بررسی اصلاح سطحی اینترفرون بتا با استفاده از پلی اتیلن گلایکول فعال شده

پیوند شیمیایی پلی اتیلن گلایکول (peg) با پروتئین های دارویی، مزیت های فراوانی، از جمله: طولانی شدن زمان تصفیه ی دارو از بدن، کاهش سمیت، افزایش پایداری و حلالیت دارو دارد. پگیلاسیون یک پروتئین دارویی با کاهش توانایی سامانه ی ایمنی بدن در شناسایی و تخریب ترکیب پروتئینی مورد نظر، بازده درمانی را افزایش می دهد. برای تشکیل ترکیب پگیله ی یک پروتئین، ابتدا بایستی پلی اتیلن گلایکول (peg) فعال شده و به پروتئین پیوند یابد. متداول ترین شکل پلی اتیلن گلایکول برای اصلاح سطح پروتئین ها، ساختار متوکسیله شده ی آن (mpeg) است. این ترکیب تنها یک گروه هیدروکسیل دارد و در نتیجه از ایجاد اتصالات عرضی بین ملکول های پروتئین جلوگیری می کند. نسل دوم mpeg ها با وزن های ملکولی بالاتر، توانایی سامانه ی ایمنی را در دفع پروتئین دارویی بسیار کاهش می دهد. اینترفرون ها خانواده ای از سایتوکین ها هستند که در برابر تحریک عوامل زیستی و شیمیایی از خود اثرات ضد ویروسی نشان داده و نقش ممانعت کننده از رشد و تنظیم سامانه ی ایمنی را بر عهده دارند. از میان خانواده ی اینترفرون ها، اینترفرون بتا برای درمان بالینی بیماری ms مورد استفاده قرار می گیرد. مانند اکثر ملکول های زیستی، اینترفرون بتا مشکلاتی را از قبیل ماندگاری کوتاه و شناسایی سریع توسط سامانه ی ایمنی در بدن، دارد. پگیلاسیون این پروتئین دارویی یک روش معمول برای افزایش زمان ماندگاری دارو در بدن است. در این پژوهش، نخست mpeg خطی با وزن های ملکولی 5 و 20 کیلو دالتون با فعال کننده ی سوکسینیمیدیل پروپیونیک اسید (spa) فعال شد. سپس اینترفرون بتا با این پلیمر ها و پلیمر تجاری و فعال شده ی mpeg-spa شاخه ای با وزن ملکولی 40 کیلو دالتون پگیله شد. درستی انجام پگیلاسیون با استفاده از آزمون های الکتروفورز، ناین هیدرین و hplc تایید گردید. طراحی آزمایش های پگیلاسیون با در نظر گرفتن متغیر های وزن ملکولی، ph و غلظت واکنش دهنده ها انجام شد. نتایج دو پلیمر خطی 5 و 20 کیلو دالتون با استفاده از نرم افزار آماری design-expert و با روش فاکتوریل کامل آنالیز شده و فاکتور های تاثیر گذار مشخص شدند. سپس با روش تاگوچی و در نظر گرفتن فاکتور های مهم برای پیدا کردن نقطه ی بهینه، آنالیز صورت گرفت. نقطه ی بهینه ی واکنش پگیلاسیون برای پلیمر خطی با وزن ملکولی 20 کیلو دالتون در شرایط 8ph= و نسبت مولی پروتئین به پلیمر 1:40 به دست آمد. درصد اصلاح پروتئین در این حالت با استفاده از بررسی ناین هیدرین و hplc به ترتیب، 8/46% و 5/45% بود. پس از انجام واکنش ها در شرایط مختلف، بهترین نتیجه برای پلیمر شاخه ای با وزن ملکولی 40 کیلو دالتون در شرایط 8ph= و نسبت مولی پروتئین به پلیمر 1:40 حاصل شد. درصد اصلاح پروتئین در این حالت با استفاده از بررسی ناین هیدرین و hplc به ترتیب، 7/47% و 5/46% به دست آمد. بررسی فعالیت زیستی پروتئین نشان داد که پروتئین پگیله شده تا حدود80% فعالیت زیستی خود را حفظ کرده است.