特色服务—多糖药物结构确证研究
多糖类药物结构确证是药物研发和质量控制的核心环节,其研究内容涵盖从一级结构到高级构象的全面解析。但因其结构复杂,且多为多组分物质,结构确证难度极大,同时也成为CDE发补的重灾区,发补内容示例如下:
(1)XXX主要成分为XXX,并含有一定量的蛋白质、脂肪、植酸、淀粉等,请采用适宜的方法(如GC-MS)对主要成分XXX的单糖组成及其连接方式进行确证,并采用UV、IR、拉曼光谱、色谱、质谱、电泳、NMR和热分析等适宜的手段对各成分进行结构确证,同时与参比制剂进行对比研究。
(2)请对本品分子量分布进行研究(请提供重均分子量和数均分子量具体检测数据及检测图谱,并计算多分散系数),并与参比制剂进行对比研究。
(3)请对本品聚合度进行研究,并与参比制剂进行对比研究。
(4)请明确本品XXX含量,并与参比制剂进行对比研究。
(5)建议进行结晶度测定,可使用X射线衍射手段。
多糖药物结构确证研究内容
一、一级结构解析1. 单糖组成分析
· 酸水解:三氟乙酸(TFA)或盐酸完全水解多糖为单糖。
· 色谱技术:
o HPLC/GC-MS:定量各单糖种类及摩尔比(甘露醇为内标)。
o 毛细管电泳(CE):高分辨率分离单糖。
2. 分子量与分布测定
· 凝胶渗透色谱(GPC):基于分子尺寸排阻原理,需已知分子量标准品校准。
· 多角度激光光散射(MALLS):绝对分子量测定,无需标准品,可联用GPC。
· 辅助方法:粘度法、动态光散射(DLS)。
3. 糖苷键连接方式与位置
· 甲基化分析:
o 全甲基化后水解,GC-MS分析甲基化单糖,推断连接位点(如Cucanu-Kerek法)。
o 红外光谱验证(3500 cm⁻¹无-OH峰表明甲基化完全)。
· 高碘酸氧化与Smith降解:选择性氧化邻二醇键,确定直链/支链结构。
· 核磁共振(NMR):
o 一维(¹H-NMR、¹³C-NMR):异头碳信号(δ 90–112 ppm)判断糖残基数及构型(α/β)。
o 二维(HSQC、HMBC):解析糖苷键连接序列及异头碳构型。
4. 糖环形式与取代基分析
· 红外光谱(IR):
o 844 cm⁻¹(α-构型)、891 cm⁻¹(β-构型)。
o 1240 cm⁻¹(硫酸基)、1650 cm⁻¹(乙酰基)等特征峰。
· 化学修饰分析:如乙酰化、硫酸化位点鉴定。
二、高级结构研究1. 二级结构与分子构象
· 圆二色谱(CD):检测螺旋结构(如多糖的右手螺旋)。
· 原子力显微镜(AFM):直接观察分子形态、分支及聚集状态。
· X射线晶体衍射:适用于可结晶多糖的三维结构解析。
2. 序列与拓扑结构
· 酶解/化学降解:将多糖片段化,质谱(MS/MS)或NMR分析小片段序列。
· 质谱技术:
o 串级质谱(MSⁿ):基于同位素轮廓指纹比对,解析拓扑结构。
o 纳米孔测序与AI辅助:新兴的快速微量分析手段。
山东大学淄博生物医药研究院拥有600M核磁共振波谱仪、高分辨质谱仪、液质联用仪、多角度激光散射仪等多糖结构确证的关键仪器,依托山东大学在糖药物领域强大技术支撑,先后承接肝素、环糊精、纤维素、淀粉类及合成多糖如阿卡波糖、磺达肝癸钠等结构确证研究项目近20个品种,在多糖结构确证领域积累了丰富的经验。
近期,我院针对多磺酸粘多糖成立了专门攻关小组,结合前期项目经验对该项目结构确证进行了重点攻关,目前已突破关键技术,完成了核磁一维谱和二维谱的测试解析、酶解后二糖分析、寡糖分析、磺酸化程度解析、分子量分布研究等内容,具备了为客户提供专业多磺酸粘多糖结构确证技术服务的能力,欢迎垂询!