近年来，小分子药物研发难度增加，大分子药物又面临同质化趋势。在此背景下，凭借适应症广泛、安全性高、疗效显著和特异性强等独特优势，多肽药物逐渐崭露头角，成为新药研发的热点。近几年，一款名为司美格鲁肽的新型长效胰高糖素样肽-1（GLP-1）类似物，因为其副作用——减肥，备受市场关注。通过简单地注射，就可以让人产生饱腹感，从而减少能量的摄入，最终实现减肥的效果，完全切合“躺平式”的减肥需求，受到爱美人士的狂热追捧。
多肽是由多个氨基酸通过肽键连接而成的化合物，分子量通常为1-10kDa。这类化合物凭借高活性、低毒性和特异性强的优势，市场需求不断增长。但要获得高纯度、高活性的目标多肽仍面临巨大挑战，相应的工艺路线需根据其来源和最终用途来决定。
多肽合成方法主要分为生物合成法与化学合成法。
生物合成法利用生物体内的细胞机制和酶的作用合成多肽，具有定向表达强、成本低的特点。常见的生物合成方法包括天然提取法、酶解法、发酵法和基因重组法。
天然提取法是最早的多肽药物生产方法，例如从动物胰腺中提取胰岛素。然而，天然提取法存在成分复杂、活性组分含量低等问题，限制了其大规模应用。
酶解法通过生物酶将大分子蛋白质降解为活性多肽，但其产物通常是多肽混合物，难以实现精准合成。
发酵法利用微生物代谢生产多肽，成本较低但分离困难，目前能直接生产的产品有限。它常与化学合成联用（如司美格鲁肽的制备），同时也是基因重组法的基础，具有广阔应用前景。
基因工程法基于合成生物学技术，适合长链与复杂多肽的制备，表达定向、环境友好，是未来重要方向，但其研发难度大、周期长、产率较低。
化学合成法是多肽药物合成的另一种重要方法，具有研发周期短、生产成本低的优点。化学合成法包含固相合成与液相合成，二者的核心区别在于是否使用固相载体树脂。
固相合成凭借工艺高效、操作简便、收率较高等优势，已成为主流方法，尤其适用于10-50个氨基酸的合成。该方法通过在固相载体上逐步进行氨基酸缩合、修饰及纯化等步骤获得目标多肽。其中，固相载体的选择、合成试剂的稳定性以及纯化工艺均直接影响多肽的收率和纯度。
液相合成较早发展，适用于短链肽（通常少于10个氨基酸），包括逐步合成与片段缩合两种方式。逐步合成是从C端依次连接氨基酸，片段缩合则是先合成肽段再连接成全链。由于污染较大、纯化复杂，该方法已逐渐被固相合成替代，但因单位成本较低，仍常用于短肽合成。
多肽合成方法示意图
多肽药物对于纯度的要求较高，一般需要达到99%以上，单杂0.1%以下为佳。而合成获得的粗肽成分复杂，通常是多肽混合物，含目标多肽及结构相似的多肽，因而需要进行后续分离纯化。
色谱分离技术与膜分离技术是多肽分离纯化过程中的两大核心技术支柱，二者相辅相成，共同确保纯化的高效性与精确性。
色谱分离技术凭借其高分辨率与高选择性，是多肽精细纯化的关键。通过反相高效液相色谱（RP-HPLC）、离子交换色谱（IEC）、凝胶过滤色谱（GFC）/尺寸排阻色谱（SEC）、亲和色谱（AC）等多种模式，它能够依据多肽在分子量、电荷、疏水性等方面的细微差异实现精准分离，有效去除结构类似的杂质，获得高纯度产品。
膜分离技术则主要基于分子尺寸进行筛分，在多肽的初级分离、浓缩及脱盐等环节扮演着不可替代的角色。其过程通常在温和条件下进行，能较好地保持多肽的生物活性，且易于规模化操作，处理通量大。微滤与超滤是关键的膜分离技术，其核心操作模式为切向流过滤，切向流过滤（料液平行于膜表面高速流动）能持续冲刷膜表面，显著减轻浓差极化和膜污染，保障分离过程稳定高效。而实现切向流过滤的核心设备常为平板膜包或中空纤维柱。其中，平板式膜包因其易于线性放大、工艺重现性好、清洗和验证方便，已成为制药行业，尤其是符合GMP要求的多肽药物规模化生产中的主流选择。
微滤主要应用于纯化工艺的前端，用于细胞培养液或发酵液的澄清，有效去除细胞碎片、细菌和不溶性颗粒，为下游工序提供洁净的料液。其孔径通常为0.22或0.45微米。
超滤则依据分子量大小进行筛分，其核心应用集中于纯化工艺的后端：
1.浓缩与脱盐：快速去除小分子盐类、溶剂，并浓缩目标多肽溶液，是缓冲液置换和样品前处理的必备步骤。
2.分级分离：当目标多肽与杂质存在显著分子量差异时，可选择特定截留分子量的超滤膜，有效分离去除降解片段或聚集物。
在实际工艺中，常先采用膜技术进行初步富集与粗分，再利用色谱技术进行精细纯化。这种组合策略充分发挥了膜分离的效率优势与色谱分离的精度优势，已成为多肽尤其是治疗性多肽药物工业化生产的标准流程，为实现高纯度、高活性的多肽制备提供了可靠的技术保障。
典型工艺路线
案例：化学合成多肽
固相合成→切割→沉淀→离心→RP-HPLC粗纯→离子交换色谱精纯→冷冻干燥
案例：重组表达多肽
发酵→细胞破碎→离心→包涵体洗涤与溶解→复性→亲和色谱捕获→离子交换色谱精纯→凝胶过滤抛光→超滤浓缩→冷冻干燥
案例：天然提取多肽
组织匀浆→酸/碱/酶提取→离心→超滤初步分离→离子交换色谱→RP-HPLC精制→纳滤脱盐→冷冻干燥
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