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多肽类药

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1 拼音

duō tài lèi yào

2 概述

多肽抗生素从多粘杆菌或产气孢子杆菌的培养液中提取制得。随着生物技术的发展,多肽作为药物在临床上的应用越来越广泛,相应的制剂学研究也日益受到重视。与传统小分子有机药物相比,多肽具有稳定性差,本文从稳定性、缓释系统、非注射途径给药三方面对多肽类药物制剂的研究概况进行介绍。多肽类抗生素具有多肽结构特征,其包括多粘菌素类(多粘菌素B多粘菌素E)、杆菌肽类(杆菌肽、短杆菌肽)和万古霉素

3 作用特点

多肽类抗生素中,不同的抗生素所具有的抗菌作用不同,可分别对抗革兰氏阳性菌、革兰氏阴性菌、绿脓杆菌真菌病毒螺旋体原虫感染,对败血症呼吸道感染、泌尿道感染牛乳腺炎等疾病有较好的治疗作用。小剂量抑菌,大剂量时杀菌。

4 作用机制

此类抗生素首先影响敏感细菌外膜。药物的环形多肽部分的氨基细菌外膜多糖的 2价阳离子结合点产生静电相互作用,使外膜的完整性破坏,药物的脂肪酸部分得以穿透外膜,进而使胞浆膜的渗透性增加,导致胞浆内的磷酸核苷等小分子外逸,引起细胞功能障碍直致死亡。由于革兰氏阳性菌外面有一层厚的细胞壁,阻止药物进入细菌体内,故此类抗生素对其无作用。

多肽类抗生素的作用机理也各不相同,多粘菌素类可改变细菌胞浆膜的功能,而杆菌肽则作用于细胞壁和细胞质。多肽类抗生素的最大优点是细菌不易产生耐药性,但缺点为毒性较大,除对细菌细胞膜损伤外,对动物细胞膜也起作用,主要对肾、神经系统有一定毒性。

5 药理性能

多肽药物制剂的稳定性、控制释放、非注射途径给药,随着生物技术的发展,多肽作为药物在临床上的应用越来越广泛,相应的制剂学研究也日益受到重视。与传统的小分子有机药物相比,多肽具有稳定性差的特点。

多肽的稳定性研究,引起多肽不稳定的原因:

(1)脱酰胺反应 :在脱酰反应中,Asn/Gln 残基水解形成Asp/Glu。非酶催化的脱酰胺反应的进行。在Asn-Gly-结构中的酰胺基团更易水解,位于分子表面的酰胺基团也比分子内部的酰胺基团易水解。

(2)氧化:多肽溶液易氧化的主要原因有两种,一是溶液中有过氧化物污染,二是多肽的自发氧化。在所有的氨基酸残基中,MetCysHis、Trp、Tyr等最易氧化。氧分压、温度和缓冲溶液对氧化也都有影响。

(3)水解:多肽中的肽键易水解断裂。由Asp参与形成的肽键比其它肽键更易断裂,尤其是Asp-Pro和Asp-Gly 肽键。

(4)形成错误的二硫键:二硫键之间或二硫键与巯基之间发生交换可形成错误的二硫键,导致三级结构改变和活性丧失。

(5)消旋: 除Gly外,所有氨基酸残基的α碳原子都是手性的,易在碱催化下发生消旋反应。其中Asp残基最易发生消旋反应。

(6)β-消除:β-消除是指氨基酸残基中β碳原子上基团的消除。Cys、SerThrPhe、Tyr 等残基都可通过β-消除降解。在碱性PH下易发生β-消除,温度和金属离子对其也有影响。

(7)变性吸附、聚集或沉淀:变性一般都与三级结构以及二级结构的破坏有关。在变性状态,多肽往往更易发生化学反应,活性难以恢复。在多肽变性过程中,首先形成中间体。通常中间体的溶解度低,易于聚集,形成聚集体,进而形成肉眼可见的沉淀。

蛋白质的表面吸附是其贮存、使用过程中遇到的另一个令人头痛的问题,如riL-2在进行曲灌注时会吸附在管道表面,造成活性损失。

提高多肽稳定性的途径:

(1)定点突变 :通过基因工程手段替换引起多肽不稳定的残基或引入能增加多肽稳定性的残基,可提高多肽的稳定性。

(2)化学修饰:多肽的化学修饰方法很多,研究最多的是PEG修饰。PEG是一种水溶性高分子化合物,在体内可降解,无毒。PEG与多肽结合后能提高热稳定性,抵抗蛋白酶的降解,降低抗原性,延长体内半衰期。选择合适的修饰方法和控制修饰程度可体质或提高原生物活性。

(3)添加剂 :通过加入添加剂,如糖类、多元醇、明胶、氨基酸和某些盐类,可以提高多肽的稳定性。糖和多元醇在低浓度下迫使更多的水分子围绕在蛋白质周围,因而提高了多肽的稳定性。在冻干过程中,上述物质还可以取代水而与多肽形成氢键来稳定多肽的天然构象,而且还可以提高冻干制品的玻璃化温度。此外表面活性剂SDS、Tween、Pluronic,能防止多肽表面吸附、聚集和沉淀。

(4)冻干:多肽发生的一系列化学反应如脱酰胺、β-消除、水解等都需要水参与,水还可以作为其它反应剂的流动相。另外,水含量降低可使多肽的变性温度升高。因此,冻干可提高多肽的稳定性。

6 未来发展

近年来对多肽的非注射途径给药研究虽取得一些进展,但面临的困难仍很多。几乎所有多肽药物的粘膜传递都需要渗透促进剂,而其种类繁杂,存在的问题是如何降低其剌激作用以及长期使用是否影响上皮完整性。用微粒代替渗透促进剂也许是很有前景的口服给药方法。目前,在克服渗透障和酶障方面虽取得了一些成绩,但尚无突破性进展。另外,多肽的肝清除问题应该受到重视,弄清肝清除机制、结构与清除之间的关系将有助于实现多肽口服给药的梦想。

7 相关出处

新编药物学

8 相关药品

硫酸多粘菌素B硫酸粘菌素

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  • 评论总管
    2020/12/4 1:28:47 | #0
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本页最后修订于 2009年12月29日 星期二 23:35:58 (GMT+08:00)
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