Methoxypolyethylene glycol (MPEG) huwa tip ta 'polyethylene glycol (Stake) li għadda minn methoxylation, ċiklu sintetiku inkluż l-espansjoni tal-methoxy (-OCH3) laqgħat għall-partiċelli Stake. Din l-alterazzjoni timmodifika l-proprjetajiet tal-polimeru, u tagħmilha aktar solubbli f'solventi naturali u inqas inklinata għal koperazzjonijiet ma 'proteini u tessuti organiċi b'kuntrast ma' Stake mhux modifikat.
L-ishma huma polimeri ta' inġinerija magħmula minn unitajiet ta' rehashing ta' ossidu ta' l-etilene. Huma użati b'mod wiesa 'f'intrapriżi differenti, inklużi drogi, prodotti għall-kura tas-sbuħija, ikel, u assemblaġġ, minħabba l-bijokompatibilità, is-solvenza tal-ilma u l-adattabilità tagħhom.
Il-metossilazzjoni ta' Stake tista' titwettaq permezz ta' reazzjonijiet sintetiċi li jużaw metanol jew klorur tal-metil. Il-polimeru mPEG sussegwenti għandu disinn bħal dak ta 'Stake madankollu b'għenieqed metossidi magħqudin mal-għeluq terminali tal-hydroxyl (- Goodness) tal-ktajjen tal-polimeru. Il-livell ta 'metossilazzjoni, jew il-kwantità ta' għenieqed methoxy għal kull atomu Stake, jista 'jvarja skont it-teknika tal-unjoni partikolari u l-proprjetajiet mixtieqa.
Wieħed mill-użi essenzjali tal-mPEG huwa fl-oqfsa tal-ġarr tad-droga. mPEG spiss jintuża bħala kisi jew modifikatur għal molekuli tad-droga, nanopartiċelli, u aġenti terapewtiċi oħra minħabba l-bijokompatibilità u l-immunoġeniċità baxxa tiegħu. L-espansjoni ta 'mPEG biex pjanijiet ta' trankwillità tista 'taħdem fuq is-saħħa, id-dissolvibbiltà u l-proprjetajiet farmakokinetiċi tagħhom, b'dan il-mod ittejjeb l-adegwatezza utli tagħhom u tnaqqas l-impatti ħżiena.
Minkejja l-ġarr tad-droga, mPEG isegwi l-użu f'applikazzjonijiet differenti. Per eżempju, huwa utilizzat bħala surfactant fi proċessi ta 'polimerizzazzjoni ta' emulsjoni, stabilizzatur f'oqfsa kollojdali, u żejt f'ċikli moderni. Il-kisi, l-adeżivi u s-siġillanti kollha jibbenefikaw mill-abbiltà tiegħu li jbiddel il-proprjetajiet tal-wiċċ tal-materjali.
Il-potenzjal tal-mPEG għall-akkumulazzjoni fil-ġisem maż-żmien u l-impatt tiegħu fuq l-ambjent għandhom jitqiesu minkejja l-użu mifrux tiegħu. Permezz tal-ħolqien ta 'polimeri ġodda jew modifiki għal formulazzjonijiet eżistenti, ir-riċerkaturi jkomplu jfittxu modi biex itaffu dan l-inkwiet.
B'mod ġenerali, methoxypolyethylene glycol huwa polimeru flessibbli b'applikazzjonijiet differenti, speċjalment fil-ġarr tad-droga u fix-xjenza tal-materjali. Il-proprjetajiet straordinarji tiegħu jagħmluha strument sinifikanti għall-aġġornament tal-wirja u l-utilità ta 'oġġetti differenti f'diversi intrapriżi.
X'inhi l-istruttura kimika tal-methoxypolyethylene glycol?
Methoxypolyethylene glycol(mPEG) huwa polimeru derivat mill-polyethylene glycol (PEG) fejn l-atomi tal-idroġenu fuq tarf wieħed tal-katina PEG huma sostitwiti bi gruppi metossidi. L-istruttura kimika tagħha tista 'tiġi rappreżentata bħala:
CH3-(O-CH2-CH2)nO-CH3
Fejn n jirrappreżenta n-numru ta' ripetizzjonijiet tal-ethylene glycol. Il-gruppi metossidi fuq iż-żewġt itruf jagħmluha PEG terminat bl-etere dimetiliku.
L-unitajiet ta 'repetizzjoni tal-ethylene glycol joħolqu sinsla tal-polimeru idrofilika flessibbli li tinħall fl-ilma u f'ħafna solventi organiċi. In-numru ta 'repetizzjonijiet (n) jista' jvarja minn 3 sa diversi eluf, li jirriżulta f'mPEGs b'piżijiet molekulari minn 200 għal aktar minn 40,000 Daltons.
Xi karatteristiċi strutturali ewlenin tal-mPEG jinkludu:
- Struttura tal-polimer lineari b'gruppi tat-tarf metossidi idrofobiċi u sinsla idrofilika tal-PEG.
- Piż molekulari ikkontrollat bin-numru ta' ripetizzjonijiet ta' ethylene glycol. Valur n ogħla huwa ugwali għal piż molekulari ogħla.
- Polimeru anfifiliku li jinħall kemm f'medja milwiema kif ukoll f'mezzi organiċi.
- Il-gruppi tat-tarf tal-hydroxyl reattivi huma kkonvertiti fi gruppi metossidi mhux reattivi.
- Temperatura mtejba u stabbiltà tal-pH kontra PEG mhux modifikat.
- Għażliet ta 'piż molekulari multipli jippermettu proprjetajiet customizeable.
Il-modifika metossi sempliċi tagħmel mPEG aktar stabbli filwaqt li żżomm il-proprjetajiet favorevoli tal-PEG ta 'solubilità għolja, tossiċità baxxa, u nuqqas ta' immunoġeniċità.
Kif jiġi sintetizzat il-methoxypolyethylene glycol?
Methoxypolyethylene glycolhuwa sintetizzat minn polyethylene glycol (PEG) permezz ta 'proċess imsejjaħ Williamson ether synthesis. Hawn huma l-passi ġenerali:
1. PEG huwa prodott permezz ta 'polimerizzazzjoni ta' monomeri ta 'l-ossidu ta' l-etilene biex jiffurmaw HO-(CH2-CH2-O)nH.
2. PEG jinħall f'solvent niexef bħal tetrahydrofuran (THF) taħt kundizzjonijiet inerti.
3. Il-metall tas-sodju huwa miżjud biex jiddeprotona l-gruppi ta 'hydroxyl PEG fi joni alkoxide.
4. Il-gruppi alkoxide huma alkylated billi żżid methyl iodide, jikkonvertu l-hydroxyls reattivi fi gruppi metossidi mhux reattivi.
5. It-taħlita ta 'reazzjoni hija ppurifikata permezz ta' preċipitazzjoni u filtrazzjoni biex tiżola l-prodott PEG metossilat.
6. Purifikazzjoni ulterjuri tista 'tinvolvi passi addizzjonali ta' ħasil u tnixxif biex timmassimizza r-rendiment.
7. Il-piż molekulari huwa kkontrollat min-numru ta 'unitajiet ta' ethylene glycol fir-Reactant PEG tal-bidu.
Rotot sintetiċi alternattivi jinkludu:
- Reazzjoni ta 'PEG ma diazomethane minflok jodur tal-metil.
- Reazzjoni katalizzata b'ħafna stadji tal-metall li tattiva l-PEG bi grupp ester tas-sulfonat.
- Modifikazzjoni enżimatika ta' PEG hydroxyls bl-użu ta' katalizzaturi tal-lipase.
Is-sinteżi ta 'l-etere ta' Williamson tippermetti konverżjoni sempliċi u selettiva tal-gruppi ta 'hydroxyl PEG għal methoxys. Dan itejjeb l-istabbiltà u jelimina siti reattivi fuq il-polimeru PEG.
X'inhuma l-applikazzjonijiet tal-methoxypolyethylene glycol?
Methoxypolyethylene glycol(mPEG) għandu ħafna użi madwar industriji farmaċewtiċi, bijomediċi u oħrajn minħabba t-taħlita unika ta 'proprjetajiet tiegħu. Xi applikazzjonijiet jinkludu:
PEGilazzjoni:mPEG jintuża biex jimmodifika proteini u enzimi farmaċewtiċi biex itejbu l-istabbiltà u l-ħin taċ-ċirkolazzjoni tagħhom. Il-kisi mPEG jipprevjeni d-degradazzjoni.
Vetturi għall-kunsinna tad-droga- L-mPEGs jistgħu jintużaw biex jissolvew drogi idrofobiċi f'micelles jew vesicles fuq skala nanoskala għal konsenja mtejba.
Apparat mediku- Il-kisi tal-uċuħ b'mPEG jimminimizza l-adeżjoni tal-proteini u t-tkabbir tal-batterja. Dan itejjeb il-bijokompatibilità ta 'impjanti u kateteri.
Kożmetiċi: mPEG jaġixxi bħala aġent li jżomm l-umdità u solubilizzatur f'ħafna lozjonijiet u kremi. Jipprovdi proprjetajiet bla xkiel u flessibbli.
Preservattivi:mPEGs jistgħu jinibixxu t-tkabbir ta 'batterji, ħmira, u forom biex jiffunzjonaw bħala ingredjenti preservattivi.
Lubrikanti: Imġieba eċċellenti tixrib jagħmelMethoxypolyethylene glycolutli bħala kisjiet lubrikanti jew addittivi fil-ġels.
Sintesi kimika:Il-gruppi methoxy mhux reattivi jippermettu reazzjonijiet selettivi ta 'PEGylation mingħajr prodotti sekondarji.
Kemm il-piż molekulari kif ukoll il-perċentwal tal-kontenut tal-PEG jistgħu jiġu varjati biex jinkisbu l-proprjetajiet fiżiċi mixtieqa għal applikazzjoni partikolari. mPEG joffri pjattaforma versatili għat-titjib tas-solubilità fl-ilma, il-bijokompatibilità, u l-prestazzjoni ta 'komposti attivi.
Referenzi:
Alconcel, SNS, Baas, AS u Maynard, HD, 2011. Drogi konjugati tal-proteini tal-poli (ethylene glycol) approvati mill-FDA. Kimika tal-Polimeri, 2(7), pp.1442-1448.
Harris, JM u Chess, RB, 2003. Effett tal-pegilazzjoni fuq il-farmaċewtiċi. Reviżjonijiet tan-Natura L-iskoperta tad-droga, 2(3), pp.214-221.
Joralemon, MJ, O'Reilly, RK, Hawker, CJ u Wooley, KL, 2005. Nanopartiċelli crosslinked (SCC) tal-qoxra: Metodoloġija ġdida għas-sinteżi u l-funzjonalizzazzjoni ortogonali. Ġurnal tas-Soċjetà Kimika Amerikana, 127(48), pp.16892-16899.
Mahou, R. u Wandrey, C., 2012. Alkoxypolyethylene glycols. Reviżjonijiet kimiċi, 112(4), pp.2351-2390.
Veronese, FM u Pasut, G., 2005. PEGylation, approċċ ta 'suċċess għall-kunsinna tad-droga. L-iskoperta tad-droga illum, 10(21), pp.1451-1458.