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重组人生长激素(hGH)被广泛应用于治疗生长激素缺乏症,慢性肾功能不全和特纳氏综合症等疾病。生长激素拮抗剂(GHA)可通过阻止生长激素与其受体(GHR)的结合,治疗生长激素过度分泌引起的肢端肥大症等疾病。由于生长激素和生长激素拮抗剂的半衰期短,必须频繁注射才能达到有效的血药浓度。聚乙二醇(PEG)修饰和人血清白蛋白(HSA)修饰可延长hGH和GHA的半衰期,但同时会显著降低hGH和GHA的体外生物活性。为了解决上述问题,本论文探讨了使用不同链长的PEG定点单修饰GHA的N末端,寻找药代动力学与药效动力学的平衡点。在此基础上,采用刚性苯环连接桥介导PEG形成相对致密的构象,定点单修饰hGH,考察致密构象的PEG对hGH药代动力学和药效学参数的影响。为了进一步提高hGH的药效学参数,本论文将PEG修饰和长链脂肪烷修饰技术结合起来,定点单修饰hGH。本论文分为三个部分。第一部分采用分子量为20kDa和40kDa的PEG定点单修饰GHA的N末端,得到GHA的定点单修饰产物,并探讨了修饰产物的药代动力学与药效学间的平衡点。结果表明：PEG修饰能显著增加GHA的流体力学体积,从而延长了药物的血浆半衰期。高分子量的40kDa的PEG修饰产物虽然表现出较高的药代动力学特征,但屏蔽了GHA分子上的受体结合位点,使GHA的生物活性几乎完全丧失；而20kDa的PEG在延长GHA血浆半衰期的同时,能最大程度地保留GHA的生物活性,因而表现出较高的药效。第二部分采用双功能小分子对-甲酰基苯甲酰胺基己酸N-羟基琥珀酰亚胺酯(SFB)作为连接桥引入苯甲酰胺基,将PEG-NH2定点修饰在hGH的N末端,得到产物(hGH-phenyl-PEG),采用PEG-醛定点修饰hGH,得到产物(hGH-prop-PEG)。结果表明,苯甲酰胺基连接桥为刚性结构,介导PEG形成相对致密的结构,PEG-醛修饰形成相对疏松的PEG结构。由于hGH-phenyl-PEG的流体力学体积、酶原敏感性和免疫原性均低于hGH-prop-PEG,因而hGH-phenyl-PEG的体外活性,药代动力学及药效学性质均优于hGH-prop-PEG。第三部分采用PEG-十六烷定点修饰生长激素N末端,构建了修饰产物hGH-P10-HD和hGH-P3.5-HD,并构建了hGH-P10和hGH-P3.5-HSA作为对照。修饰产物hGH-PEG-HSA中,hGH通过PEG连接桥与HSA是共价连接；修饰产物hGH-PEG-HD中,hGH通过十六烷与HSA的亲和作用进行非共价结合。结果表明：hGH-P3.5-HSA组的药代动力学参数虽然高于hGH-P10-HD和hGH-P3.5-HD组,但是药效学参数要低于hGH-P10-HD和hGH-P3.5-HD组。这是由于hGH-PEG-HD与HSA非共价结合,HSA能够缓慢释放,逐渐恢复hGH的生物学活性,从而进一步提高了hGH的药代动力学和药效学特性。本论文研究结果表明,选择合适的PEG链长,介导PEG生成相对致密的构象以及采用PEG和长链脂肪烷修饰技术相结合的方式能有效提高hGH和GHA的药效学特征。上述研究也适用于其他重组蛋白质药物,是很有应用前景的提高药用蛋白质生物活性的方法。