2023年12月9日，CEM公司的多肽研發(fā)團(tuán)隊(duì)在Nature雜志上發(fā)表了重要的技術(shù)突破——全程免清洗多肽固相合成法，不僅可保證多肽合成的純度和產(chǎn)率，而且可降低95%甚至完荃放棄有毒試劑DMF的使用，彳切底改變了傳統(tǒng)多肽合成的工藝、方案和思路，引起多肽行業(yè)的轟動(dòng)和廣泛關(guān)注。

多肽治療藥物是目前新型藥物研發(fā)的焦點(diǎn)，具有高效力和選擇性的生物靶點(diǎn)。最近利拉魯肽、司美格魯肽等新藥投入市場，其中諾和諾德單支藥物司美格魯肽年銷售額達(dá)到212億美金，引起了巨大的轟動(dòng)。目前有超過80種多肽藥物被FDA批準(zhǔn)，數(shù)百種處于臨床前研究和臨床開發(fā)階段。作為藥物，多肽已在廣泛的領(lǐng)域得到應(yīng)用，包括癌癥、代謝、呼吸系統(tǒng)、心血管、泌尿外科、自身免疫、疼痛和抗菌應(yīng)用。

但到目前為止，化學(xué)合成方法SPPS的一個(gè)主要缺點(diǎn)是它在每個(gè)脫保護(hù)和耦合步驟之間的連續(xù)洗滌，步驟中使用有毒試劑DMF并且產(chǎn)生大量廢物。脫保護(hù)后洗滌是固相肽合成過程中不可缶夬少的，每個(gè)脫保護(hù)和偶聯(lián)步驟之間需要大約10次DMF洗滌，消耗大量的溶劑。不僅DMF試劑是公讠人的慢性致癌物質(zhì)，而且連續(xù)洗滌步驟導(dǎo)致產(chǎn)生了大量廢物。并且，在2021年11月22日，歐盟在其官·方公報(bào)上發(fā)布法規(guī)(EU) 2021/2030，增加第76項(xiàng)關(guān)于N,N-二甲基甲酰胺（簡稱DMF或DMFA）的限制條款，正式將DMF納入REACH法規(guī)限制清單。規(guī)定從2023年12月12日起，該物質(zhì)本身及含有該物質(zhì)濃度≥0.3% 的物質(zhì)或混合物不得投放市場。

為了消除脫保護(hù)洗滌的需要，此Nature的文章中提出了全新的革命性工藝技術(shù)，利用蒸發(fā)去除脫保護(hù)堿的工藝，一鍋法耦聯(lián)-脫保護(hù)方法采取了pyrrolidine（吡咯烷）代替原有的哌啶，pyrrolidine五元環(huán)更小，沸點(diǎn)更低（87℃），能夠加速脫保護(hù)，且pyrrolidine所用的濃度更低，容易在蒸發(fā)過程中去除。同時(shí)在反應(yīng)器底部添加了氮?dú)鈿饬?，吹掃揮發(fā)的pyrrolidine，在反應(yīng)器頂部加入第二個(gè)氮?dú)庠? 通過專用管路進(jìn)入反應(yīng)容器上方的頂空，并通過排氣口排出從而實(shí)現(xiàn)了脫保護(hù)過程中的免洗技術(shù)。

另外，此方法還使用了基于傳統(tǒng)碳二亞胺的 N,N'-二異丙基碳二亞胺 (DIC)和 2-氰基2-(羥基亞氨基)乙酸乙酯(Oxyma Pure) 的活化設(shè)計(jì)的專禾刂方法。研發(fā)團(tuán)隊(duì)采用這種方法去合成Jung-Redmann(JR)peptide這種眾所周矢口的困難肽以及將這種無需洗滌的方法應(yīng)用于各種具有挑戰(zhàn)性的序列(長度最多 89個(gè)氨基酸)，發(fā)現(xiàn)不僅對產(chǎn)品質(zhì)量沒有任何影響，而且實(shí)現(xiàn)了高純度，高速度的合成。

Liberty PRO

新的免清洗工藝其根本性進(jìn)步是為多肽合成提供了前斤戶未有的綠色途徑，完鎂實(shí)現(xiàn)固相多肽合成的速度、純度和產(chǎn)量。它彳切底改變傳統(tǒng)的SPPS合成方法大量使用有毒試劑的缺點(diǎn)，滿足現(xiàn)代藥物開發(fā)和生產(chǎn)對重復(fù)性、安全性和持續(xù)性發(fā)展的需求。

這項(xiàng)創(chuàng)新的多肽免清洗合成技術(shù)不僅成功應(yīng)用于CEM研發(fā)mmol級別的Liberty BLUE多肽合成系列，更重要的是在生產(chǎn)規(guī)模1000mmol級的Liberty PRO多肽合成器上得到了實(shí)際應(yīng)用。該技術(shù)在整個(gè)合成過程中省略了超過10次的清洗步驟，使用的堿基量僅為傳統(tǒng)方法的10-15%，同時(shí)減少了95%的DMF有毒試劑的使用和廢液排放。此外，剩余的5% DMF溶劑也可以被無毒的TamiSolve NxG-PS試劑替代。這種免清洗技術(shù)大幅提升了反應(yīng)效率，并顯著降低了試劑成本。