[전문기술] 합성펩타이드(synthetic peptides)는 무엇인가?

[전문기술] 합성펩타이드(synthetic peptides)는 무엇인가?

 

 

합성펩타이드(synthetic peptides)는 화학적 합성반응을 통해 만들어진 아미노산 중합체이며, 크기로 단백질과 구분하면 펩타이드는 분자량이 대략 5,000 Da 이하인 것을 말한다. 펩타이드는 유전자재조합 기술을 통해 만들어지는 분자량 5,000 Da 이상의 단백질과 같이 다차원의 구조적 복잡성을 가지는 약물들이 많기 때문에 첨단 분석기술을 이용한 규격 연구가 요구되며, 최근 특허가 만료되는 오리지날 의약품이 생겨나면서 후속의약품에 대한 개발 수요가 높아지고 있는 상황이다. 

유전자재조합기술로 생산된 펩타이드를 주성분으로 하는 생물의약품에 대한 후속의약품으로써 개발되고 있는 ‘합성펩타이드를 주성분으로 한 화학합성의약품’에 대한 평가 기준을 제시하고자, 식품의약품안전처에서는 2019년에 “생물의약품을 화학의약품으로 개발한 저분자 합성펩타이드염 제제 허가 방안”을 발표하였고, 2022년에 “저분자 합성펩타이드 의약품 품질평가 가이드라인”을 제정하여 제공하고 있다. 

합성펩타이드 개발 역량을 갖춘 국내 제약바이오업체들의 제품 개발에 대한 관심이 커져가고 있는 상황이다. 본 정보집은 이러한 고조된 관심에 따라 합성펩타이드 의약품의 품질평가를 위한 주요평가항목과 시험법 고려사항 등에 관한 정보를 제공함으로써 국내 제약바이오업체의 원활한 제품 개발을 지원하기 위해 제작되었다.

 

 2. 펩타이드 정의 및 특성

 

2.1 정의

펩타이드는 아미노산 40개 이하로 구성된 아미노산 중합체로 정의되며, 크기에 의해 단백질과 구분된다. 즉, 40개보다 많은 아미노산으로 구성된 것을 단백질이라 하고, 펩타이드는 아미노산 40개 이하로 구성되어 단백질보다 작은 크기를 가지는 상대적인 저분자 물질을 의미한다. 예를 들어, 아미노산 39개로 구성된 exenatide 는 펩타이드에 해당하고, 아미노산 51개로 구성된 human insulin 은 단백질에 속한다고 볼 수 있다.

 

2.2 제조

펩타이드는 유전자재조합 기술(recombinant DNA technology), 생물로부터의 추출 또는 화학적인 합성에 의해 만들어진다. 유전자재조합 기술을 이용하거나 생물체로부터의 추출을 통해 제조되는 펩타이드를 유효성분으로 하는 것은 생물의약품에 해당하며, 화학적인 합성법에 의해 제조되는 합성펩타이드를 유효성분으로 하여 제조된 의약품은 화학의약품에 해당한다. 화학적인 방법으로 만들어지는 합성펩타이드는 액상펩타이드합성법이나 고체상펩타이드합성법에 의해 제조된다. LPPS는 아미노산 개수가 보통 8개 이하의 비교적 작은 분자의 펩타이드에 적합한 방법으로 과거에 주로 사용하던 합성법이다. 최근에는 자동화의 효율성과 비교적 큰 분자의 펩타이드 합성 수요에 따라 SPPS 방법이 주로 사용되고 있다.  SPPS와 LPPS 방법을 혼합하여 사용하는 hybrid SPPS/LPPS 방법이 사용되기도 한다. 

 

2.3 특성

펩타이드 의약품은 저분자화합물 의약품과 고분자의 생물의약품 사이의 중간적인 성격을 가진다. 펩타이드 의약품은 생물의약품에 비해 면역원성이 낮고, 생체막 투과성이 좋으며, 생산비용이 저렴하다는 장점을 가지고, 저분자화합물 의약품과 비교하면 높은 선택성으로 인하여 효능과 안전성이 우수하고 임상 단계에서 성공률이 더 높은 것으로 알려져 있다. 하지만, 펩타이드는 저분자화합물과 비교하면 분자량이 크고 친수성이 강하므로 세포막 투과도가 낮고, 체내에 존재하는 효소들에 의하여 쉽게 분해되는 안정성과 생체 내 짧은 반감기의 문제점을 가지고 있다.

그림 2 펩타이드 의약품의 특성 및 장점

따라서 최근 연구는 세포막 투과도를 높이고 체내 단백분해효소에 대한 안정성을 향상시키며 생체내 반감기를 연장시키기 위한 구조변형 및 제제화 연구가 활발히 진행되고 있다. 그리고, 펩타이드 의약품 대부분이 주사제라는 점에서 환자들의 복약순응도가 낮았는데, 이를 극복하기 위해 경구투여 제제를 개발하는 연구도 크게 주목받고 있다.

 

 

출처 : 바이오인