PEG化是将聚乙烯醇(PEG)与小分子药物、蛋白质或肽分子共价连接的技术,广泛应用于生物医药领域,特别是在延长药物的血液半衰期和减少免疫原性方面具有重要作用。与传统的PEG化试剂相比,定义分子量的PEG化试剂能够有效减少批次间的差异,并提高药物纯度和可控性。然而,现有的PEG化试剂大多存在分散性问题,即同一试剂中包含不同分子量的PEG,这会影响药物的表征、纯化和功能特性。尤其是在高分子量PEG化时,试剂的分散性更加显著,这不仅增加了合成和分析的难度,也影响了药物的稳定性和生物分布。
因此,如何合成无分散性、分子量可控的PEG化试剂成为当前研究的热点。传统的PEG合成方法通常导致较大的分子量分布,因此难以在实际应用中控制其精确性质。尽管一些研究提出了通过色谱或膜分离方法提高PEG的分子量均一性,但这些方法仍存在产率低、操作复杂等问题,限制了其广泛应用。
鉴于此,来自伦敦玛丽女王大学Andrew G. Livingston团队的研究人员在这一领域取得了重要进展。该团队设计并制备了定义分子量的PEG化试剂,成功克服了传统PEG化试剂分散性的问题。通过采用纳米星筛分的迭代液相法,他们成功合成了定义分子量(5 kDa)甲氧基PEG(mPEG)活性酯,并利用该试剂对牛血清白蛋白(BSA)进行了随机PEG化。与传统的分散型PEG化试剂相比,这种定义分子量的PEG化试剂不仅在PEG化蛋白的纯度和质量上表现出显著提高,还能够实现精确的PEG化位点表征。通过使用超高效液相色谱-质谱(UPLC-MS)技术,研究人员成功鉴定了PEG化蛋白中的PEG化片段,从而为PEG化药物的优化和定制提供了新的技术路径。
该研究成果表明,定义分子量的PEG化试剂具有更高的可控性和可预测性,对于提高PEG化药物的生物分布特性、降低免疫原性以及增强药物疗效具有重要意义。该方法为未来PEG化药物的开发和制备提供了新的思路和技术支持,尤其在生物医药和治疗性蛋白质的定制化合成方面具有广泛的应用前景。