含氨基糖的葡聚糖，其制备方法及其用途技术

本发明专利技术的目的是提供含葡糖胺的葡聚糖、其改性产物和其结合物。本发明专利技术的含葡糖胺的葡聚糖是这样的含葡糖胺的葡聚糖，其中该葡聚糖具有多个非还原端，并且至少一个葡糖胺残基与支链α-1,4-葡聚糖的2个或更多个非还原端的每一个通过α-1,4-键结合，但在除了该支链α-1,4-葡聚糖的非还原端以外的位置没有葡糖胺残基存在，其中该葡聚糖的聚合度为15或更大且4x105或更小。本发明专利技术的含葡糖胺的葡聚糖可以通过使α-葡聚糖磷酸化酶作用于含支链α-1,4-葡聚糖和葡糖胺-1-磷酸的水溶液来提供。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】含氨基糖的葡聚糖，其制备方法及其用途
本专利技术涉及在至少1个非还原端的每一个上具有至少1个（优选2个或更多个）氨基单糖残基的葡聚糖，其改性产物和结合物，以及其制备方法和其用途。更优选地，本专利技术涉及在至少1个非还原端的每一个上具有至少1个（优选2个或更多个）葡糖胺残基的葡聚糖，其改性产物和结合物，以及其制备方法和其用途。本专利技术的葡聚糖、其改性产物和结合物可具有与核酸非共价结合以提高核酸的表观分子量的功能。
技术介绍
药物的药效成分正在从化学合成的稳定的低分子量化合物向容易在血液中降解的不稳定的物质，如蛋白质、抗体和核酸迅速转变。因此，有必要使这些不稳定的药效成分稳定，以便更长时间保持药效成分的高血药浓度。此外，为了减少药物的副作用，将药物有效传递到靶组织的必要性在增加。在这样的背景下，已正式使用所谓的药物传递系统（DDS）技术（非专利文献1-4）。DDS技术是指使药效成分以所需的量作用于所需的位点所需的一段时间，即用理想的药代动力学控制药物以最大化发挥效果的技术和系统。在DDS技术中，药效成分的改性材料是重要的。本说明书中的术语“药效成分的改性材料”是指通过与药效成分共价结合或通过非共价型相互作用改性药效成分的材料。通过使用改性材料，可以改变药效成分的各种性质（例如，药代动力学（如吸收、分布、代谢和排泄）、药理作用、稳定性等）。作为以前被用作药效成分改性材料的物质，有各种物质，最普遍地是大分子材料。例如，合成大分子聚乙二醇（PEG）及其衍生物被广泛用作药效成分的改性材料。已经开发了许多在PEG链的末端具有药效成分结合用官能团的药效成分改性材料，并且这种改性材料被实际用于制备药物。具体应用实例包括聚乙二醇化干扰素α（商品名：派罗欣（PEGASYS））。由于干扰素α分子量小且容易被排泄到尿中，存在其在血液中半衰期短的问题。然而，通过将干扰素α与分子量40,000的PEG链共价结合形成高分子量的干扰素α结合物，成功地显著提高了在血液中的半衰期。如上所述，验证了利用大分子材料改性药效成分或用于DDSs纳米微粒载体的显著效果。然而，另一方面，指出了一个问题。例如，当向血液给予在生物体内不降解且不受肾小球滤过的高分子量合成大分子时，存在该大分子在特定器官内蓄积的风险和发生由于蓄积引起的副作用的风险。原因是血液中存在的分子量几万或更小的分子经受肾小球滤过而被迅速排泄到尿中，但是分子量几万或更大的分子不经受肾小球滤过并限制其排泄到尿中。因此，期待能安全使用的药效成分改性材料。此外，当PEG被用作载体时，PEG通常通过共价键与药效成分连接。虽然共价键具有优异的稳定性，但是由于药效成分的一部分结构发生改变，存在药效成分的生理活性变化的问题。此外，当药效成分具有多个官能团时，存在合成具有不同PEG链结合位置和结合数的组的问题。这样的问题在生物药物中，特别是蛋白质药物和肽药物中成为致命的问题。原因是可重现地制备相同质量的产品是非常困难的。为了将PEG分子与特定的氨基酸残基共价结合需要化学创造力和独创性，并且存在可能需要特定的氨基酸序列、可能限制药效成分的种类等各种问题。另一方面，近年来在进行诸如SiRNA和RNA适体的核酸药物的开发。由于核酸药物组分DNA和RNA分别容易被DNA降解酶和RNA降解酶降解，需要使用合适的载体防止降解。此外，在核酸药物包含低分子量核酸药效成分的情况下，需要将其与大分子载体结合以延长血液中滞留时间。而且，优选这些核酸用大分子载体在必要时被赋予靶向功能。寻求安全的、具有核酸结合性的以及能解决这些问题的大分子载体。多糖长期被用作食品原料，而近年来，作为环境友好的大分子材料、作为具有生物相容性的安全材料和进一步作为功能性材料开始被关注。天然存在的多糖可以分类为以淀粉、纤维素和糊精为代表的中性多糖，和以海藻酸和透明质酸为代表的酸性多糖。另一方面，不存在天然碱性多糖。人工制备碱性多糖的方法，包括将甲壳素化学脱乙酰化的方法，甲壳素是天然来源的多糖，即N-乙酰基葡糖胺的均聚物。这种多糖通常被称为壳聚糖，是工业上可应用的唯一的碱性多糖。壳聚糖分子内有多个氨基，并且与核酸牢固结合形成被称为聚电解质复合物（polyplex）的非常巨大的壳聚糖：核酸缔合物。存在这种聚阴离子和聚阳离子之间的键太牢固以至于它们难以解离的问题。通过例如在浓碱溶液中煮沸甲壳素，使甲壳素骨架中2位碳上的乙酰胺基团转换为游离伯氨基的方法制备壳聚糖。然而，在该方法中，通过甲壳素主链的裂解，壳聚糖被降解为更低分子量的分子，而且难以严格控制完全的脱乙酰化，因此，多糖中大量葡糖胺和N-乙酰基葡糖胺随机排列。该多糖分子中葡糖胺的数目不能严格控制。此外，在该方法中，不可能选择性地仅对该多糖的非还原端脱乙酰化，而制备其中葡糖胺只结合到非还原端的多糖。即在该方法中，不可能控制壳聚糖和核酸之间键的强度和解离的难易程度。此外，甲壳素和壳聚糖不能在体内迅速降解。因此，分子量不小于肾小球滤过分离尺寸的甲壳素和壳聚糖有在体内蓄积的风险。如上所述，虽然唯一的阳离子多糖壳聚糖具有核酸结合性，但是它作为核酸药物载体的用处有限。自然界中还未发现其中氨基糖残基仅结合到非还原端的含氨基糖的葡聚糖。甚至用化学方法，也不可能合成其中氨基糖残基仅结合到非还原端的含氨基糖的葡聚糖，而且没有公开化学合成其中氨基糖残基仅结合到非还原端的含氨基糖的葡聚糖。此外，还不知道其中结合的氨基糖残基的数目能被严格控制的多糖。非专利文献5公开了通过2-叠氮-2-脱氧吡喃葡萄糖-1-磷酸的化学还原反应可以合成葡糖胺-1-磷酸（GlcN-1-P），和通过使源自马铃薯的α-葡聚糖磷酸化酶作用于葡糖胺-1-磷酸和麦芽低聚糖的混合物制备在非还原端具有葡糖胺残基的麦芽低聚糖。然而，非专利文献5没有公开或提示将类似的方法用于高分子量葡聚糖和支链葡聚糖。它没有公开葡聚糖分子中葡糖胺残基的数目可以被控制。而且，它没有公开或提示控制葡聚糖分子中葡糖胺残基的数目对与诸如核酸的带负电荷的物质结合的强度和形式有重要影响。非专利文献5没有公开或提示在非还原端具有一个葡糖胺残基的葡聚糖具有与诸如核酸的带负电荷的物质的结合性，以及这种葡糖胺具有提高诸如核酸的带负电荷的物质的表观分子量的功能。此外，当通过非专利文献5所述的方法获得含葡糖胺的葡聚糖时，不可能从含葡糖胺的葡聚糖产物中分离出用于反应的葡糖胺-1-磷酸。由于药材不允许混入杂质，因此含有未除去的葡糖胺-1-磷酸的含葡糖胺的葡聚糖具有不能用作药物的致命的缺点。[现有技术文献][非专利文献][非专利文献1]HiroakiOkada,"DrugdeliveryusingfunctionalDDScarriers"Chapter1,GeneralStatement:KinouseiDDScarrierwomochiitaseizaisekkeiniyorusoyaku(DrugDiscoverybyPreparationDesignUsingFunctionalDDSCarrier),CMCPublishingCo.,Ltd.,2008,1-23[非专利文献2]MasayukiYokoyama,"Polymericmaterialsfordrugcarriers,SpecialT本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.11.05 JP 2010-2490821.含葡糖胺的支链葡聚糖，其中所述葡聚糖具有多个非还原端，并且至少一个葡糖胺残基与所述支链α-1,4-葡聚糖的2个或更多个非还原端的每一个通过α-1,4-键结合，但在除了所述支链α-1,4-葡聚糖的非还原端以外的位置没有葡糖胺残基存在，并且所述支链α-1,4-葡聚糖的聚合度为15或更大且4x105或更小。2.根据权利要求1的含葡糖胺的支链葡聚糖，其中所述支链α-1,4-葡聚糖选自支链麦芽低聚糖、支链淀粉、糖原、糊精、酶法合成的支链葡聚糖和高支化环葡聚糖。3.根据权利要求1的含葡糖胺的支链葡聚糖的羟基改性产物，其中羟基上的改性是在所述葡聚糖的一些或所有的醇羟基上的改性，并且所述羟基上的改性独立地选自羟烷基化、烷基化、乙酰化、羧甲基化、硫酸化和磷酸化。4.根据权利要求1的含葡糖胺的支链葡聚糖或其羟基改性产物的还原端改性产物。5.根据权利要求1的含葡糖胺的支链葡聚糖、其羟基改性产物或其还原端改性产物的氨基改性产物，其中氨基上的改性是在所述葡糖胺残基的一些或所有的氨基上的改性，所述氨基上的改性通过所述氨基和氨基改性试剂的反应实现，并且所述氨基改性试剂具有至少一个羧基和至少一个其它的官能团，所述其他的官能团选自阳离子官能团、阴离子官能团、疏水性基团、马来酰亚胺基、硫醇基和醛基。6.根据权利要求1的含葡糖胺的支链葡聚糖、其羟基改性产物、其还原端改性产物或其氨基改性产物的非还原端改性产物，其中靶向分子和未与所述支链葡聚糖的葡糖胺残基结合的至少一个非还原端结合，其中所述靶向分子选自甘露糖、半乳糖、葡萄糖醛酸、N-乙酰基葡糖胺、木糖、岩藻糖、半乳糖胺、抗体、抗体片段、受体、受体片段和受体配体。7.含葡糖胺的支链葡聚糖的制备方法，其特征在于使α-葡聚糖磷酸化酶作用于包含支链α-1,4-葡聚糖和葡糖胺-1-磷...

【专利技术属性】
技术研发人员：鹰羽武史，久保亚希子，柳濑美千代，
申请(专利权)人：江崎格力高株式会社，
类型：
国别省市：