Metoksipolietilen glikol (MPEG) metoksillanishdan o'tgan bir xil polietilen glikol (Stake) bo'lib, metoksi (-OCH3) yig'ilishlarining Qoziq zarrachasiga kengayishi bilan birga sintetik tsikl. Ushbu o'zgarish polimerning xususiyatlarini o'zgartirib, uni tabiiy erituvchilarda ko'proq eriydi va oqsillar va organik to'qimalar bilan o'zgartirilmagan Stake bilan hamkorlik qilishga kamroq moyil qiladi.
Qoziqlar etilen oksidini qayta ishlash birliklaridan tayyorlangan muhandislik polimerlaridir. Ular turli korxonalarda, jumladan, dori-darmonlar, go'zallik parvarishi mahsulotlari, oziq-ovqat va yig'ishda keng qo'llaniladi, chunki ularning biologik mosligi, suvning to'lov qobiliyati va moslashuvchanligi.
Stakening metoksillanishi metanol yoki metilxloriddan foydalangan holda sintetik javoblar orqali amalga oshirilishi mumkin. Keyingi mPEG polimeri Stakenikiga o'xshash dizaynga ega, ammo metoksi to'plamlari polimer zanjirlarining terminal gidroksil (- Yaxshilik) yopilishlari bilan birlashtirilgan. Metoksillanish darajasi yoki har bir qoziq atomiga metoksi to'plamlari miqdori ma'lum birlashma texnikasi va kerakli xususiyatlarga qarab o'zgarishi mumkin.
mPEG ning asosiy qo'llanilishidan biri bu dori vositalarini tashishda. mPEG biomosligi va past immunogenligi tufayli dori molekulalari, nanopartikullar va boshqa terapevtik vositalar uchun qoplama yoki modifikator sifatida tez-tez ishlatiladi. Rejalarni tinchlantirish uchun mPEG ning kengayishi ularning kuchi, eruvchanligi va farmakokinetik xususiyatlariga ta'sir qilishi mumkin, shu bilan ularning foydali adekvatligini yaxshilaydi va nojo'ya ta'sirlarni kamaytiradi.
Dori vositalarini tashishdan qat'i nazar, mPEG turli ilovalarda foydalanishni kuzatib boradi. Masalan, u emulsiya polimerizatsiyasi jarayonlarida sirt faol modda, kolloid ramkalarda stabilizator va zamonaviy tsikllarda moy sifatida ishlatiladi. Qoplamalar, yopishtiruvchi moddalar va plomba moddalarining barchasi materiallarning sirt xususiyatlarini o'zgartirish qobiliyatidan foydalanadi.
mPEG ning vaqt o'tishi bilan organizmda to'planish potentsialini va uning keng qo'llanilishiga qaramay, uning atrof-muhitga ta'sirini hisobga olish kerak. Yangi polimerlarni yaratish yoki mavjud formulalarga o'zgartirishlar kiritish orqali tadqiqotchilar ushbu tashvishlarni engillashtirish yo'llarini izlashda davom etmoqdalar.
Umuman olganda, metoksipolietilen glikol turli xil ilovalarga ega moslashuvchan polimerdir, ayniqsa dori vositalarini tashish va materialshunoslikda. Uning g'ayrioddiy xususiyatlari uni turli korxonalarda turli buyumlarning ko'rgazmasi va foydaliligini oshirish uchun muhim vositaga aylantiradi.
Metoksipolietilen glikolning kimyoviy tuzilishi qanday?
Metoksipolietilen glikol(mPEG) polietilen glikoldan (PEG) olingan polimer bo'lib, unda PEG zanjirining bir uchidagi vodorod atomlari metoksi guruhlari bilan almashtiriladi. Uning kimyoviy tuzilishi quyidagicha ifodalanishi mumkin:
CH3-(O-CH2-CH2)nO-CH3
Bu erda n etilen glikol takrorlanish sonini bildiradi. Ikkala uchidagi metoksi guruhlari uni dimetil efir bilan tugatilgan PEGga aylantiradi.
Etilen glikolning takrorlanuvchi birliklari suvda va ko'plab organik erituvchilarda eriydigan moslashuvchan, hidrofilik polimer asosini yaratadi. Takrorlashlar soni (n) 3 dan bir necha minggacha bo'lishi mumkin, natijada molekulyar og'irligi 200 dan 40,000 Daltondan yuqori bo'lgan mPEGlar paydo bo'ladi.
mPEG ning ba'zi asosiy tarkibiy xususiyatlariga quyidagilar kiradi:
- Hidrofobik metoksi so'nggi guruhlari va hidrofilik PEG magistraliga ega chiziqli polimer tuzilishi.
- Etilen glikolning takrorlanish soni bilan boshqariladigan molekulyar og'irlik. Yuqori n qiymati yuqori molekulyar og'irlikga teng.
- Suvli va organik muhitda eriydigan amfifil polimer.
- Reaktiv gidroksil so'nggi guruhlar reaktiv bo'lmagan metoksi guruhlarga aylanadi.
- O'zgartirilmagan PEGga nisbatan yaxshilangan harorat va pH barqarorligi.
- Bir nechta molekulyar og'irlik variantlari sozlanishi mumkin bo'lgan xususiyatlarga imkon beradi.
Oddiy metoksi modifikatsiyasi yuqori eruvchanlik, past toksiklik va immunogenlik etishmasligining qulay PEG xususiyatlarini saqlab qolgan holda mPEGni yanada barqaror qiladi.
Metoksipolietilen glikol qanday sintezlanadi?
Metoksipolietilen glikolUilyamson efir sintezi deb ataladigan jarayon orqali polietilen glikoldan (PEG) sintezlanadi. Mana umumiy qadamlar:
1. PEG HO-(CH2-CH2-O)nH hosil qilish uchun etilen oksidi monomerlarini polimerlash orqali hosil bo'ladi.
2. PEG inert sharoitda tetrahidrofuran (THF) kabi quruq erituvchida eritiladi.
3. PEG gidroksil guruhlarini alkoksid ionlariga deprotonlash uchun natriy metall qo'shiladi.
4. Alkoksid guruhlari metilyodid qo'shib, reaktiv gidroksillarni reaktiv bo'lmagan metoksiguruhlarga aylantirish orqali alkillanadi.
5. Reaksiya aralashmasi metoksillangan PEG mahsulotini ajratib olish uchun cho'ktirish va filtrlash orqali tozalanadi.
6. Keyinchalik tozalash hosilni maksimal darajada oshirish uchun qo'shimcha yuvish va quritish bosqichlarini o'z ichiga olishi mumkin.
7. Molekulyar og'irlik boshlang'ich PEG reaktividagi etilen glikol birliklari soni bilan nazorat qilinadi.
Alternativ sintetik yo'llar quyidagilarni o'z ichiga oladi:
- PEG ning metilyodid o'rniga diazometan bilan reaksiyasi.
- Sulfonat ester guruhi bilan PEGni faollashtiruvchi ko'p bosqichli metall katalizlangan reaktsiya.
- Lipaza katalizatorlari yordamida PEG gidroksillarining fermentativ modifikatsiyasi.
Uilyamson efir sintezi PEG gidroksil guruhlarini metoksisga oddiy, tanlab konvertatsiya qilishga imkon beradi. Bu barqarorlikni yaxshilaydi va PEG polimeridagi reaktiv joylarni yo'q qiladi.
Metoksipolietilen glikol qanday qo'llaniladi?
Metoksipolietilen glikol(mPEG) o'zining noyob xususiyatlari tufayli farmatsevtika, biotibbiyot va boshqa sohalarda ko'p qo'llaniladi. Ba'zi ilovalarga quyidagilar kiradi:
PEGilatsiya:mPEG farmatsevtik oqsillar va fermentlarni barqarorligi va aylanish vaqtini yaxshilash uchun o‘zgartirish uchun ishlatiladi. mPEG qoplamasi buzilishning oldini oladi.
Dori vositalari- mPEGlar hidrofobik dori-darmonlarni etkazib berishni yaxshilash uchun nano-miqyosdagi misellar yoki pufakchalarga eritish uchun ishlatilishi mumkin.
Tibbiy asboblar- mPEG bilan yuzalarni qoplash oqsillarni yopishishini va bakteriyalar o'sishini kamaytiradi. Bu implantlar va kateterlarning biomosligini yaxshilaydi.
Kosmetika: mPEG ko'plab losonlar va kremlarda namlikni saqlovchi vosita va erituvchi sifatida ishlaydi. Bu silliq, moslashuvchan xususiyatlarni beradi.
Konservantlar:mPEGlar bakteriyalar, xamirturushlar va mog'orlarning o'sishiga to'sqinlik qilishi mumkin, ular konservant moddalar sifatida ishlaydi.
Moylash materiallari: Zo'r namlash xulq qiladiMetoksipolietilen glikoljellarda moylash qoplamalari yoki qo'shimchalar sifatida foydalidir.
Kimyoviy sintez: Reaktiv bo'lmagan metoksi guruhlari yon mahsulotlarsiz selektiv PEGillanish reaktsiyalariga imkon beradi.
PEG tarkibining molekulyar og'irligi va foizini ma'lum bir dastur uchun kerakli jismoniy xususiyatlarga erishish uchun o'zgartirish mumkin. mPEG faol birikmalarning suvda eruvchanligini, biologik muvofiqligini va ishlashini yaxshilash uchun ko'p qirrali platformani taklif etadi.
Adabiyotlar:
Alconcel, SNS, Baas, AS va Maynard, HD, 2011. FDA tomonidan tasdiqlangan poli (etilen glikol) - oqsil konjugati preparatlari. Polimerlar kimyosi, 2(7), pp.1442-1448.
Xarris, JM va Shaxmat, RB, 2003. Pegilatsiyaning farmatsevtikaga ta'siri. Tabiat sharhlari Dori kashfiyoti, 2(3), pp.214-221.
Joralemon, MJ, O'Reilly, RK, Hawker, CJ va Wooley, KL, 2005. Shell-crosslinked (SCC) nanopartikullari: sintez va ortogonal funksionallashtirish uchun yangi metodologiya. Amerika Kimyo Jamiyati jurnali, 127(48), bet.16892-16899.
Mahou, R. va Wandrey, C., 2012. Alkoksipolietilen glikollar. Kimyoviy sharhlar, 112(4), pp.2351-2390.
Veronese, FM va Pasut, G., 2005. PEGylation, dori vositalarini etkazib berishga muvaffaqiyatli yondashuv. Bugungi kunda giyohvand moddalar topilishi, 10(21), pp.1451-1458.