关于mpeg研究的介绍

《关于mpeg研究的介绍》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、关于mPEG研究的介绍海格里斯科技(北京)有限公司生物材料研究部一、PEG研究的历史和现状聚乙二醇（PEG）是一种主链由两个亚甲基和一个氧原子重复构成的一种人工合成高分子材料，它既可溶于水，又可溶于一些有机溶剂，是美国食品与药物管理局（FDA）唯一认可的可用于食品和药物的人工合成高分子材料。通过化学反应，它可以连接到其他一些分子或表面上去，形成与生物相容的保护膜。这层保护膜可以降低生物体系（比如人体）对材料的排异性，大大降低蛋白质、细胞和病菌在材料表面的吸附，还能降低被肾脏清除的速率（因为它的体积较大）。P

2、EG是无毒的，它可在体内和体外使用。如果PEG和其它一些聚合物（如萄聚糖）配合使用，可以形成含水的两相体系。PEG不溶于yi醚和烷烃类化合物。两端具有功能基团的聚乙二醇，由于其水溶性，无毒害，链的高度柔韧性和明确的化学组成，使之在交联或受限体系中得到了广泛的应用。从PEG用作药物载体的历史看，人们大致可以把它分为两个阶段。第一阶段，即所谓第一代PEG化学，这个阶段的特点就是所用的单甲氧基醚PEG(mPEG)分子量比较低，一般不超过10,000,已经做过的许多蛋白质药物PEG化的工作都是通过第一代mPEG进行

3、的。而在试图合成分子量较高的mPEG过程中，其副产物，带双羟端基的PEG即双醇的含量较高，一般在5~10%之间，这是由于聚合反应过程中所含的水份引起的。这种双醇副产物，会引起蛋白质的交联和聚集。另外，低分子量的mPEG能够比较方便地进入蛋白质表面一般很难进入的区域，因此，其和蛋白进行偶合的选择性比较低，也会有副反应的产生。例如，第一代mPEG的衍生物有mPEG-琥珀酰亚胺琥珀酸酯（SS），mPEG-琥珀酰亚胺碳酸酯(SC)和mPEG-三氟乙基磺酸酯(tresylate)。当mPEG-SS和蛋白质的赖氨酸偶合

4、时，生成的是稳定酰胺键，但mPEG和SS连接的酯键很容易水解，生成带有免疫原性半抗原的PEG。同样，低分子量的mPEG-SC在偶合过程中会发生Lossen重排，导致活性基团的丧失，它也可以和蛋白中组氨酸的咪唑环反应，生成水解不稳定的氨基甲酸酯键。而带三氟乙基磺酸酯的低分子量的mPEG会对降解了的磺酰胺产生的氟进行亲核进攻。针对第一代PEG化学存在的问题，人们设法合成了流体力学体积较大的分叉型PEG，其分子量也有了较大的提高，这就是第二代PEG化学。一个典型的例子就是PEG2-NHS。这个化合物是通过mPEG

5、和赖氨酸偶合得到的。其分子量可以从几千到几万。它可以通过离子交换色谱纯化，得到纯的含羧基的偶合产物，然后再进一步活化成琥珀酰亚胺活性酯。由于该化合物具有分子量较大的两条臂，有较大的空间位阻，所以它只能和蛋白表面的基团反应，而不能渗透到里面，因此，大大改善了选择性。另外，它和赖氨酸反应生成的是酰胺键，有较高的稳定性。同样，mPEG2-MAL(马来酰亚胺端基)对蛋白上的巯基有很好的选择性；mPEG2-ALD(醛基端基)在理想的偶合条件下，对胺端基有很好的选择性。二、第二代PEG药物的一个成功例子多少年来，干扰素

6、-alfa曾经是治疗丙型肝炎的首选药物。但是这种药物的效率不高，只有不到百分之几的病人在停止给药后，其体内的病毒不再存在。主要的问题是干扰素-alfa在体内的血液循环半衰期比较短，只有几小时。这样，当干扰素-alfa在体内消耗完了时，肝炎病毒并未完全杀灭。因此，一星期注射三次干扰素-alfa是治疗丙型肝炎的标准方案。美国罗氏公司用第一代PEG制得的干扰素-alfa-2a，(品名：Roferon)用的是分子量5,000的mPEG。该产品没有通过临床试验，因为分子量5,000的mPEG和蛋白偶合后，并没有明显改

7、善原先蛋白的血液循环半衰期。罗氏公司然后用了mPEG2-NHS,其分子量为40,000，由两臂组成，每臂分子量为20,000。当把这种PEG和干扰素-alfa-2a偶合(品名：PEGASYS)，产物的性能得到了很大的改善。其半衰期从原先的9小时，提高到77小时，注射一次后，在一星期内，干扰素-alfa-2a在血液中的浓度是恒定的。在使用PEGASYS进行第二期临床试验的155个病人，每人一星期皮下肌肉注射一次，62%的人在48周后血液中已没有了肝炎病毒，36%的人在以后的24周内，血液中的病毒在不断的降低。

8、比较一星期注射三次干扰素-alfa-2a的病人，在同样的条件下，只有3%的病人其血液中的病毒呈现不断下降的趋势。三、PEG化药物的优点用活化了的各种高分子量的PEG和药物联接后，对药物会产生以下显著的变化：改善了药物的溶解性和稳定性；降低或消除了药物的免疫原性；降低了药物在体内代谢的速度；由于药物体积的增大，通过肾小球的滤出速度减慢了；体内某些碳水化合物和多肽化合物接受药物而后清除药物的机制，由于PEG对药物的覆