聚乙二醇修飾技術(shù)研究進(jìn)展

上?；ol32 No 12Shanghai Chemical Industry綜述聚乙二醇修飾技術(shù)研究進(jìn)展施險峰詹家榮廖本仁上海華誼(集團)公司技術(shù)研究院(上海200333)摘要介紹了聚乙二醇修飾技術(shù)在蛋白質(zhì)和多肽類(lèi)等藥物中的應用,論述了聚乙二醇修飾對蛋白質(zhì)和多肽類(lèi)等藥物性質(zhì)的影響修飾技術(shù)在藥物研究中的應用。關(guān)鍵詞聚乙二醇修飾藥物蛋白質(zhì)多肽中圖分類(lèi)號R9776;R9142化學(xué)藥物、蛋白質(zhì)藥物和多肽類(lèi)藥物在產(chǎn)生作水動(dòng)力學(xué)體積并且沒(méi)有免疫原性。當偶聯(lián)到藥物分用的同時(shí),一般都存在自身無(wú)法克服的問(wèn)題,如較短子或藥物表面時(shí),可以將其優(yōu)良性質(zhì)賦予修飾后的的作用周期、較大的免疫原性及毒副作用。通過(guò)采用藥物分子,改變它們在水溶液中的生物分配行為和新型的聚乙二醇修飾及緩釋控釋技術(shù)( PEGylation,溶解性,在其修飾的藥物周?chē)a(chǎn)生空間屏障減少藥聚乙二醇化技術(shù)),可對現有的蛋白質(zhì)、多肽以及一物的酶解,避免在腎臟的代謝中很快消除,并使藥物些天然藥物成分做適合生理應用的改造,使其具有能被免疫系統的細胞識別。聚乙二醇類(lèi)修飾劑的藥增長(cháng)的生理半衰期降低的毒副作用,從而獲得更好物動(dòng)力學(xué)性質(zhì)因它們的相對分子量和注射給藥方式的治療效果1977年, Abuchowski等首先應用聚乙而異,分子量越大,半衰期越長(cháng)。經(jīng)過(guò)細胞色素P450二醇修飾藥物蛋白,結果修飾后的蛋白質(zhì)療效優(yōu)于系統的氧化作用,PEG分解成小分子PEG,經(jīng)膽汁未修飾的原型藥物。蛋白質(zhì)和多肽類(lèi)藥物的聚乙二排泄。醇修飾技術(shù)已成為藥物化學(xué)修飾研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)四。3聚乙二醇修飾及相關(guān)技術(shù)1聚乙二醇(PEG)的分子特性31藥物的聚乙二醇修飾聚乙二醇(PEG)是經(jīng)環(huán)氧乙烷聚合而成的,由重藥物的聚乙二醇修飾即PEG化,是將活化的聚復的氧乙烯基組成。PEG不僅具有良好的水溶性也乙二醇通過(guò)化學(xué)方法偶聯(lián)到蛋白、多肽、小分子有機能溶于二氯甲烷、NN-二甲基甲酰胺、苯、乙腈和乙藥物和脂質(zhì)體上。其中研究得最多的是蛋白質(zhì)的醇等有機溶劑,具有線(xiàn)性(相對分子量5000~30000)PEG修飾始于20世紀70年代。藥物經(jīng)PEG修飾或支化(相對分子量40000~60000)的鏈狀結構線(xiàn)后,往往會(huì )具有以下優(yōu)點(diǎn):(1)更長(cháng)的半衰期;(2)較性PEG分子式為H-(0-CH2-CHl2-OH普通的聚乙低的最大血藥濃度;(3)血藥濃度波動(dòng)較小;(4)較二醇兩端各有一個(gè)羥基,若一端以甲基封閉則可得少的酶降解作用;(5)較少的免疫原性及抗原性;(6)到甲氧基聚乙二醇(mPEG),線(xiàn)性mPEG的分子式較小的毒性;(7)更好的溶解性;(8)用藥頻率減少;為CH-(-CH2-CH2)-OH,在多肽和蛋白質(zhì)的聚乙(9)提高病人的依從性提高生活質(zhì)量降低治療費二醇化修飾研究中應用最多的是mPEG的衍生物。用;(10)脂質(zhì)體對腫瘤有更強的被動(dòng)靶向作用。2聚乙二醇的生理特性修飾途徑對蛋白和多肽主要有氨基修飾(包括N端氨基的?；揎?、賴(lài)氨酸側鏈氨基的?；揎椌垡叶际侵行?、無(wú)毒且具有獨特理化性質(zhì)和N端氨基的烷基化修飾)羧基修飾、巰基修飾,還有良好生物相溶性的高分子聚合物也是經(jīng)FDA批準其他如控制pH實(shí)現SC-mPG選擇性修飾蛋白質(zhì)的極少數能作為體內注射藥用的合成聚合物之一。中的組氨酸側鏈的咪唑基團和用谷氨酰胺轉氨酶將聚乙二醇具有高度的親水性,在水溶液中有較大的 mPEG-NH2轉移到蛋白質(zhì)的谷氨酰胺側鏈上,實(shí)現科委項目:上海市2005年度青年科技啟明星計劃(05QMB1418)第一作者簡(jiǎn)介:施險峰男1976年生工程師工學(xué)碩士主要從事醫藥中間體的研發(fā)工作第12期施險峰等:聚乙二醇修飾技術(shù)研究進(jìn)展31對谷氨酰胺的選擇性修飾,其中主要是對N末端或飾,1991年第一種用PEG修飾的蛋白藥物PEG賴(lài)氨酸側鏈氨基進(jìn)行?；揎?因為蛋白和許多多ADA四被FDA批準上市近幾年上市的有PEG干擾肽結構中存在多個(gè)氨基,所以控制和確定修飾位點(diǎn)素、PEG-GSF、PEG生長(cháng)抑素5。目前處于臨床前研及修飾程度一直是蛋白和多肽的聚乙二醇修飾中的究的PEG修飾蛋白藥物有幾十種,處于臨床實(shí)驗難點(diǎn),肽類(lèi)化合物合成中可以通過(guò)采用適當的保護的有:超氧化物歧化酶(即將上市, Enzon公司)、白策略來(lái)實(shí)現對氨基的定點(diǎn)修飾,而有機小分子藥物介素-2(Ⅱ期, Chiron公司)、水蛭素(Ⅱ期, BASF AG的PEG修飾途徑主要是將PEG與這些小分子藥物公司)抗TNFa抗體片段(Ⅲ期, Pharmacia公司)、上的-OH、-NH2-COOH相偶聯(lián),如待修飾的小分子牛血紅蛋白(I期, Enzon公司)抗-PDGF抗體片段藥物不具備這些功能基團,可通過(guò)化學(xué)方法引入(Ⅱ期, Celltech公司)。32聚乙二醇修飾的相關(guān)技術(shù)4.2肽類(lèi)化合物PEG修飾的研究進(jìn)展PEG修飾的相關(guān)技術(shù)主要有以下三個(gè)方面肽類(lèi)化合物PEG修飾的研究晚于蛋白質(zhì)的相321PEG相對分子量的選擇關(guān)研究,近年來(lái)也取得了一些進(jìn)展,如鮭降鈣素、表現在普遍采用的是分子量大于20000的高分皮生長(cháng)因子的PEG修飾產(chǎn)物的半衰期和生物活性子量PEG作為修飾劑。分子量的選擇要綜合考慮生顯著(zhù)高于原型藥物。尤其是肽類(lèi)化合物在聚乙二醇物活性和藥代動(dòng)力學(xué)兩方面的因素。已有的研究證定點(diǎn)修飾方面較蛋白質(zhì)更易于實(shí)現。在肽類(lèi)化合物明,修飾的蛋白藥物在體內的作用時(shí)間與偶聯(lián)的的PEG修飾研究中應用最普遍的是mPEG,先在PEG數量和相對分子量成正比,在體外的生物活性mPEG的末端引入羧基、氨基或其他活性基團,或者與偶聯(lián)的PEG數量和相對分子量成反比,應用分子制備經(jīng)mPEG修飾的氨基酸衍生物,再利用固相或量過(guò)大的PEG修飾蛋白藥物會(huì )導致藥物喪失絕大液相法將其偶聯(lián)到肽序列中去,實(shí)現對多肽的N部分的生物活性。以往采用低分子量(<20000)的端C端及某些氨基酸側鏈的聚乙二醇化修飾。PEG修飾蛋白藥物結果顯示出修飾后的蛋白藥物43PEG修飾脂質(zhì)體較原型藥物在生物活性和藥代動(dòng)力學(xué)性質(zhì)上沒(méi)有本PEG修飾后的阿霉素脂質(zhì)體與原型藥物相比質(zhì)的改變,修飾時(shí)具體的PEG分子量的選擇要根據降低了心臟毒性,增強了病人的耐受性,在體內發(fā)揮實(shí)驗確定,一般選擇分子量在4000060000范圍內控釋和靶向藥物的作用的PEG作為修飾劑。44PEG修飾有機小分子藥物322蛋白質(zhì)修飾位點(diǎn)的選擇PEG修飾的喜樹(shù)堿已進(jìn)入I期臨床試驗,適當PEG修飾時(shí)要根據蛋白質(zhì)構效關(guān)系的分析,選的PEG修飾后的紫杉醇較修飾前有更好的治療效擇不與受體結合的蛋白質(zhì)表面殘基作為修飾位點(diǎn),果溶解性選擇性和半衰期。這樣修飾后的蛋白質(zhì)能夠保留較高的生物活性。有機小分子藥物的修飾位點(diǎn)與生物活性無(wú)關(guān)。理想的5前景展望PEG修飾技術(shù)是根據要修飾的位點(diǎn)選擇適當的隨著(zhù)PEG化學(xué)的高速發(fā)展、許多PEG衍生化PEG得到均一性的產(chǎn)品。試劑的商品化,PEG修飾藥物的優(yōu)越性日益體現,323其他化學(xué)因素PEG修飾蛋白藥物的陸續上市,可以預測藥物的PEG修飾反應需要高度的特異性和溫和的反PEG修飾研究將得到越來(lái)越廣泛和深入的重視,特應條件,為得到高產(chǎn)率的、均一的目的修飾產(chǎn)物,實(shí)別在提高蛋白、多肽藥物的穩定性、延長(cháng)半衰期,降驗過(guò)程中要控制反應體系的pH值、藥物濃度、反應低抗腫瘤藥、抗真菌藥、抗生素免疫抑制劑的毒副物間的計量關(guān)系、反應時(shí)間、反應溫度。作用和提高這些藥物的靶向性等方面PEG修飾更4藥物PEG修飾的研究及應用進(jìn)展具有持續的魅力和非常廣闊的前景。參考文獻41蛋白藥物修飾的研究及應用進(jìn)展[1] Abuchowski A, Van Es T, Palczuk NC,et al. [] Biol Chem,蛋白藥物的PEG修飾已卓有成效,國際知名的制藥公司已經(jīng)或正在積極推進(jìn)蛋白藥物的PEG修2] Reddy K R, Ann Pharmacother2,00491上?；さ?2卷[3] Pool R [].Science, 1990, 248: 30343:1666.[4 Takacs MA, Jacobs SJ, Bordens RM, et al. [J]J Interferon阿6]吳潔,劉景晶胡卓逸藥學(xué)進(jìn)展,200,263):146-1Cytokine Res, 1999, 19: 787]李力鄭意端.中國臨床藥理學(xué)雜志2003,19(3:22[5] Zeuzem S, Feinman VS, Rasenack J, et al. [J]. NEJM, 2000收稿日期:2007年11月Research Progress on PEG ModificationShi xianfeng Zhan Jiarong Liao BenrenAbstract: The technology of PEG modification on protein and peptide drug is reviewed. The influence on thenature of modified protein and peptide is reviewed. The application of PEG modification on the drug research isreviewedKeywords: Polyethylene glycol; Modification; Drug: Protein; Peptide填補分析化學(xué)行業(yè)空白以及在醫藥品方面從研發(fā)到申請日本最大綜合化學(xué)分析公司進(jìn)駐中國來(lái)育成的高端分析技米及告詢(xún)服2007年11月12日,住化分析已引起全社會(huì )的廣泛關(guān)注,不只是務(wù)能力通過(guò)對中國各產(chǎn)業(yè)的研究技術(shù)(上海)有限公司開(kāi)業(yè)新聞發(fā)在制造、加工、建筑、能源等傳統產(chǎn)開(kāi)發(fā)支援、工廠(chǎng)支援,以“安全·安布會(huì )在上海舉行。這是國內第一家業(yè),電子信息、航天航空等高新技心”及“生產(chǎn)·技術(shù)開(kāi)發(fā)中諸問(wèn)題的綜合化學(xué)分析公司,填補了長(cháng)期以術(shù)領(lǐng)域也都受到不同程度的制約。解決”為主題,為中國提供廣泛的來(lái)這一行業(yè)的空白。因此國家和各省市都出臺相關(guān)政分析業(yè)務(wù)服務(wù)。目前我國的化學(xué)分析行業(yè)都策,加大對高級技師培訓考核的資SAES的主要受托分析業(yè)務(wù)是化學(xué)分析師作為個(gè)體直接為企金授入和扶持力度,培養更多高技為:(1)各種研究開(kāi)發(fā)支援、制造工業(yè)服務(wù),而尚未成立專(zhuān)業(yè)的化學(xué)分能人才,滿(mǎn)足各行業(yè)的人才需求。廠(chǎng)的支援分析(環(huán)保、產(chǎn)品品質(zhì)管析公司。住化分析技術(shù)(上海)有限相比分析師的個(gè)人貢獻,綜合理分析、故障解析);(2)電機·電子公司(簡(jiǎn)稱(chēng)SAES)是日本住化分析的分析公司顯然更有優(yōu)勢。它可以部件及汽車(chē)材料等環(huán)境負荷物質(zhì)中心在中國設立的分公司。其前身充分利用自身長(cháng)期積累的技術(shù)和的測定(RoHS);(3)化學(xué)品原料·工是日本住友化學(xué)工業(yè)株式會(huì )社的經(jīng)驗,通過(guò)專(zhuān)業(yè)的分析技術(shù)開(kāi)發(fā),業(yè)材料分析;(4)VOC(揮發(fā)性氣分析部門(mén),自1972年獨立以來(lái),業(yè)提供準確可靠的數據,協(xié)助各研究體)分析汽車(chē)·電子部件);(5)提供務(wù)除一般化學(xué)原料和產(chǎn)品以外,還機構和企業(yè)設計更優(yōu)化的流程,制上述相關(guān)項目的技術(shù)咨詢(xún)環(huán)境保拓展至環(huán)境、醫藥、電子等諸多方造高質(zhì)量的產(chǎn)品,以及創(chuàng )造更安全護技術(shù)咨詢(xún)及其他相關(guān)技術(shù)服務(wù)。面,如今已發(fā)展成為日本國內最大的生產(chǎn)環(huán)境。同時(shí),相比分析師個(gè)SAES下期的目標是:擴大上的綜合性化學(xué)分析公司。這次在中人,綜合分析公司還可提供其他相述事業(yè)的受托范圍,實(shí)施殘留農國設立的分公司,是其繼新加坡之關(guān)技術(shù)支持如怎樣縮短生產(chǎn)時(shí)間、藥、動(dòng)物藥、菌類(lèi)等方面的測定,積后在海外設立的第二個(gè)分析據點(diǎn)。提高生產(chǎn)效率、降低綜合成本等?！O地開(kāi)拓農業(yè)用土壤等的分析業(yè)化學(xué)分析用途廣泛,生物、環(huán)株式會(huì )社住化分析中心位于務(wù)。在事業(yè)展開(kāi)過(guò)程中,SCAS總公境、醫藥、食品、畜牧等均與之有著(zhù)中國上海市閘北區,100%出資設立司將在營(yíng)業(yè)及技術(shù)支援等方面進(jìn)密切聯(lián)系,并在工業(yè)生產(chǎn)、國防建了分公司——住化分析技術(shù)(上海)行全面的支援。公司的目標是成為設、醫藥保健、社會(huì )法制、環(huán)境保有限公司,即將開(kāi)始營(yíng)業(yè)。公司作能夠為今后分析外包急速發(fā)展、擴護、能源開(kāi)發(fā)、生命科學(xué)等領(lǐng)域得為日本最大規模的綜合分析公司,大亞洲地域、提供廣泛地分析服務(wù)到應用和發(fā)展。包括化學(xué)分析師在在環(huán)境、半導體·電子部件評價(jià)、汽等業(yè)務(wù)的國際性綜合分析集團。內的各種高技能人才嚴重短缺早車(chē)化學(xué),食品等方面的產(chǎn)業(yè)支援(涂閩)