多肽藥物的藥理性能
隨著生物技術的發展,多肽作為一種藥物的臨床應用越來越廣泛,相應的制劑研究也越來越受到重視。與傳統的小分子有機藥物相比,多肽具有穩定性差的特點。
多肽穩定性研究導致多肽不穩定:
(1)脫酰胺反應:在脫酰反應中,Asn/Gln形成殘基水解Asp/Glu。進行非酶催化脫酰胺反應。Asn-Gly-結構中的酰胺基團比分子內的酰胺基團更容易水解。
(2)氧化:多肽溶液容易氧化的主要原因有兩個,一個是過氧化物污染,另一個是多肽的自發氧化。在所有氨基酸殘留物中,Met,Cys和His,Trp,Tyr較容易氧化。氧分壓、溫度和緩沖溶液也會影響氧化。
(3)水解:肽肽中的肽鍵易水解斷裂。由于水解斷裂。Asp參與形成的肽鍵比其他肽鍵更容易斷裂,尤其是Asp-Pro和Asp-Gly肽鍵。
(4)形成錯誤的二硫鍵:二硫鍵之間或二硫鍵之間的交換成錯誤的二硫鍵,導致三級結構變化和活性喪失。
(5)消旋:除Gly此外,所有氨基酸殘基α碳原子是手性的,在堿催化下容易發生消旋反應。其中,碳原子是手性的。Asp殘基較容易發生消旋反應。
(6)β-消除:β-消除是指氨基酸殘基β消除碳原子基團。Cys,Ser,Thr,Phe,Tyr等殘基都可以通過β-消除降解PH下易發生β-溫度和金屬離子也會對其產生影響。
(7)變性、吸附、聚集或沉淀:變性一般與三級結構和二級結構的破壞有關。在變性狀態下,多肽往往更容易發生化學反應,活性難以恢復。在肽變性過程中,中間體首先形成。通常中間體溶解度低,容易聚集,形成聚集體,然后形成肉眼可見的沉淀。
蛋白質表面吸附是其儲存和使用過程中遇到的另一個頭痛問題,如riL-2在進行曲灌注時,會吸附在管道表面,造成活性損失。
提高多肽穩定性的途徑:
(1)定點突變:通過基因工程替代多肽不穩定殘基或引入能增加多肽穩定性的殘基,可提高多肽穩定性。
(2)化學修飾:多肽的化學修飾方法很多,研究較多的是PEG修飾。PEG它是一種水溶性聚合物化合物,在體內可降解,無毒。PEG與多肽結合可以提高熱穩定性,抵抗蛋白酶的降解,降低抗原性,延長體內半衰期。選擇合適的裝飾方法和控制裝飾程度可以提高原始生物活性。
(3)添加劑:通過添加糖、多元醇、明膠、氨基酸和一些鹽等添加劑,可以提高多肽的穩定性。糖和多元醇迫使更多的水分子在蛋白質周圍低濃度,從而提高多肽的穩定性。在凍干過程中,上述物質還可以取代水,與多肽形成氫鍵,穩定多肽的自然形象,提高凍干產品的玻璃溫度。此外,表面活性劑如SDS,Tween,Pluronic,可防止多肽表面吸附、聚集和沉淀。
(4)凍干:脫酰胺等多肽發生的一系列化學反應,β-消除、水解等都需要水參與,水也可以作為其他反應劑的流動相。此外,降低水含量可以提高多肽的變性溫度。因此,凍干可以提高多肽的穩定性。
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