切向流超濾技術解鎖GLP-1藥物制備新境界
時間：2024.08.02
2023年年底，Science期刊將GLP-1類藥物評為年度十大科學突破（Science’s 2023 Breakthrough of the Year）之首，同時，Nature也將GLP-1研究先驅 Svetlana Mojsov 評為年度十大人物之一。在商業層面，GLP-1類藥物也無愧年度明星，2023年，諾和諾德旗下王牌產品司美格魯肽大賣211.57億美元，排名全球第二，距離全球藥王席位僅一步之遙。
在治療2型糖尿病中，GLP-1類藥物因其卓越的降糖效果，成為了糖尿病治療的新寵。然而，GLP-1的快速降解特性在一定程度上限制了其作為藥物的廣泛使用。為了克服這一挑戰，在GLP-1藥物的下游工藝中，切向流過濾技術（TFF）扮演了至關重要的角色，它通過精密的過濾過程，有效延長了GLP-1類藥物的穩定性和半衰期，從而為患者提供了更為安全和有效的治療方案。
在治療2型糖尿病中，GLP-1類藥物因其卓越的降糖效果，成為了糖尿病治療的新寵。然而，GLP-1的快速降解特性在一定程度上限制了其作為藥物的廣泛使用。為了克服這一挑戰，在GLP-1藥物的下游工藝中，切向流過濾技術（TFF）扮演了至關重要的角色，它通過精密的過濾過程，有效延長了GLP-1類藥物的穩定性和半衰期，從而為患者提供了更為安全和有效的治療方案。
一、關于GLP-1
GLP-1全名胰高血糖素樣肽-1，是一種由腸道細胞分泌的激素，它在餐后迅速釋放，刺激胰島β細胞分泌胰島素，從而降低血糖。GLP-1的作用不僅限于此，它還能減緩胃排空速度，增加飽腹感，減少食物攝入，從而幫助控制體重。然而天然的GLP-1進入體內后并不穩定，很容易被快速分解，因此人們一直在研發改進，想要生產一種長效的GLP-1藥物。
二、關于GLP-1藥物
GLP-1藥物是由多個氨基酸通過肽鏈鏈接成的多肽類藥物，其生產制備是一個復雜的過程。分為生物發酵合成和化學合成兩類。
生物發酵合成通過大腸桿菌或酵母發酵表達包涵體，然后經過一系列收菌、破菌、變復性、澄清等步驟。
化學合成法則通過固相或液相合成技術，將氨基酸逐個添加到生長中的肽鏈上。
無論哪種方法，最終都需要通過層析、超濾等工藝步驟來純化和調整藥物的濃度。
*科普小貼士：GLP-1受體激動劑是一類能夠模擬GLP-1作用的藥物，它們與GLP-1受體結合，發揮降糖作用。與天然GLP-1相比，這些激動劑具有更長的半衰期，能夠更持久地控制血糖水平。
生物發酵合成通過大腸桿菌或酵母發酵表達包涵體，然后經過一系列收菌、破菌、變復性、澄清等步驟。
化學合成法則通過固相或液相合成技術，將氨基酸逐個添加到生長中的肽鏈上。
無論哪種方法，最終都需要通過層析、超濾等工藝步驟來純化和調整藥物的濃度。
*科普小貼士：GLP-1受體激動劑是一類能夠模擬GLP-1作用的藥物，它們與GLP-1受體結合，發揮降糖作用。與天然GLP-1相比，這些激動劑具有更長的半衰期，能夠更持久地控制血糖水平。
三、切向流過濾在GLP-1藥物制備中的應用
1、膜材質的選擇
在GLP-1的化學合成工藝以及后續的化學修飾中，通常會需要使用有機溶劑溶解反應物和產物，加速反應進程并促進產物的分離與純化。常見的有機溶劑包括甲醇、乙醇、丙酮和二甲基亞砜等。在這些溶劑中，纖維素材質展現出比聚醚砜更佳的兼容性，同時，纖維素對蛋白質的吸附性較低，這使得再生纖維素（RC）成為GLP-1超濾/透析（UF/DF）工藝中的首選過濾材質。
2、膜孔徑的選擇
GLP-1目標多肽的分子量為3.4KD，在超濾過程中，選擇截留分子量的標準通常是目標分子量的1/3至1/5。基于這一原則，我們推薦選用1-2KD截留分子量的膜來進行濃縮和緩沖液的置換，以確保多肽的完整性和活性。
3、下游工藝運用
在GLP-1的化學合成工藝以及后續的化學修飾中，通常會需要使用有機溶劑溶解反應物和產物，加速反應進程并促進產物的分離與純化。常見的有機溶劑包括甲醇、乙醇、丙酮和二甲基亞砜等。在這些溶劑中，纖維素材質展現出比聚醚砜更佳的兼容性，同時，纖維素對蛋白質的吸附性較低，這使得再生纖維素（RC）成為GLP-1超濾/透析（UF/DF）工藝中的首選過濾材質。
2、膜孔徑的選擇
GLP-1目標多肽的分子量為3.4KD，在超濾過程中，選擇截留分子量的標準通常是目標分子量的1/3至1/5。基于這一原則，我們推薦選用1-2KD截留分子量的膜來進行濃縮和緩沖液的置換，以確保多肽的完整性和活性。
3、下游工藝運用
從工藝流程可看出，UF/DF參與了GLP-1下游工藝的很多流程，不僅起著濃縮、緩沖液置換等功能，還有效減輕了后續層析工藝的壓力，提高了整體生產效率和產品質量。
GLP-1藥物和切向流過濾技術的結合，不僅提高了糖尿病治療的效率，也為患者帶來了更安全、更便捷的治療選擇。隨著科技的不斷進步，我們有理由相信，這一領域將不斷涌現新的突破，為糖尿病患者帶來更多的希望和光明。
GLP-1藥物和切向流過濾技術的結合，不僅提高了糖尿病治療的效率，也為患者帶來了更安全、更便捷的治療選擇。隨著科技的不斷進步，我們有理由相信，這一領域將不斷涌現新的突破，為糖尿病患者帶來更多的希望和光明。