Introdução de polietilenoglicol (PEG)

Jun 29, 2023

Síntese de PEG

O PEG pode ser sintetizado através da polimerização aniônica de óxido de etileno e quaisquer iniciadores de hidroxila. O grupo hidroxila pode ser de água ou etilenoglicol ou quaisquer dióis. Eles também podem ser derivados do epoxietano por polimerização por abertura de anel. Normalmente, o processo de polimerização produz uma família de moléculas de PEG com ampla distribuição gaussiana de pesos moleculares. O PEG possui apenas dois grupos funcionais que limitam o escopo para derivatização adicional com outros resíduos ou ligantes de direcionamento. Portanto, PEGs comerciais estão disponíveis com diferentes graus de polimerização e grupos funcionais ativados.

Propriedades PEG

O PEG ganha fama por sua alta flexibilidade estrutural, biocompatibilidade, anfifilicidade, desprovido de quaisquer obstáculos estéricos e alta capacidade de hidratação. O PEG é solúvel em água, etanol e muitos outros solventes orgânicos, como DMF, diclorometano, tolueno, acetonitrila, acrilonitrila, etc. Apresenta pouca toxicidade e pode ser eliminado intacto do corpo pelos rins (para PEGs < 30 kDa) ou pelas fezes (para PEGs > 20 kDa). Fora isso, o PEG também não é irritante e é estável ao calor, ácido e álcali, podendo ser amplamente utilizado em diversas aplicações farmacêuticas.

Os produtos da série PEG têm propriedades diferentes dependendo dos diferentes pesos moleculares (Mw). Do ponto de vista da aparência, o PEG com Mw de 200-700 é normalmente líquido à temperatura ambiente, e aqueles com Mw> 700 mudarão gradualmente de semissólidos para sólidos moles (Mw entre 1000 ~ 2000) e, finalmente, para sólidos cristalinos duros. (Mw > 2000). Por outro lado, à medida que o Mw aumenta, a solubilidade em água, a pressão de vapor, a absorção de água e a solubilidade em solventes orgânicos do PEG diminuirão correspondentemente, enquanto o ponto de congelamento, a densidade relativa, o ponto de inflamação e a viscosidade aumentarão proporcionalmente. A tabela a seguir lista brevemente várias propriedades de produtos de PEG com diferentes Mw.

PEG e derivados de PEG

éster PEG-NHS; PEG-aldeído; PEG-maleimida; PEG-hidrazida; PEG-amina; PEG-alcino; PEG-azida; PEG-vinilsulfona; PEG-tiol.

PEG, um polímero de estrutura de poliéter, é sintetizado por polimerização por abertura de anel de óxido de etileno usando em casos comuns ou geralmente metanol ou água como iniciador. A reação dá produtos com um ou dois grupos hidroxila de cadeia terminal denominados monometoxi-PEG (mPEG-OH) ou diol-PEG (HO-PEG-OH), respectivamente (Fig. 2).

O grupo hidroxila solitário no caso da forma metoxi, ou os dois no caso do PEG diol, pode ser modificado para ser reativo a diferentes grupos químicos por meio de diversas estratégias de ativação. Hoje em dia, vários PEGs ativados estão disponíveis comercialmente. Esses derivados são comumente monofuncionais, tanto em sua estrutura linear quanto ramificada. As estruturas químicas de vários derivados importantes do PEG são mostradas na Figura 2. Esses derivados são conhecidos principalmente pelo seu Mw.

Técnica de PEGuilação

A PEGuilação é definida como a ligação covalente de cadeias de poli(etilenoglicol) (PEG) a substâncias bioativas, como nanopartículas, proteínas, peptídeos ou moléculas não peptídicas. Esta tecnologia surgiu gradualmente com o progresso no campo da biologia e da química de polímeros e foi explorada para melhorar as aplicações farmacêuticas de uma ampla gama de produtos terapêuticos. Hoje em dia, a PEGuilação tornou-se a abordagem líder para superar a maioria dos limites dos produtos biológicos e do número de produtos PEGuilados aprovados pela FDA, como enzimas (adenosina desaminase bovina e urato oxidase), citocinas (interferon-α2a, interferon-α2b), fatores estimuladores de colônias de granulócitos, hormônios (epoetina-β), anticorpos e seus fragmentos e outras moléculas orgânicas (pegvisomant, pegatinib) estão no mercado.

Referências

1.D'souza, AA; Shegokar, R., Polietilenoglicol (PEG): um polímero versátil para aplicações farmacêuticas. Opinião de especialistas sobre entrega de medicamentos 2016, 13 (9), 1257-1275.