多数蛋白质类药物、多肽类药物以及化学药物在发挥其作用时，都伴随着一些自身无法克服的问题，如作用周期短、较大的免疫原性以及*副作用。而聚乙二醇中性、无*、具有独特的理化性质和良好的生物相容性，并且是少数被FDA批准可用于体内注射用药的化学物质。因此，将活化的聚乙二醇通过化学方法连接到蛋白质、多肽、小分子药物及脂质体上，即进行药物分子的PEG化，便可有效提高药物分子的生物半衰期并降低其*副作用。

当聚乙二醇偶联到药物分子表面时，便将其优良性质赋予修饰后的药物分子，改变他们在水溶液中的生物分配行为以及溶解度，并在其所修饰的药物分子周围产生屏障，降低药物分子的酶解，避免在肾脏的代谢中被很快消除，并使药物分子被免疫细胞所识别。

因此经过PEG修饰的蛋白质药物与未经修饰的蛋白质药物相比总结优势如下：

(1) 更强的生物活性；

(2) 脂质体对肿瘤有更强的被动靶向作用；

(3) 更长的半衰期

(4) 较低的最大血药浓度；

(5) 血药浓度波动较小；

(6) 较少的酶降解作用；

(7) 较少的免疫原性及抗原性；

(8) 较小的*性；

(9) 更好的溶解性

(10) 用药频率减少；

(11)提高病人的依从性，提高生活质量，降低治疗费用。

经过几十年的研究，已有很多聚乙二醇修饰小分子药物进入临床研究状态。聚乙二醇修饰小分子药物的应用较为广泛，其中最具代表性的是紫杉醇类和喜树碱类。研究较多的还有各类常用的结构较为简单的抗肿瘤药物及较少的几种非抗肿瘤药物。

1.PEG聚乙二醇修饰吉西他滨（Gemcitabine）

方法：以聚乙二醇作为连接臂，将吉西他滨和叶酸偶联起来，以提高药物的靶向性。他们以一端为氨基一端为羧基的聚乙二醇为原料，叶酸的羧基与聚乙二醇的氨基偶联后得到叶酸一聚乙二醇偶联物，该物质与吉西他滨偶联。

结果：该目标物在不同pH值缓冲液及血浆中的稳定良好，且药动学研究表明，偶联物的清除降低，半衰期明显延长，生物利用度明显提高。

 

2.PEG聚乙二醇修饰表柔比星（Epirubicin）

金畔生物研究了表柔比星的聚乙二醇修饰。一氧化氮可以提高表柔比星的活性，将表柔比星和一氧化氮释放因子连接起来以达到增加药效、提高生物利用度的目的。

方法：该实验以一端为羧基、一端为羟基的聚乙二醇为原料。先将聚乙二醇基活化后与表柔比星偶联，然后活化聚乙二醇的羧基端与氨基酸反复多次偶联，最后利用氨基酸暴露的羧基与一氧化氮释放因子偶联得到目标产物。

结果：体内实验表明，其抗肿瘤活性明显高于未修饰的表柔比星。

 

3.PEG聚乙二醇修饰喜树碱

方法：将分子量为3400的聚乙二醇通过各种类型的连接与喜树碱的2位羟基偶联，并考察了其在不同pH值磷酸盐缓冲液中的稳定性。

结果：结果表明偶联物有一定的细胞*作用，但IC值高于游离的喜树碱。但从药代动力学角度，考虑到缓释作用，综合的IC值高于游离喜树碱的。在雄性FISHE小鼠体内实验中，对不同给药时间的小鼠脑组织进行取材，通过免疫组化分析方法，证明了偶联物在大脑中蓄积的浓度远低于游离喜树碱，但可以存在较长时间。表明偶联物在体内可以达到缓释的效果 。

 

4.PEG聚乙二醇修饰PEG-伊立替康 (NKTR-102)

NKTR-102是将4支链的PEG偶联到伊利替康的羟基上，且伊利替康的活性代谢产物是活性抗癌剂SN-38。该偶联物在小鼠血浆中的半衰期为15d，而伊利替康只有4h，相比之下提高明显。

 

5.PEG聚乙二醇修饰纳洛酮 (NKTR-118)

方法：PEG一纳诺酮利用小分子偶联技术，将为分子量为340的支链PEG与纳洛酮偶联，降低了纳洛酮 进入中枢神经系统的能力，延长了半衰期。因此，该药在降低纳洛酮抗阿片类镇痛的能力的同时显著改善阿片类药物导致的便秘现象。NKTR-118是口服的片剂，只须每天给药一次，相比须静脉给药的钠洛酮，减少了给药频率和给药难度，给病人和医生都带来极大的便利。

结果：临床研究表明PEG-纳洛酮克服了纳洛酮半衰期短的缺点