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-企业透视第031期-
01 Amide 企业简介
Amide是一家分拆于MIT的生物科技初创企业，业务模式主要是利用其开发的自动快速流动多肽合成仪（AFPS）高效快速地为客户提供定制化的复杂多肽。其差异化的客户肽产品为长达120个氨基酸的肽、高度疏水性肽、大环肽、支链肽和镜像蛋白。
🔹聚焦定制化复杂多肽合成
🔹AFPS合成仪
发展历程
2016：Amide从MIT分拆，背靠MIT的AFPS技术
2017 ：获得由Biological Engineering Ventures领投的$5.45M种子轮融资
2021：获得由Engine Ventures领投的$3.55M轮A轮融资
2023：获得$7.5M A+轮融资，由Engine Ventures领投，Forcefield Venture Fund跟投，用于其新型多肽生产平台的商业化
企业规模
Amide总部位于美国马赛诸州，员工人数大约20多人。
管理层
Mark Simon
创始人、CEO
麻省理工学院化学博士，是Brad Pentelute的第一批研究生之一。在开发Amide核心合成技术的论文工作之后，Mark先后在Ginkgo Bioworks和Matterworks负责平台推广和人工智能质谱技术。
Brad Pentelute
董事会成员、MIT化学教授
他还是哈佛大学和麻省理工学院博德研究所的准会员，麻省理工学院科赫癌症研究所的校外成员，以及麻省理工学院环境健康科学中心的成员。其实验室开发了新的蛋白质修饰化学，使自然界的机器能够有效地将大分子递送到细胞中，发明了用于快速生物聚合物生产的流动技术，并发现了蛋白质的肽结合剂，Amide的底层技术基础正是基于他的实验成果。
合作伙伴
复杂多肽研究合作
合作研发和生产复杂多肽，如镜像蛋白等
02复杂肽制造平台
Amide的复杂肽制造平台由MIT化学系的Pentelute实验室开发，能够合成长达120个氨基酸的线性肽，而（固相肽合成）SPPS最多仅可实现含40个氨基酸肽的合成，极大地改进了SPPS技术的合成限制，扩展了肽药物设计的可能性。公司开发的AFPS（Automated Fast-Flow Peptide Synthesizer）合成仪，利用高温和流动化学来快速地合成自然界无法表达的复杂肽，如镜像蛋白和分支肽。该技术的本质是将微反应器技术、连续流动化学、在线监测技术与固相多肽合成技术结合，可高效合成复杂多肽与蛋白质，使得合成周期从以以天为单位（基于SPPS的经典多肽合成法）缩短至以小时为单位——3.5h - 6.5h。
目前，公司可在一周内处理紧急订单，为实验室提供快速的设计-构建测试周期，最短可在4天内交付。并可为客户提供长达120个氨基酸的肽、高度疏水性肽、大环肽、支链肽和镜像蛋白等难合成产品。
AFPS技术/合成仪
AFPS技术/合成仪实现了长链肽和蛋白质的自动化快速流动合成，可快速制备拥有三级结构及生物学活性的单结构域蛋白质。
进无止境
Pentelute实验室早在2014年便利用其初代AFPS法合成蛋白。2017年公开其AFPS技术方法，即在90°C下可快速合成含30个氨基酸的肽链。基于Fmoc法，平均每个酰胺键形成仅需7秒，而每个氨基酸偶联仅需40秒，UV在线监测可实时评估Fmoc脱保护情况。粗肽纯度和收率可媲美传统SPPS法合成的肽链，一次性反应器可自动更换，快速快速从一种肽合成转移到下一种肽合成。
2020年，实验室公布了优化的AFPS方案，即可合成长度超过50个氨基酸的肽链，每个氨基酸偶联的循环时间约2.5分钟，并能保证高保真度和高手性纯度。利用该方案/合成仪，课题组合成了九种不同的单结构域蛋白链——从barstar（90个氨基酸）到分选酶A59–206（分选酶 A*，164个氨基酸），经过纯化和折叠后，合成蛋白质显示出与生物表达蛋白质相当的性质和活性，且所有肽链均可在3.5-6.5h内合成。
AFPS方案优化
在方案优化中，Pentelute实验室的核心策略为偶联效率优化，以及副反应研究。优化的参数包括流速、反应溶剂、试剂浓度、温度和偶联剂。还研究了不同活化剂在偶联步骤中的性能，确定氮杂苯并三唑试剂PyAOP和HATU为最佳偶联试剂。最终确立了试剂浓度增加至 0.4 M、使用无胺 DMF，温度升高至 85°-90°C进行试剂活化和偶联、PyAOP和HATU为活化剂的最佳实验方案。
副反应方面，天冬酰胺形成是SPPS和AFPS的主要副反应，因此筛选了各种脱保护碱、添加剂和天冬氨酸保护基团，以最大限度地减少副反应。结果显示较温和的脱保护碱基（如HOBt和Ompe）和大位阻的天冬氨酸保护基可以减少天冬酰胺的形成。最有效的策略则是添加甲酸作为哌啶添加剂，并用二甲氧基苄基甘氨酸保护骨架。
异构体方面，在最后的优化步骤中，发现半胱氨酸和组氨酸保留了其手性，因此筛选了温度、时间、活化剂以及不同侧链保护基团的影响。对于这两种氨基酸，差向异构化随着活化时间和温度的增加而增加。保护基的选择对组氨酸至关重要。在60°C下较短的时间内用PyAOP活化Fmoc-Cys(Trt)-OH和 Fmoc-His(Boc)-OH，得到的D-异构体< 2％。接下来，实验组确定：在优化条件下，差向异构体的量不会在多个偶联周期内增加——100 个氨基酸偶联中，D-异构体的量没有变化，表明半胱氨酸和组氨酸的差向异构化仅在活化骤中发生。
优势
高效快速
应用验证：接下来Pentelute实验室研究了优化方案是否可以促进使用胰岛素原（86个氨基酸）和HIV-1蛋白酶（99个氨基酸）的合成。 结果显示使用标准AFPS方案，两条蛋白的合成分别在3.5h和4.5h内完成。纯化后得到2.2 mg（1%）胰岛素原和5.3 mg （1%）纯化HIV-1蛋白酶。
相比之下，市场上的肽合成仪大约需要五倍时间，并产生复杂的混合物。与传统SPPS法相比，AFPS效率和产物纯度更高。
通用
Pentelute实验室合成了长度大约70 - 170个氨基酸的多种蛋白链，所有肽链均在3.5 h - 6.5 h内成功合成，经纯化后得到毫克级产物，足够用于折叠或评估三级结构和生物学功能。另外，通过合成含有定点突变的barnase和HIV-1蛋白酶的衍生物，证实了AFPS技术（与生物方法相比）能够快速、更大量、更多样化地引入非天然氨基酸。
高保真
在对合成蛋白质进行折叠和纯化后，实验室通过生物物理和功能测定其三级结构。其中化学变性（通过荧光测定法）评估合成蛋白质的结构完整性和稳定性，酶测定评估产物的活性是否与标准品相当。结果证明了AFPS技术在合成具有明确共价结构和高手性的合成蛋白方面的保真度更高。
03
潜在改变世界的化学创新
流动化学技术早已受到工业界青睐。Pfizer利用该技术开发了一种可在不同溶剂、温度、压力等条件下进行自动化高通量化学反应筛选的平台。Lilly应用于cGMP规范下的千克级原料药的合成制备——24kg prexasertib单乳酸盐单水合物。合全药业在PDC药物的大规模生产中引入了流动化学技术，避免了TBTU活性酯降解的可能性，有效控制了反应温度及停留时间，并将反应速度提升了2倍，API粗品合成速率为7g/h，收率达76%。经后处理，有效避免了杂质的产生，公斤级产品纯度超97%。
流动化学早已入选IUPAC评选的十项有潜能改变世界的化学创新。可以预见的是，未来流动化学技术将在这些新型分子领域发挥更重要的作用。
04Impossibility is nothing
流动化学是一个门槛很高的领域，涉及多学科深度交融，包括有机合成、精密机械、微化工、自动化、光学、信息技术、生物学……而此领域的复合型技术人才非常稀缺。
当前AFPS技术具有按需按时合成的潜力，正在弥补传统固相肽合成和生物表达之间的差距，提高创新药研发速率和规模化生产速率。随着流动化学技术在新型分子领域发挥越来越重要的作用，伴随着GLP-1而爆火的肽类药物赛道，位于上游产业链的Amide，前途一片光明。