软骨素用于医学制造技术

软骨素是哺乳动物和其他活生物中硫酸软骨素合成的代谢中间物，具有不同于硫酸软骨素的生物学特性，可以有利地用于药物、营养制品、药用化妆品和医疗器械领域中的应用。软骨素具有生物刺激、抗炎和抗微生物活性，可以用于骨关节炎、眼障碍、间质性膀胱炎、肺障碍、一般炎性障碍、肿瘤学障碍的治疗，腹膜透析、组织生物复活和创伤修复，作为皮肤填充剂，及作为生物可吸收的支架。

【技术实现步骤摘要】
软骨素用于医学本申请为2013年5月22日提交的，专利技术名称为“软骨素用于医学”的PCT申请PCT/EP2013/060501的分案申请，原母案申请的中国专利申请号是201380026403.7。本专利技术涉及包含非硫酸化软骨素作为活性成分的药物组合物、营养制品组合物和药用化妆品组合物或医疗器械。
技术介绍
软骨素(硫酸软骨素的代谢前体)是由N-乙酰-D-半乳糖胺β1:4和D-葡糖醛酸盐(D-glucuronate)β1:3的交替残基形成的天然线性多糖。在脊椎动物中，软骨素在N-乙酰-D-半乳糖胺的4或6个羟基及在一些情况下在葡糖醛酸(glucuronicacid)的2或3个羟基处区域选择性硫酸化(Sugahara等,J.Biol.Chem.,1996,271:26745-54)。软骨素的分子量及硫酸化的程度和位点取决于物种、年龄和组织类型(Kuettner等,编辑,在Articularcartilageandosteoarthritis,NY,RavenPress,1992中；Volpi编辑,在Chondroitinsulfate:structure,roleandpharmacologicalactivity,S.Diego,CaliforniaAcademicPress-ElsevierInc,2006中)。硫酸软骨素(其代表多种家族的蛋白聚糖(GAG)的多糖部分)通过四糖GlcA-Gal-Gal-Xyl与核心蛋白质的丝氨酸残基成键。对于大多数膜蛋白，GAG的核心蛋白质的生物合成始于胞质溶胶中，然后多肽易位至内质网。四糖合成始于内质网的网眼中，并在高尔基体中完成，其中硫酸软骨素的聚合/硫酸化开始。聚合由于与膜结合的多酶系统的协调、高度有组织的作用而发生，其中GalNAc转移酶和GlcA转移酶在新生蛋白聚糖的非还原端交替加入两种糖，导致形成约70kDa的软骨素链。聚合物的硫酸化发生在高尔基体中；具体而言，6-位中的硫酸化发生在高尔基体的内侧/反面区域，而4-位中的硫酸化发生在反面区域。使用微粒体制剂的研究(Sugumaran和Silbert,J.Biol.Chem.1990年10月25日,265(30):18284-8)已证明，硫酸化过程在软骨素聚合过程开始后仅30秒就已开始；在硫酸化过程中，硫酸酯基(sulphate)的供体底物是PAPS(3’-磷酸腺苷-5’-磷酸硫酸)，其形成由ATP硫酸化酶(sulphurylase)和APS激酶催化。糖和硫酸盐(sulphate)的活化反应发生在胞质溶胶中；然后活化形式转运至内质网和高尔基体，它们在其中用于硫酸软骨素的合成。胞外基质中的GAG呈现非常伸展的构象，形成吸引阳离子和水的多孔凝胶。这样，GAG使组织水化和膨胀，使得基质适于经受更强的压力。硫酸软骨素不仅存在于脊椎动物中，还存在于斑马鱼、线虫和昆虫中。一些细菌也产生与软骨素相关的聚合物作为其荚膜的成分。与脊椎动物不同，这些多糖不作为蛋白聚糖存在且不硫酸化，而是与细菌表面的脂质成分结合或释放入培养基(Whitfield,Ann.Rev.Biochem.2006,75:39-68；DeAngelis,Glycobiol,12:9R-16R)。通过从多种动物来源(如猪软骨、鲨鱼鳍和硬骨鱼软骨)提取而获得的硫酸软骨素用作营养制品，及作为软骨保护(chondroprotective)和抗风湿药物用于治疗膝盖的胫腓骨关节炎和关节软骨的骨关节炎((KuettnerKE等,编辑,在Articularcartilageandosteoarthritis,NY,RavenPress,1992中；SimànekV等,2005,149:51-56；GoerresGW等,J.ClinicalDensitometry2005,8:484-487；AltmanRD等,OsteoArthritisandCartilage2005,13:13-19；ChanPS等,OsteoArthritisandCartilage2005,13:387-394；ChouMM等,Exp.Biol.Med.2005,230:255-262；CleggDO等,NewEnglandJ.ofMedicine,2006,23:795-808；Roman-Blas等,OsteoArthritisandCartilage,2006,14:839-848；MaheuE等,OsteoArthritisandCartilage,2006,14:303-322；FotinìN等,Biomed.Chromatogr.2006,20:539-550；LagnaouiR等,Thérapie2006,61:341-346；VolpiN编辑,在Chondroitinsulfate:structure,roleandpharmacologicalactivity,S.Diego,CaliforniaAcademicPress-ElsevierInc,2006中；ZhangW等,Ann.Rheum.Dis.2007,66:377-38)。使用硫酸软骨素的其他治疗领域是间质性膀胱炎(Nickel等,BJUInt.2009,103:56-60；Cervigni等,IntUrogynecol.J.PelvicFloorDysfunction.2008,19:943-947)和滑膜炎(Hochberg和Clegg,OsteoarthritisandCartilage2008,增刊16，3:S22-S24；Moller,OsteoarthritisandCartilage2009,增刊17，1:S32-S33)。但是，代谢中间物软骨素不能以显著的量从动物来源分离。最近才设想从微生物或通过酶促合成产生软骨素的方法。通过WO2010136435中所述的改造的大肠杆菌(E.coli)K4菌株产生软骨素尤其令人关注；该菌株产生软骨素多糖K4，其在葡糖醛酸的C3中存在β-呋喃果糖残基。由于连接果糖和软骨素链的糖苷键的低稳定性，可以通过受控的酸水解容易地去除这些残基。通过插入几个拷贝的自体基因Rah(其作为负责合成荚膜物质的基因簇的转录的正调节物发挥作用)来设计菌株的改造，以改善负责合成多糖K4的整个酶复合物的持续合成能力。使用此微生物和基于三阶段发酵方法(分批-补料分批-微量过滤)的优化的整体策略，获得了>8g/L的软骨素产率。高产率、下游纯化方法的简化、低总体方法成本和低环境影响使得WO2010136435中所述的方法优于之前描述的所有发酵策略(Rodriguez等,Eur.J.Biochem.,1988,177:117-124；Manzoni等,BiotechnologyLetters,1996,18:383-386；WO01/02597A1；US6,288,044；US6,777,398；US2005266460；WO0180810；EP1282684；EP1832662；US20030104601；US20050164984；US20070015249；US20030109693；EP1950308；WO2007145197；WO2007069693；WO2007058252；WO2本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.包含非硫酸化软骨素作为活性成分的组合物在制备用于创伤修复的药物中的用途。

【技术特征摘要】
2012.05.23 IT MI2012A0008961.包含非硫酸化软骨素作为活性成分的组合物在制备用于创伤修复的药物中的用途。2.包含非硫酸化软骨素作为活性成分的组合物在制备用于患者的关节粘弹性补充疗法和软骨组织的修复的药物中的用途。3.包含非硫酸化软骨素作为活性成分的组合物在制备用于治疗关节疾病的药物中的用途。4.包含非硫酸化软骨素作为活性成分的组合物在制备用于治疗骨关节炎的药物中的用途。5.包含非硫酸化软骨素作为活性成分的组合物或医疗器械在制备用于3D细胞培养物的生长的支架中的用途。6.包含非硫酸化软骨素作为活性成分的组合物联合抗肿瘤药物在制备用于治疗肿瘤学病变的药物中的用途。7.包含非硫酸化软骨素作为活性成分的组合物联合透明质酸在制备用于治疗间质性膀胱炎的药物...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·德罗萨，C·斯基拉尔迪，
申请(专利权)人：阿尔特刚股份有限公司，
类型：发明
国别省市：瑞士,CH