CN1110681A - 一种新型的蛋白质及多肽巯基聚乙二醇(peg)化试剂 - Google Patents
一种新型的蛋白质及多肽巯基聚乙二醇(peg)化试剂 Download PDFInfo
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Abstract
本发明为一种新型的蛋白质及多肽巯基PEG
化试剂，N-马来酰亚胺氨基正己酸-mPEG酯，用于
改造蛋白质及多肽的溶解性，稳定性和免疫原性等。
随着生物医学及基因工程技术的发展，大量的药用
PEG化蛋白、多肽等的制备和生产，本发明提供的
PEG代试剂，方法简便，成本低，具有广阔的应用前
景。
Description
近年来，聚乙二醇（PEG）被广泛用于对天然蛋白或重组蛋白的化学修饰，以期改造蛋白的溶解性，稳定性和免疫原性等。双功能试剂N-马来酰亚胺基正己基酸邻硝基对磺酸基苯酯（Mal-sac-NHSA）常用来连接蛋白或多肽与PEG-NH2[Aldwin lois，Danute E.Nitecki：Analytical Biochem.1987 164，494.Robert J.Goodson，NandiniV.Katre：Bio/Technology 1990，8，343]。
使用符号说明：
PEG
聚乙二醇，长链高分子聚合物。
mPEG-OH PEG一端已甲基化，另一端是羟基。
mPEG-NH2PEG一端已甲基化，另一端是氨基。
本发明中称PEG化，是指mPEG化。
DCC 二环己基碳二亚胺。
DMAP 二甲氨基吡啶。
现有技术是这样的：
上述试剂制备以及由PEG合成PEG-NH2等步骤繁杂，条件苛刻[Manfred Mutter：Tetrahedron Letters 1987，31，2839。A.F.Buchmann，et al：Makromolekular Chemie，1981，182（4-6），1379。Michele Leonard et al：Makromolekular.Chemie 1988，189，1809。Norbert Dereu：Synthetic Communitions 1991，21（1），85。Ruth King：J.Chem.Soe，1921，119，2105]。
本发明设计的一条路线，可方便地合成另一种新的蛋白巯基PEG化试剂，步骤如下：
本发明的特点是合成的N-马来酰至胺基正己酸直接与mPEG-OH缩合反应，从而避开了HNSA及mPEG-NH2的合成，使步骤大为简化，反应条件温和，且产率高，产物纯化方便，大大降低了生产成本。将本发明合成的PEG化试剂用于牛血清白蛋白（BSA）及基因重组γ-干扰素（rIFN-γ）的反应的结果表明，该试剂的活性高，选择性强，可广泛用于蛋白、多肽的巯基PEG化修饰，尤其是用于定点修饰。随着生物医学及基因工程技术的发展和深入，大量的药用PEG化蛋白、多肽的制备和生产，本发明的巯基PEG化试剂具有很好的应用价值。
本发明的具体步骤在下述实施例中详细描述：
附图说明：
图1.Mal-Sac-PEG紫外吸收。
图2.PEG-BSA的SDS-PAGE电泳图。
M.标准分子量蛋白
1.BSA对照样品
2.3.低修饰PEG-BSA混合样品。
4.高修饰PEG-BSA混合样品。
图3.PEG-IFN-γ的SDS-PAGE电泳图。
M.标准分子量蛋白
1.97CyS-IFN-γ包涵体。
2.修饰PEG-97CyS-IFN-γ样品。
3.131CyS-IFN-γ包涵体。
4.修饰PEG-131CyS-IFN-γ样品。
5.修饰PEG-97CyS-IFN-γ样品[含二巯基苏糖醇（DTT）30毫克分子]。
实施例1.N-马来酰亚胺基正己酸的制备
马来酸酐10克（0.1克分子）和氨基正己酸13.1克（0.1克分子）在100ml醋酸中，室温下回流4小时，补加200ml醋酸，用水分离器分去水份，继续回流过夜。然后真空抽去醋酸，油状物用15ml氯仿溶解，过滤，浓缩，上硅胶柱层分离（以氯仿∶醋酸＝95∶5液平衡），得N-马来酰亚胺氨基正己酸10克。
实施例2.N-马来酰亚胺氨基正己酸-mPEG酯的制备
取1克马来酰亚胺氨基正己酸和5克mPEG-OH（分子量5000）0.001克分子缩合;以二氯甲烷作溶剂，在二甲氨基吡啶（DMAP）与DCCI存在下，温度-20-10℃，反应4小时或过夜。混合物经乙醚沉淀，乙醇重结晶，再经Sephadex G-25柱进一步纯化，可得纯品冻干粉5克，置-20℃保存。
实施例3.N-马来酰亚胺氨基正己酸-mPEG酯的鉴定
产物鉴定：
产品经紫外光谱（图1）扫描分析，符合结构式。根据其数据定量计算，PEG活性产率可达90%以上，产物溶于水及二氯甲烷，-20℃保存2个月，活性稳定。
实施例4.N-马来酰亚胺氨基正己酸-mPEG酯的应用
牛血清白蛋白（BSA）经DTT处理后，与新合成的试剂在pH6.0，室温下反应。产物的SDS-PAGE电泳图谱（图2）表明，有一条或多条修饰带。
另外，通过基因突变方法，在r-IFN中引入一个半胱氨酸，用上述方法修饰，可得50%-80%率的修饰产物IPEG-IFN-γ（数据见图3）。
Claims (3)
1、一种新型的蛋白质及多肽巯基的聚乙二醇(PEG)化试剂，其特征在于：
a.由N-马来酰亚胺基正己酸与聚乙二醇(mPEG-OH)的羟基直接缩合成N-马来酰亚胺基正己酸-mPEG酯，结构式：
b.缩合反应的温度为-20-10℃；
c.二甲氨基吡啶(DMAP)为催化剂；DCC为缩合剂。
2、根据权利要求1a所述合成的N-马来酰亚胺基正己酸-mPEG酯，其特征在于它能直接使用于蛋白质、多肽、氨基酸巯基的PEG化，并包括用于含巯基的其它化合物的PEG化。
3、根据权利要求1a所述的使用的聚乙二醇（mPEG-OH），它的分子量为2000-20000。
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