一、聚乙二醇化技术概况
聚乙二醇化(PEGylation)是将聚乙二醇活性衍生物连接到治疗性蛋白质、多肽药物或药物递送系统(如纳米粒子、核酸药物递送平台等)的化学修饰过程。
聚乙二醇化是世界先进的药用分子修饰和给药技术。聚乙二醇衍生物偶联到药物分子表面时,将显著提升或改变药物分子的亲水性、体积、分子量、空间构象、分子交互的空间位阻,可改变药物分子的溶解性、形成空间屏障减少酶解,具有减毒、降低免疫原性、延长半衰期、改变组织分布提高靶向部位浓度等突出优点,是药物长效化的主流解决方案。同时,因其优良的生物相容性和亲水性能,可改善共聚物高分子材料的细胞相容性,在药物控制释放以及蛋白质、肽和寡核苷酸等新型生物药的转载应用方面潜力巨大。此外,因良好的凝胶性和可降解性,聚乙二醇也可以广泛运用到医疗器械和医用材料领域。
二、聚乙二醇化技术发展情况
近年来,国际范围内对聚乙二醇化(PEGylation)技术的研究热度持续上升。但医用药用聚乙二醇衍生物的主要应用领域为重组蛋白、多肽类药物和聚乙二醇凝胶类医疗器械,而小分子药物、药物递送平台仍处于研究领域的前沿,全球范围内仅有一款聚乙二醇化小分子药物获批上市,其他药物仍处于研究开发阶段。同时,近年来聚乙二醇化在蛋白质以外的应用领域的研究热度远高于蛋白质药物。在全球范围内,聚乙二醇化的前沿应用领域已从聚乙二醇化蛋白扩展至聚乙二醇修饰小分子药物、药物递送平台、聚乙二醇凝胶类医疗器械等。
三、聚乙二醇化技术与其他药物修饰手段的对比
聚乙二醇化最早也最多的应用于蛋白质或多肽药物长效化。随着聚乙二醇化研究的深入,其应用边界正在不断拓宽,除多肽和蛋白质药物外,还应用于小分子药物、基因药物等,可提高药物作用效果、延长半衰期、降低毒性、改变目标位点亲和力、提高溶解性、注射剂口服化、改变穿膜特性、降低免疫反应、降低药物代谢率等。
目前,蛋白质及多肽药物的长效化手段包括聚乙二醇修饰、融合蛋白、微球、脂质体、定点突变等多种手段,具体对比情况如下:
融合蛋白
聚乙二醇化
微球
脂质体
定点突变
原理
给药周期
优势
1—4周
1—4周
1周—3个月
1—2周
1—2天
劣势
传统的聚乙二醉化技术的修饰产物是不同位点修饰的异构体混合物。产品质量和批问一致性收难控制。新的定点修饰技术是热门的方向。技术门槛较高
适用范围
蛋白多肽
蛋白、多肽、小分子、核算(基因)类
多肽、小分子
多肽、小分子、核算(基因)类
蛋白、多肽
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