將聚乙二醇(PEG)以共價鍵連接到生物分子藥物上是一種非常普遍的方法,雖然這種共價修飾取得了一些成果,但是這種方法也有著一些不可忽略的缺點,例如修飾后產物難以分離和純化,引入的PEG可能會改變藥物的免疫原性或是改變生物分子藥物原有的功能等
我們利用非共價超分子主體-客體相互作用在蛋白質中引入PEG的方法,該法不引入共價鍵,不改變蛋白質的結構,可大大提高其穩定性,促進溶解并**聚集。
使用葫蘆脲-PEG衍生物,利用其空腔對蛋白質藥物氨基酸殘基的非共價超分子相互作用,從而可以達到既在蛋白質中引入PEG又不改變蛋白質結構的目的。我們選用了葫蘆脲CB[7](cucurbit[7]uril),通過修飾和后續的點擊化學將三種不同分子量的PEG引入得到一系列CB[7]-PEG(圖1A)。因為已經知道CB系列對胰島素N端的芳香性氨基酸殘基有高親和力的相互作用,**對這種**糖尿病的常見蛋白質**進行了非共價PEG修飾的研究。CB[7]的空腔會優先結合胰島素N端的苯丙氨酸殘基(結合能力比其他殘基大100-1000倍),于是CB[7]-PEG也就安裝在了胰島素上(圖1B)。圓二色譜顯示,引入PEG后蛋白質的二級結構沒有被破壞。
在體外穩定性和活性的測試中,沒有PEG修飾的胰島素很快就出現了聚集,活性明顯降低。而非共價PEG修飾后的胰島素在100天內依然沒有任何聚集出現,活性也沒有明顯的變化(圖2)。
除了胰島素外,接著對另外兩種藥物胰高血糖素(Glucagon)和抗體C20(臨床上叫Rituximab)進行了同樣的研究。胰高血糖素普通情況下1 h就會在溶液中出現聚集,而非共價PEG修飾后,歷經24 h依然保持很好的水溶性,并且蛋白質的二級結構依然穩定。抗體藥物也有類似的結果,非共價PEG修飾能使其藥物活性保持相當長時間(圖3)。
這種利用超分子化學的非共價相互作用對蛋白質藥物進行PEG修飾的方法相當巧妙,為提高生物藥物穩定性提供了一個新的思路。“我們有足夠的理由相信,這種方法可以被廣泛的應用到其他的生物**中,
西安齊岳生物科技有限公司是國內藥物的PEG衍生試劑供應商,我公司可以提供各種高分子PEG衍生物,分子量從1000-20000不等,涉及甲氧基PEG|氨基PEG|羧基PEG|巰基PEG|疊氮PEG|八臂PEG|四臂PEG|活性酯PEG|葉酸PEG|生物素PEG|馬來酰亞胺PEG|熒光素PEG|羅丹明PEG|丙烯酸酯PEG|磷脂PEG|琥珀酰亞胺PEG|炔基PEG|羥基PEG|葉酸PEG|硅烷PEG等基團,同時我公司新推出了單分散的小分子量PEG/PEO衍生物,PEG/PEO的重復單元從2個-24個不等,產品純度高達98%以上。
羧基-聚乙二醇-全反式維甲酸COOH-PEG-Tretinoin
磷酸-聚乙二醇-羧基Phosphoric acid-PEG-COOH
維生素E-聚乙二醇-馬來酰亞胺Tocopherol-PEG-Mal
葡糖糖-聚乙二醇-氨基-馬來酰亞胺Glucose-PEG-NH-MAL
半琥珀酸膽固醇-聚乙二醇-馬來酰亞胺CHEMS-PEG-MAL
四嗪-聚乙二醇-馬來酰亞胺Tetrazine-PEG-MAL
氯化聚乙烯-聚乙二醇-馬來酰亞胺Chloride-PEG-MAL
琥珀酰亞胺戊二酸酯-聚乙二醇-馬來酰亞胺SG-PEG-MAL
鄰吡啶基二硫化物-聚乙二醇-馬來酰亞胺OPSS-PEG-MAL
琥珀酰亞胺丙酸酯-聚乙二醇-琥珀酰亞胺丙酸酯SPA-PEG-SPA
戊酸-聚乙二醇-疊氮基Valeric Acids-PEG-N3
二硬脂酰基磷脂酰乙醇胺-聚乙二醇-活性酯DSPE-PEG-SC
鄰吡啶基二硫化物-聚乙二醇-生物素OPSS-PEG-Biotin