聚乙二醇修飾即PEG化，是將活化的PEG通過化學(xué)方法以共價(jià)鍵偶聯(lián)到蛋白質(zhì)或多肽分子上。自Davies 1977年用PEG 修飾牛血清白蛋白以來， PEG修飾技術(shù)廣泛應(yīng)用于多種蛋白質(zhì)和多肽的化學(xué)修飾，多個(gè)PEG修飾藥物上市或在臨床研究中。 PEG修飾具有半衰期延長、免疫原性降低或消失、毒副作用減少以及物理、化學(xué)和生物穩(wěn)定性增強(qiáng)等。

高分子聚乙二醇（PEG）由于其毒性小、無抗原性、具有良好的兩親性，且生物相容性已獲FDA認(rèn)可，對蛋白質(zhì)的改造具有無可取代的優(yōu)勢。聚乙二醇化修飾技術(shù)通過共價(jià)鍵，將聚乙二醇與被修飾藥物耦聯(lián)，改善藥物的理化性質(zhì)和生物學(xué)活性，這種技術(shù)現(xiàn)已廣泛應(yīng)用于蛋白質(zhì)(肽類)、酶、抗體及小分子藥物。

1 PEG化學(xué)結(jié)構(gòu)及性質(zhì)

1.1 PEG化學(xué)結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu)式CH2（OH）-（CH2CH2O）n -CH2OH

1.2 PEG性質(zhì)

聚乙二醇系列產(chǎn)品通常情況下溶于水和多種有機(jī)溶劑，不溶于脂肪烴、苯、乙二醇等，不會水解變質(zhì)，有廣泛的溶解范圍和優(yōu)良的相容性、很好的穩(wěn)定性、潤滑性、成膜性、增塑性、分散性等。系低毒物質(zhì)，且無刺激性，屬非離子型聚合物。

2 聚乙二醇修飾劑

根據(jù)化學(xué)修飾劑與蛋白質(zhì)之間反應(yīng)性質(zhì)的不同，修飾反應(yīng)主要分為酰化反應(yīng)、烷基化反應(yīng)、氧化還原反應(yīng)、芳香環(huán)取代反應(yīng)等類型，對蛋白質(zhì)進(jìn)行氨基、巰基和羧基等側(cè)鏈基團(tuán)進(jìn)行化學(xué)修飾。根據(jù)被修飾化合物包括蛋白質(zhì)、多肽、單克隆抗體分子片段、以及小分子化合物等的不同分子量大小、分子結(jié)構(gòu)以及其理化特性，采取不同的聚乙二醇化技術(shù)方法對這些化合物進(jìn)行修飾。

2.1隨機(jī)修飾

隨機(jī)修飾蛋白質(zhì)多以賴氨酸的ε-NH2或α-NH2為修飾目標(biāo)，由于賴氨酸在蛋白質(zhì)內(nèi)通常數(shù)量較多，這種修飾引起蛋白質(zhì)中多個(gè)賴氨酸被修飾，得到的產(chǎn)物是聚乙二醇化修飾異構(gòu)體的混合物，目前FDA批準(zhǔn)的已經(jīng)上市的聚乙二醇化新藥多數(shù)為隨機(jī)修飾的產(chǎn)物。

2.2定點(diǎn)修飾

聚乙二醇化定點(diǎn)修飾，是在隨機(jī)修飾的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的第二代聚乙二醇修飾技術(shù)，通過對修飾方式、PEG修飾劑和反應(yīng)pH等的優(yōu)化選擇，實(shí)現(xiàn)定點(diǎn)修飾，這種修飾所得的產(chǎn)物為均一產(chǎn)物，異構(gòu)體少，活性保留較好，免疫原性大大降低。

2.2.1 N端氨基定點(diǎn)修飾

由于蛋白質(zhì)、多肽中存在多個(gè)α-NH2 和ε-NH2基團(tuán)，氨基的隨機(jī)修飾可能導(dǎo)致藥物活性的明顯下降，這給蛋白質(zhì)、多肽的修飾帶來了障礙。目前我們采取對N端氨基定點(diǎn)修飾，特別是對于遠(yuǎn)離活性中心的 N端定點(diǎn)修飾可以有效地保持藥物的原有生物活性。

2.2.2巰基定點(diǎn)修飾

結(jié)合基因工程技術(shù)或Mutagenesis等方法，將巰基或一些特異性基團(tuán)引入到蛋白、多肽預(yù)設(shè)位點(diǎn)（如不影響活性的糖基化位點(diǎn)、抗原決定簇等）后，再進(jìn)行對該基團(tuán)的修飾，這樣就可得到活性保留較高和免疫原性降低的定點(diǎn)修飾產(chǎn)物。

2.2.3羧基定點(diǎn)修飾

采用帶酰肼活化基團(tuán)的聚乙二醇衍生物對蛋白質(zhì)、多肽進(jìn)行羧基基團(tuán)進(jìn)行修飾， 同樣可以獲得定點(diǎn)的修飾產(chǎn)物。

2.2.4酶催化修飾

采用酶催化手段誘導(dǎo)聚乙二醇分子與蛋白質(zhì)、多肽等分子上特定的位點(diǎn)進(jìn)行定向修飾。此方法具有一下特點(diǎn)：

（1）不需要對原蛋白質(zhì)、多肽進(jìn)行結(jié)構(gòu)改造，保持原化合物的理化特性不受改變；

（2）定點(diǎn)修飾；

（3）工藝簡單，容易大規(guī)模化生產(chǎn)和質(zhì)量控制。