本发明专利技术涉及含有生物活性的壳多糖低聚物及其除去内毒素且部分脱乙酰化的壳多糖多聚物前体的组合物，还涉及它们在药物组合物，生物材料组合物和医疗设备中的应用以及生产所述低聚物的方法。更具体地，本发明专利技术涉及新型组合物和生产所述组合物的方法。所述组合物含有药用异多聚物和异低聚物的组合物，该组合物含有Ｎ－乙酰葡糖胺和葡糖胺的特异序列，被开发用于优化对于所述组合物治疗活性起着重要作用的化学和结构特性。此外，本发明专利技术提供了使用部分脱乙酰化壳多糖聚合物的脱乙酰化程度来调节用于骨移植应用中的磷酸钙复合物的物理和生物参数的方法。
Compositions of partially acetylated chitosan derivatives
The invention relates to a bioactive chitosan oligomer and composition for removing endotoxin and partially deacetylated chitosan polymer precursor, in addition to their pharmaceutical compositions, composition and application of biomaterials in medical equipment and production method of the oligomer. More specifically, the present invention relates to novel compositions and methods of producing the compositions. The composition of medicinal composition containing the polymer and hetero oligomer, the composition contains a specific sequence of N acetyl glucosamine and glucosamine, was developed for the optimization for the composition of therapeutic activity plays an important role in the chemical and structural characteristics. In addition, the present invention provides methods for regulating the physical and biological parameters of calcium phosphate complexes used in bone graft applications using the degree of deacetylation of partially chitosan polymers.
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】部分脱乙酰化壳多糖衍生物的组合物专利
本专利技术涉及一种从溶液中回收聚合物脱乙酰壳多糖的新颖方法。 本专利技术进一步涉及按本专利技术所述方法生产的含生物活性的壳多糖多聚 物和低聚物的组合物，它们在药物组合物，生物材料组合物和医疗设 备中的应用以及生产所述多聚物和低聚物的方法。专利技术背景脱乙酰壳多糖是一种天然来源的生物聚合物，它来自于可从甲壳 动物外壳获得的壳多糖，但也可以从其他无脊椎动物和真菌获得。经 对壳多糖聚合物的N-乙酰葡糖胺残基脱乙酰化后制得脱乙酰壳多糖，一般情况下采用浓碱水解N-乙酰键制得脱乙酰壳多糖。按照定义，脱 乙酰壳多糖一般被描述为D-葡糖胺(D)和N-乙酰-D-葡糖胺(A)的共聚 物，它在pH大于6.2时(此pH值为游离氨基的等电点)不溶于水，但在 pH小于约6.2时可以溶解。 一般情况下，普通脱乙酰壳多糖共聚物中 70-100%的单体为D-葡糖胺，此种脱乙酰壳多糖可以描述为具有 70-100%的脱乙酰化程度的70-100%脱乙酰化的脱乙酰壳多糖。当脱乙 酰化程度低于约70%时，所述脱乙酰壳多糖聚合物表现出不同的溶解 性质，升高的生物活性和一般而言更高的生物降解性。脱乙酰壳多糖的化学和生物性质直接受脱乙酰化程度(DD)和聚合 程度(DP)的影响，后者即聚合物的链长。在pH小于6.2的溶液中，并 当D-葡糖胺残基的胺基被质子化后，脱乙酰壳多糖为带正电的聚合物。 脱乙酰壳多糖作为胺类，是一种弱碱，可与酸比如羧酸和无机酸反应 形成盐。这些盐大多数为水溶性的。壳多糖的天然形式不溶于水。但 是它可通过碱处理经部分脱乙酰化成为水溶性的。具35-50%DD的部 分脱乙酰化的壳多糖可在宽泛的pH范围下溶解于水。这种部分脱乙酰化的壳多糖形式已被表明具有生物活性，可潜在应用于各个领域，比 如生物医学、制药和美容等。大于60-70%DD的脱乙酰壳多糖制剂的缺点之一是其往往在 pH6.2以上沉淀。这限制了它在需要于中性或高pH下溶解时的应用范 围。在这方面，部分脱乙酰化的壳多糖比具更高DD的脱乙酰壳多糖拥 有更大的优势，这是因为它的溶解度曲线涵盖了更宽泛的pH范围。它 继承了脱乙酰壳多糖的大多数物理化学性质，与普通脱乙酰壳多糖相 比它具有更高的涵水能力，与水接触后可导致快速膨胀。与常规的更 高DD的脱乙酰壳多糖相比，它还具有平衡的疏水/亲水性质。这些性 质代表了其在各种应用领域如生物医学、制药、美容和其他相关行业 中巨大的应用前景。壳多糖和脱乙酰壳多糖的生物活性在文献中己有许多记载，而且 越来越多的证据表明随着DD下降，其生物活性升高。这与其在生理 pH值下改善的溶解性质相一致。脱乙酰壳多糖的纯化通常包括溶出过程，以便将不溶物或杂质从 溶液中去除。随后通过将脱乙酰壳多糖从溶液中沉淀下来进行回收步 骤。可继而冲洗沉淀形式的脱乙酰壳多糖回收物至中性pH值并除盐。 一般对于55%及以上DD的脱乙酰壳多糖，该回收不会出现问题，这 是因为溶液pH值增加到6.2以上后它可以轻易地被沉淀下来。但是对 于部分乙酰化的壳多糖，pH值的调节并不有效，通常需要有机溶剂来 辅助沉淀过程。专利CN1554267报道了使用乙醇来洗涤聚合物，更多 使用溶剂的例子可见于JP10072502，CN1371922等专利。或者，在一种 不太充分的方法中，所述溶液只是过滤并干燥，因此盐将出现在产物 中(JP2022301)。已发现脱乙酰壳多糖可生物互容和可生物降解，这使其成为应用 于生物工程中的生物材料中的组分具有吸引力的选择。生物材料一般定义为用于替代生物体的部分或与活组织密切接触发挥其功能的合成 材料，而脱乙酰壳多糖一般认为是生物材料制剂中适宜的惰性组分或 用作其他物质或组分的基质。有人提出将脱乙酰壳多糖用作药物输送 载体，因为它通过吸收或者通过简单化学反应共价结合于生物活性物 质可以固定大多数的此类活性物质。WO2004/028578公开了 一种用于骨延长中骨形成和骨加固的组 合物，它包括脱乙酰壳多糖，三聚磷酸盐和骨成形蛋白(BMP)。美国专 利2003/0124172进一步公开了一种生产基于脱乙酰壳多糖的膜的方 法，该膜含有可生物降解的聚合物和BMP，用于增强牙植入物或创伤 时的骨整合。例如欧洲专利1435976已经表明源自壳多糖材料的生物活性，此 专利公开了含有N-乙酰-葡糖胺和葡糖胺杂低聚物的壳低聚物 (chitooligomer)的组合物。该组合物具有生物活性，并被建议用作治疗 结缔组织疾病特别是关节炎和骨关节炎的药物的活性成分。在另外一个专利申请中，有人提出人和其他脊椎动物基因组表达 的壳多糖酶样蛋白代表了参与这些壳多糖低聚物生物活性的靶受体， 当结合上壳多糖低聚物时这些壳多糖酶样蛋白诱导信号传导反应。这 些壳多糖酶样蛋白源自大多数活生物体内表达第18家族壳多糖酶的一 族基因。第18家族壳多糖酶的活性侧在这些CLP中得到了很好的保留， 除了大多数这些蛋白因活性侧的关键突变而失去其催化活性。然而， 在人体内，至少两种此类蛋白保持其壳多糖裂解活性，即哺乳动物乙 酸壳多糖酶(AMCase)和壳三糖苷酶。专利技术概述本专利技术的目标在于提供用于治疗用途的高度纯化的部分脱乙酰化 壳多糖的方法和组合物。体外或体内条件下，在用第18家族壳多糖酶 进行广泛水解后，所述部分脱乙酰化聚合组合物将生成具有治疗活性8的壳杂多糖。因此本专利技术提供了两种形式的组合物；基本从有机污染 物如细菌内毒素中纯化而来的聚合组合物，适合移植用的生物材料的 活性成分，和适于全身给药的低聚组合物。这些多聚和低聚组合物在 本说明书中称为"壳生物聚合物(chitobiomers)"，它们含有生物学相关 的特点，这些特点显著不同于普通脱乙酰壳多糖和现有技术下来源于 壳多糖的材料。而且，本专利技术提供的所述低聚组合物代表了整个壳生 物聚合物组合物的治疗活性的优化，其优化包括生物利用度，生物稳 定性和生物活性。这些低聚组合物在本说明书中称为"治疗用壳低聚 糖"(T-ChOS)。所述多聚组合物提供了出色的原位输送体系，借此由 局部巨噬细胞特异表达的内源第18家族壳多糖酶逐渐在原位降解所述 多聚底物，生成有治疗活性的T-ChOS，后者可防止疤痕组织形成并诱 导受伤软骨和骨组织的再生。这涉及通过T-ChOS组合物降低或抑制受 损组织处成纤维细胞的活性，与此同时涉及活化组织特异性软骨和骨 前体细胞。但低聚组合物也可以商业化在体外通过第18家族壳多糖酶 对多聚壳生物聚合物组合物进行广泛水解后生成，提供T-ChOS用于任 何种类的全身输送，比如口服，肌内，皮下或静脉给药，或在移植组 合物中提供局部输送。本专利技术的第一方面，提供了生产部分脱乙酰化的壳多糖杂聚合物 (壳生物聚合物)方法的优化。所述优化包括用于纯化完全溶解并部分脱 乙酰化的壳多糖聚合物的方法，其中所述方法包括步骤a)脱乙酰化后 中和部分脱乙酰化的壳多糖；b)将所述部分脱乙酰化壳多糖溶解于酸性 溶液中；c)通过连续过滤步骤去除未溶解颗粒；d)调节溶液的pH至8 以上；以及e)通过升温和加盐增加所述溶液的离液因子来沉淀已溶的 部分脱乙酰化的壳多糖。所述方法的特征在于沉淀后通过过筛或离心 回收沉淀，其中沉淀的温度超过5CTC。这种优化是通过集中于由第1本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种生产高度纯化和完全可溶的部分脱乙酰化壳多糖聚合物的方法，所述方法包括步骤如下： －脱乙酰化后中和部分脱乙酰化壳多糖 －将部分脱乙酰化壳多糖溶解于酸性溶液中 －通过连续过滤步骤去除未溶解的颗粒 －调节溶液的ｐＨ值至８以上 －通过升温和加盐使完全溶解和纯化的部分脱乙酰化的壳多糖沉淀析出， 其中沉淀后通过过筛或离心来回收和洗涤沉淀物，其中洗涤用水和沉淀物的温度大于５０℃。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：约翰内斯吉斯拉松，乔恩M埃纳尔松，Ng泉豪，斯文巴尔克，
申请(专利权)人：杰尼斯EHF公司，
类型：发明
国别省市：IS[冰岛]
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