解密藥物控制釋放的新技術-胜肽水凝膠與蛋白質藥物的結合

2020-03-11

關鍵字:生技醫藥胜肽合成

解密藥物控制釋放的新技術-胜肽水凝膠與蛋白質藥物的結合

美國國家癌症研究所(US National Cancer Institute)的Schneider實驗室於胜肽科學領域中深耕多年,最著名的開發為設計Beta hairpin胜肽,這些胜肽能自我組裝成胜肽水凝膠(Peptide hydrogels)。這類的材料能形成一種高度均質的纖維狀網絡結構,可廣泛應用於生物醫學,如用於抗菌、組織再生(Tissue regeneration)或藥物輸送(Drug delivery)、藥物緩釋研究。經過特殊設計的胜肽水凝膠能作為一種新的蛋白質輸送策略,改善蛋白質藥物的輸送。

圖 1. 使用胜肽水凝膠與蛋白質藥物結合以控制藥物釋放速率:
① 經修飾的蛋白質可調控藥物釋放速率;② 未經修飾的蛋白質則會快速釋放

在以往,為了維持蛋白質藥物的治療效用,需經常對患者給藥,這會使得治療的成本提高、且降低患者的服藥順從性。但若讓胜肽水凝膠與蛋白質藥物結合,使得蛋白質藥物的結構改變,就能控制藥物的釋放率,達到藥物緩釋的作用,讓藥物在預定的時程才釋放出來,達到治療效果。這種方式能應用於許多不同的蛋白質,包括人類激素α型干擾素(cytokine interferon-α)在內。經研究顯示,利用胜肽水凝膠與蛋白質藥物結合達到藥物緩釋的作用能在in vivo試驗中被證實,使用紅螢光蛋白mRuby3可看出,只需給予一次胜肽水凝膠與蛋白質藥物的複合體,即可讓蛋白質藥物輸送時間延長至三周。

圖 2. Schneider研究團隊使用Liberty Blue系統,讓胜肽研究更有效率

由於合成這些特殊設計的胜肽非常具有挑戰性,先前研究團隊使用傳統的自動化胜肽合成器,用其常規條件需要許多coupling合成步驟,雖然最後有機會獲得良好的產量,但合成一段胜肽序列需要兩天時間,在此過程中亦產生了大量的廢液。Dr. Stephen E. Miller與他的團隊導入了CEM公司的Liberty Blue自動微波胜肽合成儀後,即使是最具挑戰性的胜肽序列,也能在短時間內合成完畢,同時減少溶劑使用量。研究團隊認為,使用新型的胜肽合成儀,能輕易於短時間內建構胜肽資料庫;隨著合成條件的優化,也可以做出更具挑戰性的胜肽水凝膠。

欲了解更多的儀器資訊與實驗細節,歡迎來電洽詢 02-2728-2767或 來信與我們聯繫

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更多關於美國國家癌症研究所Schneider實驗室的研究工作:http://cem.com/en/liberty-blue-customer-highlight-dr.-stephen-e.-miller