蛋白質(zhì) - 多肽類藥物（其中包括胰島素、促紅細(xì)胞生成素、生長激素、集落細(xì)胞刺激因子、α與β干擾素、白介素等）現(xiàn)已成為醫(yī)藥產(chǎn)品中的重要組成部分。近年來，由于生物制藥技術(shù)的發(fā)展，使得多肽大量生產(chǎn)成為可能，但是多肽藥物存在著在體內(nèi)循環(huán)的半衰期短、易在胃腸道內(nèi)被蛋白水解酶破壞、水溶性差、抗原性較強易引起過敏、以及易于引起中和抗體的產(chǎn)生等缺點，限制著它的應(yīng)用。所以多肽類藥物一般于注射給藥，并且需反復(fù)多次注射,這樣對藥的需求量大，且其成本較高,故而限制了眾多低收入者對生物工程藥品(大多為蛋白質(zhì)-多肽類藥物)的購買力。因為聚乙二醇（PEG）具有無毒、無免疫性、無抗原性、在水中溶解性好等優(yōu)點，所以被FDA許可作為藥品的修飾劑。

蛋白質(zhì)類藥物的 PEG 修飾，發(fā)展迅速，成功開發(fā)出聚乙二醇修飾的酰苷脫氨酶(PEG-ADA)、天冬酰胺酶(PEG-L-asparaginase)、干擾素α-2b(peginterferon alfa-2b)、干擾素α-2a (peginterferon alfa-2a) 、重組人粒細(xì)胞集落刺激因子(pegfilgrastim), 喜樹堿(PEG- CPT)、阿霉素脂質(zhì)體等蛋白質(zhì)藥物。蛋白質(zhì)類藥物經(jīng)聚乙二醇(PEG)修飾后能顯著延長作用時間,增強水溶性和穩(wěn)定性, 降低免疫原性和抗原性。合成多肽藥物和小分子藥物的 PEG 化修飾研究起步較晚,已引起不少研究者的關(guān)注。

 

合成多肽類藥物的修飾方法

蛋白質(zhì)類藥物的 PEG 修飾主要是把 PEG 的羥基轉(zhuǎn)化成各種官能團，然后控制反應(yīng)條件，對裸露的氨基、羧基、巰基、羥基進行定位修飾，甚至可以定位修飾精氨酸。但是存在一個問題，不能對其做到定量修飾。蛋白質(zhì)類藥物被 PEG 修飾后都存在著活性降低，甚至消失的缺點。為了避免這個問題，合成多肽藥物的 PEG 修飾多采取定點定量的方法。

多肽合成藥物的主要修飾位點：肽鏈的C端、N端，肽鏈中的側(cè)鏈氨基、羧基和巰基。

 

 C端的修飾

 

對C端的修飾，可以采用 Fmoc保護 N 端的多肽在液相中與 aPEG(PEG-NH₂) 偶聯(lián)，得到目標(biāo)產(chǎn)物。這種方法的運用受到限制，只適用于側(cè)鏈沒有氨基、羧基和羥基的肽鏈的修飾。

對于二肽或三肽的C端PEG修飾，可以用液相合成法。把Boc保護的氨基酸按順序接到 aPEG 上，合成 PEG 修飾的全保護肽；然后再用 HF 處理，得修飾產(chǎn)物。

王良友等人對上市多肽藥物人甲狀旁腺素(1-34)的PEG修飾是采用 C 端接上半胱氨酸，裂解純化后，利用弱堿性條件下， mPEG5000 - MAL 僅與巰基反應(yīng)的特性，采用液相法對其修飾，后經(jīng) H P L C 分離得到目標(biāo)產(chǎn)物。

 

N端的修飾

 

Lu等人以mPEG-羧基衍生物 mPEG-O-CH₂COOH 和 mPEG-O-CH₂CO-Nle-OH，在固相合成法中，作為單體偶聯(lián)到 N 端。后一個單體引入Nle是為了方便檢測多肽的 P E G 修飾程度。

王良友等人對上市多肽藥物人甲狀旁腺素(1-34)N端的PEG修飾，固相合成肽鏈時接上一個半胱氨酸，裂解純化后的精肽在弱堿性條件下與 mPEG5000-MAL反應(yīng)得修飾產(chǎn)物。

 

賴氨酸側(cè)鏈氨基的?；揎?/span>

 

Lu 等報道以 mPEG 羧基衍生物修飾賴氨酸側(cè)鏈氨基得到Fmoc - Lys (mPEG - OCH ₂CO) - OH , 在固相多肽合成中將其作為一個單體偶聯(lián)到肽鏈中去，實現(xiàn)聚乙二醇對肽鏈中特定賴氨酸側(cè)鏈氨基的聚乙二醇化修飾。為了更好的判斷多肽的 PEG 修飾程度，引進 N l e ，合成出 F m o c - L y s ( m P E G - O C H ₂ C O - Nle) -OH 單體。他們還選用 Fmoc-Lys (Alloc)-OH 作為單體接到特定位置上，肽鏈組裝完畢后先用 Pd 催化脫除 Alloc , 再將 m P E G - O C H ₂ C O O H 偶聯(lián)到賴氨酸側(cè)鏈氨基上去. 然后經(jīng)TFA裂解、RP-HPLC 純化可得到對肽鏈中特定賴氨酸側(cè)鏈氨基進行聚乙二醇化修飾的產(chǎn)物. 此法適用于Fmoc 固相多肽合成法中對賴氨酸的定點聚乙二醇化修飾

 

谷氨酸/天冬氨酸側(cè)鏈羧基的修飾

 

Lu等人，首先合成天冬氨酸的單體：Fmoc-Asp(NH-mPEG)-OH和Fmoc-Asp(Nle-NH-mPEG)-OH，然后用固相法合成PEG定點修飾的多肽。他們還設(shè)計了第二條修飾路線，選用Fmoc-Asp(OAllyl)-OH 作為單體接到特定位置上，肽鏈組裝完畢后先用 Pd 催化脫除 Allyl ,再將 mPEG-NH₂ 偶聯(lián)到天冬氨酸側(cè)鏈羧基上去。實現(xiàn)對肽鏈中特定天冬氨酸側(cè)鏈羧基的聚乙二醇修飾。此法適用于 Fmoc 固相多肽合成法中對天冬氨酸或谷氨酸的定點聚乙二醇化修飾。

 

其他修飾方法

 

Mitsuko等人，合成了雙功能級PEG衍生物aaPEG(NH₂-PEG-NH-CO-CH₂CH₂COOH)，然后再與Boc₂O反應(yīng)，保護氨基得到Boc-aaPEG。再固相合成法中把這個單體接到肽鏈中。此法提供了肽鏈中間位置的修飾方法；還提供了把兩個不同的肽鏈通過PEG連接在一起的方法。這使PEG相當(dāng)于一個橋，橋頭兩端接著不同生物活性的肽鏈，可以用來增大或擴大多肽的生物活性。