大学本科毕业论文多肽材料在药物释放领域的应用.docx
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大学本科毕业论文多肽材料在药物释放领域的应用
多肽材料在药物释放领域的研究进展
xxx
xxxxxx化学与环境保护工程学院化学工程与工艺
摘要
多肽类物质是一类非常重要的药物,目前已广泛地应用于临床诊断和治疗中。
本文对多肽类药物研究开发新进展,多肽的合成方法,蛋白质及多肽类药物结构稳定性的研究进展,多肽及蛋白质类药物在药物释放领域的研究进展,多肽类药物应用发展前景作一综述。
重点介绍了多肽及蛋白质类药物在药物释放领域研究进展中的多肽及蛋白质类药物智能释放系统的研究进展,缓释微球制剂的研究进展,多肽蛋白类药物的长效注射微球突释控制技术研究进展。
关键字:
多肽药物,研究进展,功能,药物释放领域,发展前景
TheProgressofPeptideResearchinDrugRelease
Abstract
Peptidesareakindofimportantdrug,whichhasbeenwidelyusedinclinicaldiagnosisandtreatment.Inthispaper,theprogressofpolypeptidedrugsresearch,thesynthesismethodsofpolypeptide,structurestabilityofpeptidedrugsindrugreleasearereviewed.Weintroducedtheresearchprogressofsustainedreleasemicrospheresandlong-actinginjectionmicrospheremutantpolypeptide.
Keyword:
peptidedrugs,researchprogress,function,thefieldofdrugrelease,developmentprospects
前言
多肽、蛋白质类药物具有活性高、疗效稳定、毒副作用小、用量少等优点,对癌症、自身免疫性疾病、记忆力减退、精神失常、高血压和某些心血管及代谢等疾病有显著的疗效和广泛的应用前景,因此备受国内外专家的关注。
自1953年人工合成了第一个有生物活性的多肽催产素以后,50年代的研究主要集中在脑垂体所分泌的各种多肽激素并取得了很大的进展。
到60年代,研究的重点转移到一类典型的神经细胞所分泌的活性肽(神经肽),即由下丘脑所形成的激素释放因子和释放激素抑制因子。
70年代,脑啡肽及脑中其他阿片样肽的相继发现,使神经肽的研究又进入了高潮,在研究脑活性肽(脑肽)的同时,胃肠激素的研究也十分活跃,成为发展较快的一个研究领域。
近年来,随着生物技术的不断发展,利用生物技术合成并研究了多种多肽类药物,已经成为了药物研究的热点问题。
随着医疗科学的不断发展,多肽类药物已成为21世纪重要的诊断、监测、预防和治疗药。
1.多肽类药物研究开发新进展
1.1多肽类物质研究改革
自神农尝百草,行医用药以来,人类一直致力于解决健康问题。
一系列新的治疗手段和方法随科技进步而逐步进入人们的视野,这也给许多疑难病症的治疗带来了希望。
目前,基于修复受损基因的基因治疗以及利用纳米载体对基因和药物进行传递释放已成为生物医学领域的研究热点。
多肽是由20种天然氨基酸组成,具有特殊物理、化学性质,能调节体内系统和体细胞间生理功能,可快速被机体主动吸收并参与循环代谢的活性物质,已成为一类具有广阔应用前景的新型生物医用材料[1]。
随着大量具有特殊生物活性多肽的分离及测序工作的完成,其作用机制得到了相应的研究,应用范围也从早期单纯利用聚多肽的生物可降解性,发展到利用多肽特殊的生理功能和生物活性等。
现代科学研究结果表明:
世界上的任何生物从最简单的病毒到高级蛋白质均由20种氨基酸所组成。
由于氨基酸排列组合的形态不同,形成了自然界形形色色的蛋白质世
界。
按目前国际科学界的分类法,凡是小于100个氨基酸的蛋白质通常称之为“多肽”,而大于100个氨基酸分子的物质则称之为蛋白质。
氨基酸分子小于10个的物质被称之为“寡肽”。
从1902年英国科学家首先从动物胃肠道消化液里分离出“促胰腺分泌素”一种多肽类物质开始。
在过去一个多世纪里多肽类研究已取得令人惊讶的长足进展。
科学研究证实,实际上人类的各种内分泌激素基本上都属于多肽类物质从甲状腺素、垂体激素、胰岛素、神经肽、脑啡肽、生长因子到促性腺激素、黄体激素的等等。
可以认为,多肽类物质是人体最重要的功能型调节剂,从胚胎发育到细胞生长、衰老等均离不开多肽。
到90年代末,科学家已发现的天然多肽类生理物质已有数万种之多。
它们涉及激素神经、细胞生长、生殖、肿瘤病变、神经激素传递质及免疫调节等等。
尽管多肽的发现已有百年之久,但它作为药物的开发史只有短短20年。
在这20年里,世界各国开发上市的多肽类药物至少有100多种,如目前国际市场上畅销的多肽类药物有亮丙瑞林、戈瑞林、布舍瑞林、促黄体激素拮抗剂、Fuzeon和利用生物工程手段生产的各种药物(如人生长激素、白间素、人胰岛素、干扰素和集落细胞生长因子等等)。
据有关方面报道,2006年全球蛋白质多肽类药物总销售额已超过600亿美元大关。
预期今年将达750800亿美元,年增长率达20%以上。
故多肽类药物业已成为国际市场上一重要大类产品。
国际科学界将多肽类物质分为两大类即1.内源性多肽(指人体固有的内生性多肽)与2.外源性多肽如人们熟知的蛇毒、蝎毒、蜂毒、蛙毒、水蛭素、竽螺毒素、唾液酸和苍蝇分泌的“杀菌肽”等等均为典型外源性多肽物质。
其中不少外源性多肽早已被开发成为国际市场上的热销药品。
目前无论内源性多肽或外源性多肽均为国际医药业界的热门开发品。
几年前美国科学家从非洲爪蛙皮肤表面的粘液中分离出一种多肽类物质——麦盖宁(magain—in),试验证明该物质对一切微生物有强大抑制作用。
美国研究人员拟从改变麦盖宁的分子结构着手,以期开发出全新高效抗生素。
美国Helix生物制药公司以蚕、蟹、牛等动物体内分离出的多肽类抗菌物质为“蓝本”进行结构修饰,现已据此开发出多只具有抗耐药菌株作用的新型抗生素,它们将在今后几年内投放市场。
海洋生物也是一大多肽类药物的宝藏。
科学家从太平洋海绵到海兔、海螺等海洋生物体内已分离出数以百计的全新结构的多肽类物质,其药理作用包括:
降血压、增强免疫力、抗肿瘤、抗菌、抗病毒到抗寄生虫等等。
据悉目前已进入临床前阶段的海洋生物多肽类新药约有一、二十种。
其中以来自海兔的多肽和竽螺毒素衍生物(也是一种多肽)的上市前景十分光明。
至于海绵类“抗癌多肽”的研究工作至今仍在进行中。
1.2多肽药物的主要功能及重要性
肽在生物体内作为载体和运输工具,将人们平常所食的营养物质输送到人体各个部位,充分发挥营养物质功能。
肽在生物体内作为神经递质,传递信息。
肽具有极强的活性和多样性,可全面调节人体生理功能,增强人体生理活性。
肽不仅能提供人体生长发育所需的营养物质,而且具有特殊的生物学功能,可防治血栓、高血脂、高血压,延缓衰老,抗疲劳,提高机体免疫力,促进人体对蛋白质、维生素、氨基酸等营养物质和钙、铁、锌、硒、镁、铜等多种有益的微量元素的吸收。
有些小肽还具有原食品蛋白质或其组成氨基酸所没有的重要的生理功能。
实验证明,许多多肽的渗透压处于蛋白质与同一组成氨基酸之间,多肽的分子量比蛋白质小,又比氨基酸的大。
蛋白质分子量大结构级次多而复杂,人体不易吸收和利用,减弱了其活性和生理功能,而氨基酸分子量太小,单个独立,数量、功能有限。
与之相比,多肽,特别是小肽、寡肽具有极强的活性和多样性。
用某些多肽取代氨基酸,可降低产品的渗透压,减少氨基酸引发的腹胀、腹泻、恶心和呕吐等不适症的可能性。
比如有些多肽可阻止人体对胆同醇的吸收,而氨基酸产品因配方、排列、混合不同,不仅不能阻止而且还促进人体对胆固醇的吸收。
有些氨基酸产品特别是口服品,不能像多肽那样促进人体能量的代谢,燃烧脂肪,而且还将营养变为脂肪,储存在体内,形成肥胖,引发高血脂、高血压、动脉硬化和心脏病。
1.3世界多肽类新药开发上市情况
1.3.1多肽类疫苗研究大有希望
目前对人类健康构成重大威胁的两大病毒性疾病即艾滋病与病毒性肝炎均已有厂商在进行疫苗研制工作。
如1999年美国公布2种具有抗HIV-1病毒活性作用的多肽类疫苗。
最近国外又传来消息,对人类危害极大的丙种肝炎亦已有疫苗(多肽类疫苗)上市。
预期抗肝炎疫苗年销售额将超过10亿美元。
在可以预期的将来,包括抗艾滋病疫苗和抗肝炎疫苗将成为国际医药市场上的畅销商品,其市场前景十分光明。
1.3.2抗肿瘤多肽
肿瘤现已成为目前仅次于心血管病的第二大杀手疾病。
虽然医学界迄今尚未彻底搞清楚肿瘤的精确发病机理但有一点可以肯定。
不同的肿瘤所产生的酶调控因子各不相同。
实验室研究证实:
选择一种名为“特异性寡肽”(分子量小于10个氨基酸的肽类)可以有效控制肿瘤生长或预防肿瘤的发生。
顺着这一思路,西方研究人员已筛选出数十种抗肿瘤寡肽类物质,其中有几只业已上市(如抗乳腺癌的新药和抗晚期肺癌的新药等)。
1.3.3抗菌活性多肽
科学家早就发现,苍蝇之类昆虫虽然生活在极其肮脏的环境里却从不生病,其原因即在于它们能分泌一种名为“抑菌肽”的强力抗菌物质。
在过去几十年里西方学者从包括苍蝇、蚕和一些两栖生物体内分离出上百种不同的抑菌肽类质,利用成熟的生物工程技术,今后将有多只具有高效抑菌作用的新颖抗菌素问世,从而将彻底解决目前令人头痛的细菌耐药性问题。
1.3.4抗病毒多肽
病毒感染后一般要经过吸附(宿主细胞)、穿入、脱壳、核酸复制、转录翻译、包装等多个阶段。
阻止以上任意过程的进行均可防止病毒复制,而最有效的抗病毒药物是作用在病毒吸附及核酸复制2个阶段,因此筛选抗病毒药物主要考察药物的抗病毒吸附和复制能力。
病毒通过与宿主细胞上的特异受体结合吸附细胞,依赖其自身的特异蛋白酶进行蛋白加工及核酸复制。
因此可从肽库内筛选与宿主细胞受体结合的多肽或能与病毒蛋白酶等活性位点结合的多肽,用于抗病毒的治疗。
1.3.5多肽导向药物
传统的抗癌药物在肿瘤治疗过程中通过血液循环,化学药物在体内扩散后分布于身体各个脏器,不仅作用于肿瘤,还作用于健康的组织和器官,因此需要很大的剂量才能达到预期的治疗效果,并且药物的选择性差,在杀死病变细胞同时也攻击正常细胞,产生很大的毒副作用,而且不能通过乍物屏障,无法对特殊病灶部位进行有效治疗。
长期以来人们受困于药物在体内分布的特异性不够以致增加药物的用量,提高药物的成本和引发副作用等问题。
多肽导向核技术的出现解决了这一药物发展中的难题。
利用这一方案可以提高原有药物的疗效,而且可以开发出新的药物。
针对上述缺点,科学家早在20世纪70年代就开展了靶向药物的研究。
很多毒素(如绿脓杆菌外毒素)、细胞因子(如白细胞介素系列)等均有较强的肿瘤细胞毒性,如果长期或大量使用时,它亦可以损伤正常细胞,给机体带来了很大的副作用,影响对肿瘤的治疗效果。
利用特异性作用于肿瘤组织或器官的结合分子能解决这个问题,从而改善抗癌药物的传递系统,提高药物导向的特异性,实现治疗的针对性和安全性。
1.3.6作用于心血管的多肽类药物
这类产品开发上市历史最悠久。
其中最著名的多肽抗血管病药物为“水蛭素”(抗血栓药)和蛇毒抗栓酶等等。
无论蛇毒、蝎毒或僵蚕素等均为天然多肽类药物原料。
事实上我国中医早已将上述动物药材人药。
对于动物来源的多肽研究在国际科学界方兴未艾,可以肯定,今后将会有更多治疗心血管病的多肽类药物问世。
正在研究开发中的动物多肽类药物包括:
胎盘提取物多肽、金钱白花蛇多肽、地龙(蚯蚓)多肽、蛤蚧多肽、海马多肽、林蛙油提取物等等。
研究表明这些动物多肽有望被开发成为新颖心血管疾病治疗药物。
1.3.7植物多肽
植物多肽也是多肽类药物的一大研究热门课题。
如人参所含的“谷胱甘肽”类似物、天花粉多肽、松花粉多肽、杏仁多肽、大豆多肽、云芝多肽、灵芝多肽、及其它担子菌类子实体多肽等等均有令人感兴趣的药理作用。
且植物多肽的开发要比动物多肽开发相对容易一些。
因为植物来源广泛及可以人工栽培等等。
据了解植物多肽类保健食品在国外已形成一全新产业。
如最早开发植物多肽的日本其市场上有形形色色的植物多肽类产品如添加植物多肽的牛奶、饼干、儿童营养早餐、口服液等等。
在美国和欧洲也有不少类似的植物多肽类保健产品。
可用于食品的多肽至少有数十种,其中包括:
大豆多肽、酪蛋白生产的CCP(促钙吸收肽)、睡眠肽(从动物脑组织分离出的抑制短链肽)、白蛋白多肽、丝肽(蚕丝水解后生成的短链肽)和人参多肽等等。
中药是我国的“国粹”也是我国药物研究的强项之一。
据悉我国研究人员已从中药紫苑中提取出一种寡肽物ersnjaa,它有很强镇咳作用,从中药蛤蚧中可提取出“肌肽”产品,中药僵蚕中可提取出能激活肾上腺皮质的多肽产品,其它中草药如薏苡仁、葶苈子、杏仁、天花粉、蒲黄、地龙、海马、紫河车、金钱白花蛇和全蝎等等均为优质多肽的提取原料。
总之,植物多肽已发展成为一新兴保保健产品。
日本和欧美学者均认为,植物多肽对人体非常安全,且用量较小(每天只需几克)价格便宜,适合长期服用。
1.3.8诊断用多肽
诊断用多肽是诊断试剂中发展最快的产品之一。
诊断用多肽主要用作抗原。
检测相应原生物的抗体。
“多肽抗原”的特点是比天然微生物或寄生虫蛋白抗原的特异性强,且易于制备。
国外已开发应用的多肽抗原包括:
各种肝炎病毒、艾滋病病毒、人巨细胞病毒、单纯疱疹病毒、梅毒螺旋体病毒、囊虫、锥虫、莱姆病等热带病原虫的抗原、类风湿性关节炎专用检测试纸和其它各种新兴多肽类检测试剂等等。
近几年来诊断用多肽制剂市场增长率以21%的速度高速增长。
有人估计它们在国际市场年销售额已达数十亿美元,且发展势头强劲。
总之,医学诊断用多肽类试剂已成为国际诊断试剂市场的一重要组成部分,其发展前景十分广阔。
2.多肽的合成方法
20种常见氨基酸,根据侧链可以分为几类:
脂肪族氨基酸(Ala,Gly,Val,Leu,Ile),芳香族氨基酸(Phe,Tyr,Trp,His),酰胺或羧基侧链氨基酸(Asp,Glu,Asn,Gln),碱性侧链氨基酸(Lys,Arg),含硫氨基酸(Cys,Met),含醇氨基酸(Ser,Thr),亚氨型基酸(Pro)。
多肽化学合成中氨基酸的保护非常关键,直接决定了合成能够成功的关键。
因为常见的20种氨基酸中有很多都是带有活性侧链的,需要进行保护,一般要求,这些保护基在合成过程中稳定,无副反应,合成结束后可以完全定量的脱除。
合成中需要进行保护的氨基酸包括:
Cys,Asp,Glu,His,Lys,Asn,Gln,Arg,Ser,Thr,Trp,Tyr。
需要进行保护的基团:
羟基,羧基,巯基,氨基,酰胺基,胍基,吲哚,咪唑等。
其中Trp也可以不保护,因为吲哚性质比较稳定。
当然在特殊的情况下,有些氨基酸也可以不保护,像Asn,Gln,Tyr等。
2.1碳二亚胺法合成多肽
目前多肽合成中,主要采用羧基活化方法来完成接肽反应,最早使用的是将氨基酸活化为酰氯,叠氮,对称酸酐以及混合酸酐的方法,但是由于这些条件下,存在氨基酸消旋,以及反应试剂危险以及制备比较复杂,逐渐被后来的缩合试剂取代,按照其结构可以分为两种:
碳二亚胺型,鎓盐(Uronium)。
2.1.1碳二亚胺型
主要包括:
DCC,DIC,EDC,HCl等。
采用DCC进行反应,由于反应中生成的DCU,在DMF中溶解度很小,产生白色沉淀,所以一般不用在固相合成中,但是由于其价格便宜,在液相合成中,可以通过过滤除去,应用仍然相当广泛。
EDC,HCl因为其水溶解性的特点,在多肽与蛋白的连接中使用比较多,而且也相当成功。
但是该类型的缩合试剂的一个最大的缺点,就是如果单独使用,会有比较多的副反应,但是研究表明如果在活化过程中添加HOBt,HOAt等试剂,可以将其副反应控制在很低的范围。
其反应机理如下:
图2-1-2碳二亚胺型反应机理图
2.1.2鎓盐型
鎓盐型缩合试剂反应活性高,速度快,现在使用非常广泛,主要包括:
HBTU,TBTU,HATU,PYBOP等。
该试剂使用过程中需要添加有机碱,如二异丙基乙胺(DIEA):
N-甲基吗啉(NMM),该试剂加入后,才能活化氨基酸。
其反应机理如下:
图2-1-2鎓盐型反应机理图
2.2液相多肽合成
液相多肽合成现在仍然广泛的使用,在合成短肽和多肽片段上具有合成规模大,合成成本低的显著优点,而且由于是在均相中进行反应,可以选择的反应条件更加丰富,象一些催化氢化,碱性水解等条件,都可以使用,这在固相中,使用却由于反应效率低,以及副反应等原因,无法应用。
液相多肽合成中主要采用BOC和Z两种反应策略。
2.3固相多肽合成
固相多肽合成现在使用的主要有两种策略:
BOC和FMOC两种。
BOC方法合成过程中,需要反复使用TFA脱BOC,而且在最后从树脂上切割下来需要使用HF,由于HF必须使用专门的仪器进行操作,而且切割过程中容易产生副反应,因此现在使用受到实验条件限制,使用也逐渐减少。
FMOC方法反应条件温和,在一般的实验条件下就可以进行合成,因此,也得到了非常广泛的应用。
2.4磷酸化多肽合成
磷酸肽在生命过程中发挥重要作用,磷酸化的位置在多肽上的Ser,Thr,Tyr。
目前磷酸肽合成一般都采用磷酸化氨基酸,目前使用的都是单苄基磷酸化氨基酸,Tyr也可以直接使用磷酸化氨基酸。
磷酸化氨基酸的连接一般采用HBTU/HOBt/DIEA方法,但是目前采用该方法合成磷酸化也有缺点,特别是在合成多磷酸化多肽或长肽的时候,连接效率低,最后产品纯度很低,对于这种磷酸化多肽,我们考虑采用后磷酸化方法,其合成过程就是在多肽合成结束后,选择性脱去要标记的氨基酸的侧链保护基,对于Tyr,Thr可以直接使用侧链不保护的氨基酸进行反应,而Ser可以采用Fmoc-Ser(trt),在1%TFA/DCM条件下可以定量的脱除。
后磷酸化,采用双苄基亚磷酰胺,四氮唑生成亚磷酰胺四唑活性中间体,连接到羟基上,随后在过氧酸下氧化生成磷酰基,完成反应。
2.5自然化学连接
自然化学连接方法的优点是可以采用完全脱保护的多肽,因此不存在溶解性问题,其反应也是在缓冲水溶液中进行,由于其利用的是巯基和硫酯的特异性反应,再经过由S到N的转变完成肽键的合成。
3.蛋白质及多肽类药物结构稳定性的研究进展
蛋白质及多肽的生物技术药物,具有生理活性强、免疫原性低、疗效高等诸多优点,随着生物技术的不断发展,其在人类疾病治疗中的地位也日趋重要,目前已成为国际药学界研究的热点之一。
但多肽类物质自身固有的特点,如口服利用率较低、酶降解性高以及半衰期极短等,使其作为药物开发应用受到诸多的局限。
而导致多肽类药物不稳定的一个重要原因就是多肽特殊的分子结构,其中多肽主链氨基酸的降解和侧链氨基酸残基的结构变化是多肽结构不稳定的主要因,因此从多肽类药物本身的分子结构进行改造,是改变其理化性质和药代动力学性质的根本。
3.1影响蛋白质和多肽药物稳定性的主要因素
3.1.1蛋白酶因素的影响
当药物进入系统时,由各种酶引起的代谢,尤其是多种形式的蛋白水解酶的作用,可导致药物降解为小分子肽或者氨基酸。
这类酶广泛存在于胃、肠道、肝脏和肾脏等器官中,其分布具有细胞组织的特异性。
3.1.2蛋白质物理或化学上的性质变化
物理变化包括聚合、沉淀;化学变化包括氨基酸残基的修饰,主要有氧化作用、还原作用、脱酰胺反应、水解反应、β消除、二硫化物交换等几种反应,并且蛋白质在构建中的稳定性和免疫原性以及导致蛋白质化学结构错误变化的环境条件也被认为是影响蛋白质代谢稳定性的主要因素。
3.1.3受体介导的清除
较大的多肽常通过受体介导的方式来清除,有不少例子显示,受体介导的清除可能是一种主要的清除机制。
例如胰岛素,若减少与受体的亲和力就会显著提高其血浆半衰期。
受体介导清除的限速步骤是药物与细胞表面受体形成非共价物的过程。
受体清除具有细胞特异性。
3.1.4肾脏的过滤消除
蛋白质与多肽药物极易被肾小球滤过,因而其在体内的消除主要是通过肾脏完成的。
肾小球的滤过作用主要取决于药物分子大小(水化半径)和所带电荷。
分子量小于20kD的细胞因子、激素等小分子蛋白肾小球滤过时几乎没有阻力。
而且与小分子化学药物不同,蛋白药物一般不具有脂溶性。
因而不能被肾小管重吸收,只能以原药形式或被肾小管中的蛋白酶D降解后以降解产物形式从尿中排出。
这不仅明显缩短了药物的半衰期,而且会产生剂量相关的肾毒性。
3.2蛋白质和多肽药物获得稳定性的研究方法
3.2.1化学修饰
化学修饰不仅是多肽类药物定向改造、提高稳定性的有力工具,也是研究多肽结构与功能的一种重要手段。
对多肽的主链基团和侧链基团都可以进行化学修饰。
主链基团修饰包括氨基酸肽链的延长、切除及氨基酸定位突变等;侧链基团修饰主要集中于氨基、巯基和羧基上。
修饰剂主要有葡聚糖、多聚唾液酸、聚乙二醇、四硝基乙烷等。
根据修饰剂与多肽之间反应的性质,修饰反应可分为糖基化反应、酯化反应、酰化反应、取代反应、磷酸化反应、烷基化反应、氧化还原反应等。
由于烷基化反应和氧化还原反应对多肽的活性影响较大,实际应用较少,而磷酸化反应对多肽稳定性的影响意义不大。
现主要对前4种修饰反应进行重点介绍
3.2.1.1糖基化反应
糖基化是指多肽的氨基和单糖还原端的羰基在温和的条件下经过一系列变化成为较稳定的糖肽的过程,是一种较为理想的稳定多肽类药物的方式,糖链的存在及其结构的可变性、复杂性和多样性直接影响着糖肽在组织中的降解和在体内的寿命,也使得糖肽成为药学研究的新热点。
脑内的亮氨酸脑啡肽可特异性地与阿片受体结合,在机体内起着调控痛觉感受并调节心血管与胃肠功能的作用,但半衰期短。
Roscic等用葡萄糖对亮氨酸脑啡肽进行修饰后,其稳定性显著增强,而且二者形成的咪唑啉酮复合物可有效阻止血浆中酶的降解。
3.2.1.2酯化反应
酯化是指多肽的羧基和醇羟基形成较稳定的酯类化合物的反应。
聚乙二醇(polyethyleneglycol,PEG是常用的酯化反应试剂,是一种线性、亲水、灵活而不带电的高分子聚合物。
通常选择相对分子质量大于10000的PEG在温和的条件下对多肽进行修饰,选择合适的修饰类型、修饰程度以及修饰位点有利于改善多肽类药物的活性并提高其稳定性。
目前已有不少经PEG修饰的多肽类药物如PEG-IL-2[2]、PEG-水蛭素等已进入临床试验阶段。
2006年,Pan等用PEG修饰胰高血糖素样肽GLP-1的C端后,GLP-1的活性和稳定性都得到了较的提高。
3.2.1.3酰化反应
酰化是指在多肽分子上导入酰基使之成为酰化肽的过程。
酰化试剂多为氨甲酸、乙酸酐、酰氯等物质,经酰化反应修饰的多肽稳定性通常都有较大提高。
Ligeti等在痛敏肽(nociceptin)的N端用氨甲酸修饰后,其活性和稳定性均有明显提高。
Zobel等把系列磷酸酯连接在与抗凝血肽相结合的白蛋白上,经耳缘静脉注射于家兔体内,结果显示抗凝血肽的半衰期延长了近50倍,但实验也表明,酰化肽常存在生物利用度不高等问题而影响其在多肽类药物中的推广使用。
3.2.1.4取代反应
天然多肽由L-氨基酸组成,稳定性较差。
据此可以选择结构类似而对酶不敏感的氨基酸如D-氨基酸、羟基氨基酸、甲基化氨基酸、杂环氨基酸或烷基等取代相应的L-氨基酸,通常既能减少对活性中心的影响,又能有效提高多肽类药物的稳定性。
Chen等比较了D-型与L-型的α螺旋抗菌肽V,发现二者抗菌活性一致,但D-型对胰蛋白酶不敏感,稳定性较好。
Boeglin等在研究黑皮质激素受体拮抗剂中的一段序列Ac-His-D-Phe-Arg-Trp时,发现以氮杂环氨基酸取代C端Trp能有效抑制酶的降解,提高代谢稳定性。
而DUrsi等在合成一种拮抗猫免疫缺
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