An der Spitze der modernen Arzneimittelentwicklung spielen Polyethylenglykol (PEG)-Derivate eine entscheidende Rolle. Sie wirken wie ein „Tarnmantel“ für Arzneimittelmoleküle und erhöhen so die therapeutische Wirksamkeit und Sicherheit erheblich. Damit stellen sie eine revolutionäre Technologie auf dem Gebiet der pharmazeutischen Chemie dar. 1. Was sind Polyethylenglykol (PEG)-Derivate? Polyethylenglykol (PEG) ist ein lineares, wasserlösliches, hoch biokompatibles Polymer, das durch Polymerisation von Ethylenoxid synthetisiert wird. Es ist ungiftig, nicht immunogen und wurde von der US-amerikanischen FDA als sichere chemische Substanz zur oralen, injizierbaren und topischen Anwendung zugelassen. PEG-Derivate sind chemisch modifizierte PEG-Moleküle, die an einem oder beiden Enden ihrer Molekülketten spezifische reaktive funktionelle Gruppen (z. B. Amino-, Carboxyl-, Maleimid-, N-Hydroxysuccinimidester) tragen. Diese funktionellen Gruppen wirken wie Greifhände und ermöglichen die kovalente Bindung an spezifische Gruppen (z. B. Amino-, Thiolgruppen) auf Proteinen, Peptiden, Antikörpern, niedermolekularen Wirkstoffen und sogar Nanopartikeln (wie Liposomen). Dieser Vorgang wird als „PEGylierung“ bezeichnet. Durch die PEGylierung werden eine oder mehrere PEG-Ketten an das Arzneimittelmolekül gebunden, wodurch dessen physikochemischen Eigenschaften und sein In-vivo-Verhalten grundlegend verändert werden. 2. Anwendungen in der modernen Medizin Als ausgereifte Strategie zur Verabreichung und Verbesserung von Arzneimitteln ist die PEGylierungstechnologie in der modernen Medizin äußerst weit verbreitet und dient vor allem den folgenden Zwecken: Erhöhte Löslichkeit von Medikamenten: Viele hydrophobe Medikamente sind schlecht wasserlöslich, was die Formulierung in injizierbaren Lösungen erschwert. Durch die Anbringung hydrophiler PEG-Ketten kann die Wasserlöslichkeit eines Medikaments deutlich verbessert werden. Halbwertszeit verlängern, Dosierungshäufigkeit reduzieren: ①Erhöhung der Molekülgröße: Durch die Zugabe von PEG-Ketten wird das Molekulargewicht des Arzneimittels erheblich erhöht, wodurch es weniger wahrscheinlich ist, dass es durch die Glomeruli gefiltert wird, was wiederum die renale Clearance verlangsamt. ②Reduziert die Immunerkennung: Die PEG-Kette wirkt wie ein Schutzschild, der die Arzneimitteloberfläche umhüllt, seine antigenen Epitope maskiert und die Wahrscheinlichkeit einer Erkennung und Beseitigung durch das Immunsystem verringert. ③ Enzymatischen Abbau verhindern: Derselbe Abschirmeffekt verringert auch die Geschwindigkeit, mit der das Medikament durch hydrolytische Enzyme wie Proteasen abgebaut wird. Reduzierte Immunogenität und Toxizität: Bei proteinbasierten Arzneimitteln (z. B. Enzymen, Zytokinen) kann die PEGylierung deren heterologe Natur maskieren und so die Wahrscheinlichkeit der Antikörperbildung im Körper verringern und so allergische Reaktionen minimieren. Darüber hinaus können toxische Funktionsgruppen bestimmter Arzneimittel ...
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