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Nov 21, 2023

Introdução de Polietilenoglicol (PEG)

Síntese de PEG PEG pode ser sintetizado via polimerização aniônica de etileno

Síntese de PEG

O PEG pode ser sintetizado via polimerização aniônica de óxido de etileno e quaisquer iniciadores de hidroxila. O grupo hidroxila pode ser de água ou etileno glicol ou quaisquer dióis. Eles também podem ser derivados de epoxietano por polimerização de 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, limitando o escopo para posterior derivatização com outros resíduos ou ligantes de direcionamento. Portanto, PEGs comerciais estão disponíveis com diferentes graus de polimerização e grupos funcionais ativados.

Propriedades PEG

PEG ganha sua fama por causa de sua alta flexibilidade de estrutura, biocompatibilidade, anfifilicidade, desprovida de quaisquer impedimentos estéricos e alta capacidade de hidratação. 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 organismo pelos rins (para PEGs < 30 kDa) ou pelas fezes (para PEGs > 20 kDa). Além disso, o PEG também não é irritante e é estável ao calor, ácido e álcalis, portanto, pode ser amplamente utilizado em várias aplicações farmacêuticas.

Os produtos da série PEG têm propriedades diferentes, dependendo dos diferentes pesos moleculares (Mw). Do ponto de vista da aparência, PEG com Mw de 200-700 são normalmente líquidos à temperatura ambiente, e aqueles com Mw> 700 mudarão gradualmente de semi-sólidos para sólidos macios (Mw entre 1000 ~ 2000) e, finalmente, para sólidos cristalinos duros (PM > 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 de acordo. A tabela a seguir lista brevemente várias propriedades de produtos 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.

O PEG, um polímero de cadeia principal de poliéter, é sintetizado por polimerização de abertura de anel de óxido de etileno usando em casos comuns ou geralmente metanol ou água como iniciador. A reação fornece 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 único grupo hidroxila no caso da forma metoxi, ou os dois no caso do PEG diol, podem ser modificados para serem reativos a diferentes grupos químicos por várias estratégias de ativação. Atualmente, vários PEGs ativados estão disponíveis comercialmente. Esses derivados são comumente monofuncionais, seja em sua estrutura linear ou ramificada. As estruturas químicas de vários derivados chave do PEG são mostradas na Figura 2. Esses derivados são conhecidos principalmente por seu Mw.

Técnica de PEGuilação

A PEGuilação é definida como a ligação covalente de cadeias de poli(etileno glicol) (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 terapêuticas. Atualmente, a PEGuilação tornou-se a principal abordagem para superar a maioria dos limites dos produtos biológicos e do número de produtos PEGilados 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., Polietileno glicol (PEG): um polímero versátil para aplicações farmacêuticas. Opinião Especializada sobre Drug Delivery 2016, 13 (9), 1257-1275.