽的杂合 PEG 和脂肪酸侧链。不同之处在于,G1的修饰在26位的赖氨酸上,与索马鲁肽的修饰位置相同。同时,为了增强稳定性,对G1多肽8号位的丙氨酸也进行了修饰,引入了2-氨基异丁酸 (Aib)。G2的修饰则在18位的丝氨酸上。借助于冷冻电镜,发现18位的丝氨酸在GLP-1与GLP-1受体的结合模型中是溶剂暴露的,因此不会干扰多肽激素的天然功能。在这种条件下,我们可以不对G2的8号位丙氨酸引入修饰,因为18号位丝氨酸引入的脂肪链离N端的距离近,可以保护8号位的丙氨酸不被蛋白水解(图 4)。图 4 GLP-1多肽类似物G1, G2的设计许多生化和结构研究表明GLP-1 内的一个扩展的两亲性 α-螺旋是负责与GLP 受体 (GLP-1R) 的细胞外结构域高亲和力结合的。为了去评估这些外加修饰是否会破坏多肽二级结构,作者使用圆二色谱 (CD) 来表征。相对于显示出特征性螺旋折叠的GLP-1,G1 和 G2 也都显示出螺旋结构;然而,它是低于天然GLP-1的。G1与G2的数据与在索马鲁肽上的脂质修饰相一致,说明了二级结构的丢失是脂质修饰引起的。GLP-1 与 GLP-1R 的内源性结合会导致募集G蛋白的细胞内重排,随后刺激cAMP的产生。cAMP来源于ATP并会导致葡萄糖刺激的胰岛素分泌。为了去评估GLP-1 类似物 G1 和 G2 去激活人源GLP-1R的能力,在过表达人 GLP-1R 的 CHO-K1 细胞中去监测cAMP的积累。细胞最初用天然 的GLP-1 和索马鲁肽进行处理。相比之下,G1 和G2 比未加修饰的GLP-1表现更好,并且与 Semaglutide 大致等效,EC50值为 0.97 ± 0.2 和 0.73 ± 0.2 nM(图 5A)。这些数据表明26位的赖氨酸和18位的丝氨酸的脂质修饰不会对其内源功能造成影响。为了补充体外的药理学分析,作者接下来用反向高效液相色谱 (RP-HPLC) 比较GLP-1类似物G1,G2,天然 GLP-1以及索马鲁肽在人血清中的稳定性。在这个测定中,每种肽在人血清中孵育最多48 小时,取出等分试样并通过 RP-HPLC 分析(图 5B)。相对于天然 GLP-1,G1 显示出显著的稳定性曲线,t1/2 ≈ 40 小时。同时G2也非常稳定,相对于天然 GLP-1 稳定性增幅超过了14倍,几乎与索马鲁肽相似。在得到理想的激活和稳定性数据之后,作者接下来使用标准葡萄糖耐量实验 (GTT) 在动物体内进行测试。更具体地说,在禁食 16 小时后,用 10 nmol/kg 剂量向小鼠注射多肽,其次是 2 g/kg 葡萄糖。血糖水平用血糖仪测量,然后在不同的时间长度之后进行定量(图 5C)。在这种急性 GTT 实验中,G1 和 G2 相比于天然的GLP-1显示出具有统计学意义的血糖控制能力,这与他们的体外数据相一致。这些数据表明脂质化修饰能够在不损害效力的前提下显著增加稳定性,从而改善急性高血糖小鼠模型的体内活性。图 5 脂化对细胞活性,蛋白水解的稳定性以及控制血糖能力的影响为了深入了解 G1 和 G2 是如何与GLP-1R相互作用,作者对相应的配体-受体复合物进行了计算建模。GLP-1R 肽结合模型是基于最近发表的GLP-1R 与未修饰的 GLP-1 复合物的Cryo-EM 结构。索马鲁肽、G1 和 G2 模型与 GLP-1R 的复合物表明脂质化18位的丝氨酸或26位的赖氨酸是溶剂暴露的,可能不会干扰与激活有关的相互结合作用(图 6)。图 6 GLP-1R-Semaglutide、GLP-1R-G1 和 GLP-1R-G2 复合物模型总结来看,作者介绍了一种强大的,基于“Serine Ligation”的位点特异性生物偶联策略。作者应用该方法合成了有效且稳定的GLP-1类似物。该类似物具有一个混合聚乙二醇和脂肪酸侧链,类似于广泛使用的糖尿病药物索马鲁肽。这两种化合物在激活GLP-1R的能力上与索马鲁肽等效;相比于天然的GLP-1,G1,G2在人血清中显示出显著改善的稳定性,并且在小鼠体内的改善血糖能力优于天然的GLP-1。在未来,该方法也显示出构建其他GPCRs稳定且有效的类似物潜力。原文:https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acschembio.2c00075
  • 5种中国产品在美检出三聚氰胺或其类似物质
    3月17日,记者从美国FDA网站获悉,FDA发布了2011年2月拒绝进口食品情况,2月份共有56款来自中国的食品被拒绝进口,其中有4款食品、1款鱼饲料检出三聚氰胺。   根据通报信息,标称合肥“wor-biz trading co.,ltd”公司生产的一款糯玉米(GLUTINOUS CORN)、标称上海“Aipu Food Industry Co Ltd ”生产的水解植物蛋白(HYDROLYZED VEGETABLE PROTEIN)、标称福建“JINJIANG XIEXIANG”公司生产的马铃薯片(POTATO CHIPS),以及标称广东东莞“Sheng Fa Food Factory”生产的低筋粉蛋糕(SOFT FLOUR CAKE)查出三聚氰胺或其类似物质。   而标称来自福建“JINJIANG QIMEI GIFTS AND FAVOURITE”的一款鱼饲料也被检出三聚氰胺或其类似物质。
  • 肝素钠与其类似物杂质的高效分析
    由于肝素钠在分子量分布和电荷差异上的异质性,对其进行有效分析一直是一个挑战。而且,这些杂质通常具有与肝素钠相类似的特性,使得在使用分析方法时很难区分肝素钠与其杂质。为了有效将肝素钠从杂质中(包括生产过程产生的杂质如硫酸皮肤素和非法添加的杂质如多硫酸软骨素)分离出来,美国药典(USP)颁布了一种采用离子交换色谱鉴定肝素钠及其杂质的色谱方法(注:中国药典对肝素钠的检测方法和USP相同)。然而,目前市面上的离子交换色谱柱很少能够满足USP的分离度标准,因此,迫切需要有一种新型填料来对其进行改善。赛分科技近日开发了一种离子交换色谱柱&mdash &mdash Glycomix&trade SAX,可对如肝素钠这样的带多电荷聚糖样品实现高效分离。 图1肝素钠、硫酸皮肤素和多硫酸软骨素在Glycomix&trade SAX上的分离色谱图 色谱条件 Column: Glycomix&trade SAX, 4.6 x 250 mm Guard column: Glycomix, 4.6 x 50 mm Mobile phase: A: 0.04% NaH2PO4, pH 3.0 B: 0.04% NaH2PO4+14% NaClO4, pH 3.0 Flow rate: 0.22 mL/min Gradient: 20% - 90% B in 60 minutes Wavelength: 202 nm Column temp: 25 ℃Injection volume: 10 mL Pressures: 9.5 bar Sample: 20 mg/mL Heparin sodium 1 mg/mL Dermatan sulfate (DS) 1mg/mL Oversulfated chondroitin sulfate (OSCS) in H2O 在Glycomix&trade SAX柱上,肝素钠和硫酸皮肤素的分离度为3.8,肝素钠和多硫酸软骨素之间的分离度为5.8,远远超过USP所要求的1.0和1.5。 图2 肝素钠、硫酸皮肤素和多硫酸软骨素的标准曲线 图3 Glycomix&trade SAX的批次重现性 更多信息:http://www.sepax-tech.com.cn/products/tjpz1/lzjh/Glycomix/13.html 《Glycomix&trade SAX产品手册》 点击下载 关于赛分科技 赛分科技有限公司(Sepax Technologies, Inc)总部位于美国特拉华州高新技术开发区,致力于开发和生产药物与生物大分子分离和纯化领域的技术和产品。赛分科技是集研发、生产和全球销售为一体的实业型企业。公司主要产品为液相色谱柱及耗材、固相萃取柱(SPE)及耗材、液相色谱填料以及分离纯化仪器设备。在液相色谱领域里,赛分科技已开发出了100多种不同型号的液相色谱材料,涵盖了反相、正相、超临界(SFC)、手性(Chiral)、离子交换、体积排阻、亲和、HILIC等各种类别,为世界范围内液相色谱产品最为完善的企业之一。 赛分科技的创新技术使之生产出具有最高分辨率及最高效的生物分离产品,包括体积排阻、离子交换、抗体分离、和糖类化合物分离色谱填料和色谱柱,可广泛地应用于单克隆抗体、各种蛋白、DNA、RNA、多肽、多糖和疫苗等生物样品的分析、分离和纯化。赛分科技先进的技术和完善的产品线已使赛分成为全球生物分离的领航者。 公司网站:www.sepax-tech.com.cn www.sepax-tech.com
  • 大批生物制剂专利即将到期——国内生物类似药研发现状与思考
    p   国家对医药行业发展大力扶持,国内生物类似药的发展也跟着呈上升趋势。然而,同欧美发达国家相比,中国生物类似药的研发实力仍存在巨大差距。为了改变这种状况,国家也从政策上大力扶持,以促进国内生物类似药研发。2015年2月,CFDA发布了“生物类似药研发和评估技术指南(试行)”,旨在促进生物制药行业的健康发展。该文件详细说明了生物类似药的申请程序,注册要求和类别。 /p p style=" text-align: center" img src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/4a09859f-5ca1-4ba5-b4f6-b0bcc9be9e8c.jpg" title=" 1.jpg" alt=" 1.jpg" / /p p   生物类似药具有一些独特的特点。首先是他们的技术要求高,由于它们在细胞中生产,生物类似药的有效性和安全性可能因批次而异。因此,在开发过程中质量控制的关键技术至关重要。许多工艺步骤,包括细胞培养、产品加工和纯化、储存等,都会影响最终产品质量。因此,毫无疑问,监管机构,尤其是欧美的监管机构,在批准之前需要进行大量关于生物类似药的临床数据分析。这最终转化为到相对较高的生产成本。 /p p   生产成本的增加又带来新的问题,那就是投资风险。生物类似药的研制周期越长,成本越高,会带来较高的投资风险。一般来说,成功开发生物类似药需要8到10年甚至更长时间,投资或可高达2.5亿美元。相比之下,化学仿制药可能只需要3 - 5年,其投资成本可能在200万至300万美元之间。 /p p   目前,一大批生物制剂专利已经或即将到期,包括阿达木单抗,英夫利昔单抗,依那西普,利妥昔单抗,贝伐单抗,曲妥珠单抗等。本文中重点介绍上述品种的国内生物类似药的研发情况。 /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 1 国内生物类似药研发现状 /strong /span /p p    span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong Rituximab /strong /span /p p    strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 利妥昔单抗 /span , span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 原研为Rituxan /span /strong ,最初由罗氏公司开发。1997年和1998年,它已获得FDA和EMA的批准。其主要适应症是非霍奇金淋巴瘤,慢性淋巴细胞白血病和类风湿性关节炎。目前,利妥昔单抗是非霍奇金淋巴瘤最有效的CD20靶向治疗方法之一。临床结果表明,联合利妥昔单抗和CHOP联合化疗可使侵袭性NHL患者的总体缓解率提高到83%,完全缓解率分别提高到76%。 /p p   到目前为止,欧盟已经批准了两种利妥昔单抗生物类似药,包括Celltrion Healthcare的Truxima和Sandoz的Rixathon和Riximyo。 /p p   2008年4月21日,罗氏的Rituxan正式进入中国市场。与此同时,一大批中国生物制药公司正在加大竞争力度。最值得注意的是复星医药旗下的复宏汉霖。复宏汉霖的重组人鼠嵌合抗CD20单克隆抗体注射液,主要适用于非霍奇金淋巴瘤、类风湿性关节炎的治疗。在2018年1月29日被CDE纳入优先审查,有望成为国内首个生物类似药。 /p p   此外,信达生物与美国制药巨头Eli Lily共同开发IBI301。其临床前数据表明,在所有的主要特征,包括初级和更高级结构、异质性、生物活性和与工艺相关的杂质都与Rixutan高度相似。在其临床前药理学研究中,其药代动力学和毒性特征也显示出与Rituxan的药代动力学和毒性特征非常相似。11月13日信达生物宣布IBI-301获得国家药品监督管理局(NMPA)受理的新药上市申请。 /p p   神州细胞工程有限公司,海正药业,他们的产品也都已进入三期临床试验阶段。 /p p    strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " Adalimumab /span /strong /p p strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) "   阿达木单抗,原研药为Humira /span /strong ,是Abbvie的明星产品。它连续几年成为畅销药品,于2002年12月31日获FDA批准,并于2003年9月8日获得EMA批准。目前,其主要适应症为类风湿性关节炎和强直性脊柱炎。 /p p   目前,美国FDA已经批准了两种阿达木单抗生物类似药,包括Amgen的Amjevita和Boehringer Ingelheim的Cyltezo。同时,有四个在欧盟获得批准,除了Amgevita和Cyltezo,Amgen的Solymbic和Samsung Bioepis的Imraldi也被接受。 /p p   2012年2月26日,Humira进入国内市场。目前,近20家中国制药公司在研发此品种。其中,信达生物、百奥泰和海正的已经进入上市申请阶段。 /p p   8月17日,百奥泰的阿达木单抗注射液(BAT1406)的上市申请获得CDE承办受理,海正药业于9月14日发出公告的阿达木单抗(HS016)上市申请以特殊审批程序获国家药品监督管理局受理。信达生物11月12日宣布,国家药品监督管理局(NMPA)已受理其在研药物IBI303的新药上市申请(NDA) /p p   复宏汉霖于2017年4月29日,它宣布其阿达木单抗生物类似药也被批准在国内进行临床试验。值得注意的是复宏汉霖并没有将目标定位在强直性脊柱炎的指征,相反,它适用于牛皮癣。君实生物的UBP1211、正大天晴的TQ-Z2301。通化东宝、百泰生物、康宁杰瑞、华海药业、齐鲁药业等20多家企业处于临床前到临床II期阶段 /p p   Humira在2017 年的全球销售额为 184.3 亿美元。但中国市场的总收入仅为3100万美元,不到全球市场的0.01%。这主要是因为其成本相对较高。然而,随着国内仿制者的出现,预计将会很快就会在看到阿达木单抗的使用量的激增。 /p p    strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " Infliximab /span /strong /p p strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) "   英夫利昔单抗,原研药品牌为Remicade /span /strong ,由Janssen开发是另一种流行的抗TNF-α单克隆抗体。它分别于1998年8月和1999年8月由FDA和EMA批准。目前,它主要用于治疗炎症相关疾病,包括克罗恩病,溃疡性结肠炎,类风湿性关节炎,强直性脊柱炎,银屑病性关节炎和斑块状银屑病。 /p p   到目前为止,美国仅批准了两款英夫利昔单抗生物类似,分别是Pfizer的Inflectra和Samsung Bioepis的Renflexis。EMA已批准三款,包括Pfizer的Inflectra,Celltrion的Remsima和Samsung的Flixabi。 /p p   2017年5月17日,Remicade被CFDA正式批准上市。从那时起,国内该品种生物类似药的研发一直在追赶。上海百迈博制药CMAB-008已申报生产并拿到批件。海正药业的HS626处于三期临床,在这场比赛相对另领先,其余在临床早期阶段 /p p    strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " Etanercept /span /strong /p p strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) "   依那西普,原研药是Enbrel /span /strong ,最初由Amgen开发,是重组人TNF-α受体和人IgG-Fc的融合蛋白,于1998年11月和2000年2月分别获FDA和EMA批准。它主要用于类风湿性关节炎,幼年型类风湿性关节炎,银屑病性关节炎,斑块状银屑病和强迫性脊椎炎。 /p p   目前,FDA已批准Sandoz的仿制药Erelzi,EMA已批准SamsungBioepis的Erelzi和Benepali。 /p p   Etanercept于2010年2月26日进入中国市场,与本文中的其他生物制剂相比,相对较晚。然而,它的中国模仿实际上很早就出现了。中信国健的益赛普在2005年上市,另外是上海赛金的强克和海正药业的安佰诺也先后获得批准。从这个角度来看,这些模仿者并不是真正意义上的生物类似药。 /p p    strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " Trastuzumab /span /strong /p p strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) "   曲妥珠单抗,商品名赫赛汀 /span /strong ,最初由罗氏公司的Genentech开发。它分别于1998年9月和2000年8月首次获得FDA和EMA的批准。 /p p   它是抗HER2单克隆抗体,通过与HER2连接,可以阻断人表皮生长因子与HER2的结合,从而减少癌细胞的生长。目前,其主要适应症包括乳腺癌,转移性胃癌和过度表达HER2的转移性食管癌和胃癌。 /p p   到目前为止,只有两种曲妥珠单抗生物类似药已进入市场。Mylan和Biocon公司两家公司共同开发的Ogivri Samsung Bioepis的Ontruzant由EMA批准。 /p p   曲妥珠单抗于2002年9月5日获得CFDA批准。目前,一大批中国制药公司正争相成为第一个将国内版本推向市场的公司,9月份,国家食药监局受理了三生国健药业递交的注射用重组抗HER2人源化单克隆抗体(赛普汀)的上市申请。复星医药旗下复宏汉霖的HLX02处于国内三期领先地位,并且大举进军海外市场开展海外临床试验,嘉和生物药业有限公司和安科生物也都进入了三期临床研究。 /p p   赫赛汀在2017年的总销售额为74.41亿美元,去年在全球15大最畅销药品中排名第五。与此同时,它是中国最畅销的抗肿瘤药物,2016年收入为1.59亿美元,约占其全球市场的2.8%。 /p p    strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " Bevacizumab /span /strong /p p strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) "   贝伐珠单抗,原研药品牌为Avastin /span /strong ,是由罗氏公司开发的抗人血管内皮生长因子(VEGF)的人源化单克隆抗体。它分别于2004年2月26日和2005年1月12日获得FDA和EMA的批准。通过抑制肿瘤血管生成,它干预肿瘤的营养供应,从而使肿瘤生长受到抑制。目前,该药主要用于治疗转移性结肠直肠癌、非小细胞肺癌以及其他转移性癌症。 /p p   到目前为止,该品种市场上只有一种生物类似药Mvasi(bevacizumab-awwb),由Amgen和Allergan共同开发,在美国和欧盟上市。 /p p   Avastin于2010年2月26日进入中国市场。目前,国内贝伐珠单抗生物类似药的研发,齐鲁制药和信达发展最快。齐鲁制药QL1101的上市申请已经获得受理,信达的IBI305在进行三期临床试验。复星医药、恒瑞、北京天实都有产品进入三期临床试验。 /p p style=" text-align: center " strong span style=" color: rgb(0, 112, 192) " 2 中国生物类似药发展中的思考 /span /strong /p p   越来越多的海外留学人才归国,促使国内生物制剂的研发迅速成熟。与此同时国家一系列的支持性政策进一步推动了国内生物类似药的发展。 /p p   道阻且长,行则将至。生物类似药的发展,国内药企必须解决一系列新的挑战才能有所突破。 /p p   第一个亟待讨论的问题,就是定价和销售策略。生物类似物与化学药仿制药不同,其降价幅度一般不会很大。因此,如何提高销量,定价就成为生物制药市场的一个关键问题 /p p   另一个重要的问题是如何与原研药竞争。因为生物类似药不同于化学药,可以进行一般的可互换。如何才能被纳入国家医保,将成为影响生物类似药发展的重要问题。 /p p   最后2018年4月12日,中国对进口抗癌药物实行零关税,可以预见的是,国外原研药在国内的价格将进一步下降。在这样情况下,国内药企对于生物类似药的投入热情能否延续,这点是值得观察的。 /p
  • 人血浆中缓激肽的SPE LC-MS/MS定量检测方法开发
    缓激肽是一种含有9种氨基酸的生理和药理活性肽,由蛋白质的激肽基团衍生而来。激肽是可以促使血管舒张、血管通透性增强、一氧化氮释放和花生四烯酸流动的效应因子。它是血压、肾功能和心脏功能的重要调节因子,还参与炎症反应。缓激肽可引起血管扩张,从而导致血压降低。因此,对这种激素肽的变化进行高灵敏度、高选择性和高准确度地定量,并将其作为疾病进展或药物治疗的评估指标,将会极为有利。尽管以往都是通过配体结合试验(LBAs)对生物制剂进行定量分析,但在过去几年中利用LC-MS/MS分析大分子已成为一种趋势。这在某种程度上是因为LBAs产生显著的交叉反应问题并且缺乏标准化。LC-MS/MS具有多种优势,例如开发时间更短、准确度和精度更高、可重复进样,并且容易区分相似度很高的类似物、代谢物或内源性干扰物。常见的肽通常难以通过LC-MS/MS进行分析,这是因为其不易离子化以及不易产生理想的碎片离子而导致MS灵敏度较低,从而使得LC和样品制备方法开发非常困难。由于缓激肽在血浆中的浓度低至pg/mL水平且代谢速度快,在采血和样品制备过程中还可通过蛋白水解人为生成,因此对其进行准确定量相当困难。 本研究开发了一种用于提取人血浆中缓激肽的混合模式SPE提取方法。通过一种快速、简单、分析级的LC方法将缓激肽与相似度很高的内源性干扰物分离开来。 本方法还证实了采用合适的蛋白酶抑制剂样品收集方式对于准确测定缓激肽内源性浓度的重要性。此外,如果需要执行进一步验证,本方法在通过LC-MS/MS对PK和临床研究的患者样品进行高灵敏度的缓激肽定量方面也表现出巨大的潜力。 下载应用纪要请点击:http://www.instrument.com.cn/netshow/sh100287/s274071.htm
  • 盘点FDA批准上市的生物类似药
    p style=" text-align: justify "   生物药(Biological products)一般是指来源于有生命的生物体的产品,通常来源是疫苗、血液成分、基因治疗、组织和蛋白质。而生物类似药(Biosimilar)是指与已经批准的原研专利药具有生物类似性或者互相替代性的生物制品。 /p p style=" text-align: justify "   在过去十年左右,生物制药带来了一系列新疗法, 其中重磅药的每年销售额从十几到几十亿美金不等。随着时间推移许多生物药的专利将过期,根据Evaluate的统计,到2020年,已过专利保护期的生物药将拥有高达近874亿美金的市场规模。这极具吸引力的利润空间,引来各大制药公司的关注。 /p p style=" text-align: justify "   美国与生物类似药(Biosimilar)有关的里程碑法案是2010年3月开始实行的The Biologics PriceCompetition and Innovation Act of 2009 (BPCI Act)(生物制品价格竞争和创新法案2009),简称BPCI法案。这是奥马巴在任时推行的Affordable Care Act(ACA)平价医疗法案的一部分。其为生物类似药提供一个简化审批流程。2012年2月9日,美国FDA颁布了3项与生物类似药产品开发有关的指南草案,为生物类似药进入美国市场建立了一条快速审批通道。 /p p style=" text-align: center " img width=" 599" height=" 384" title=" timg.jpg" style=" width: 511px height: 321px " alt=" timg.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201812/uepic/1ffc9a54-6e65-491c-960b-731aa14755e0.jpg" / /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(127, 127, 127) font-size: 14px " strong 图片源于网络 /strong /span /p p style=" text-align: justify "   尽管如此,FDA对Biosimilar的审批相当慎重,直到2015年才批准首个生物类似药Zarxio上市。至近日Truxima获批,FDA批准的生物类似物共12个。下面我们将逐一盘点已经获批上市的药物。 /p p style=" text-align: justify "    strong 1、Zarxio /strong /p p style=" text-align: justify "   Zarxio(filgrastim -sndz),由诺华旗下山德士推出,于2015年3月6日获得FDA批准,这是FDA批准的首款生物类似药。 /p p style=" text-align: justify "   Zarxio的仿制对象(参考产品)是安进公司(Amgen Inc)的 Neupogen (filgrastim,非格司亭1991年获得批准) 。Zarxio此次获得批准的适应症与Neupogen完全相同,主要包括正在接受骨髓抑制化疗的癌症患者、在接受诱导或巩固性化疗的急性骨髓性白血病患者、在接受骨髓移植的癌症患者、正在进行自体外周血造血干细胞集治疗的患者、严重慢性嗜中性白血球减少症患者。 /p p style=" text-align: justify "   FDA批准Zarxio作为Neupogen的生物类似性药物,但并非后者的“可互换药”(interchangeableproduct) 。根据美国法律,如果一种生物制品被批准为某种参考药品的“可互换药”,则意味着无需医生干预可以直接替代参考药品用于临床。 /p p style=" text-align: justify "    strong 2、Inflectra /strong /p p style=" text-align: justify "   Inflectra (infliximab-dyyb,英夫利昔单抗)由辉瑞研发,于2016年4月5日获FDA批准。该药是强生和默沙东的重磅品牌药Remicade (类克,通用名:infliximab,英夫利昔单抗)的生物类似药。Remicade曾是全球最畅销的抗炎药,2014年全球销售额高达92.4亿美元,位列《2014年全球销售最好的25个药物》榜单第3名。 /p p style=" text-align: justify "   该药是FDA批准的第二个生物类似药,也是FDA批准的首个单克隆抗体生物类似药。用于治疗如下疾病:(1)对常规药物治疗反应不足的成人克罗恩病和儿童克罗恩病(6岁及以上) (2)对常规药物治疗反应不足的中度至重度活动性溃疡性结肠炎 (3)联合甲氨蝶呤用于治疗中度至重度活动性成人类风湿性关节炎 (4)活动性强直性脊柱炎 (5)活动性银屑病关节炎 (6)慢性重度斑块型银屑病。 /p p style=" text-align: justify "   strong  3、Erelzi /strong /p p style=" text-align: justify "   2016年8月30日,FDA批准山德士开发的Enbrel (etanercept)生物类似药Erelzi (etanercept-szzs)上市,用于治疗多种炎症疾病,成为FDA批准的第三个生物类似药。 /p p style=" text-align: justify "   原研药Enbrel (恩利,通用名:Etanercept,依那西普)是安进的一款超级重磅产品,2014年全球销售额高达90亿美元。目前,Enbrel在美国已获批的适应症包括:中度至重度类风湿性关节炎,中度至重度多关节型幼年特发性关节炎,银屑病关节炎,强直性脊柱炎,中度至重度斑块型银屑病。 /p p style=" text-align: justify "   值得注意的是,2016年1月底,由韩国生物制药公司三星Bioepis (Samsung Bioepis)开发的一款依那西普(etanercept)生物类似药Benepali已经获欧盟批准,用于中度至重度类风湿性关节炎、银屑病关节炎、非放射性中轴性脊柱关节炎、银屑病成人患者的治疗。Benepali是欧盟批准的首个依那西普(etanercept)生物类似药,同时也是欧洲市场首个皮下注射剂型抗肿瘤坏死因子(anti-TNF)生物类似药。在欧洲生物制剂市场中,抗肿瘤坏死因子产品是最大的组成部分,年销售额高达100亿美元。 /p p style=" text-align: justify "    strong 4、Amjevita /strong /p p style=" text-align: justify "   2016年9月23日, FDA宣布批准安进公司的新药Amjevita (adalimumab-atto)上市。Amjevita是艾伯维拳头产品Humira (修美乐,通用名:adalimumab,阿达木单抗)的生物类似药。 /p p style=" text-align: justify "   Amgevita的活性成分是一种抗TNF-α单克隆抗体,与adalimumab具有相同的氨基酸序列,并且具有adalimumab相同的药物剂型和剂量,用于多种炎症性疾病包括:中重度活动性类风湿关节炎 活动性银屑病性关节炎 活动性强直性脊柱炎 中重度活动性克罗恩病 中重度严重性活动性溃疡性结肠炎 中重度斑块状银屑病。 /p p style=" text-align: justify "    strong 5、Renflexis /strong /p p style=" text-align: justify "   Renflexis (infliximab-abda,英夫利昔单抗)由默沙东与合作伙伴三星集团旗下生物制药公司三星Bioepis(SamsungBioepis)合作开发的一款生物类似药,于2017年4月21日获FDA批准。 /p p style=" text-align: justify "   Renflexis适用于Remicade的全部适应症,包括:成人及儿科克罗恩病,成人溃疡性结肠炎、类风湿性关节炎、强直性脊柱炎、银屑病关节炎以及成人斑块型银屑病的治疗。 /p p style=" text-align: justify " strong   6、Cyltezo /strong /p p style=" text-align: justify "   Cyltezo是由德国制药巨头勃林格殷格翰(Boehringer Ingelheim)开发的阿达木单抗生物类似药。Cyltezo首先于2017年11月13日获得欧盟委员会批准,获批用于艾伯维原研药Humira所有已获批的适应症,后于2017年8月25日FDA批准。 /p p style=" text-align: justify "   strong  7、Mvasi /strong /p p style=" text-align: justify "   安进公司的Mvasi (bevacizumab-awwb,贝伐珠单抗)是罗氏旗下基因泰克(Genentech)公司Avastin (bevacizumab)的生物类似药,于2017年9月14日获得FDA批准,被批准用于治疗患有某种结直肠癌、肺癌、脑癌、肾癌及宫颈癌的成人患者。它获批后仍作为批准生物类似药,而非一种可互换的产品。 /p p style=" text-align: justify "   strong  8、Ogivri /strong /p p style=" text-align: justify "   FDA于2017年12月1日批准Mylan和Biocon公司两家公司共同开发的Ogivri (trastuzumab-dkst)上市。Ogivri是一款Herceptin (商品名赫赛汀,药物名trastuzumab,曲妥单抗)的生物类似药,被批准用于治疗赫赛汀标签中的所有适应症,包括过度表达HER2的乳腺癌和转移性胃癌(胃或食管胃交界部腺癌)。 /p p style=" text-align: justify "    strong 9、Ixifi /strong /p p style=" text-align: justify "   Ixifi(英夫利昔单抗-qbtx)由辉瑞研发的Remicade的生物类似药,于2017年12月13日获批,Ixifi仍作为一种生物类似性药物,而不是一种可互换的产品。 /p p style=" text-align: justify "   strong  10、Retacrit /strong /p p style=" text-align: justify "   辉瑞旗下Hospira 公司的Retacrit (epoetin alfa-epbx)作为Epogen/Procrit(epoetin alfa)的生物类似药,于2018年5月15日获FDA批准上市,用于治疗慢性肾病,化疗或使用齐多夫定治疗HIV感染患者的贫血症。Retacrit也被批准在手术前后使用,以降低因手术过程中失血而必须输注红细胞的可能性。 /p p style=" text-align: justify "   strong  11、Fulphila /strong /p p style=" text-align: justify "   FDA已于2018年6月批准Fulphila(pegfilgrastim-jmdb)上市。该药是安进Neulasta (pegfilgrastim,培非格司亭)的生物类似药。 /p p style=" text-align: justify "   Neulasta是一种“升白”药物,用于提升患者体内的白细胞数量,其活性药物为pegfilgrastim,这是一种重组的人粒细胞巨噬细胞集落刺激因子(G-CSF)。G-CSF临床主要用于预防和治疗肿瘤放疗或化疗后引起的白细胞减少症、治疗骨髓造血机能障碍及骨髓增生异常综合征、预防白细胞减少可能导致的感染并发症、以及让感染引起的中性粒细胞减少的恢复加快。肿瘤患者在放疗或化疗后,常会出现白细胞减少、抗感染能力降低等症状。因此,临床上常使用“升白药”提升患者体内的白细胞数量。 /p p style=" text-align: justify "   strong  12、Truxima /strong /p p style=" text-align: justify "   Truxima的参考药为罗氏旗下的Rituxan(rituximab,利妥昔单抗),被批准用于治疗非霍奇金淋巴瘤的生物类似药,由韩国药企CelltrionHealthcare推出,主要用于大B细胞淋巴瘤、滤泡性淋巴瘤、慢性淋巴细胞白血病、非霍奇金淋巴瘤、多血管炎及微小多血管炎型肉芽肿病等癌症的治疗。 /p p style=" text-align: justify "   此次,于2018年11月28日获FDA批准用于治疗以下成人患者:1)单药治疗复发或难治性、低度恶性或滤泡型、CD20阳性B细胞滤泡淋巴瘤 2)与一线化疗联合用于以前未经治疗的CD20阳性B细胞滤泡淋巴瘤 3)单药维持治疗用于对利妥昔单抗联合化疗发生完全或部分起效的患者以及在一线环磷酰胺,长春新碱和泼尼松(CVP)化疗后的单药治疗,用于非进展性、低级别CD20阳性B细胞淋巴瘤。 /p p style=" text-align: justify "    span style=" color: rgb(0, 112, 192) " strong 小结 /strong /span /p p style=" text-align: justify "   与常见的小分子不同,生物制剂通常具有高分子复杂性,且对生产过程的变化非常敏感,然而现有的技术尚不能充分表征生物药的结构和其他特性。同时药品生产过程中的细微差异可能对最终产品的质量、纯度、生物学特性及临床效果影响很大。这些因素决定生物类似药不可能与原研药完全一样。 /p p style=" text-align: justify "   在美国 ,对于小分子的化学仿制药,一般情况下药剂师可以在不经处方医生允许,直接将处方中的原研药品替换为仿制药。这种替换有利于降低药品费用。但生物类似药必须在FDA已经批准其具可互换性的前提下,药剂师才能在不经处方医生允许的情况进行替换(具体可以参见FDA紫皮书,各州法规还并不完全一致)。由此可见,FDA对生物类似药的获是非常谨慎的。 /p p style=" text-align: justify "   FDA对生物类似药提出两个层次的要求,首先是证明生物相似,这是基本要求,而可互换是更高要求。到目前为止,欧盟没有明确提出生物类似药的“可互换性”的概念,但多个国家如英国、法国、意大利,都有明令禁止药剂师对生物类似药直接进行互换。 /p p style=" text-align: justify text-indent: 2em " span style=" color: rgb(127, 127, 127) font-size: 14px " 参考与备注: /span /p p style=" text-align: justify " span style=" color: rgb(127, 127, 127) font-size: 14px "   [1] https://en.wikipedia.org/wiki/Biosimilar /span /p p style=" text-align: justify " span style=" color: rgb(127, 127, 127) font-size: 14px "   [2]2015年3月,CFDA在其发布的《生物类似药研发与评价技术指导原则(试行)》文件中首次将biosimilar称为“生物类似药” /span /p p style=" text-align: justify " span style=" color: rgb(127, 127, 127) font-size: 14px "   [3] 胰岛素、生长激素、促卵泡激素、甲状旁腺素未列入其中。 /span /p p style=" text-align: justify " span style=" color: rgb(127, 127, 127) font-size: 14px "   [4] 刘培英,黄文慧,田少雷.对美国食品和药物管理局生物类似药可互换性概念和要求的解读.中国新药与临床杂志,2018,37(2):95-98. /span /p
  • 不得不察的生物类似药相关概念
    p    strong 总前言 /strong /p p   笔者曾在三年前写了多篇有关 a href=" http://www.instrument.com.cn/application/industry-S22.html" target=" _self" title=" " style=" text-decoration: underline " span style=" text-decoration: underline color: rgb(255, 0, 0) " strong 生物类似药 /strong /span /a 的系列文章,主要内容先后发表在《中国科学报》和《中国医药技术经济与管理》,在过去不到三年的时间里,生物类似药领域有了很大发展,尤其是中美两国在生物类似药的监管政策上都取得了很大的进展。笔者在这几年也一直关注生物类似药领域的发展,因此借美中药源和《医药经济报》联合推出“研发热点透视”专栏之际,笔者对此前的系列文章进行了全面更新和补充,以飭读者。 /p p    strong 何为生物类似药? /strong /p p   生物类似药近年来依然是国内外制药界的热点领域,尤其在中国更是炙手可热。面对专利保护已经或即将到期的许多生物药以及庞大的市场,中国许多制药公司(尤其是一些原来做化学仿制药的公司)也磨拳插掌,准备大举进军生物类似药市场。根据汤森路透的最新数据:全球在研生物类似药数量最多的国家不是美国,而是中国!另外国内外媒体也已经有过有关生物类似药的大量报道,一些国际大型生物公司和市场调研、咨询公司也发表了不少有关生物类似药的白皮书或者专业报告,比较著名的、在业内有广泛影响的有:全球最大的生物技术公司安进发表的“Biologics and biosimilars: an overview”(生物制品与生物类似药概述),汤森路透公司发表的An outlook on US biosimilar competition”(美国生物类似药竞争展望)等。 /p p   那么到底何为生物类似药? 在介绍什么是生物类似药之前,有必要先说说什么是生物药,什么是生物制药。尤其是生物制药(biopharm, biopharmaceutical),这是一个非常令人混淆、迷惑的概念。咋一看,或者狭义的说,生物制药是指采用生物技术生产的生物制品(生物药),它的对应词是小分子、通过化学合成的化学药(也包括采用化学合成方法得到的分子量相对较大的多肽等),所以两者的根本区别并非药品的分子量大小,比如现在的技术发展已经可以通过化学合成(自动化)的方式合成长达上百个氨基酸的多肽,分子量可达上万,但是这些药(无论是试验性还是临床用的)都算不上生物药,虽然多肽本身听起来是生物制品。所以,这个狭义的生物制药可以说大致等同于生物药。但是采用生物技术生产的药也并非一定是生物药,因为不少小分子化学药也可以采用现代生物工程技术在微生物体内合成出来。 /p p   但是,广义的生物制药的概念也包括化学药,这有多种原因导致生物制药概念的外延。一是由于有些药的特点决定的,比如基于ADC技术(Antibody-Drug Conjugates, 抗体药物偶联)的药,这类药尽管归类于抗体药,但是显然不是纯粹的抗体,而是抗体或者抗体片段与化学药通过特别的接头(linker)偶联而成,所以这类药更像生物药与化学药的结合体 (对ADC药感兴趣的读者,可以点击参阅美中药源的一篇力作:开发抗体药物偶联(ADC)药物的技术挑战(一):申报和监管的一些问题),因此,从这个意义上说,生物药与化学药并无严格的界限。另外,几乎没有大型国际药企(尤其是top20)只做化学药的,越来越多的原来只做化学药的传统制药公司开始进军生物药领域,其中百事美施贵宝(BMS)公司就是一个典型例子。另外,生物药的重要性和在药品市场中的份额也逐年增大,市场经济的特点也决定更多的制药公司开始研发生物药。 /p p   临床应用的生物药可谓是多种多样,至少包括:疫苗(包括预防性和治疗性)、血液及血液制品、基因治疗药(我国和欧洲均已有批准上市)、器官组织、细胞(如用于治疗的干细胞)以及重组治疗性蛋白。在生物药中,最为重要是治疗性蛋白。在欧盟和美国市场,已有上百种各种蛋白质类的生物药获准上市,每年有上千亿美元的市场销售额,其中包括全球第一个生物技术药、美国FDA在1982年批准的Humulin(即在大肠杆菌合成的人胰岛素,用于治疗糖尿病,转让自著名的基因泰克(Genentech)公司),更多的、至少数以百计的蛋白类药物正在进行临床实验,毫无疑问,以后会有更多的蛋白类药物获批上市。而对于蛋白药物而言,最重要的是抗体类药物,约占蛋白药一半的市场份额,所以,对于生物类似药企业而言,要仿制的首要目标就是抗体药,对于抗体类药物,在本系列文章以后还会专文详谈。 /p p   治疗性蛋白类药物又多种多样,根据其药理活性可分为5类:1)替换人体内缺失或者不正常的蛋白 2)增强人体内已经存在的信号通路 3)提供新的功能或者活性 4)干扰人体内的某种分子或者器官组织 5)输送其它化学药或者蛋白。而根据治疗性蛋白的分子类型又可分为:抗体药、Fc(抗体可结晶片段)融合蛋白(此类蛋白也常被归入广义的抗体药类别)、抗凝血因子、血液因子、骨增生蛋白、工程化骨架蛋白、酶、生长因子、激素(荷尔蒙)、干扰素、白细胞介素,溶栓剂等等。 /p p   而对于生物类似药(biosimilar)的定义,各国并无统一的、标准的定义和看法。在我国biosimilar至今仍有多种译法,除了生物类似药外,还有生物仿制药,生物类似物等。2015年3月,CFDA在其发布的《生物类似药研发与评价技术指导原则(试行)》文件中首次将biosimilar称为生物类似药,以后我国似乎有必要将biosimilar译名统一规范为生物类似药,笔者个人也认为生物类似药的译法最好。这是由于相比于化学仿制药(generics), 生物类似药和化学仿制药的核心区别是生物类似药只能和原研生物药类似,而不可能完全一样。另外,从国际上看,对生物类似药的定义主要来自如下三个最为重要和有影响力的机构组织。 /p p   第一:世卫组织(WHO): “A biotherapeutic product which is similar in terms of quality, safety and efficacy to an already licensed reference biotherapeutic product”。试译如下:和一种已经批准的参比生物治疗产品在质量、安全性和效力方面均相似的生物治疗产品。 /p p   第二:欧盟EMA: “A biological medicine that is developed to be similar to an existing biological medicine (the ‘reference medicine’). When approved, a biosimilar’s variability and any differences between it and its reference medicine will have been shown not to affect safety or effectiveness. ”。试译如下:与已经存在的生物药(即:参比药)类似的生物药。在批准时,该生物类似药自身的可变性以及与参考药的任何不同之处均应被证明不影响仿制药的安全性和有效性。 /p p   第三:美国FDA: “A biological product that is highly similar to a U.S. licensed reference biological product notwithstanding minor differences in clinically inactive components, and for which there are no clinically meaningful differences between the biological product and the reference product in terms of the safety, purity and potency of the product”. 试译如下:与一种美国批准的参考生物产品高度相似,尽管无活性组分有小的差异 在临床上和参考生物产品相比在安全性、纯度与效力方面没有显著差异。 /p p   尽管上述三种定义不尽相同,但是大同小异,并且都强调了生物类似药的安全性的重要性,而这个安全性主要是指病人或健康受试者身上的临床安全表现,这也决定了生物类似药必须要有临床实验来证明与参比原研生物药相比有相似的安全性(当然还必须包括有效性等)。这也是生物类似药和化学仿制药一大不同,对于两者的不同,以后笔者还会专文详谈。 /p p br/ /p
  • 生物类似药 VS. 化学仿制药
    p    a href=" http://www.instrument.com.cn/application/industry-S22.html" target=" _self" title=" " style=" text-decoration: underline " span style=" text-decoration: underline color: rgb(255, 0, 0) " strong 生物类似药 /strong /span /a 和 a href=" http://www.instrument.com.cn/application/industry-S22.html" target=" _self" title=" " style=" color: rgb(255, 0, 0) text-decoration: underline " strong span style=" color: rgb(255, 0, 0) " 化学仿制药 /span /strong strong span style=" color: rgb(255, 0, 0) " /span /strong /a 虽然都有着共同的目标—治病救人,并且都属于仿制药类别,但是两者显著不同。相比于化学仿制药,生物类似药主要有“两高”的特点:即技术门槛高、投资门槛高。一般认为生物类似药研发通常需要8-10年,比化学药仿制药3-5年要长很多。世界最大的仿制药公司之一、著名跨国药企诺华旗下的山德士认为一种典型的化学仿制药的仿制成本为2-3百万美元,而对于生物类似药而言,这一数字则高达0.75-2.5亿美元,两者相差约百倍。尽管上述研发所需的时间和金钱成本在不同的报道会有所不同,但是没有争议的是:生物类似药比化学仿制药所需时间更长,投资成本更高。上述的不同,是由于两类药的诸多不同造成的,本文就力图探讨两者的不同之处。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201603/insimg/106df8b5-087e-493f-982e-ecc41e8fa670.jpg" title=" 表1.gif" / /p p   要想了解生物类似药和化学仿制药的差异,首先需要弄清楚原研生物药和化学药的差别,表1就系统总结了两者的差别。表2则总结了生物类似药和化学仿制药的主要区别。 /p p style=" text-align: center" img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201603/insimg/bc7304a3-e869-443d-b721-9ebeaad53e71.jpg" title=" 表2.gif" / /p p   小分子化学药通常是化学合成的,而大分子生物药则通常是生物合成的。两者在源头的不同就直接导致两者在结构、成分、生产方法和设备、知识产权、配方、保存方法、剂量、监管方式以及销售方式均有不同。和合成的小分子化学药相比,生物药在分子大小上要大一百至上千倍。比如抗体药分子量高达15万道尔顿,而化学药通常不到1000道尔顿。有的报道将小分子化学药的大小比作一辆自行车,而生物药的个头则相当于一架飞机,其实两者的区别不仅仅是分子大小的差别,更重要的是生物药的分子结构要远比化学药复杂,比如蛋白类药有一级结构(氨基酸序列)和二级结构(如α螺旋、b折叠等)以及更复杂的三级结构。有些生物药,蛋白分子间三级结构的稳定结合还会形成四级结构。更为复杂的是,在生物合成后这些生物药的结构通常会有翻译后修饰(即PTM),包括糖基化、磷酸化等,而这些修饰,不同批次的生物药也会不尽相同。而这些变化对于生物药的生物活性可能是很关键的。尽管生物药和化学药的不同点很多,但是笔者认为最核心和最重要的区别有两点:对于生物药而言, 必需同时至少具备两个条件: 生物体合成和大分子。有些小分子化学药也可以采用生物合成方法 而现在的多肽合成技术可以化学合成高达超过100个氨基酸,分子量可以上万道尔顿,但是即使是这么大的多肽(或者说是小蛋白)也算不上生物药。 /p p   由于生物药更大的分子量和复杂的结构,生物药的表征面临很大的挑战。尽管随着现代科技的进步,分析表征生物药的技术手段越来越先进,但是由于上述的特点,即使全世界可能有的最先进的仪器设备全用上,也不可能将生物药的结构等特性完全表征清楚。这些特点也注定生物类似药不可能完全和原研药一模一样,即使是同一家公司生产的同一种生物药,不同批次也会有差异,即使是同一批次,在储存、流通的过程中,生物药(尤其是蛋白类药物)的结构和活性也不可避免的会有所变化。对于生物类似药生产商而言,由于知识产权保护等多种原因,原研药公司所采用的生产工艺甚至是所采用的细胞系都会不清楚,这就更导致生物类似药与原研药不会一样。另外,对于生物药而言,其生产及流通过程更加复杂,要求也更高,有许多步骤,细胞培养的条件(温度和营养)、产品的加工、纯化、储存和包装等各个环节都会影响产品的生产,整个过程中的微小差别都可能会对最终产品的质量、纯度、生物特性以及临床效果产生较大的影响。正由于上述种种原因,虽然化学仿制药的英文是generic drug,但是生物类似药并非是biogeneric,而是biosimilar,因为生物类似药只可能与原研药“相似”(similar),绝无可能一样。 /p p   然而对于传统的小分子化学药而言,一般都有非常确定而且稳定的化学结构,现有的分析方法(比如红外、核磁共振、X-射线衍射、质谱等)足以将其化学结构完全搞清楚。所以,总的来说生物药的生产对于其生产条件的要求远比化学药苛刻,当然生产成本也更高,而且生物药的临床前和临床阶段的研发成本也更高,因为监管机构(尤其是在欧美)要求生物类似药生产商提供足够的临床数据充分证明生物类似药和原研药有一样的临床疗效,这也导致生物类似药在获批上市前的仿制成本往往是化学药的上百倍。也正是由于生物类似药高昂的仿制成本和生产成本,一般生物类似药和原研药相比,只能降价10-30%,而化学仿制药则可高达80%甚至更高的比例(这一点对于印度制造的化学仿制药尤其如此),所以化学原研药一旦专利过期,就会受到仿制药的猛烈冲击,销售额会大幅度下降,而化学仿制药也会很快抢占市场(这一点,此前的药王立普妥Lipitor就是明证),而生物原研药则在专利过期后,其销量受仿制药的影响较小。生物药和化学药的另外一个重要区别是它们的免疫原性,几乎所有的治疗性蛋白都会在人体内产生抗体。它们会通过中和内源性因子而降低活力甚至诱发严重的副作用。 /p p   生物类似药和化学仿制药另外一个区别还反映在上市后的监管上,化学仿制药由于和原研药结构相同,且结构简单,欧美监管机构允许药剂师可以自主用化学仿制药替换原研药(即:自动替换政策, 或可替换, interchangeability),无需通知开处方的医生。而对于生物类似药,在欧盟,法规明确要求不允许自动替换。就目前美国FDA已经正式发布的有关生物类似药的指南来看,biosimilar又可以分为两类: 1)和原研生物药高度相似的普通biosimilar 2) interchangeable biosimilar。 /p p   可以自动替换的生物类似药比普通生物类似药要求更为严格,迄今为止FDA才批准了一个生物类似药,且不允许自动替换,笔者预计至少在未来的3-5年很难有可自动替换的生物类似药在美国获批上市。 /p p   对于自动替换政策笔者认为有必要多说几句:interchangeable其实如果翻译成自动替换就会造成歧义,其实interchangeable并不是自动化系统真的“自动”替换的,而是根据美国的法规,药店或医院的药剂师可以根据自己的知识和经验来判断处方药是否可以替换。以上述美国生物类似药的独苗(即2015年3月批准的山德士的 Zarxio (filgrastim-sndz))为例,如果一个美国医生开的处方是安进的Neupogen,药剂师就不能自作主张用Zarxio来替换,因为Zarxio不是interchangeable biosimilar。而如果Zarxio是interchangeable biosimilar,药剂师则可以不用知会开处方的医生就可以用Zarxio来替换Neupogen。如上所属,迄今为止FDA尚未批准任何一种interchangeable biosimilar。由于生物药的高度复杂性,生物类似药能做到和原研药高度类似已经很不容易,如果要做到和原研药一样的可替换的生物类似药难度不是一般的大,达到什么样的标准才算interchangeable biosimilar,目前FDA尚未出台明确的指南,相信出台这样的指南也不是一件容易的事。 /p p   因此,相较于化学药,更加复杂并且通常也更加昂贵的生物药进入市场也面临更大的挑战,尤其是对于低收入水平的发展中国家而言。目前在中国,本土生物药(绝大多数是所谓的第一波生物类似药,如干扰素、生长因子等)在总的药物市场所占比例较小,而在欧美,获批的创新生物药数量近几年基本占获批新药总量的三成左右(在美国,如果算上FDA下属CBER批的生物药,这个比例更高一些),由于生物药价格一般更高,生物药的市场份额在全球不断快速上升。就全球而言,目前生物类似药还基本处于起步阶段,生物类似药目前所占市场份额可以说还微不足道,但是,业界普遍认为,未来10-15年是生物类似药的黄金发展期,据医药领域世界顶级咨询公司IMS Health预测,至2020年,生物类似药的年销售额有望达到250亿美元,约占生物药市场份额的10%。因此,面对如此大的蛋糕,我国做为仿制药大国,面对如此良机,我国药企有条件的自然要上马生物类似药,没有条件的想方设法也要上,所以现在我国在研生物类似药数量(主要是临床前阶段)已经超过美国,成为全球第一(据汤森路透数据),这么多生物类似药如果只靠中国市场,显然消化不了,以后进军欧美国际市场相信会是中国本土一些有实力药企的必然选择。但是,欧美尤其是全球药品第一大市场美国对生物类似药的监管非常严格,所以中国药企都知难而退,尤其对于难度最大含金量也最高的单克隆抗体的生物类似药,迄今没有一个来自中国的单抗生物类似药在美国开始临床试验,整个大中华地区也只有台湾的喜康(JHL)拿下欧洲,率先在欧洲开始临床试验自己的rituximab生物类似药(即利妥昔单抗)JHL1101。 /p p br/ /p
  • 基因泰克DiCE联手寻找高难靶点小分子药物
    p style=" text-align: center " img title=" 001.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201712/insimg/c0290159-fbc4-4ab5-91e7-f62c88308bf5.jpg" / /p p   strong  新闻事件 /strong /p p   昨天基因泰克宣布将与DiCE Molecules合作开发小分子药物。DiCE的技术平台是DNA编码化合物库(DEL)合成、指导演化、组合化学的复合体,从几亿到上十亿的化合物开始、利用独特优化系统号称可以为任何靶点找到类药配体。这个合作主要研究现在公认的非成药靶点。根据协议,DiCE将获得一定首付和各种里程金,但具体金额都没有公开。 /p p    strong 药源解析 /strong /p p   DiCE 是斯坦福大学Pehr Harbury教授于2013年创建的新技术公司,主要利用DEL技术搜索化学空间,为困难靶点寻找小分子配体。去年已经与赛诺菲签订了5年、最多12个靶点的合作计划,获得5000万首付和潜在每个靶点1.8亿各种里程金(总额可达23亿)。昨天是第二次与大药厂合作。 /p p   第一代DEL只是用DNA作为一个条形码记录每个化合物的合成历史。这与其它条形码、如不同长度的烷烃没有本质区别,但因为DNA可以通过PCR放大所以反应可以用很少量反应物、因此DEL库可以非常大,上10亿的库并不困难。后来David Liu等人利用DNA的互补双链不仅标记反应物、还可以作为模板控制哪些反应物参加反应。Liu创建了Ensemble并与多家大药厂合作开发困难靶点药物,但今年宣布解散。DEL到目前为止最大的成功据我所知是葛兰素的RIP抑制剂。这个发现不仅利用了DEL,而且还有很多其它最前沿的药物化学技术,值得大家学习一下(这里)。找到的RIP抑制剂选择性和其它性质在激酶抑制剂里确实非常优秀。 /p p   DiCE的平台虽然细节很少,但号称是加上筛选压力和遗传变异机制。选择压力比较容易想象,所有筛选平台都要找到个别“适者”、多数情况下就是与靶标蛋白结合的化合物,然后淘汰绝大多数不合时宜的化合物。DiCE的平台是多轮DEL合成。所谓遗传大概是指保留苗头化合物的需要性质,变异则应该是改变分子的某个模块。和天然蛋白只有20个氨基酸不同,DEL的模块可以远远多于20个。这个过程也可能重复合成第一代化合物库里面已经包括的化合物,但更系统的SAR可以增加筛选准确性(去除假阳性、回收假阴性)。 /p p   DEL可以在更广阔化学空间更高效筛选先导物,但适合DEL的化学反应是有限的、每个化学反应可以买到的起始原料是有限的。DEL涵盖的空间很大、但对寻找新药不一定最重要。虽然很多技术号称可以合成天然产物类似物,但多数只能合成简单的分子类型,DiCE似乎还只能合成多肽类似物。当然更重要的障碍是筛选压力(即优化系统)。优化指标现在还基本是一本糊涂账,我们即不知道哪些性质候选药物需要有、也不知这些万里挑一的化合物有哪些致命隐私。对于抗体药物选择性可以比较可靠地假设已经合格,但小分子药物城府要深得多,经常在关键时刻才交代脱靶活性。虽然GSK的RIP1抑制剂说明DEL可能非常有用,但Ensemble的倒闭也说明DEL也只是诸多技术中的一个。 /p p /p
  • 继芬太尼后,新精物(NPS)再添列管物质,普识纳米SERS增强手持拉曼实现ppm识别
    前言:公安部、国家卫生健康委员会和国家药品监督管理局联合发布《关于将合成大麻素类物质和氟胺酮等18种物质列入的公告》,决定正式整类列管合成大麻素类新精神活性物质,并新增列管氟胺酮等18种新精神活性物质。公告自2021年7月1日施行。整类列管合成大麻素类物质是中国继芬太尼整类列管后再次整类列管一类新精神活性物质,中国成为全球首个整类列管大麻素的国家。  新精神活性物质(NPS),又称“策划药”或“实验室毒品”,是不法分子为逃避打击而对管制毒品进行化学结构修饰得到的毒品类似物,具有与管制毒品相似或更强的兴奋、致幻、麻醉等效果,已成为继传统毒品、合成毒品后全球流行的第三代毒品。由于新精神活性物质品种层出不穷,因此生物样品中新精神活性物质的分析面临很大挑战。其中大麻素类物质危害严重,在新疆等滥用严重地区,已引发毒驾、故意伤害等危害公共安全事件。  合成大麻素类物质的主要滥用方式是溶于电子烟油或喷涂于烟丝、花瓣等植物表面吸食,主要形态俗称为“小树枝”“电子烟油”“娜塔莎”等。吸毒人员吸食该类物质后,会出现头晕、呕吐、精神恍惚、致幻等反应,过量吸食会出现休克、窒息甚至猝死等情况,已引发数起毒驾、故意伤害等危害公共安全事件。该类物质既有国内非法制造,也有部分从国外走私而来。此外,本次新增列管的氟胺酮作为氯胺酮替代品在部分地区滥用问题突出。  普识纳米在拉曼光谱应用一直走在行业前列,新增列管氟胺酮等新精神物质能够实现ppm准确识别。  普识纳米HR650D手持式拉曼光谱仪采用激光拉曼光谱分析技术【获得公安部认证】,能对各种毒品、新精物(NPS)等物质进行快速检测和准确识别。仪器可在保证不损害被测样品完整性的情况下,检测液体和固体状态的样品,明确给出被测物质的具体名称、物质属性和谱图,并生成PDF报告,整个过程几秒内完成。相较于常规拉曼检测,普识纳米结合拉曼表面增强试剂或者芯片,可对痕量物质等进行快速检测(常规ppm,个别ppb级别 ),满足现场使用要求,仪器设计紧凑,结构简单,性价比高。
  • 颜宁与高帅合作新作出炉!冷冻电镜助力揭示药物调控钙离子通道分子机制
    论文题为“Structural basis for the severe adverse interaction of sofosbuvir and amiodarone on L-type Cav channels”(《索非布韦和碘胺酮药物联用阻断L型钙离子通道引起严重不良作用的分子机制》),通过高分辨冷冻电镜、结合细胞活性、分子模拟等实验,揭示了丙肝特效药索非布韦与抗心律失常药碘胺酮联合使用产生严重副作用的分子机制,为开发更加安全的丙肝治疗药物奠定了结构基础,为药物副作用临床研究带来新的启示。高帅和美国普林斯顿大学博士后姚霞博士为共同第一作者,高帅和颜宁为共同通讯作者。索非布韦作为靶向丙肝病毒NS5B聚合酶的药物使得丙肝的治愈率达到近乎百分百,碘胺酮为抗心律失常药物主要通过抑制心脏的离子通道发挥作用。索非布韦与碘胺酮联合用药后,发现患者出现严重的心律过缓现象,甚至出现一例死亡的病例,深入研究后发现索非布韦或其类似物可以增强碘胺酮对L型钙离子通道的抑制作用。通过高分辨冷冻电镜结构发现,碘胺酮主要通过疏水作用结合在钙离子通道开放窗位点,其叔胺基团指向离子孔与索非布韦的磷酸基团存在静电相互作用,将索菲布韦稳定在离子孔里面,阻碍钙离子的通过。此外我们通过细胞实验发现索非布韦与碘胺酮存在协同抑制作用,与二氢吡啶类降血压药物(尼菲地平等)抑制无协同作用,与心血管药物维拉帕米存在竞争性抑制作用,我们通过结构分析解释了这两种心血管药物不产生类似副作用的原因。更重要的是,我们通过分子对接技术发现,仅需要改变索非布韦的磷酸手性就可以打破分子之间的相互作用,提高抗丙肝药物的安全性。这是继2021年7月Nature、2022年4月Cell Research发表靶向钙离子通道的镇痛药物齐考诺肽,抗晕动症药物桂利嗪药物作用机制以来,高帅在该领域的又一系统性、突破性进展,展现了结构生物学对药物研发、药物评价的积极作用,为新型创新药的研发奠定了重要的结构基础。
  • 打击芬太尼类毒品—普识纳米推出手持一体式拉曼光谱仪
    什么是芬太尼:作为一种药物,它适用于各种疼痛及外科、妇科等手术后和手术过程中的镇痛 也用于防止或减轻手术后出现的谵妄 还可与麻醉药合用,作为麻醉辅助用药 与氟哌利多配伍制成“安定镇痛剂”,可用于大面积换药及进行小手术的镇痛——简单来说,芬太尼就是一种“普通又常见”的镇痛药。然而,正是这些医患眼中的镇痛良药,近年来却频频因滥用而显露出其“魔鬼”的一面,变身成臭名昭著的“第三代毒品”。  芬太尼的危害:不同于人们通常所了解的海洛因、大麻等“传统毒品”和冰毒、摇头丸等“合成毒品”,第三代毒品是指“新精神活性物质”,这些物质大多是不法分子为逃避打击而对管制毒品进行化学结构修饰所得到的毒品类似物,具有与管制毒品相似或更强的兴奋、致幻、麻醉等效果,因此也被称为“策划毒品”或“实验室毒品”。联合国毒品和犯罪问题办公室(INCB)称,在20世纪70年代和80年代,含有芬太尼及其类似物的产品开始出现在非法药物市场上。2009年以来,欧洲药物市场上共查明了25种新阿片,其中,就包括18种芬太尼类物质。2019年4月,我国宣布正式将“芬太尼类物质”按类纳入毒品管制范畴。日前,禁毒委与公安部再次发声严管芬太尼。  普识纳米PERS-HR650D手持一体式拉曼光谱仪,专门针对芬太尼类物质推出检测方案,基于拉曼光谱SERS原理,采用独特的便携设计,为用户量身定制,具有简单、精准、高效、便携等特点。满足现场使用需求,并可根据要求支持扩容升级万条数据库,还可以随时自建谱图库,检测新出现的芬太尼。
  • 药物机制解读 | “人民的希望”抗病毒药物瑞德西韦(Remdesivir)
    药物机制解读 | “人民的希望”抗病毒药物瑞德西韦(Remdesivir)病毒变异vs抗病毒药物病毒是一种以DNA或RNA为遗传物质,无独立营养代谢系统,需寄生于宿主内,进行复制和生存的类生物体。病毒在自然界内与宿主共生的过程中,一些病毒可逃脱宿主免疫防御系统,导致宿主发病致死。病毒遗传物质突变几率非常高,可帮助病毒逃脱不断升级的宿主免疫系统。根据病毒进化论学说,病毒发展史要远超过人类进化史,相比之下,人类对病毒知之甚少。随着分子细胞生物学的发展,目前发现病毒种类7000多种,其中可感染人类的病毒有300多种。病毒感染类疾病占传染类疾病的3/4,严重威胁人类健康。从上个世纪60年代开始,已有广谱类的抗病毒药物出现,但由于病毒突变速度非常快,随后陆续产生病毒耐药性和副作用,导致对病毒类感染疾病无特异性有效药物进行临床治疗。瑞德西韦——人民的希望?2020年伊始,COVID-2019肆虐,开发特异性抗新冠病毒药物迫在眉睫。2月1日《新英格兰杂志》发表论文中,报道美国第一例新冠肺炎患者病情恶化后,经瑞德西韦(Remdesivir/GS-5734)静脉注射同情用药后病情好转[1]。2月6日,瑞德西韦“双盲临床实验”在武汉市金银潭医院、市肺科医院和协和医院等入组761例患者进行临床评价[2]。“人民的希望”——瑞德西韦抗新冠肺炎临床疗效,需等至4月底揭晓谜底。瑞德西韦是由一直致力于抗病毒领域的吉利德科学公司研发(抗流感药物奥司他韦,商品名达菲,最早也由吉利德研发,后卖给罗氏进行全球销售)。2013-2016年(西非)和2018-2019年(刚果)埃博拉病毒肆虐期间,全球各大制药公司掷重金进行抗埃博拉病毒药物研发。由美国陆军传染病医学研究所,吉利德科学公司,美国CDC和波士顿大学医学院四家业内顶级实验室联合进行的瑞德西韦抗埃博拉病毒临床前药效学研究,于2016年发表在《自然》杂志[3]。瑞德西韦分子机制——前药(Prodrug)三磷酸代谢物有效制止RdRp酶活性RNA依赖型RNA聚合酶(RNA-dependent RNA-polymerases, RdRp)为广谱的抗病毒药物开发靶点,目前以RdRp为靶点的抗冠状病毒药物多为核苷类似物或RNA干扰类[4]。瑞德西韦以前药(Prodrug)形式进入细胞后,通过三步转化为三磷酸代谢物NTP,NTP和天然ATP竞争结合病毒RdRp,插入RNA合成链中,引起病毒RNA合成终止,并抑制RdRp酶活性(下图a)[3]。瑞德西韦结构上的1‘-氰基,一方面针对RdRp酶提供更好的针对ATP竞争的结合活性,另一方面针对病毒RdRp酶提供了比人源RNA聚合酶II和人源线粒体RNA聚合酶(h-mtRNAP)更好的选择性抑制。在Hela细胞水平,瑞德西韦对两种埃博拉病毒和另外三种病毒都有显著浓度依赖型抑制(下图c);且在分子水平,瑞德西韦活性分子NTP能选择性抑制病毒RdRp酶活性(下图e蓝色),而对人源RNA聚合酶II(下图e黑色)和线粒体RNA聚合酶(下图e红色)无明显抑制作用[3]。瑞德西韦细胞活性——高效选择性抑制病毒在细胞内复制研究人员又通过进一步的细胞学实验,分别在不同的细胞模型上评价了瑞德西韦(GS-5734)对埃博拉病毒和其他RNA病毒的抗病毒活性。数据显示,瑞德西韦可在五种细胞模型,包括原代巨噬细胞上有效抑制埃博拉活性;并对呼吸道感染病毒,如RSV和MERS,以及出血热感染病毒,如JUNV和LASV病毒有一定抑制作用;但对其他病毒如CHIV,VEEV和HIV-1,无明显抑制(下表)[3]。2019年,在《柳叶刀传染病》杂志报道,美国CDC科研人员建立的Zoanthus绿色荧光蛋白(ZsG)标记的埃博拉病毒体外细胞表型快速评价方法(下图左),再次验证了瑞德西韦可在低浓度抑制两个品系(Ituri/Makona)的埃博拉病毒复制,并对细胞活性无明显影响(下图右)。对Ituri品系埃博拉病毒,EC50为12nm,SI(selectivity index,SI)为303倍;对Makona品系埃博拉病毒,EC50为13nm,SI为279倍[5]。 瑞德西韦体内药效——快速扩散至病灶区,提高模式动物存活率在恒河猴(rhesus monkeys)动物模型上,按10mg/kg计量静脉注射给药后,检测健康恒河猴体内瑞德西韦(下图a黑色) 及其代谢物,丙氨酸代谢物(下图a红色), 单磷酸代谢物Nuc(下图a蓝色)和三磷酸代谢物NTP(下图a绿色),在不同时间点的血药浓度。数据显示瑞德西韦前药在体内两个小时内达到峰值,随后很快被清除;而其三磷酸活性代谢物NTP在体内,特别是外周血单核细胞(PBMCs)内,可在更长的时间内维持高血药浓度。通过同位素14C标记瑞德西韦药物后,进一步研究药物在体内分部发现,药物可快速到达睾丸、附睾、眼睛和脑部(下图b)[3]。通过病毒暴露动物模型实验,瑞德西韦通过静脉注射给药后,可显著提高恒河猴实验动物的存活率,特别是在病毒暴露3天后按10mg/kg计量的给药组,其28天后存活率和空白对照组同样可达100%(下图d),且通过核酸定量方法进一步验证,给药组体内的病毒RNA拷贝数与空白对照组相比得到明显抑制(下图e)[3]。瑞德西韦抗病毒药物机制总结瑞德西韦以RdRp酶为药物靶点,在广谱抗病毒核苷类似物抑制剂中脱颖而出,主要归因于以下三点:1) 对其药物靶点RdRp酶,比其天然底物ATP有更高的竞争亲和性;2)在体外细胞水平,可高效选择性的抑制RNA病毒在细胞内复制,并无明显细胞毒性。3)在体内动物水平,有良好的药代学基础,其活性代谢物NTP可快速扩散至病灶,抑制体内RNA复制,提高病毒暴露后模式动物存活率。试验方法珀金埃尔默仪器&试剂方案RNA聚合酶活性检测[a-32P]-GTP 同位素标记细胞内病毒感染评价高内涵细胞成像表型分析平台Opera/Operetta细胞成像专用微孔板抗病毒药物细胞毒性评价多模式读板仪 EnVision药物组织分布[14C]GS-5734 同位素标记同位素液闪计数仪病毒基因组测序分析自动化NGS文库制备工作站 Sciclone G3抗病毒药物实验设计及仪器&试剂摘录列表[3,5]“工欲善其事,必先利其器”。在以上瑞德西韦抗病毒药物研发实验设计及检测过程中,珀金埃尔默在每一个环节都给一线的科学家们提供了高效的“实验武器”:经典的同位素标记技术,准确分析RdRp活性和药物组织分布;业内金标准EnVision多模式读板仪和高内涵成像表型分析平台Opera/Operetta,快速进行细胞内病毒感染和药物毒性评价;自动化NGS文库制备工作站Sciclone G3,加速病毒基因组快速分析。扫描下方二维码,即可查看珀金埃尔默病毒感染疾病研究整体解决方案。参考文献1.First Case of 2019 Novel Coronavirus in the United States. NEJM Jan 2020.2.http://www.wuhan.gov.cn/2019_web/whyw/202002/t20200207_304511.html3.Therapeutic efficacy of the small molecule GS-5734 against Ebola virus in rhesus monkeys.NatureMarch 2016.4.Coronaviruses — drug discovery and therapeutic options. NATURE REVIEWS DRUG DISCOVERY May 20165.Characterisation of infectious Ebola virus from the ongoing outbreak to guide response activities in the Democratic Republic of the Congo: a phylogenetic and in vitro analysis. The Lancet Infectious Diseases July 2019
  • 划时代丨二噁英首个GC-MS/MS国家标准正式发布!
    导读2024年2月8日,国家卫健委最新公布47项食品安全国家标准,其中食品检验方法标准共计6项,将于2024年8月8日起实施。在6项食品检验方法标准中,GB 5009.205-2024《食品安全国家标准 食品中二噁英及其类似物毒性当量的测定》标准备受业界关注。与前一版“GB 5009.205-2013”相比较,在二噁英测定 “黄金标准”-气相色谱-磁式高分辨质谱法(GC-HRMS)的基础上,新增气相色谱-三重四极杆质谱法(GC-MS/MS),为国内首个使用GC-MS/MS仪器测定食品中二噁英含量的国家标准。岛津从GB 5009.205-2013标准修订开始,与制标单位及验标单位紧密合作,其三重四极杆气质联用仪GCMS-TQ8050 NX全程参与标准的制修订工作。随着GB 5009.205-2024标准的正式发布,快跟随小编一起看看标准及岛津的应用方案吧!标准目标物二噁英及其类似物知多少?二噁英及其类似物是一类含有苯环结构的特定有机化合物的总称,包括多氯代二苯并二噁英(PCDDs)和多氯代二苯并呋喃(PCDFs)和类二噁英多氯联苯(DL-PCBs)等,具有持久性、生物富集、长距离迁移和生物毒性等特点。其中以17种2,3,7,8位氯取代的PCDD/Fs和12种DL-PCBs同族体被认为对人类和生物危害最严重。有研究指出,普通人群暴露的二噁英90%以上来源于动物源性食物摄入。由于二噁英含量极低,且容易受其他结构类似物质干扰,因此二噁英的检测分析一直是业界的难点之一。二噁英检测法规变迁史长久以来,高分辨磁质谱(GC-HRMS)被誉为二噁英分析的“黄金标准”,国内外二噁英检测标准也主要以GC-HRMS为主。欧盟于2014年发布了EU 2014/589和EU 2014/709号法规,具有里程碑式意义,首次将气相色谱-三重四极杆质谱仪(GC-MS/MS)作为评判食品和饲料中二噁英及类二噁英多氯联苯是否符合欧盟最高限值要求的确认方法。为应对欧盟法规的变迁并提高二噁英检测的普适性,2018年,我国正式启动了对 GB 5009.205-2013的修订工作,并将GC-MS/MS法正式加入该标准中。GC-MS/MS法相比于GC-HRMS法,成本更经济,维护更便捷,通用性更强,更易推广。食品中的二噁英及其类似物含量低,对GC-MS/MS灵敏度提出更高的要求。岛津作为知名的仪器厂商,时刻关注并参与食品安全标准的更新,也快速推出相应的解决方案,协助用户快速应对新标准的实施。国内外二噁英检测法规变迁史岛津应对GB 5009.205-2024解决方案&bull 二噁英专用高效电离的BEIS离子源通过全新的离子源盒设计,使得分析的灵敏度有了显著的提高,同时稳定性也更优,专门用于应对食品中二噁英类物质的测定。2,3,7,8-Tetrachlorodibenzofuran (0.05 pg/μL)BEIS离子源示意图与效果图&bull 完善的一键式二噁英分析方法包方法包中包含:&bull 人性化的定制报告模板该报告模板参考欧盟法规及GB 5009.205-2024的要求,通过报告设置可应对标准中的“峰面积离子对加合”、“定量限使用符合RF要求的最低点标准品溶液浓度”等特殊要求。报告可给出样品以毒性当量(TEQ)计的最终结果低端(LB)、中等(MB)和高端值(UB)。PCDD/Fs和DL-PCBs报告范例&bull 食品基质标准验证案例对Norwegian Institute of Publich Health(NIPH)提供的动物源性食品中的17种PCDD/Fs进行了分析,将检测结果与官方提供的参考值(Consuses median)进行了比对,结果如图所示。无论对于浓度较高的herring和brownmeat,还是对浓度低的veal样品,GCMS-TQ8050 NX的结果均与官方的参考值有较好的一致性。更多内容,详见岛津二噁英测定解决方案。《GCMS-TQ8050应用于牛肉中二噁英(PCDD/Fs)的检测》《GCMSMS法测定动物源性食品中类二噁英-多氯联苯》结语二噁英因为超强的毒性和持久性被认为是“世纪之毒”。随着GB 5009.205-2024《食品安全国家标准 食品中二噁英及其类似物毒性当量的测定》标准的发布及实施,二噁英检测标准也与国际接轨,将GC-MS/MS法正式加入到标准中。岛津始终秉持着“为了人类和地球的健康”的宗旨,不断顺应法规的变迁,给客户提供优质的应对方案。本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • “生物类似药物研发及评价技术”网络主题研讨会 成功召开
    生物类似药是指在质量、安全性和有效性方面与已获准注册的参照药具有相似性的治疗用生物制品。由于生物类似药可以更好地满足公众对生物治疗产品的需求,有助于提高生物药的可及性和降低价格,许多国家都十分重视生物类似药的研发和管理工作,全球已有20余个国家或组织制定了生物类似药相关指南。 仪器信息网网络讲堂于11月16日举办“生物类似药物研发及评价技术”网络主题研讨会,诚邀董立厚(军科正源(北京)药物研究有限责任公司)、刘冲(新疆维吾尔自治区药物研究所)、史俊霞 液相色谱应用开发工程师(东曹)、孙佳楠(赛默飞)、张歆媛(岛津)等5名老师从多方面普及生物类似药物研发等阶段的知识及技术。本期会议视频已上线,具体报告日程如下:视频地址:http://www.instrument.com.cn/webinar/Meeting/subjectInsidePage/2189近期会议推荐:“化妆品质量安全评价及检测技术”网络主题研讨会 http://www.instrument.com.cn/webinar/Meeting/subjectInsidePage/2191“RoHS相关政策及检测进展”网络主题研讨会 http://www.instrument.com.cn/webinar/Meeting/subjectInsidePage/2233“精准医疗与即时检验POCT技术的临床应用与发展”网络主题研讨会 http://www.instrument.com.cn/webinar/Meeting/subjectInsidePage/2241“大气/烟气挥发性有机物技术”网络主题研讨会 http://www.instrument.com.cn/webinar/Meeting/subjectInsidePage/2251“润滑油检测技术”网络主题研讨会 http://www.instrument.com.cn/webinar/Meeting/subjectInsidePage/2256
  • 红外多光子解离用于Top-Down表征膜蛋白复合物和G蛋白偶联受体
    大家好,本周为大家分享一篇来自Angewandte Chemie - International Edition的文章:Infrared Multiphoton Dissociation Enables Top-Down Characterization of Membrane Protein Complexes and G ProteinCoupled Receptors[1],文章的通讯作者是牛津大学化学系的Carol V. Robinson教授。  非变性质谱(Native MS)是结构生物学中一个成熟的工具。在电喷雾电离过程中使用非变性缓冲液可以保存多组分蛋白质复合物之间的非共价相互作用,以及它们的配体、辅因子或其他结合蛋白。它可以用于探究蛋白质复合物的相互作用和功能,因为结合事件导致质量变化,可以在质谱仪中跟踪和剖析。然而,由于膜蛋白的疏水性,使得它们在传统的非变性质谱缓冲液中不溶且容易聚集,因此在非变性质谱中呈现出独特的挑战。目前采用的方法是将蛋白质复合物溶解到膜类似物中,例如:去垢剂、纳米脂质盘、两性聚合物等,再将这些膜类似物通过碰撞激活去除。其中去垢剂是应用的最广泛的一种。然而由于碰撞激活的能量在应用中受到限制,该方法并不能在质量分析前很好地去除去垢剂。此外,在非变性质谱条件下,键的断裂也受到非共价相互作用强度的影响(例如蛋白质-蛋白质、蛋白质-去垢剂剂以及去垢剂胶束内的相互作用)。  基于光子的方法,如紫外光解离(UVPD)和红外多光子解离(IRMPD)已被证明有利于可溶性蛋白质及其复合物的Top-Down质谱分析。与此同时,基于光子的膜蛋白Top-Down模式的应用正在兴起。原理上,激光束路径中的离子被连续地驱动到振动激发态。因此,在基于光子的方法中,能量储蓄通常与前体离子的电荷状态和分子量无关。然而,电荷状态和分子量仍然会影响肽键解离需要的输入能量。先前报道的通过UVPD对79 kDa的五聚体的大电导机械敏感通道(MscL)Top-Down的断裂得到了令人印象深刻的54%的序列覆盖。然而,对于氨通道(AmtB)一个127 kDa的同源三聚体,通过碰撞激活和UVPD两种不同的方式破碎,仅实现了20%的序列覆盖率。事实上,相对较低的序列覆盖率是由于大分子量以及三聚体中增加的非共价相互作用影响的结果。尽管这些工具能够在非变性状态下实现Top-Down质谱分析,但其在膜蛋白表征中的应用仍不广泛。这就要求建立一种能使低电荷密度的高分子量蛋白质稳定地产生蛋白质序列离子的方法,而膜蛋白嵌入异质膜或膜类似物则使这一问题更加复杂。虽然IRMPD之前被用于从去垢剂中释放膜蛋白,但使用IRMPD对非变性的膜蛋白进行测序的研究相对较少。  图1. (A)改进的Orbitrap Eclipse Tribrid的原理图,其中包括一个红外激光器直接进入四极线性离子阱(QLIT)的高压细胞。离子化的蛋白质胶束被转移到高压QLIT中,在那里整个离子群受到红外光子的照射,然后被转移到Orbitrap进行质量分析。通过调节激光输出功率(W)和照射时间(ms),可以使膜蛋白从去垢剂胶束中完全解放出来。(B)三聚氨通道(AmtB)在3.0 W输出功率和200ms辐照时间下的非变性质谱。(C)在3.3 W输出功率和200ms辐照时间下AmtB的非变性质谱。  因此,作者利用改进的Orbitrap Eclipse Tribrid质谱仪,与连续波远红外(IR) CO2激光器连接,使光束聚焦到双四极杆线性离子阱(QLIT)的高压池中(图1A)。红外激活可以有效地去除蛋白质复合物中的去垢剂胶束,随后通过IRMPD使得膜蛋白碎片化。在这种安排下,由纳米电喷雾电离产生的蛋白质复合物被转移到高压池中。在转移到Orbitrap进行检测或m/z分离和随后的碎片化之前,整个离子群将受到943cm-1红外光子的照射。利用红外的方法去除去垢剂胶束,红外激光有两个可调控参数:激光输出功率(高达60瓦)和照射时间(毫秒到秒)。因此,可以更好地控制从蛋白质胶束中释放膜蛋白,确保非变性复合物的保存,同时完全去除包裹复合物中的去垢剂。通过对激光输出功率和照射时间的优化,作者发现红外激活的参数是高度可调的,不同的激光功率和照射时间的组合也可以产生分辨率相当的谱图。其中例如在3.3 W下照射200 ms时,可以得到多个电荷态的三聚体峰(~6500 m/z),也可以观察到三聚体与脂质结合的峰,而且对于图谱中的单体也能观察到与脂质结合的峰(图1C)。作者还对不同的去垢剂产生分辨率较高的图谱所需要红外参数进行了评估,从而评价了这几种去垢剂得到高分辨率图谱的难易程度(图2)。  图2. 红外辐射去除膜蛋白离子中的去垢剂是高度可调的。增加激光输出功率对三种常用的MS兼容去垢剂(C8E4,G1和DDM) AmtB三聚体峰外观的影响。辐照时间固定为200 ms,激光输出功率分别为2.1、2.4、3.0和3.6 W。去垢剂在真空中按易去除的顺序显示,这是由完全释放膜蛋白复合物所需的激光输出功率决定的,从而在m/z光谱中产生良好分辨的电荷状态峰。为了探究IRMPD分离蛋白质和去垢剂胶束的机制,作者对三种不同的去垢剂:四聚乙二醇单辛醚(C8E4)、树突状低聚甘油(G1)和十二烷基-β-D-麦芽糖苷(DDM)的溶液相和气相红外光谱进行了表征,并利用密度泛函理论(DFT)计算得到了C8E4头部基团的红外谐波光谱,用来验证所得到的红外吸收光谱会受到振动耦合的影响,对于质子化的去垢剂离子,氢键和富氧去垢剂内的质子共享可以改变观察到的振动频率。结果表明C8E4胶束的溶液相吸收光谱包含一个与预期激光波数943cm-1重叠的显著带,这就解释了为何较低的激光能量可以将去垢剂胶束和蛋白质复合物分离。而在谐波光谱中在预期的激光波数处的确产生了峰,并推测该峰来自于O-H伸缩、C-C伸缩,C-H弯曲和C-O伸缩振动的耦合。而G1和DDM的最大吸收则偏离了943cm-1的预期波数,作者认为这是不同去垢剂氢键作用的结果。而蛋白质在真空中的红外吸收能力较弱,由此推测在IRMPD的过程中,去垢剂是主要的吸收对象。所以仅需要较低的能量就可以使蛋白质从复合物中剥离而不至于破坏蛋白质的非共价作用。完整的蛋白质离子还支持串联质谱的实验,为了得到蛋白质的序列信息,作者分离了m/z在6674处(电荷态为+19)的AmtB三聚体蛋白,并将其置于高激光输出功率(9 W)下照射5 ms,在m/z 1750~4000之间产生密集的多电荷态离子片段,并得到了26%的序列覆盖,这优于之前基于碰撞激活的方法(  图3. 三聚体AmtB的IRMPD。(A)在m/z 6674处分离19+电荷态离子阱后,IRMPD后观察到的碎片离子MS2谱。多重带电碎片被高亮显示 来自相同地点的重复片段用虚线分组。为了清楚起见,许多指定的离子没有注释 (B)片段丰度相对于裂解原点(残基数)的条形图,其中丰度表示来自每个位点的片段归化一强度之和。条形图的颜色强度表示每个片段的加权平均电荷。将AmtB的拓扑域叠加在条形图上 α-螺旋跨膜区域用黄色方框表示,编号为1到11。跨膜区由质周环和细胞质环连接,用灰色线表示。(C)主干裂解位点覆盖在AmtB (PDB: 1U7G)的结构上。蓝色和红色阴影区域分别代表b型和y型离子。颜色强度对应于所分配片段的丰度。从气相分子动力学模拟中得到的高温(500 K)下的跨膜螺旋快照用虚线圈标出。为了验证这一个推测,作者又对另外两种GPCR蛋白:β -1-肾上腺素能受体(β1AR)和腺苷A2A受体(A2AR)用IRMPD进行了MS2图谱的测定,结果也观察到了片段离子相似的二级结构定位,在跨膜结构区域有着高丰度的片段,但是在二硫键相连的螺旋中并没有观察到丰富的离子片段。并再次利用分子动力学模拟研究了两种GPCR的结构对断裂的影响。在500 K下的最终结构中显示,两种GPCR中都保留了α-螺旋特征,并与观察到的裂解位点密切相关。此外,还对这两种蛋白进行了HCD和IRMPD的比较分析。对于β1AR, IRMPD产生的片段离子平均分子量为8866 Da,高于HCD产生的5843 Da。IRMPD产生的片段离子也保留了更高的平均电荷(4.7 + vs 3.6+ z)。最终,IRMPD的碎片化导致β1AR的序列覆盖率更高,为28%,而HCD为17%。在A2AR中也观察到类似的趋势,IRMPD的覆盖率为19%,而HCD为9%。  总的来说,作者证明了可以在改进的Orbitrap Eclipse质谱仪的高压QLIT下,通过红外照射可以完全释放一系列去垢剂胶束中的膜蛋白。然后,通过增加激光输出功率,获得直接从膜蛋白及其复合物中释放的序列信息片段离子,证明红外光去除去垢剂是通用的和高度可控的,为保存和鉴定膜蛋白和配体之间脆弱的非共价相互作用构建了一个可靠的方法。而且还对片段离子的产生机制做了阐述,即质子可以通过沿蛋白质骨架迁移来稳定和诱导连续的肽键裂解。  撰稿:李孟效  编辑:李惠琳  文章引用:Infrared Multiphoton Dissociation Enables Top-Down Characterization of Membrane Protein Complexes and G ProteinCoupled Receptors  参考文献  Lutomski, C.A., El-Baba, T.J., Hinkle, J.D., et al. Infrared multiphoton dissociation enables top-down characterization of membrane protein complexes and g protein-coupled receptors[J]. Angewandte Chemie-International Edition,2023.
  • 小MALDI大用处|“减肥明星药”司美格鲁肽的生产合成质控
    导读2021年6月,诺和诺德公司研发的司美格鲁肽注射液(商品名:Wegovy)作为减肥药治疗肥胖症在美国正式获批。由于其出色的减肥效果及良好的安全性[1-2],司美格鲁肽很快风靡全球,成为2022年销售额最高的多肽药物。据悉,司美格鲁肽在中国的核心专利将于2026年3月到期,国内已有多家企业竞相开始司美格鲁肽仿制药的研发。在司美格鲁肽的合成过程中,合成前体、合成中间体、终产物的分子量、纯度以及杂质组成情况的确认是关键的质量控制环节,基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱(MALDI-TOF MS)因其分析速度快、结果简单直观、分析质量范围宽、操作简便等特点,非常适合多肽药物分子量及杂质分析。司美格鲁肽合成过程司美格鲁肽(Semaglutide,又叫索马鲁肽)由31个氨基酸组成,通常按照半重组法进行合成,先经酿酒酵母重组表达获得GLP-1类似物前体分子,再对GLP-1骨架第26位的赖氨酸连进行修饰,然后将其与包含非蛋白氨基酸的N端氨基酸突出端进行偶联,获得最终产物。小MALDI大用处 MALDI-8030MALDI-8030是一款体积紧凑的台式双极性MALDI-TOF 质谱仪,在线性模式下与传统大型MALDI-TOF质谱仪具有同等性能。通过采用200 Hz固态激光器以及在保持检测部位真空度的情况下更换样品靶板(加载锁定室),可进行快速检测。除配备全自动离子源清洗装置外,还采用无油隔膜泵设计,维护少、简单易用,分子量检测范围宽,适合MALDI源下各类样品的分子量检测及杂质分析。台式MALDI-TOF质谱仪MALDI-8030MALDI-TOF MS分析多肽药物分子量及杂质的方案特点:&bull 软电离技术,质谱图中以单电荷峰为主,图谱简单,易于解析&bull 分析质量范围宽,从几十到几十万道尔顿均可分析&bull 分析速度快,5-10秒可分析一个样品,能够进行高通量检测&bull 灵敏度高,所需样品量较少,样品量低至amol级&bull 前处理简单,无需液相分离。药物测试案例分享司美格鲁肽合成中间体及制剂分子量检测结果&bull GLP-1类似物前体分子由酵母重组表达的GLP-1类似物前体分子应用MALDI-8030检测到m/z 3176.23的离子峰,与[M+H]+理论值m/z 3176.52相符,图谱上未观测到明显杂质,样品纯度较好。酵母重组表达的GLP-1类似物前体分子的质谱图&bull 前体分子衍生物前体分子衍生物样品检测到前体分子(m/z 3176.28)、前体分子衍生物(m/z 3891.99)以及合成副产物(m/z 3275.49、m/z 3354.49等)的质谱峰,表明肽段修饰成功,但反应不完全。前体分子衍生物的质谱图&bull 偶联后终产物前体分子衍生物与N端氨基酸突出端偶联后的产物检测到m/z 3892.54与m/z 4114.66的离子峰,分别对应前体分子衍生物与偶联后司美格鲁肽目标产物,表明肽段偶联成功,但含较多副产物。偶联后终产物的质谱图&bull 司美格鲁肽制剂司美格鲁肽制剂应用MLADI-8030检测到m/z 4114.38、m/z 2057.88、m/z 8228.42的离子峰,分别对应化合物的[M+H]+、[M+2H]2+与[2M+H]+形式,药物纯度较好。市售司美格鲁肽注射液的质谱图结语应用台式基质辅助激光解吸电离飞行时间质谱MALDI-8030对司美格鲁肽在研合成中间体、制剂产品进行分子量及杂质检测,无需液相分离以及复杂的解卷积等数据分析操作,分析速度快,结果简单、直观,通过质谱图中信号离子的质荷比的大小与分布,可快速确认多肽的精确分子量、合成效果及杂质组成情况,为多肽药物合成的质量控制、生产工艺的优化与调整提供参考与依据。参考文献1、Mark M Smits, Danië l H Van Raalte. Safety of Semaglutide. Front Endocrinol (Lausanne). 2021 Jul 7:12:645563.2、John W, Rachel B, Salvatore C, et al. Once-Weekly Semaglutide in Adults with Overweight or Obesity. N Engl J Med. 2021 Mar 18 384(11):989-1002.本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • “小贝开讲”之生物类似药申报中聚集体检测分析技术
    时间:2018年5月10日 15:00 - 16:00内容简介:近年来,随着一批“重磅炸弹”药物专利期的临近,生物类似药开发在国内外如火如荼的开展着。生物药物区别于化学药,由于其复杂的结构和生产工艺,很难做到和原研药完全一致,因此在生物类似药的申报中,需要对其各项特性指标进行全面表征和测定,确保其在质量、安全和有效性上与原研药保持一致。而聚集体的检测作为一项关键指标,需要在药物开发和生产过程中能够及时的检测出来,否则会影响药物的疗效,甚至会引起患者严重的免疫原性反应,如何有效的检测聚集体呢?本次讲座主要从常见聚集体检测分析方法,分析超离检测技术的特点以及国外药企在药物申报过程中对于单抗聚集体检测分析案例分享等三方面讲解,让你在生物类似药申报中提供更充分可靠的数据。主讲人简介:宋明敏离心机应用专家目前负责离心机产品线及分析型超离技术的应用开发。拥有多年生物制药行业研发,生产及质量管理经验。涉及领域包括抗体、疫苗和重组蛋白等生物制剂生产工艺开发、GMP认证及分析检测等。
  • 复旦大学附属中山医院郭玮谈液质联用在治疗药物监测中的应用
    郭玮老师介绍:复旦大学附属中山医院检验科副主任、博士、硕士生导师。主要研究方向:肿瘤分子诊断、肿瘤转移复发机制。在国内外统计源期刊发表论文 70 余篇,主编、参编专著7部。现任中华医学会检验分会第九届委员会青年委员会委员、上海市医学会检验医学分会第九届委员会委员、中华医学会检验分会临床生化学组成员、《检验医学》等多本杂志编委。近年来主持国家自然科学基金、癌变与侵袭原理教育部重点实验室开放课题基金、上海市科委基金、上海市卫生局基金多项 参与完成“十二五”国家科技支撑计划子课题、卫生部医政司课题、国家自然科学基金、国家科技重大专项课题多项。获上海市医学科技奖二等奖 1 项。  临床检验由临床实验室将患者的血液、体液、分泌物、排泄物等标本进行定性或定量分析,为临床医学提供一系列实验室检测工作和项目的结果,用于疾病的诊断。近几十年来,有关基础科学飞速发展,新的分析检测的方法和仪器不断涌现,大大推动了临床检验的发展,使临床检验在疾病的预防、诊断和治疗中发挥着越来越大的作用。上海中山医院临床检验在国内始终走在前沿,也是首批采用 LC-MS/MS 技术的国内医院之一。  此前,丁香园曾就临床检测中的液相色谱串联质谱技术(LC-MS/MS)的应用采访过郭玮主任,此次我们再次邀请郭主任和大家谈谈临床检验中的治疗药物监测,以及 LC-MS/MS 在治疗药物监测中的应用。  丁香园:目前,中山医院开展的醛固酮检测项目主要针对哪些疾病的临床诊断?  郭玮:醛固酮是由肾上腺皮质合成的一种甾体激素,作为肾素-血管紧张素系统的主要效应分子,它可以调节离子及水在肾脏的重吸收,对人体血容量和钠钾代谢有着重要影响。血浆醛固酮检测是诊断原发性醛固酮增多症(简称原醛症)的主要参考指标,对鉴别肾上腺皮质增生、肿瘤等相关疾病引起的继发性高血压具有重要价值。  研究表明高血压人群中原醛症患病率大于 5%,这类患者接受常规降压药物治疗的效果往往不理想或难以持续,原醛症在难治性高血压人群中的患病率甚至可高达 17~23%,为他们鉴明病因并采取具有针对性的治疗,可以有效改善预后。美国内分泌协会近年在更新原醛症管理指南时,除建议扩大筛查人群外,不断强调血浆醛固酮/肾素比值在诊断中的地位,也指出了串联质谱技术应用对改进醛固酮检测标准化及准确性的重要价值。  丁香园:在引入 LC-MS 系统进行醛固酮检测之前,中山医院(或业界)主要采用哪种检测方法?在使用之前检验方法的过程中,遇到了哪些困难?  郭玮:引入 LC-MS 系统进行检测之前,醛固酮的检测主要采用放射免疫法,这一方法也是以往认为用于甾体激素测定灵敏而有效的理想方法。但由于甾体激素代谢物在结构上具有很高的相似性,放射免疫法难以避免标本中结构类似物的干扰。  美国内分泌协会的新版原醛症管理指南中也指出:「放射免疫法在检测实际浓度低于 200pmol/L 的血浆醛固酮样本时,结果易产生 50%~100% 不等的高估,主要源自其可溶性代谢产物所引起的交叉反应」。在开展放射免疫法醛固酮检测的过程中,我们也确实遇到过临床表现与检测结果不符的个例,其中可能受到交叉反应的影响。  丁香园:LC-MS 系统在醛固酮检测方面具有哪些传统方法所不具有的优势?LC-MS 系统又是如何解决传统醛固酮检测方法所面临的挑战?  郭玮:中山医院采用的 LC-MS/MS 方法,采用高效液相色谱将待测样本准确分离,再通过串联四极杆质谱进行多反应监测扫描,根据醛固酮特有的离子对对物质含量进行准确的定量,有效提高了检测的灵敏度和特异性,同时准确性显著提升,解决了放射免疫法中无法避免的抗体交叉反应的问题。  并且,应用 LC-MS/MS 技术还可以同时检测多种物质,克服了传统方法一次实验只能检测一种特定物质的局限性。醛固酮的检测前处理经过固相萃取,应用配套的前处理装置,操作简单,重现性与稳定性良好,检测方法的灵敏度和特异性能更好满足临床需求。  丁香园:截至今年年底,中山医院开展了多少例醛固酮检测?LC-MS 系统为中山医院开展醛固酮检测带来了哪些受益?  郭玮:截至 2016 年底,中山医院检验科采用 LC-MS/MS 方法进行了数千例次的醛固酮检测,在协助临床诊疗方面取得了不错的反响。随着新指南对放宽原醛症筛查适应征的建议,来自临床科室的送检数量未来还会逐步提高。LC-MS/MS 方法开展至今,其优异的性能表现帮助临床相关科室提升了相关疾病的检测效率与准确性,获得了临床相关科室的广泛认可。  丁香园:除了醛固酮检测,中山医院是否已经开展了别的激素检测项目?  郭 玮:除了醛固酮检测,中山检验目前还开展了基于 LC-MS/MS 平台的甲氧基肾上腺素类物质、尿儿茶酚胺类物质、维生素 D 检测等项目,年样本检测例次逾千。  丁香园:最近临床实验室自建项目(Laboratory Developed Tests, LDTs)受到了广泛的关注,您对这种方式有哪些理解和看法?LC-MS/MS 技术在 LDTs 的应用前景如何?  郭 玮:所谓「工欲善其事,必先利其器」,精准医疗的实现离不开新技术手段、新检测项目的发展应用,我们对 LDTs 应持有鼓励态度,注重以临床需求为中心的开发与拓展。但所有医疗决策都需要准确的实验室检测性能作为基础,LDTs 的监管应跟上其发展的步伐。LC-MS/MS 技术无疑是 LDTs 中一个重要的板块,临床应用前景广阔。  丁香园:一直以来,您对于使用 LC-MS/MS 技术开展临床检验项目非常的重视,这点对于临床实验室建设和医院实力提升有哪些帮助?  郭 玮:中山检验以「不断提升检测质量、不断改善服务态度」作为质量方针,LC-MS/MS 平台的建设与应用也体现了这一点。结合 LC-MS/MS 技术开展的现有检测项目不仅性能优势明显,也正契合临床科室急需。检验科在不断提升与填补空缺的过程中,开拓了一批「人无我有」、「人有我优」的实验室检测项目,也为相关临床科室提升诊疗水平创造了技术先决 临床学科形成了专业特色病种,加强了学科乃至医院的影响力,吸引了更多患者慕名而来,为我们科室未来的开拓与发展也提供了更多的资源积累与经验总结。检验科与临床科室间是能够形成这种良性互动的,在同步提升、共同发展的同时,也令更多患者切实受益。————————  中山医院检验科介绍  复旦大学附属中山医院检验科始建于 1940 年,经过几代人的共同努力,从单一手工操作的简单化验室发展成为了一个检测设备先进齐全、兼具现代化硬件和软件的医学检验科。特别是近 20 年来,有了飞速发展与长足进步,2009 年成为上海市首家通过ISO15189 医学实验室质量与能力认可的实验室,同年成为美国 NGSP 认证的 HBA1c 一级参考实验室,2010 年获首批国家临床重点检验专科建设项目,相继引进了 CellSearch 循环肿瘤细胞检测系统、高效液相色谱串联质谱检测平台、基因测序仪、荧光原位杂交仪等先进检测系统及技术平台。近年来先后被欧洲最大的检验集团之一 BARC 公司以及美国最大的检验集团 QUEST 公司选择作为全球药物临床试验大中华区中心实验室。目前检验科开展检测项目数超过 500 项,年工作量超过 3500 万项次,是上海地区规模最大的临床检验实验室之一。在如此巨大的工作量面前,科室本着“不断提高检测质量、不断改善服务态度”的发展目标,从细节着手,优化检验流程,力求用最短的时间让病人拿到检测报告,TAT 时间在行业内首屈一指,实现了门诊患者一天内完成就医的愿望,极大的方便了长江三角洲周边的患者就医,取得了卓越的社会效益,受到多家主流媒体报道。
  • 以“器”治毒,让新精神活性物质无所遁形---岛津新精神活性物质分析系列方案之二
    新精神活性物质(New Psychoactive Substances,缩写为NPS),又称“策划药(Designer Drug)”或”实验室毒 品“,是不法分子为逃避打击而对管制毒 品进行化学结构修饰得到的毒 品类似物,参考联合国毒 品和犯罪问题办公室(UNODC)的相关规定,可根据NPS的效果对其进行分类,主要类别如下:Stimulants兴奋剂类、Opioids阿片类、Synthetic cannabinoids 合成大麻素类、Dissociatives 解离型药物、Classic hallucinogens 迷幻剂、Sedatives / Hypnotics 镇静剂/麻醉药。上期分享了兴奋剂类毒 品的方案,本期继续围绕阿片类和合成大麻素类毒 品的分析检测需求,介绍岛津的系列设备及应用方案。Opioids (阿片类)相关行业标准应用案例LCMSMS检测血浆中的芬太尼及其类似物关联仪器:ATLAS LEXT+ LCMS-8045ATLAS LEXT前处理方案:样品管中加入1 mL经稀释过后的血液(稀释4倍体积),使用ATLAS-LEXT自定义程序进行液液萃取,步骤如下:&bull 样品中加入3 mL乙酸乙酯,混匀后离心,乳化检测;&bull 取3 mL上清至干净试管中,向样品中加入70 μL的10%NaOH溶液,混合均匀;&bull 再加入3 mL乙酸乙酯萃取,取3 mL上清液合并到干净试管中,加入70 μL的5%盐酸-甲醇溶液混匀后进行真空干燥;&bull 干燥后加入1 mL甲醇复溶,0.22 μm滤膜过滤后上机图1 ALTAL-LEXT样品前处理流程图实验结果:表1 8种芬太尼类物质的标准曲线(权重I/C)表2 基质加标实验结果(n=6)Synthetic cannabinoids (合成大麻素类)相关行业标准应用案例CLAM-LCMS联用系统测定尿液中5F-MDMB-PICA等9种合成大麻素类新精神活性物质关联仪器:在线蛋白沉淀CLAM-LCMS联用系统CLAM-2040+LCMS联用系统前处理:在CLAM工作站界面优化自动前处理参数、蛋白沉淀剂使用量、震摇转速、震摇时间、抽滤时间等。样品自动化程序具体操作为:(1)吸取20 μL甲醇活化过滤管,准备上样;(2)吸取标准曲线溶液或尿液样品30 μL上样;(3)吸取样本提取剂120 μL;(4)转速3000 rpm震摇60 s进行提取;(5)使用-50~-60 KPa的负压抽滤过滤罐90 s;(6)接收管转移至自动进样器,进样10 μL(详细流程如下图)图2 CLAM在线自动前处理过程实验结果:图3 尿液样品溶液中9种合成大麻素类物质MRM色谱图表3 校准曲线参数(权重1/C)如需更多相关方案资料,请与岛津联络获取。本文内容非商业广告,仅供专业人士参考。
  • 创新药物研发新热点之糖类药物研究——访北京大学药学院李中军教授
    糖,是组成生物体的基本物质之一,与蛋白质、核酸并称为三大生物大分子。然而,由于糖结构的高度复杂性和多样性,糖类物质的研究进展相对缓慢,从基础研究到功能解析,甚至包括糖类药物的开发和应用方面,都远远滞后于蛋白质和核酸。近年来随着糖科学的发展,尤其是寡糖合成手段的进步和各类探针分子的应用,使得糖类的功能逐步得到解析,糖化学与糖类药物的开发也逐渐成为生命科学与制药领域的研究热点之一。日前,笔者有幸采访到了日本东京理化的一位重要客户——北京大学天然药物及仿生药物国家重点实验室,北京大学药学院李中军教授,并与李教授聊起了糖化学及糖类药物的相关研究,以及李教授课题组在教学研究中经常用到的一些仪器设备等,陪同采访的还有东京理化中国贸易公司,埃朗科技售后服务部技术总监张京明先生。北京大学天然药物及仿生药物国家重点实验室,北京大学药学院李中军教授糖化学相关研究的意义与挑战李中军教授可以说是一位地地道道的“北医人”,从1982年开始就读于北京医科大学(后并入北京大学)药学院化学专业,本、硕、博都是在北医完成,后留校任教从事教学和科研工作,长期以来从事糖化学、糖化学生物学及相关创新药物的研究。对于糖在生物医药中的重要作用,李教授引用了两个重要的例子,一个是人类ABO血型真正的区别其实就是血红蛋白外面糖链结构的差别;另一个是肿瘤细胞的糖链结构会发生异常改变,是进行早期肿瘤诊断的生物标记物,同时也是抗肿瘤药物疗效及预后的重要指标。而要进行糖的功能研究,首先要解决糖的来源问题,就是寡糖的获得性。制备纯度高、结构清楚的寡糖可以说是影响糖类学科发展的瓶颈,近年来受到越来越多的关注。寡糖的制备方式主要有三种,一种是从天然产物中分离,另一种是酶促法,还有一种就是化学合成法。由于天然产物中的多糖分布不均匀且结构复杂,因此分离难度非常大。而酶促法虽然可行性高,但酶来源受限,价格昂贵。所以寡糖制备大多数采用的是化学合成法。传统的寡糖合成步骤特别长、成本非常高,譬如法国制药巨头赛诺菲获得专利的一个抗凝血肝素类药物——磺达肝素,可有效用于临床手术中防治血栓形成或栓塞性疾病,光合成步骤就有60步,每公斤合成成本高达600万元以上,这种步骤繁琐且高成本的制备方式严重制约了糖类药物的发展。李中军教授团队长期关注寡糖合成新方法及快速组装新策略的研究。譬如,人体内的凝血包括外源性和内源性,外源性凝血可阻止伤口不断出血,而内源性凝血则容易引起血栓等,肝素类药物虽然具有出色的抗凝血活性,每年全球销售额高达数十亿美元,但由于其口服无活性,且同时作用于内、外源性凝血,存在潜在出血风险,因此被局限于医院等专业医疗机构用于临床手术方面。近年来科学家从天然海参中提取到肝素的结构类似物——岩藻糖基化硫酸软骨素(FuCS),研究表明FuCS九糖片段具有市售低分子量肝素相当的抗凝血活性,且由于其独特的化学结构,使其具有口服抗凝活性,且药理活性机制表明其可选择性激活内源性凝血通路,因此在出血倾向方面比肝素具有更高的安全性,通过优化改造之后有望发展成为新一代肝素抗凝药物。李中军教授研究团队通过采用降解加修饰的半合成策略,开发了一种可以简便合成FuCS九糖的化学合成工艺。这一工艺的实现可以提高FuCS的可获得性,降低目标药物的获取难度,合成步骤和成本大大减少,实现了高效、简洁的寡糖合成,为后期药物筛选与中式放大提供了最优合成路线,应用前景非常好,目前已实现技术转让。除此之外,李中军教授研究团队还致力于各种生物活性寡糖的合成及活性评价,基于糖类的天然产物合成及不对称合成研究以及创新药物研究等。糖化学研究的主力——小型仪器近年来,糖类药物的研究越来越热,由于我国具有丰富的生物资源,糖类药物来源广泛,因此在糖类药物研究方面也取得了一系列的重要进展,相关研究团队的数量也在逐渐增多。正如李中军教授所说,20年前国内做糖的没有一个组织,而现在各类相关学会下面已经有4个糖药物专委会,由此可见糖药物在国内的发展速度。而由于糖链结构的复杂性,目前获得糖链的主要方法还是提取或化学合成,没用通用性的合成方法,难以像核酸和蛋白质那样进行高效、准确的自动化化学合成,也不能像核酸PCR扩增或蛋白质表达那样大量制备。虽然从2000年左右开始陆续有科学家发明糖的合成仪,但基本上都是一些模型机或验证设备,还没有通用的商品化糖合成仪。在糖类药物合成的实验室研究中,目前用到的基本上都是一些小型的仪器设备,主要包含搅拌器、旋转蒸发仪、冻干机、真空泵等,而李教授实验室中有大半的这些仪器设备来自于东京理化。据李教授介绍,他与东京理化仪器的渊源要追溯到上世纪90年代中期,那时候他还在北医做学生,就开始使用东京理化的旋转蒸发仪了,而东京理化那时也还没有正式进入到中国,是通过代理商进行合作的。左:埃朗科技售后服务部技术总监张京明 右:北京大学药学院李中军教授寄语东京理化对于东京理化的产品,李教授认为最重要的一点就是性价比高,譬如,同样性能的旋转蒸发仪,东京理化产品的价格要比欧洲同类产品便宜不少,而且后期的售后服务和维修成本也相当值得称道。李教授提到,有些国外的大品牌,将仪器售后委托给代理公司,由于代理公司的频繁变动和工作人员的更换,培训工作难以到位,有时候售后价格昂贵不说,售后人员的专业性还大打折扣。譬如,隔膜泵有时候真空上不去,明明不一定是膜片的问题,可能只是单向阀需要调整一下,但售后人员一来就要换膜片,且每次报出来的价格都不一样,四百、五百、六百都有可能。因此长期使用下来,用户对于这些品牌的后期印象非常差。而在这一点上,东京理化由于在国内设立了多个分支机构(包括生产工厂),在售后方面有稳定的人员保障,能够提供相对较好的用户培训和售后服务。此外,东京理化的产品也非常耐用,据介绍,北医最久的一台东京理化的旋转蒸发仪,目前已经使用了20余年,虽然中间也换过配件,但现在仍然还在实验中为老师和学生们服务。在谈到对于当下产品的改进建议上,李教授认为,像旋转蒸发仪、冻干机等这类仪器,从技术水平上来说,并不是什么高精尖的仪器设备,在功能开发方面其实已经做得非常好了,目前更需要做的其实是用户培训。因为很多时候你会发现,其实用户对于仪器已有功能的了解还是很不够的。譬如像冻干机的使用,当样品冻干到一定程度时,冻干速度会越来越慢,而为了保持冻干速率,其实厂商在每个托盘底上都加了一个加热装置,通过适当加热可以提高升华速度,而这个功能很多学生并不知道。因此很多时候学生从外面看产品好像已经干了,结果拿出样品才发现底部还是有一些冰块。当然,这个问题目前已经通过歧管瓶的方式解决了。但这个例子充分说明了用户对于仪器功能的不了解。后记在采访即将结束的时候,李教授向笔者表示,在提高仪器耐用性方面,特别是对于那些实验常用的仪器设备,仪器使用者和仪器制造商,双方都有提升的空间。对于使用者而言,尤其是年轻的科研人员,要掌握正确的仪器设备使用方法。而对于厂商而言,则要不断提高一些易损件(例如:隔膜泵的膜片、旋蒸仪的密封件等)的耐用性。同时,在仪器功能的开发方面,则应尽可能向简便、实用方向发展。
  • 导电性调节的双极电化学发光传感平台解决方案
    一、实验目的该方案旨在开发一种基于导电性调节的双极电化学发光(The bipolar electrode based ECL,BPE-ECL)传感平台,用于无指示剂的均相生物分析。该平台通过导电性生物传感技术与ECL报告系统的结合,实现了在无需外源电活性指示剂的情况下进行目标检测。研究以miRNA-21的检测为示范,探索该方案的可行性和应用前景。二、实验使用的仪器设备和耗材试剂1. 仪器设备超微弱发光分析仪:BPCL-2,结合光电倍增管(PMT)操作电压为-800V,用于测量ECL发光强度。电化学工作站:用于施加电位。电导率仪:用于测量溶液的电导率。电泳仪:用于聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE),验证核酸杂交链式反应(HCR)。生物分子成像仪:用于电泳结果成像。2. 耗材试剂聚二甲基硅氧烷(PDMS):用于制作传感和报告池。Ru(bpy)32+和TPrA:作为ECL检测体系的核心试剂。氯金酸(HAuCl4):用于电极金属化处理。合成核酸:由Sangon Biotech提供,包括探针DNA、H1、H2及目标miRNA-21等。人乳腺癌细胞:用于miRNA-21的实际应用检测。超纯水:18.2 MΩcm,作为所有实验的溶剂。三、实验过程1. BPE传感器的制作(1). ITO玻璃板的准备:从供应商处采购电阻小于6Ω/平方的ITO玻璃板,并在其上制作导电BPE,确保传感池包含BPE的阴极和驱动电位的阳极,而报告池包含BPE的阳极和驱动电位的阴极。(2). 电沉积金:为了提高导电性,分别在BPE的阴极和驱动电位的阴极上进行金电沉积。2. 杂交链式反应(HCR)的进行(1). 反应混合:在超纯水中混合探针DNA、H1和H2,浓度分别为0.5 μM、5 μM和5 μM。(2). 目标miRNA-21的添加:将不同浓度的miRNA-21加入混合物中,37°C孵育2小时以进行HCR反应。3. 聚丙烯酰胺凝胶电泳(PAGE)验证:(1). 电泳条件:在TBE缓冲液(1×)中,恒定电压80V,室温下进行2小时电泳。(2). 成像分析:使用生物分子成像仪拍摄凝胶,以验证探针DNA、H1和H2的杂交情况。4. BPE-ECL传感检测(1). 准备工作溶液:在报告池中加入200μL含有5mM Ru(bpy)32+和5mM TPrA的PBS缓冲液(0.1 M,pH 7.0),在传感池中加入HCR孵育后的样品。(2). ECL测量:使用循环伏安法,电位范围为1.0-4.5V,扫描速率为100 mV/s,进行ECL测量。每个样品测量三次,计算标准偏差。四、实验结果与讨论1. HCR反应和导电性变化的验证(1). PAGE分析(图1A):短核酸(探针、H1、H2)在低分子量位置显示荧光带,而miRNA-21诱导的核酸聚合物在高分子量位置显示。这验证了目标miRNA-21触发了探针、H1和H2的杂交反应。(2). 导电性测量(图1B):混合短核酸后溶液的导电性显著增加,而加入miRNA-21后,导电性显著下降。这表明生成的长核酸聚合物导电性较差。(3). ECL测量(图1C):ECL强度在短核酸(22 bp)溶液中显著高于长核酸(1250 bp),进一步验证了导电性对BPE-ECL系统的重要影响。(4). ECL响应的验证(图1D):相较于无miRNA-21存在的情况(曲线g),miRNA-21存在时ECL响应显著降低(曲线h),因为miRNA-21诱导的HCR生成了导电性较差的核酸聚合物。图1. (A) PAGE分析: (a-c通道) 探针、H1、H2;(d通道) H1 + H2;(e通道) 探针 + H1 + H2;(f通道) 探针 + H1 + H2 + miRNA-21。(B) 对应PAGE相同条件下的导电性比较。(C) 5 μM短链(22 bp)和长链(1250 bp)核酸溶液的ECL响应比较。(D) BPE-ECL生物测定在无miRNA-21 (g) 和有1 pM miRNA-21 (h) 情况下的ECL响应。2. 分析条件的优化(1). 探针浓度(图2A):ECL强度差值(ΔECL)随着探针浓度的增加而增加,在浓度超过0.5 μM后达到平台期。因此,选用0.5 μM作为最佳探针浓度。(2). H1/H2浓度(图2B):随着H1/H2浓度的增加,ΔECL响应持续增强,在5 μM时达到饱和,表明5 μM为最佳H1/H2浓度。(3). 温度(图2C):ΔECL响应随着温度升高至37°C后增加,随后略有下降,表明最佳反应温度为37°C。(4). 反应时间(图2D):ΔECL响应随HCR反应时间的延长而增加,在120分钟后达到最大,选择120分钟作为最佳反应时间。图2. (A) 探针浓度,(B) H1/H2浓度([H1]:[H2] = 1:1),(C) 温度,和 (D)反应时间对ΔECL响应的影响。所有实验中的miRNA-21浓度均为1 pM。3. 传感系统的性能评估(1). 检测限与线性范围(图3):不同浓度miRNA-21的ECL响应如图3A所示。ECL强度与miRNA-21浓度的对数呈良好线性关系(图3B),线性范围为1 fM至10 nM,检测限为0.33 fM。图3. (A) 不同浓度miRNA-21的ECL响应: (a&minus i) 空白, 1 fM, 10 fM, 100 fM, 1 pM, 10 pM, 100 pM, 1 nM, 10 nM。(B) ECL强度与miRNA-21对数浓度之间的线性关系。(2). 选择性(图4A):高结构类似物(miRNA-122、miRNA-141、miRNA-155)的检测结果表明,BPE-ECL传感系统对miRNA-21具有良好的特异性。(3). 稳定性和重复性(图4B, 4C):ECL信号在八次重复测量中稳定,RSD为2.56%,三种不同浓度miRNA-21的RSD分别为3.2%、2.4%和1.4%,表明系统具有良好的稳定性和重复性。(4). 实际应用(图4D):检测不同数量MCF-7细胞裂解液中的miRNA-21,ECL信号随细胞数量增加而下降,验证了该传感平台在临床样品检测中的应用潜力。图4. (A) 不同miRNA类似物的ECL响应,miRNA-122、miRNA-141和miRNA-155浓度为10 pM,miRNA-21浓度为1 pM。 (B) BPE-ECL生物传感平台的稳定性。 (C) BPE-ECL传感器对不同浓度miRNA-21响应的重现性。 (D) 不同数量MCF-7细胞裂解液的ECL响应。五、结论本方案提出了一种基于导电性调节的BPE-ECL生物传感平台,该平台利用目标miRNA-21诱导的HCR反应生成长链核酸聚合物,导致传感池导电性降低,进而减少报告池的ECL信号输出。该平台具备传统BPE-ECL传感器的优点,通过物理分离传感和报告反应有效避免了干扰,且无需外源电活性指示剂。该方案简单、灵敏、快速,并在实际样品检测中表现出良好的应用前景。未来,该方案有望进一步应用于包括DNA、小分子、蛋白质、细胞和细菌等多种目标的定量和定性检测。*因学识有限,难免有所疏漏和谬误,恳请批评指正*资料出处:免责声明:1.本文所有内容仅供行业学习交流,不构成任何建议,无商业用途。2.我们尊重原创和版权,如有疏忽误引用您的版权内容,请及时联系,我们将在第一时间侵删处理!
  • 【赛纳斯】便携红外光谱分析仪现场快速检测芬太尼
    dupin治理问题一直是公共安全的关注点之一。除了传统的meth、吗啡、K粉等常见dupin外,近几年吸食新精神活性物质(NPS)引发的危害健康事件开始进入大众视野。新精神活性物质,又称“策划药”或“实验室dupin”,是不法分子为逃避打击而对管制dupin进行化学结构修饰所得到的dupin类似物,具有与管制dupin相似或更强的兴奋、致幻、麻醉等效果。合成大麻类物质和芬太尼类衍生物都归属于新精神活性物质。由于这两类衍生物种类十分丰富,合成简单,更容易成为不法分子分子逃脱法律制裁而钻的空子,近年国家对其管控愈发严厉。以卡芬太尼为例,仅需0.02 g就足以使一名成年男性死亡,芬太尼类物质还会通过皮肤接触引起中毒,严重威胁执法人员的安全;此外,芬太尼具有众多衍生物,大部分具有很强的荧光信号,传统的现场快速检测手段难以有效识别。如何快速、准确的检测芬太尼类物质成为执法人员面临的难题之一。厦门赛纳斯科技有限公司研发的红外光谱分析仪(SHINS-H450)可用于芬太尼的现场快速检测。在保护执法人员安全的前提下,快速检测芬太尼及其众多衍生物,适用于公安、海关、边防、应急管理等执法机构。 红外光谱分析仪(SHINS-H450)该仪器通过不同分子结构对红外光的吸收程度不同来确定物质的分子结构,从而对未知样品进行定性分析。将可疑样品的红外谱图与芬太尼检测平台高度专属性的标准芬太尼红外谱图数据库进行比对,可快速、准确的确定其主要成分,区分其性质(如新型芬太尼、新精神活性物质、易制毒化学品、精麻管制类等)。同时红外光谱仪无需样品前处理、测试分析速度快及操作简便等特点使其在快速鉴定和现场鉴定上具有独特的优势。SHINS-H450在用于现场分析的红外设备中具有领 先的光谱性能,分辨率高达2 cm-1,低波数段可到350 cm-1,可检测的物质种类更多,获得的物质结构信息更丰富,检测结果更可靠,解决公安执法中dupin现场检测的难题,为公共安全问题提供高端前沿的解决方案及工具。
  • Nature | 菌群代谢物激活自然杀伤性T细胞的机制
    机体与共生微生物相互作用,共同进化,在机体的免疫系统发育和稳态维持发挥关键作用。微生物代谢物多样性水平很高,宿主已经进化出复杂的机制来区分病原体和共生体衍生而来的分子。但是在一个物种中,微生物代谢物仍然会存在结构变异。以结构为基础探究化学异构体的生物学作用极具挑战性。在人肠道微生物中,脆弱拟杆菌经常用于研究共生菌衍生物活性的分子机制。目前已经鉴定出α-半乳糖神经酰胺(α-Galactosylceramide BfaGCs)是由脆弱拟杆菌产生的可用做免疫调节分子的衍生物。新生小鼠脆弱拟杆菌单菌定植或者新生小鼠口服BfaGCs可以调节肠道NKT细胞数量。而给与小鼠BfaGCs突变的脆弱拟杆菌,小鼠的表现类似于无菌小鼠。也有报道发现鞘氨醇单胞菌可以调控肠道NKT(natural killer T)细胞功能。但是菌群衍生物在调控宿主免疫系统中的分子机制尚不清楚。2021年11月10日,来自哈佛大学的Dennis L. Kasper 团队在Nature 上发表题为Host immunomodulatory lipids created by symbionts from dietary amino acids 的文章。本研究从结构水平上证实BfaGCs可以直接作用于NKT细胞,与CD1d和TCR结合激活NKT。作者首先利用LC-MS/MS技术分析脆弱拟杆菌鞘脂发现BfaGCs是同源酰基链的混合物。其中C34丰度最高。鉴于共生菌来源鞘脂的结构多样性,作者系统构建了16个BfaGCs类似物,7个异构体。支链BfaGCs在真核生物中相对少见,原核生物中更常见。于是作者评估了支链氨基酸对于BfaGCs生物合成的影响。分析后发现支链氨基酸可以直接渗入脂质决定BfaGCs的结构,而不含氨基酸时BfaGCs倾向于单支和非支化结构。进一步研究发现宿主饮食中补充或者去除支链氨基酸直接影响单支和分支型鞘脂的比例。这些结果在分子水平证实了宿主膳食对于肠道菌群衍生物合成的影响。接下来作者开始通过靶向脆弱杆菌支链氨基酸代谢途径来探究支链BfaGCs对于肠道NKT的调控作用。支链氨基酸转氨酶BCAT将支链氨基酸脱氨基为a-酮羧酸,进一步再转化为支链脂肪酸。作者构建了目标基因敲除菌株(BF9343-Δ3671)。对比发现野生菌株与敲除菌株在小鼠肠道定植水平相当,敲除菌株产生不含分支的BfaGCs水平更高。分析结果显示敲除菌株定植的小鼠成年后结肠NKT细胞数量较高。作者又利用BMDC(小鼠骨髓来源树突状细胞)和NKT共培养体系评估21种合成BfaGCs对NKT的作用。检测IL2的产生水平,作者把21中合成物分成了两组:强刺激物和弱刺激物。10个属于强刺激物都是分支结构,11个弱刺激物没有这些结构。作者又直接挑选了支链和不含支链的代表合成分子SB2222和SB2223,浓度梯度实验发现支链长度与刺激强度无关。作者用脆弱拟杆菌主要合成的SB2217 和SB2219进行体内实验。对比与KRN7000诱导的IFNr产生和CD1d配体OCH诱导的IL4,含支链的SB2217则只能较弱的产生IFNr和IL4,不含支链的SB2219则几乎不能产生IFNr和IL4。预防性给与小鼠SB2217可以保护小鼠免受炎症,减少小鼠体重减轻和组织损伤。为了细致分析SB2217的体内效应,作者分析了SB2217处理后脾脏NKT细胞的转录组特征。分析发现SB2217可以促进NKT相关细胞因子表达以及免疫信号的激活。这表明SB2217是CD1d的功能性配体和NKT细胞的激动剂。最后作者分析了BfaGC和CD1d、TCR相互作用的晶体结构,从结构水平上证明了BfaGC是由CD1d呈递的配体,并被NKT细胞受体以保守方式识别。亲和力比较支链BfaGC SB2217大于非支链 SB2219。本研究证实BfaGCs的分支结构是激活NKT细胞的关键决定因素,从而诱导特定的免疫调节基因表达特征,并从结构水平和亲和力分析证实了BfaGCs与CD1d和TCR相互作用方式。本文为菌群、饮食以及免疫系统相互作用提供了分子机制范式。原文链接:https://doi.org/10.1038/s41586-021-04083-0
  • 分子细胞卓越中心等阐释细胞增殖示踪技术ProTracer的建立与应用
    6月2日,《自然-实验手册》(Nature Protocols)在线发表了中国科学院分子细胞科学卓越创新中心周斌研究组与西湖大学何灵娟研究组合作完成的研究成果(Genetic recording of in vivo cell proliferation by ProTracer)。该研究阐释了细胞增殖示踪技术——ProTracer的构建及应用,并以肝细胞增殖的示踪为例,论述了如何利用ProTracer技术示踪成体哺乳动物在器官稳态与修复再生过程中的细胞增殖。细胞增殖是多种组织器官发育、稳态维持及修复再生过程中细胞来源的基础。体内细胞增殖由于细胞类型以及所处的时期不同存在较大差异。此前,领域内较为常用的检测细胞增殖的方法主要分为细胞增殖标志物染色、核苷酸类似物掺入及同位素掺入。上述方法对于检测体内细胞增殖均有一定的局限性:细胞增殖标志物染色方法只能检测某个瞬间的细胞增殖状态,核苷酸类似物可以进行长时程的掺入却有一定的细胞毒性,同位素掺入的检测方法比较复杂且不便捷。此外,上述检测方法均无法做到细胞类型特异性的细胞增殖检测。当目的细胞的增殖速率较为缓慢时,利用上述检测方法易出现目的细胞的增殖信号被其他增殖速率较快的细胞增殖信号干扰或淹没的问题。为了解决上述问题,周斌研究组最近建立了能够示踪体内细胞增殖的遗传示踪技术——Proliferation Tracer(ProTracer)。该技术实现了在体内长时间不间断地示踪细胞增殖、细胞类型特异性的细胞增殖检测以及活体检测细胞增殖等多方面的突破。该工作剖析了使用ProTracer技术进行细胞增殖示踪的技术细节,包括小鼠品系的构建、鉴定、交配策略以及细胞增殖示踪的最终检测方法。为了实现体内无缝隙捕捉细胞增殖,研究构建了一个可被诱导变成Cre的CreER小鼠品系——Ki67-Cre-rox-ER-rox(Ki67-CrexER),其中rox是Dre同源重组酶的识别位点。当将Ki67-CrexER小鼠与特定的DreER小鼠结合后,DreER能够在Tamoxifen诱导后入核并识别Ki67-CrexER中的rox位点,同时发生Dre-rox同源重组反应将位于两个rox位点之间的ER序列切割掉,从而在DreER表达的细胞中将诱导性表达的Ki67-CrexER转变为持续性表达的Ki67-Cre,实现时空可控以及细胞特异性的细胞增殖的不间断捕捉。此外,结合荧光素酶报告基因,ProTracer技术也可以实现终身无创检测活体动物内特定细胞类型的增殖,无需处死动物。该工作以成体小鼠肝脏作为示例,探究了对成年小鼠组织中细胞增殖的示踪,包括小鼠交配策略、tamoxifen诱导策略、小鼠损伤模型与组织样本分析等。科研人员利用ProTracer技术探讨了肝脏在成体组织稳态及损伤再生中的肝细胞增殖,并量化了肝脏稳态以及损伤状态下的新生肝细胞数量,发现了肝细胞增殖的区域性富集现象,揭示了成体肝脏中新生肝细胞的主要来源。该工作的发表为领域内使用ProTracer技术研究特定细胞类型的体内增殖示踪提供了便利。研究工作得到中国科学院、国家自然科学基金、科学技术部、上海市科学技术委员会,以及分子细胞卓越中心动物平台和细胞平台等的支持。红色:GS+肝细胞;紫色:E-Cad+肝细胞;绿色:GFP+肝细胞
  • 文献解读丨奥曲肽口服制剂抗胃粘膜损伤的药代动力学和药效学证据
    本论文发表在药理学专业期刊Acta Pharmacologica Sinica (2018)39:1373-1385,介绍了中国药科大学天然药物国家重点实验室药物代谢与药代动力学重点实验室团队在奥曲肽口服制剂抗胃粘膜损伤的研究中获得的药代动力学和药效学证据。 在生长抑素类似物中,奥曲肽(octreotide,OCT)是临床上常用的静脉或皮下注射药物,用于治疗生长激素、胃泌素或胰岛素分泌增加引起的各种疾病。为了评价OCT口服制剂开发的可行性,我们在几种动物模型上对OCT进行了系统的药动学和药效学分析。大鼠体内药代动力学研究表明,OCT灌胃给药的生物利用度极低(测得的大鼠OCT的平均血浆浓度-时间曲线;(B)口服剂量为30 mg/kg的OCT后大鼠各组织中的OCT浓度 使用仪器:岛津iMScope图2. OCT在小鼠胃内的空间分布及消除静脉注射OCT 0.1mg/kg ,给药后10min(a1,b1)、20min(a2,b2)、40min(a3,b3)、60min(a4,b4)和120min(a5,b5)OCT的空间分布(a1~a5:小鼠胃放大图;b1~b5:奥曲肽MS成像分析) 综上所述,灌胃给药后的组织特异性分布和良好的抗GMI保护作用使OCT的口服制剂成为可能,SSTR2在胃肠道的高表达有助于OCT的组织特异性分布和达到治疗效果。鉴于SSTR2介导的OCT的组织特异性分布特点和SSTR2在多种肿瘤细胞上的过度表达,口服OCT也可用于其他临床适应症,包括胃肠胰神经内分泌肿瘤和垂体腺瘤。本研究不仅为奥曲肽的进一步开发和临床应用提供了支持,而且为其他多肽类药物口服制剂的开发提供了新的途径。 文献题目《Pharmacokinetic and pharmacodynamic evidence for developing an oral formulation of octreotide against gastric mucosal injury》 使用仪器岛津LCMS-8050、iMScope 作者Xi-nuo LI, Tai RA0, Yang-fan XU, Kang-rui HU, Zhang-pei ZHU, Hao-feng LI, Dian KANG, Yu-hao SHAO, Bo-yu SHEN,Xiao-xi YIN, Lin XIE, Guang-ji WANG, Yan LIANGKey Lab of Drug Metabolism & Pharmacokinetics, State Key Laboratory of Natural Medicines, China Pharmaceutical University,Nanjing 210009, China
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