将聚乙二醇(PEG)以共价键连接到生物分子药物上是一种非常普遍的方法,虽然这种共价修饰取得了一些成果,但是这种方法也有着一些不可忽略的缺点,例如修饰后产物难以分离和纯化,引入的PEG可能会改变药物的免疫原性或是改变生物分子药物原有的功能等
我们利用非共价超分子主体-客体相互作用在蛋白质中引入PEG的方法,该法不引入共价键,不改变蛋白质的结构,可大大提高其稳定性,促进溶解并**聚集。
使用葫芦脲-PEG衍生物,利用其空腔对蛋白质药物氨基酸残基的非共价超分子相互作用,从而可以达到既在蛋白质中引入PEG又不改变蛋白质结构的目的。我们选用了葫芦脲CB[7](cucurbit[7]uril),通过修饰和后续的点击化学将三种不同分子量的PEG引入得到一系列CB[7]-PEG(图1A)。因为已经知道CB系列对胰岛素N端的芳香性氨基酸残基有高亲和力的相互作用,**对这种**糖尿病的常见蛋白质**进行了非共价PEG修饰的研究。CB[7]的空腔会优先结合胰岛素N端的苯丙氨酸残基(结合能力比其他残基大100-1000倍),于是CB[7]-PEG也就安装在了胰岛素上(图1B)。圆二色谱显示,引入PEG后蛋白质的二级结构没有被破坏。
在体外稳定性和活性的测试中,没有PEG修饰的胰岛素很快就出现了聚集,活性明显降低。而非共价PEG修饰后的胰岛素在100天内依然没有任何聚集出现,活性也没有明显的变化(图2)。
除了胰岛素外,接着对另外两种药物胰高血糖素(Glucagon)和抗体C20(临床上叫Rituximab)进行了同样的研究。胰高血糖素普通情况下1 h就会在溶液中出现聚集,而非共价PEG修饰后,历经24 h依然保持很好的水溶性,并且蛋白质的二级结构依然稳定。抗体药物也有类似的结果,非共价PEG修饰能使其药物活性保持相当长时间(图3)。
这种利用超分子化学的非共价相互作用对蛋白质药物进行PEG修饰的方法相当巧妙,为提高生物药物稳定性提供了一个新的思路。“我们有足够的理由相信,这种方法可以被广泛的应用到其他的生物**中,
西安齐岳生物科技有限公司是国内药物的PEG衍生试剂供应商,我公司可以提供各种高分子PEG衍生物,分子量从1000-20000不等,涉及甲氧基PEG|氨基PEG|羧基PEG|巯基PEG|叠氮PEG|八臂PEG|四臂PEG|活性酯PEG|叶酸PEG|生物素PEG|马来酰亚胺PEG|荧光素PEG|罗丹明PEG|丙烯酸酯PEG|磷脂PEG|琥珀酰亚胺PEG|炔基PEG|羟基PEG|叶酸PEG|硅烷PEG等基团,同时我公司新推出了单分散的小分子量PEG/PEO衍生物,PEG/PEO的重复单元从2个-24个不等,产品纯度高达98%以上。
羧基-聚乙二醇-全反式维甲酸COOH-PEG-Tretinoin
磷酸-聚乙二醇-羧基Phosphoric acid-PEG-COOH
维生素E-聚乙二醇-马来酰亚胺Tocopherol-PEG-Mal
葡糖糖-聚乙二醇-氨基-马来酰亚胺Glucose-PEG-NH-MAL
半琥珀酸胆固醇-聚乙二醇-马来酰亚胺CHEMS-PEG-MAL
四嗪-聚乙二醇-马来酰亚胺Tetrazine-PEG-MAL
氯化聚乙烯-聚乙二醇-马来酰亚胺Chloride-PEG-MAL
琥珀酰亚胺戊二酸酯-聚乙二醇-马来酰亚胺SG-PEG-MAL
邻吡啶基二硫化物-聚乙二醇-马来酰亚胺OPSS-PEG-MAL
琥珀酰亚胺丙酸酯-聚乙二醇-琥珀酰亚胺丙酸酯SPA-PEG-SPA
戊酸-聚乙二醇-叠氮基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
邻吡啶基二硫化物-聚乙二醇-生物素OPSS-PEG-Biotin