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聚乙二醇修饰技术能给药用蛋白带来多方面性能的改善，其在蛋白药物领域正在获得日益广泛的应用。本课题从PEG修饰剂的合成入手，研究了从修饰剂的合成方法，到对特定药物蛋白的修饰一系列问题。
论文的第一部分中，主要研究了几类新型修饰剂的合成，包括针对氨基进行修饰的ω-氨基酸衍生的羧基PEG和针对精氨酸胍基进行修饰的mPEG-乙酰丙酮的合成。并开发了PEG-碘乙酰胺对甲硫氨酸残基的新修饰功能。
首先改进了氨基PEG的合成路线，不仅简化了反应流程，而且避免了昂贵的催化剂的应用，并提高了产率，单批反应氨基PEG的收率不低于90﹪。
其次，本实验以氨基PEG作为起始物，合成了一系列修饰剂，包括：PEG-SSA(PEG-succinimidylsuccinamide)、PEG-MAL(PEG-maleimide)及PEG-IA(PEG-iodoacetamine)。其中PEG-SSA与前人文献中提到的SS-PEG(PEG-succinimidylsuccinate)相比，前者修饰产物中不含不稳定的酯键结构，而代之以酰胺键，这就避免了后者修饰蛋白时容易产生的PEG链脱落或丁二酸的半抗原问题。PEG-MAL是用来针对蛋白中半胱氨酸的自由巯基进行修饰的修饰剂，PEG-IA按文献报道也与PEG-MAL一样是用来对巯基进行修饰的。但本实验开发了PEG-IA对甲硫氨酸的修饰功能，并且通过甲硫氨酸的灭活试验，在对干扰素α-2b的修饰过程中得到了证实。
第三，本研究还利用Williamson法合成了CM-PEG(carboxymethylatedPEG)。使用这种类型的PEG，利用多肽合成的方法合成了CM-PEG的系列ω-氨基酸衍生物，从而获得了一类新的PEG修饰剂。
第四，实验使用单甲氧基PEG为原料，合成了新的针对蛋白质中精氨酸胍基的修饰剂mPEG-乙酰丙酮，为选择性修饰剂家族又增加了新的成员。
最后，初步对以国产PEG为原料合成单端封闭的PEG路径进行了探讨并得出结论：尽管合成得到的产物仍然受到原料纯度的限制，但是这种合成的思路是完全可行的。这对于缓解国内不能自制单甲氧基聚乙二醇原料的状况提供了一条路径。
在研究的第二部分中，首先利用聚乙二醇修饰剂对人重组干扰素α-2b进行了修饰，并以干扰素为模型蛋白探索了修饰反应中多种因素的影响，实验结果表明，修饰反应的pH在修饰反应中起到了重要作用，它在修饰剂的用量、修饰反应所需要的时间、修饰位点的选择性等方面都产生了重要的甚至是决定性的影响。基于对反应产率、产物中单修饰条带含量、以及产物的保留活性的考查，我们确定了最佳修饰条件：以SC-PEG为修饰剂，在pH5.0，干扰素/PEG12000(mg/mg)=1/7，室温反应30min的条件下，得到主要产物为单修饰产物的结果，其活性保留达44﹪，不低于国外水平。
其次，本实验利用SC-PEG(PEG-succinimidylcarbonate)修饰剂首次对重组人B淋巴细胞刺激因子(recombinanthumanBLymphocyteStimulator，rhBLyS)进行了修饰条件与修饰效果的全面研究，在限定的条件下(pH7.0，25mmol/1磷酸盐缓冲液，4℃)，筛选了最佳修饰剂加入量，为1∶2(蛋白质∶修饰剂，mg/mg)。在此条件下进行了大批量修饰，并对修饰产物进行了分离。分离采用弱阴离子交换介质DEAESepharoseFF进行，可以获得纯度较好的单修饰产物。实验对分离所得的单修饰产物进行了一系列研究，包括细胞增殖实验、体外稳定性实验以及小鼠体内循环半衰期实验。通过这些研究可以得知，rhBLyS经单条链的PEG5000修饰后，仍然保留32.5﹪的对B淋巴细胞的增殖活性，同时其37℃贮存时间延长至原蛋白的1.8倍。小鼠体内的循环半衰期实验表明，目标蛋白经修饰后，其体内循环半衰期延长至原蛋白的2.4倍。同时，在实验中也观察到了经PEG修饰后，目标蛋白的免疫原性降低的现象。