核药赛道升温,Pfanstiehl注射级L-甲硫氨酸如何破解放射性制剂的稳定性难题?

中国原研核药68Ga-NYM096刚获FDA突破性疗法认定,成为首个获此认定的中国核药。全球范围内,以177Lu-PSMA为代表的放射性核素偶联药物(RDC)正加速从临床走向商业化。核药赛道升温的背后,一个常被忽视的配方细节正在成为产品成败的关键,放射性制剂的抗氧化稳定剂。

一、核药:从诊断到治疗,赛道正在爆发

放射性药物(radiopharmaceuticals)是由放射性核素与靶向载体(多肽、抗体、小分子等)偶联而成的特殊制剂,兼具诊断显像与靶向治疗双重功能。以诺华的Lutathera177Lu-DOTATATE)和Pluvicto177Lu-PSMA-617)为代表,放射性核素偶联药物(RDC)正在成为继ADC之后的又一热门赛道。


二、辐射降解:核药制剂的"阿喀琉斯之踵"

放射性制剂在标记、储存和运输过程中,核素衰变释放的射线会使水分子发生辐射分解(radiolysis),产生一系列高活性自由基:

H2O → eaq−、·OHH3O+H2H2O2

自由基(特别是高活性的羟基自由基·OH)会对靶向载体分子发起氧化攻击,引发分子链断裂或异常聚集,进而导致放射化学纯度(RCP)显著降低。相关研究数据表明,在缺乏抗氧化剂保护的条件下,177Lu-PSMA-617制剂在室温环境中放置24小时后,其RCP值会从初始的98%大幅衰减至80%以下。

因此,在放射性制剂中添加自由基清除剂(radical scavenger / quencher)不是可选项,而是必选项。常用的稳定剂包括乙醇、抗坏血酸、龙胆酸和L-甲硫氨酸。

三、甲硫氨酸:核药制剂中应对氧化应激的关键稳定剂

L-甲硫氨酸(L-Methionine)是唯一含硫醚的必需氨基酸,其侧链的硫原子赋予了它独特的化学性质。在放射性制剂中,甲硫氨酸通过三重机制发挥保护作用:

1直接清除自由基

甲硫氨酸与·OH的双分子反应速率常数达5.1–8.5×109 M1s1,能高效捕获水辐射分解产生的羟基自由基,牺牲自身保护载体分子。

2螯合过渡金属离子

甲硫氨酸能结合铁、铜等过渡金属离子,阻断Fenton反应产生活性氧的催化链——这一点对金属核素制剂尤为关键,因为游离金属杂质本身就会催化氧化。

3协同再生天然抗氧化系统

甲硫氨酸可参与再生谷胱甘肽等内源性抗氧化剂,提升制剂整体的抗氧化防御能力。

2025年发表的一项177Lu-PSMA-ALB-56自动化标记研究证实,在高活度(>2 GBq)条件下,高浓度甲硫氨酸联合抗坏血酸是维持RCP>98.9%、稳定超过120小时的关键。另一项针对177Lu标记迷你胃泌素类似物的研究则发现,龙胆酸虽能抑制大部分辐射降解,却会意外促进多肽上甲硫氨酸残基的选择性氧化——而添加外源L-甲硫氨酸后,这一副反应被有效抑制。

四、为什么核药辅料必须"低内毒素、低金属"

注射给药的放射性药物,其辅料质量标准与单抗、疫苗等注射级生物制品完全一致;但在两个关键维度上更为严苛:

① 内毒素:直接入血的零容忍

静脉注射的放射性药物直接进入血液循环,无胃肠道屏障缓冲,辅料中任何微量内毒素都可能引发热原反应甚至感染性休克。因此,核药辅料内毒素控制必须做到极致。

② 金属残留:核素标记的"隐形竞争者"

177Lu68Ga225Ac等金属核素需通过DOTA/NOTA等螯合剂与载体偶联。若辅料含微量铁、铜、锌、铅等金属杂质,会竞争螯合位点,导致标记率下降、游离核素增加、RCP不合格。

Pfanstiehl M-168在生物制药领域已具备成熟的应用基础。在单克隆抗体及重组蛋白液体制剂中,通常以5–30 mM的浓度作为抗氧化剂,并常与蔗糖或海藻糖等糖类辅料发挥协同保护作用。此外,还可作为含透明质酸酶皮下注射制剂的稳定剂,有效抑制酶的氧化失活。随着核药赛道的兴起,M-168RDC制剂中的应用价值正在被越来越多的放射性药物研发企业认可。

五、Pfanstiehl M-168的核心优势

①质量维度

超高纯度:HPLE-LM™高纯低杂质标准

超低内毒素:<0.0005EU/mg,远低于食品级/工业级标准

超低金属:ppb级控制(ICH Q3D),避免金属杂质竞争DOTA/NOTA螯合位点导致标记率下降

低生物负载:排除微生物污染

低β-葡聚糖:规避免疫原性杂质的干扰

② 合规维度

五国药典全覆盖:USP / EP / BP / JP / ChP

FDA DMF 38284 + CDE F20230000456 双备案

FDA + PMDA 双审计通过

cGMP生产,ICH Q7A标准

③核药特殊适配性

金属杂质ppb级,不竞争螯合位点,标记率和RCP有保障

植物源工艺,无动物源风险,满足注射级安全要求

与抗坏血酸/龙胆酸联用可解决辐射降解+甲硫氨酸残基选择性氧化双重问题

④供应维度

1kg5kg10kg25kg50kg多规格,覆盖研发到商业化全阶段

常备现货,可提供COA100g测试样品

Pfanstiehl M-168产品信息

产品名称

货号

CAS

质量级别

药典合规

DMF/CDE

Pfanstiehl 注射级 L-甲硫氨酸(M-168

High Purity Low Endotoxin Low Metals, USP/EP/BP/JP/ChP

M-168

63-68-3

注射级 cGMP 辅料(ICH Q7A

USP / EP / BP / JP / ChP

DMF 38284FDA/

F20230000456


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参考文献

[1] Balachandran A, Choi S B, Morak-Młodawska B, et al. Antioxidant, Wound Healing Potential and In Silico Assessment of Naringin, Eicosane and Octacosane[J]. Molecules, 2023, 28(4): 1884.

[2] Alavi A, Werner T J. The Theranostic Revolution in Nuclear Medicine: A Brief Historical Overview[J]. Current Radiopharmaceuticals, 2020, 13(3): 159-161.