Перечень областей применения полиэтиленгликоля в медицине

Полиэтиленгликоль (ПЭГ) является рН-нейтральный, нетоксичный, высокорастворимый в воде гидрофильный полимер с линейной или разветвленной структурой цепи. ПЭГ — полимер с самым низким уровнем поглощения белками и клетками среди всех известных на сегодняшний день полимеров. Благодаря своей нетоксичности и хорошей биосовместимости ПЭГ был одобрен Управление по контролю за продуктами и лекарствами (FDA) в качестве полимера для инъекций в виво.

Применение в фармации

Полиэтиленгликоль широко используется в области фармации. Из-за различной степени полимеризации молекулярная масса полиэтиленгликоля обычно составляет от 200 до 35000, а его химическая формула — ХО(CH2CH2O)нГн. В фармации полиэтиленгликоль может в основном использоваться в качестве растворителя лекарственных средств, лекарственной добавки или вспомогательного вещества, пластификатора и порообразователя, носителя лекарственных средств, модифицированного материала и усилителя проникновения и т. д.

Полиэтиленгликоль (ПЭГ)) как растворитель лекарств

1. Инъекция

Водные растворы ПЭГ200-600 различной концентрации являются хорошими растворителями, способными улучшить растворимость плохо растворимых лекарственных препаратов и оказывать стабилизирующее действие на нестабильные в воде лекарственные препараты, поэтому их можно использовать в качестве инъекционных растворителей.

2. Глазные капли

Используя ПЭГ400 в качестве растворителя, можно изготовить глазные капли индометацина, и рецепт ПЭГ400 лучше, чем рецепт Протяженность80. Кроме того, ПЭГ можно использовать в качестве загустителя в глазных каплях для повышения вязкости и продления времени пребывания препарата в глазу, тем самым повышая эффективность и уменьшая раздражение.

Полиэтиленгликоль в качестве добавки или вспомогательного вещества

1. Сорастворитель

Полиэтиленгликоль может образовывать сорастворитель с водой в жидких добавках для улучшения растворимости плохо растворимых лекарственных препаратов.

2. Связующие и смазочные материалы

ПЭГ4000 и ПЭГ6000 являются обычно используемыми водорастворимыми связующими и смазками в таблетках. Гранулы, изготовленные с полиэтиленгликолем в качестве связующего, обладают хорошей формуемостью, и таблетки не затвердевают, что подходит для грануляции водорастворимых или водонерастворимых материалов.

3. Стабилизаторы

Например, полиэтиленгликоль можно добавлять в жидкие лекарственные формы белковых препаратов для изменения свойств белка с целью повышения его стабильности. Высокие концентрации ПЭГ часто используются в качестве криопротекторов и осадителей/кристаллизаторов для белков, и они могут взаимодействовать с гидрофобными цепями белков. Исследования показали, что ПЭГ с разной молекулярной массой оказывают разное действие. Например, ПЭГ300 в концентрации 0,5% или 2% может ингибировать агрегацию рекомбинантного человеческого фактора роста кератиноцитов; ПЭГ200, 400, 600 и 1000 могут стабилизировать БСА и лизоцим.

Полиэтиленгликоль как носитель лекарственных средств

1. Матрица

Соответствующие смеси ПЭГ (например, равные количества ПЭГ300 и ПЭГ500) имеют определенную консистенцию пасты, что делает их хорошо растворимыми в воде и совместимыми с лекарственными средствами, и могут использоваться в качестве водорастворимой матрицы для мазей. Его преимущества: ПЭГ не вызывает кожной аллергии, он стабилен и не портится. Мягкий ПЭГ, нанесенный на поверхность кожи, не влияет на потоотделение человека. Поскольку ПЭГ не электролизуется, его значение рН можно регулировать до любого необходимого значения для удовлетворения потребностей человека.

2. Твердые дисперсионные материалы

Поскольку ПЭГ хорошо растворяется в воде и может растворяться в различных органических растворителях, он может диспергировать определенные лекарственные средства в молекулярном состоянии, тем самым предотвращая агрегацию лекарственных средств. Поэтому в твердых дисперсионных материалах ПЭГ может использоваться в качестве водорастворимого носителя для увеличения скорости растворения лекарственных средств. ПЭГ также может использоваться в качестве носителя для твердых дисперсий с замедленным высвобождением. Например, с помощью метода плавления лекарственное средство растворяется в расплавленном ПЭГ, а лекарственный раствор загружается в твердую капсулу. Лекарственный раствор затвердевает при комнатной температуре, и лекарственное средство медленно высвобождается в соответствии с механизмом растворения, поэтому он имеет эффект замедленного высвобождения. Кроме того, различное содержание ПЭГ также будет образовывать различные типы твердых дисперсий.

3. Полимерные наномицеллы

Полимерные мицеллы в основном изучаются как гомополимерные и сополимерные мицеллы. Например, полиэтиленгликоль может быть использован для формирования гидрофильной области амфифильных блок-сополимеров, а гидрофобные материалы в гидрофобной области вместе с ПЭГ образуют различные диблочные или триблочные амфифильные полимеры, которые могут образовывать различные мицеллы и расширять диапазон загрузки лекарственных средств.

Например, после сополимеризации ПКЛ и полиэтиленгликоля гидрофильность частиц ПКЛ может быть увеличена для образования амфифильных сополимеров, что изменяет свойства полимерной сферизации. Амфифильный сополимер загружается лекарственными средствами для образования наномицелл. Гидрофобные группы сополимера улучшают производительность загрузки системы для маслорастворимых лекарственных средств, таких как паклитаксел, в то время как гидрофильные группы улучшают растворимость паклитаксела в воде.

4. Модифицированные материалы

Когда полиэтиленгликоль используется в качестве модифицированного материала, его можно использовать для модификации лекарств, чтобы изменить свойства действия лекарства, а также его можно использовать для модификации носителей лекарств, чтобы улучшить характеристики исходных носителей. Структурная модификация с использованием ПЭГ может улучшить следующие свойства лекарств:

(1) Повышение стабильности и снижение деградации ферментов;

(2) Улучшение фармакокинетических свойств, таких как продление периода полувыведения из плазмы, снижение максимальной концентрации препарата в крови и уменьшение колебаний концентрации препарата в крови;

(3) Снижение иммуногенности и антигенности;

(4) Снижение токсичности и улучшение активности в виво;

(5) Улучшить распределение лекарственных препаратов в организме и повысить точность воздействия;

(6) Сократите частоту приема лекарств и улучшите соблюдение пациентами режима лечения.

1. Препараты модифицированного белка

Полиэтиленгликоль может быть химически модифицирован путем ковалентного связывания с белками. Модификация белка ПЭГ может изменить биохимические свойства белков, включая молекулярный размер, гидрофобность и заряд, тем самым увеличивая растворимость в воде и стабильность белков. Кроме того, он также может снизить иммуногенность белков, улучшить эффективность и безопасность лекарств и т. д. Модификация белков ПЭГ может быть выполнена на амино, тиоловых или карбоксильных группах белков.

2. Модифицированные носители лекарств

Подготовка и исследование высвобождения препарата в пробирка молекулярных комплексов полиэтиленгликоль-модифицированного полиамида-амина (ПАМАМ)-метотрексата (МТХ). Функционализированный ПЭГ соединен с аминогруппой на поверхности ПАМАМ через амидную связь. Исследована гемолитическая токсичность ПАМАМ, содержащих ПЭГ, и приготовлены комплексы ПАМАМ-ПЭГ/МХТ. Определено максимальное количество комплекса, а также исследовано поведение высвобождения препарата в пробирка из комплексов в различных буферных растворах и плазме и стабильность при различных условиях хранения. Наконец, согласно экспериментальным результатам, было обнаружено, что по сравнению с ПАМАМ гемолитическая токсичность ПАМАМ-ПЭГ была значительно снижена, и он имел определенный эффект замедленного высвобождения, который, как ожидается, станет новым материалом-носителем для доставки лекарств.

3. Модификация низкомолекулярных препаратов

Помимо использования для модификации белков, носителей и других макромолекулярных веществ, многие органические препараты малых молекул также постепенно используют технологию модификации ПЭГ. Например, некоторые препараты малых молекул модифицируются полиэтиленгликолем. Дихлортионил используется в качестве связующего агента. После хлорформилирования препарата малых молекул он связывается с полиэтиленгликолем с помощью разрушаемой липидной связи. Результаты показывают, что этот метод повышает выход целевого модифицированного продукта, а также улучшается растворимость в воде модифицированной ПЭГ никотиновой кислоты.