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胰岛素是治疗糖尿病的一种最有效药物,但是其半衰期短的缺点限制了它的应用。通过化学修饰可以延长胰岛素的半衰期、改变胰岛素的酶学性质等。本文对胰岛素进行了聚乙二醇修饰,探讨了温度、反应时间、反应物配比等工艺条件对胰岛素修饰率的影响,并对胰岛素修饰前后的二级结构做了对比评价。
选择3种不同的聚乙二醇衍生物修饰胰岛素,并对其修饰产物进行表征对比。在反应时间为6h、单甲氧基聚乙二醇衍生物与胰岛素的摩尔比为4:1、反应体系pH为4.2时,单甲氧基聚乙二醇-丙醛修饰的胰岛素产物中单修饰胰岛素占52.8%,双修饰胰岛素占32.1%;单甲氧基聚乙二醇-丁醛修饰时,单修饰胰岛素产物占71.7%,双修饰胰岛素仅占6.8%;单甲氧基聚乙二醇-琥珀酰亚胺碳酸酯修饰时,未修饰胰岛素占71.8%,而修饰胰岛素产物仅占28.2%。结果显示,单甲氧基聚乙二醇-丁醛对胰岛素的修饰效果最佳。
以单甲氧基聚乙二醇-丁醛作为修饰剂,详细考察了反应时间、单甲氧基聚乙二醇-丁醛与胰岛素的摩尔比和反应体系pH值对单修饰胰岛素产率的影响,结果发现当反应时间为6h、单甲氧基聚乙二醇-丁醛与胰岛素的摩尔比为4:1、反应体系pH为4.2时,所得聚乙二醇单修饰胰岛素的产率最高。此时,单修饰胰岛素产物占71.7%,双修饰胰岛素产物占6.8%。利用液相色谱对反应产物进行了分离提纯,提纯后的单修饰胰岛素纯度可达98%以上。
对胰岛素修饰前后的空间结构进行检测,以考察胰岛素修饰前后生物活性的变化。结果表明,修饰胰岛素产物的空间结构与胰岛素的空间结构基本相同,且其二级结构的含量在修饰前后无明显变化,可以认为聚乙二醇单修饰胰岛素保持了其原有的生物活性。