聚乙二醇及其衍生物是目前為數(shù)不多的通過美國FDA認(rèn)證的可用于生物醫(yī)藥產(chǎn)品的聚合物。官能化聚乙二醇是一類具有管能性基團(tuán)的聚乙二醇衍生物,又稱作活性聚乙二醇。利用PEG衍生物的活性基團(tuán)通藥物分子(包括蛋白藥物和有機(jī)小分子藥物)、肽類、糖類、脂類、生物材料等進(jìn)行化學(xué)耦合,達(dá)到對藥物分子的聚乙二醇修飾,稱為聚乙二醇化。
經(jīng)過聚乙二醇化的藥物具有以下優(yōu)勢:
※更長的半衰期
※較小的毒性
※更好的溶解性
※用藥頻率降低
※血藥濃度波動(dòng)低
※較少的酶降解作用
※較少的免疫原性及抗原性
※提高病人的依從性
⒈線性單甲氧基PEG
線性單甲氧基PEG在藥物修飾中的應(yīng)用最早可追溯到二十世紀(jì)八十年代,修飾技術(shù)按蛋白上偶聯(lián)的PEG鏈的個(gè)數(shù)可以分為多修飾和單修飾兩方面。
⒉線性雙官能化PEG
PEG修飾技術(shù)還可以應(yīng)用于新型小分子藥物的開發(fā),用以解決小分子藥物,尤其是抗腫瘤劑,在應(yīng)用中經(jīng)常面臨一些問題,如低溶解度、高毒性、迅速血液排除或無選擇性的生物體內(nèi)分布等。
2004年,Enzon公司開始了Pegamotecan (PEG-Camptothecin,聚乙二醇化喜樹堿)藥物的臨床研究。該藥物即應(yīng)用了線性雙官能化PEG:一分子PEG偶聯(lián)兩個(gè)藥物分子,可以使載藥量提高;同時(shí),PEG的修飾也增加了小分子藥物的水溶性。
⒊線性異官能化PEG
PEG修飾技術(shù)應(yīng)用于藥物,能帶來藥物體內(nèi)分布的“被動(dòng)靶向”性質(zhì),使修飾產(chǎn)物傾向于積累在肝臟及腫瘤組織部位。
異官能化PEG用于連接靶導(dǎo)與化療胞毒藥物的策略具有以下優(yōu)點(diǎn):⑴PEG分子帶來的“被動(dòng)靶向”、低毒副作用、延長體內(nèi)循環(huán)時(shí)間、增加水溶性、提高生物相容性等作用;⑵靶導(dǎo)分子帶來的定位于腫瘤組織的靶向性作用。
⒋雙臂官能化PEG
蛋白的PEG修飾技術(shù)正在往PEG分子量更大,定點(diǎn)單修飾技術(shù)方向發(fā)展。大PEG分子定點(diǎn)單修飾的優(yōu)點(diǎn)體現(xiàn)在:①增加“被動(dòng)靶向”作用;②半衰期更長,甚至可能完全消除腎過濾;③更有效降低蛋白免疫原性;④產(chǎn)品質(zhì)量更加均一、穩(wěn)定、可控。
因此,雙鏈PEG的優(yōu)勢就體現(xiàn)于:⑴更易做成更大的分子量,只要拼接兩份20kD的單鏈PEG即可得到40kD的更大分子的PEG;⑵分子量越大的PEG,其分散度PDI就更加不好控制,由兩較小PEG分子拼接成的雙臂PEG,,其PDI較同分子量的單鏈PEG更加好控制;⑶反應(yīng)活性更低,具有一定的位點(diǎn)選擇性,不易進(jìn)入蛋白活性位點(diǎn),而使修飾產(chǎn)物保留更多的生物活性;⑷具有傘形結(jié)果,屏蔽效應(yīng)更強(qiáng),保護(hù)蛋白不被蛋白酶水解以及與抗體結(jié)合,具有更大的作用。