聚乙二醇在医药领域的应用盘点

聚乙二醇 (PEG) 是 是一种pH中性、无毒、高水溶性的直链或支链结构的亲水性聚合物。PEG是迄今为止所有已知聚合物中蛋白质和细胞吸收水平最低的聚合物。由于其无毒和良好的生物相容性，PEG已被FDA批准作为体内注射的聚合物。

药学应用

聚乙二醇在制药领域有着广泛的应用，由于其聚合度不同，聚乙二醇的分子量通常在200-35000之间，化学式为HO(CH2CH2O)nH。在制药中，聚乙二醇主要用作药物溶剂、药物添加剂或赋形剂、增塑剂及造孔剂、药物载体、改性材料及渗透促进剂等。

聚乙二醇（PEG） 作为药物溶剂

1. 注射

不同浓度的PEG200～600水溶液都是良好的溶剂，能提高难溶性药物的溶解度，对水不稳定的药物有稳定作用，因此可以作为注射剂的溶剂。

2. 眼药水

采用PEG400作为溶剂，可以制成吲哚美辛滴眼液，且PEG400处方优于Span80处方。另外，PEG在滴眼液中可作为增稠剂，增加黏度，延长药物在眼内的滞留时间，从而增加药效，减少刺激。

聚乙二醇作为添加剂或赋形剂

1. 共溶剂

聚乙二醇可以与液体添加剂中的水形成助溶剂，提高难溶性药物的溶解度。

2. 粘合剂和润滑剂

PEG4000、PEG6000是片剂中常用的水溶性粘合剂和润滑剂，以聚乙二醇为粘合剂制成的颗粒成型性好，片剂不硬化，适用于水溶性或水不溶性物质的制粒。

3. 稳定剂

例如，在液体剂型的蛋白质药物中加入聚乙二醇，可以改变蛋白质的性质，增加其稳定性。高浓度的PEG常被用作蛋白质的冷冻保护剂和沉淀剂/结晶剂，可以与蛋白质的疏水链相互作用。研究表明，不同分子量的PEG具有不同的效果，例如浓度为0.5%或2%的PEG300可以抑制重组人角质形成细胞生长因子的聚集；PEG200、400、600和1000可以稳定BSA和溶菌酶。

聚乙二醇作为药物载体

1.矩阵

适当的PEG混合物(如等量的PEG300和PEG500)具有一定的糊状稠度，使得它们在水中具有良好的溶解性和良好的药物相容性，可以作为软膏的水溶性基质。其优点是：PEG不会引起皮肤过敏，稳定不变质。柔软的PEG涂抹在皮肤表面不会影响人体出汗。由于PEG不电解，因此其pH值可以调节到任何需要的值，以满足人体的需要。

2. 固体分散材料

由于PEG具有良好的水溶性，能溶于多种有机溶剂，使某些药物以分子状态分散，从而防止药物聚集。因此在固体分散体材料中，PEG可作为水溶性载体材料，提高药物的溶解速度。PEG还可作为缓释固体分散体的载体材料，如采用熔融法，将药物溶解于熔融的PEG中，将药物溶液装入硬胶囊中，药物溶液在室温下凝固，药物按照溶解机理缓慢释放，因此具有缓释作用。此外，不同的PEG含量也会形成不同类型的固体分散体。

3. 聚合物纳米胶束

聚合物胶束研究多为均聚物和共聚物胶束，例如用聚乙二醇构成两亲性嵌段共聚物的亲水区，疏水区中的疏水物质与PEG一起形成各种二嵌段或三嵌段两亲性聚合物，可形成各种胶束，扩大药物负载范围。

例如PCL与聚乙二醇共聚后，可以增加PCL粒子的亲水性，形成两亲性共聚物，改变聚合物的球形性质，用该两亲性共聚物负载药物，形成纳米胶束，共聚物的疏水基团提高了体系对紫杉醇等油溶性药物的负载性能，而亲水基团提高了紫杉醇的水溶性。

4. 改性材料

聚乙二醇作为改性材料，不仅可以用来修饰药物，改变药物作用的性质，还可以用来修饰药物载体，提高原有载体的性能。利用PEG进行结构修饰，可以改善药物的以下性质：

（1）增加稳定性，减少酶的降解；

（2）改善药代动力学性质，如延长血浆半衰期、降低最高血药浓度、减少血药浓度波动等；

（3）降低免疫原性和抗原性；

（4）降低毒性，提高体内活性；

（5）改善药物在体内的分布，增强靶向性；

（6）减少服药频率，提高患者依从性。

1. 修饰蛋白质药物

聚乙二醇可通过共价键合的方式与蛋白质进行化学修饰，蛋白质PEG修饰可改变蛋白质的生化性质，包括分子大小、疏水性、电荷等，从而增加蛋白质的水溶性和稳定性，此外还可降低蛋白质的免疫原性、提高药物疗效和安全性等。蛋白质的PEG修饰可对蛋白质的氨基、巯基或羧基进行。

2. 修饰的药物载体

聚乙二醇修饰的聚酰胺胺（PAMAM）-甲氨蝶呤（MTX）分子复合物的制备及体外药物释放研究。将功能化的PEG通过酰胺键连接到PAMAM表面的氨基上，考察PEG化PAMAM的溶血毒性，制备PAMAM-PEG/MXT复合物，确定最大复合物用量，并考察复合物在不同缓冲溶液和血浆中的体外药物释放行为以及不同储存条件下的稳定性。最后根据实验结果发现，与PAMAM相比，PAMAM-PEG的溶血毒性明显降低，且具有一定的缓释效果，有望成为一种新型的药物递送载体材料。

3. 小分子药物的修饰

除了用于修饰蛋白质、载体等大分子物质外，很多有机小分子药物也逐渐采用PEG修饰技术。例如一些小分子药物用聚乙二醇修饰，以二氯亚砜为偶联剂，将小分子药物氯甲酰化后，以可降解的脂键与聚乙二醇键合。结果表明，此方法提高了目标修饰产物的产率，同时PEG修饰烟酸的水溶性得到改善。