Polyetyleeniglykolin sovellusten luettelo lääketieteen alalla

Polyetyleeniglykoli (PEG) on pH-neutraali, myrkytön, hyvin vesiliukoinen hydrofiilinen polymeeri, jolla on lineaarinen tai haaraketjuinen rakenne. PEG on polymeeri, jolla on alhaisin proteiini- ja soluabsorptiotaso kaikista tähän mennessä tunnetuista polymeereistä. Myrkyttömän ja hyvän biologisen yhteensopivuuden vuoksi FDA on hyväksynyt PEG:n polymeerinä in vivo -injektiota varten.

Sovellus apteekissa

Polyetyleeniglykolia on käytetty laajalti farmasian alalla. Polyetyleeniglykolin molekyylipaino on tavallisesti 200-35000, ja sen kemiallinen kaava on HO(CH2CH2O)nH, johtuen polyetyleeniglykolista. Farmasiassa polyetyleeniglykolia voidaan käyttää pääasiassa lääkkeen liuottimena, lääkkeen lisäaineena tai apuaineena, pehmittimenä ja huokosia muodostavana aineena, lääkkeen kantajana, modifioituna materiaalina ja läpäisyä edistävänä aineena jne.

Polyetyleeniglykoli (PEG) lääkeliuottimena

1. Injektio

Eri pitoisuuksilla olevat PEG200-600 vesiliuokset ovat hyviä liuottimia, joilla voidaan parantaa huonosti liukenevien lääkkeiden liukoisuutta ja stabiloivaa vaikutusta veteen epästabiileihin lääkkeisiin, joten niitä voidaan käyttää injektioliuottimina.

2. Silmätipat

Käyttämällä PEG400:aa liuottimena voidaan valmistaa indometasiinisilmätippoja, ja PEG400-resepti on parempi kuin Span80-resepti. Lisäksi PEG:tä voidaan käyttää silmätippojen sakeuttamisaineena viskositeetin lisäämiseksi ja lääkkeen viipymisajan pidentämiseksi silmässä, mikä lisää tehoa ja vähentää ärsytystä.

Polyetyleeniglykoli lisä- tai apuaineena

1. Apuliuotin

Polyetyleeniglykoli voi muodostaa lisäliuottimen veden kanssa nestemäisissä lisäaineissa huonosti liukenevien lääkkeiden liukoisuuden parantamiseksi.

2. Sideaineet ja voiteluaineet

PEG4000 ja PEG6000 ovat yleisesti käytettyjä vesiliukoisia side- ja voiteluaineita tableteissa. Sideaineena polyetyleeniglykolilla valmistetuilla rakeilla on hyvä muovattavuus ja tabletit eivät kovetu, mikä soveltuu vesiliukoisten tai veteen liukenemattomien materiaalien rakeistamiseen.

3. Stabilisaattorit

Esimerkiksi polyetyleeniglykolia voidaan lisätä proteiinilääkkeiden nestemäisiin annostusmuotoihin proteiinin ominaisuuksien muuttamiseksi sen stabiilisuuden lisäämiseksi. Suuria PEG-pitoisuuksia käytetään usein proteiinien kylmäsuoja-aineina ja saostusaineina/kiteyttäjinä, ja ne voivat olla vuorovaikutuksessa proteiinien hydrofobisten ketjujen kanssa. Tutkimukset ovat osoittaneet, että eri molekyylipainoisilla PEG:illä on erilaisia ​​vaikutuksia. Esimerkiksi PEG300 pitoisuutena 0,5 % tai 2 % voi estää ihmisen rekombinantin keratinosyyttikasvutekijän aggregaation; PEG200, 400, 600 ja 1000 voivat stabiloida BSA:ta ja lysotsyymiä.

Polyetyleeniglykoli lääkkeen kantajana

1. Matriisi

Sopivilla PEG-seoksilla (kuten yhtä suuret määrät PEG300:aa ja PEG500:aa) on tietty tahnakonsistenssi, mikä tekee niistä hyvän vesiliukoisuuden ja hyvän lääkeyhteensopivuuden, ja niitä voidaan käyttää voiteiden vesiliukoisena matriisina. Sen etuja ovat: PEG ei aiheuta ihoallergioita, ja se on vakaa eikä huonone. Ihon pinnalle levitetty pehmeä PEG ei vaikuta ihmisen hikoiluun. Koska PEG ei elektrolysoitu, sen pH-arvo voidaan säätää mihin tahansa vaadittuun arvoon ihmisten tarpeiden mukaan.

2. Kiinteät dispersiomateriaalit

Koska PEG:llä on hyvä vesiliukoisuus ja se voidaan liuottaa erilaisiin orgaanisiin liuottimiin, se voi dispergoida tiettyjä lääkkeitä molekyylitilassa, mikä estää lääkkeiden aggregoitumista. Siksi kiinteissä dispersiomateriaaleissa PEG:tä voidaan käyttää vesiliukoisena kantajamateriaalina lääkkeiden liukenemisnopeuden lisäämiseksi. PEG:tä voidaan käyttää myös kantaja-aineena pitkävaikutteisissa kiinteissä dispersioissa. Esimerkiksi sulatusmenetelmää käyttäen lääkeaine liuotetaan sulaan PEG:iin ja lääkeliuos ladataan kovaan kapseliin. Lääkeliuos jähmettyy huoneenlämpötilassa ja lääke vapautuu hitaasti liukenemismekanismin mukaisesti, joten sillä on pitkävaikutteinen vaikutus. Lisäksi erilaiset PEG-pitoisuudet muodostavat myös erilaisia ​​kiinteitä dispersioita.

3. Polymeeriset nanomisellit

Polymeerimisellejä tutkitaan enimmäkseen homopolymeeri- ja kopolymeerimiselleinä. Esimerkiksi polyetyleeniglykolia voidaan käyttää muodostamaan amfifiilisten lohkokopolymeerien hydrofiilinen alue, ja hydrofobisella alueella olevat hydrofobiset materiaalit muodostavat yhdessä PEG:n kanssa erilaisia ​​kaksi- tai kolmilohko-amfifiilisiä polymeerejä, jotka voivat muodostaa erilaisia ​​misellejä ja laajentaa lääkkeen latausaluetta.

Esimerkiksi PCL:n ja polyetyleeniglykolin kopolymeroinnin jälkeen PCL-partikkelien hydrofiilisyyttä voidaan lisätä muodostamaan amfifiilisiä kopolymeerejä, mikä muuttaa polymeerin pallomaisia ​​ominaisuuksia. Amfifiiliseen kopolymeeriin on ladattu lääkkeitä nanomisellien muodostamiseksi. Kopolymeerin hydrofobiset ryhmät parantavat järjestelmän kuormituskykyä öljyliukoisille lääkkeille, kuten paklitakselista, kun taas hydrofiiliset ryhmät parantavat paklitakselin vesiliukoisuutta.

4. Muokatut materiaalit

Kun polyetyleeniglykolia käytetään modifioituna materiaalina, sitä voidaan käyttää lääkkeiden muuntamiseen lääkkeen vaikutuksen ominaisuuksien muuttamiseksi, ja sitä voidaan käyttää myös lääkeaineiden muuntamiseen alkuperäisten kantaja-aineiden suorituskyvyn parantamiseksi. Rakennemuutos PEG:llä voi parantaa seuraavia lääkkeiden ominaisuuksia:

(1) Lisää stabiilisuutta ja vähentää entsyymien hajoamista;

(2) Parantaa farmakokineettisiä ominaisuuksia, kuten pidentää plasman puoliintumisaikaa, vähentää veren lääkeainepitoisuuden enimmäispitoisuutta ja vähentää veren lääkeainepitoisuuden vaihteluita;

(3) Vähentää immunogeenisyyttä ja antigeenisyyttä;

(4) Vähentää myrkyllisyyttä ja parantaa in vivo -aktiivisuutta;

(5) Parantaa lääkkeiden jakautumista kehossa ja tehostaa kohdentamista;

(6) Vähennä lääkityksen tiheyttä ja paranna potilaiden hoitomyöntyvyyttä.

1. Modifioidut proteiinilääkkeet

Polyetyleeniglykolia voidaan modifioida kemiallisesti liittämällä kovalenttisesti proteiineihin. Proteiinin PEG-modifikaatio voi muuttaa proteiinien biokemiallisia ominaisuuksia, mukaan lukien molekyylikokoa, hydrofobisuutta ja varausta, mikä lisää proteiinien vesiliukoisuutta ja stabiilisuutta. Lisäksi se voi myös vähentää proteiinien immunogeenisyyttä, parantaa lääkkeiden tehoa ja turvallisuutta jne. Proteiinien PEG-modifikaatio voidaan suorittaa proteiinien amino-, tioli- tai karboksyyliryhmille.

2. Modifioidut lääkkeen kantajat

Polyetyleeniglykolilla modifioitujen polyamidi-amiini (PAMAM)-metotreksaatti (MTX) -molekyylikompleksien valmistus ja in vitro -lääkkeen vapautumistutkimus. Funktionalisoitu PEG on liitetty PAMAM:n pinnalla olevaan aminoryhmään amidisidoksella. PEGyloidun PAMAM:n hemolyyttinen toksisuus tutkitaan ja PAMAM-PEG/MXT-kompleksit valmistetaan. Kompleksin maksimimäärä määritetään ja kompleksien in vitro -lääkkeen vapautumiskäyttäytyminen eri puskuriliuoksissa ja plasmassa sekä stabiilisuus eri säilytysolosuhteissa tutkitaan. Lopuksi koetulosten mukaan todettiin, että PAMAM:iin verrattuna PAMAM-PEG:n hemolyyttinen toksisuus väheni merkittävästi ja sillä oli tietty pitkävaikutteinen vaikutus, josta odotetaan muodostuvan uusi lääkeannostelun kantajamateriaali.

3. Pienmolekyylisten lääkkeiden muuntaminen

Sen lisäksi, että niitä käytetään muuntelemaan proteiineja, kantajia ja muita makromolekyylisiä aineita, monet orgaaniset pienimolekyyliset lääkkeet käyttävät vähitellen myös PEG-modifikaatioteknologiaa. Esimerkiksi joitain pienimolekyylisiä lääkkeitä modifioidaan polyetyleeniglykolilla. Diklooritionyyliä käytetään kytkentäaineena. Kun pienimolekyylinen lääkeaine on kloroformyloitu, se sitoutuu polyetyleeniglykoliin hajoavalla lipidisidoksella. Tulokset osoittavat, että tämä menetelmä parantaa kohteena olevan modifioidun tuotteen saantoa ja PEG-modifioidun nikotiinihapon vesiliukoisuus paranee.