复杂制剂质量研究｜源头把控，寡核苷酸药物起始物料药学研究与杂质控制策略

寡核苷酸药物具有独特的化学结构，通常采用固相合成工艺制备。然而，这种工艺也带来特殊的质量难题：某些存在于起始物料中的“关键杂质”本身具有反应活性，可以直接参与到后续合成步骤中，形成与目标产物长度相同、结构相近的“全长杂质”。

 

由于这类杂质与目标药物分子高度相似，在后续的纯化环节中很难被有效去除，可能直接影响最终药品的质量和安全。因此，监管机构对此类物料的变更（如供应商更换）持高度审慎态度，常被视为重大变更。这凸显了从研发伊始就建立科学、严谨的起始物料质量控制体系的极端重要性。华测医药依托完整的技术平台与丰富的项目经验，可为寡核苷酸药物研发提供从核苷亚磷酰胺定制合成、起始物料结构确证、关键杂质鉴定、分析方法开发和质量标准制订的全流程研发和检测服务，助力企业建立科学、合规的质量控制体系。

 

一、寡核苷酸药物的起始物料

起始物料的选择应基于充分的工艺理解与风险评估。目前业界通常将以下物料归为化学合成寡核苷酸药物的起始物料：

•核苷亚磷酰胺

•预加载核苷酸的固相载体

•功能性偶联物

•其他（如非预载固体载体、溶剂和色谱填料等）

 

        类别及质控项目

类别	核苷亚磷酰胺	预加载核苷酸的固相载体	功能性偶联物
作用	药物基本组成单元	作为合成起点	核苷酸偶联或衍生
举例	脱氧酰胺、2′-修饰酰胺	/	GalNAc、PEG等
质控项目	性状、鉴别、含量、杂质、纯度、水分和残留溶剂等	物理性质、加载亚基的量、质量（性状、鉴别、有关物质、残留溶剂、水分）	性状、鉴别、含量、杂质、纯度、水分和残留溶剂等

 

二、典型起始物料的关键杂质分析

（1）脱氧核苷亚磷酰胺（简称脱氧酰胺）

脱氧酰胺通常以发酵来源的天然脱氧核苷为起始物料，经过碱基伯氨基保护、5′-OH DMT（即DMTr）保护，再与磷试剂反应制得。

 

图1. 脱氧核苷亚磷酰胺的合成路线

 

脱氧酰胺中常见杂质如下，关键杂质（同时含有磷酰胺基团和DMT保护基团）主要为3′和5′-OH保护基相反的杂质以及碱基未被保护的杂质，必须通过严格的脱氧酰胺质量标准加以控制，其质量标准侧重于控制关键杂质和整体纯度。

 

脱氧酰胺中常见杂质分析

 

（2）2′-修饰核苷亚磷酰胺（简称2′-修饰酰胺）

对于2′-修饰的核苷亚磷酰胺（如2′-OMe、2′-F、2′-MOE），以天然核糖核苷为起始物料，首先对2′-OH进行修饰，后续的DMT保护基及合成亚磷酰胺步骤与前述脱氧核苷相同。

 

图2. 2′修饰酰胺的结构

 

2′-修饰酰胺中关键杂质如下。除与脱氧酰胺类似的3′和5′⁃OH保护基反向杂质及碱基未保护杂质外，还需重点关注2′-位修饰时产生的非对映异构体杂质、2′-O烷基修饰杂质以及2′和5′⁃OH区域选择性修饰的杂质。其质量控制同样侧重于关键杂质和整体纯度。

 

2′修饰酰胺中常见杂质分析

 

（3）其他复杂酰胺

复杂酰胺（如LNAs）的供应链尚不十分完善，且合成路线更为多样，应针对具体合成路线分析潜在的关键杂质。例如，锁核酸（LNA）中的关键杂质可能包括桥环上甲基的异构体以及脱甲基杂质。

 

图3. 部分复杂酰胺的结构

 

（4）功能性偶联物

用于寡核苷酸偶联或衍生的非核苷酸部分（如GalNAc、聚乙二醇（PEG）、脂肪酸等），若论证合理，亦可作为起始原料。应重点关注其质量对终产品关键质量属性的影响，并制定合理的质量控制策略，特别要对可能参与后续反应的杂质进行风险评估。目前，GalNAc缀合物在商业化应用方面尚不成熟，需根据其合成工艺及结构特点进行工艺杂质与降解杂质分析。

 

（5）预加载核苷酸的树脂

预加载核苷酸的固体载体应作为一个整体被指定为起始原料，需结合负载前的游离核苷酸、固体载体本身的质控信息，建立合理的整体质控策略。由于树脂的质量表征方法有限，在论证预加载树脂作为起始物料的合理性时，还需从分析方法能否充分控制关键质量属性（尤其是关键杂质）的角度进行评估。

 

三、华测医药助力寡核苷酸药物起始物料研究

华测医药拥有完整的分析技术平台与经验丰富的研发团队，可为寡核苷酸起始物料研究提供以下服务：

•定制合成与工艺开发：支持传统及新型核苷亚磷酰胺单体的小试与工艺优化。

•结构确证与杂质谱研究：采用HPLC、³¹P NMR、LC-MS/MS等高灵敏度手段，开展结构解析与杂质溯源。

•分析方法开发与验证：建立涵盖含量、纯度/杂质、水分、残留溶剂等项目的全套检测方法，并支持方法学验证。

•质量标准建立与申报支持：协助企业制定符合监管要求的物料质量标准，并提供申报相关资料撰写支持。

 

我们致力于以科学、规范的服务，助力企业在寡核苷酸药物研发中筑牢质量基础，推动项目高效进展。