小分子肽如何改变新药研发?
小分子肽如何改变新药研发?
近年来,小分子肽药物在新药研发领域异军突起,成为生物制药行业的重要发展方向。据统计,目前已有60多种多肽药物获得批准上市,其应用领域已从最初的内分泌学扩展到肿瘤学、神经学等多个领域。这些药物凭借其独特的理化性质和生物学特性,为新药研发开辟了新的途径。
小分子肽药物的优势
小分子肽药物兼具了传统小分子药物和蛋白质药物的优势。与小分子药物相比,小分子肽具有更高的靶点亲和力和特异性,能够更精准地作用于目标靶点,从而降低副作用。同时,与大分子蛋白质药物相比,小分子肽具有更低的免疫原性,更容易被人体吸收,生产成本也相对较低。
然而,小分子肽药物的开发也面临一些挑战。由于其分子量较大且极性较高,导致其口服生物利用度较低,难以有效穿过细胞膜。此外,小分子肽在体内容易被蛋白酶降解,稳定性较差,半衰期较短,这些因素都限制了其临床应用。
AI技术驱动小分子肽药物研发革新
近年来,人工智能(AI)技术的快速发展为小分子肽药物的研发带来了新的机遇。以维亚生物为代表的创新企业,通过将AI技术与湿实验平台相结合,成功构建了AI驱动的药物发现全流程技术平台。
该平台通过主动学习的虚拟筛选,将筛选命中率从传统的1%提升至20%以上,富集因子达到20倍或更高。同时,借助自由能微扰(FEP)技术和ADMET性质预测,可以显著减少化合物合成数量,将苗头化合物发现周期从12-36个月缩短至6-18个月。
在具体应用方面,维亚生物的计算化学和人工智能平台在多个药物形态的研究中都取得了显著成果。例如,在靶向RNA的小分子设计中,通过分子动力学研究方法,成功克服了传统方法无法有效捕捉RNA结构动态变化的难题。在环肽化合物设计中,采用AI与DNA编码化合物库(DEL)相结合的方式,构建了超过十亿数量级的特定靶向多肽库,极大地提高了筛选效率。
技术突破助力小分子肽药物规模化生产
尽管小分子肽药物展现出巨大的应用前景,但其规模化生产仍面临诸多挑战。传统的冻干技术在生产效率和成本控制方面存在明显瓶颈。为了解决这一问题,诺泰生物与美国斯普瑞喷雾系统公司(SSC)达成战略合作,共同推动静电喷雾干燥技术在多肽原料药商业化生产中的应用。
SSC的PolarDry®静电喷雾干燥技术具有实现低温高效干燥、保持产品质量和生物活性等优势。相比传统冻干技术,该技术可稳定产出小粒径球状原料药粉末,有效提高制剂生产中的流动性和物料分布均匀性,从而突破传统工艺的瓶颈限制。
根据双方的合作计划,将在2027年底前完成约16台设备的供货,SSC也将优先向诺泰生物提供多肽生产领域的相关设备。这一合作有望推动实现年产数十吨级的生产目标,为多肽药物的大规模商业化应用奠定坚实基础。
未来展望
随着AI技术的不断进步和生产技术的持续创新,小分子肽药物的研发效率和生产规模都将得到显著提升。同时,多肽工程、给药系统和稳定性方面的技术突破,将进一步拓展其在个性化医疗中的应用前景。可以预见,小分子肽药物将在未来的新药研发中扮演越来越重要的角色,为多种疾病的治疗提供新的选择和希望。