[发明专利]一种半胱胺修饰的巯基化透明质酸偶合物及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属高分子材料技术领域，具体涉及一种半胱胺修饰的巯基化透明质酸偶合物及其制备方法和应用。

背景技术

巯基化聚合物(Thiomer)是一类亲水性高分子聚合物的侧链经巯基化合物修饰所得的产物，是一种新型的黏膜黏附性材料。生理条件下其可与黏膜黏液层糖蛋白中富含半胱氨酸的区域形成二硫键，以共价键紧密结合于黏膜，延长药物在体内的滞留时间，提高药物的局部浓度，促进药物吸收。此外，巯基化聚合物具有原位凝胶性质，其分子内可形成二硫键，以致流变学性质改变。目前，已开发了阳离子巯基化聚合物如壳聚糖-半胱氨酸、壳聚糖-巯基乙酸、壳聚糖-硫代-脒偶合物等，阴离子巯基化聚合物如聚丙烯酸-半胱氨酸、聚丙烯酸-半胱胺、聚丙烯酸-高半胱氨酸、羧甲基纤维素钠-半胱氨酸、海藻酸钠-半胱氨酸偶合物等。与相应未修饰聚合物相比，巯基化聚合物的黏膜黏附性可增加2～140倍。该聚合物可制成微球、纳米粒、凝胶、骨架片等给药载体，用于多种亲水性药物的非注射给药。此外，巯基化聚合物也可应用于制备组织工程支架。

透明质酸是一种大分子酸性黏多糖，广泛存在于生物体的结缔组织中，具有较好的生物相容性和生物降解性，可应用于组织工程和医药领域。通过交联、酯化、接枝等方法对透明质酸进行化学修饰，可提高其机械强度，减缓其在组织内的降解速度，进一步扩大其应用前景。Krum K.等(Int J Pharm，2007，343：48-58)通过1-乙基-3-(3-二甲氨基丙基)-碳二亚胺盐酸盐/N-羟基琥珀酰亚胺介导，将L-半胱氨酸乙酯键合于透明质酸的羧基上，制得透明质酸-半胱氨酸乙酯偶合物。每克聚合物的游离巯基含量大于200μmol/g，二硫键含量约为85μmol/g，其黏膜黏附性比未修饰的透明质酸提高了6.5倍，抗酶解能力增强，作为亲水性大分子药物的载体，可能具有较好的缓控释作用。透明质酸-半胱氨酸乙酯偶合物的二硫键含量较低，其原位凝胶性较差。

发明内容

本发明的目的是提供一种半胱胺修饰的巯基化透明质酸偶合物。

本发明的另一个目的是提供一种半胱胺修饰的巯基化透明质酸偶合物的制备方法。

本发明还有一个目的是提供一种半胱胺修饰的巯基化透明质酸偶合物的应用，以克服现有技术的不足和缺陷。

本发明的构思如下：

本发明以可生物降解的透明质酸为原料，以1-乙基-3-(3-二甲氨基丙基)-碳二亚胺盐酸盐(EDAC)及N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)活化其羧基，加入半胱胺盐酸盐，使其氨基与透明质酸的羧基形成酰胺键，制得巯基化透明质酸偶合物。

合成巯基化透明质酸偶合物的过程如下：

本发明的技术方案如下：

本发明的半胱胺修饰的巯基化透明质酸偶合物，以透明质酸为骨架，半胱胺共价结合至透明质酸。

所述的透明质酸的分子量为1.98×10⁴～1×10⁶g/mol。

所述的半胱胺修饰的巯基化透明质酸偶合物，相对每克偶合物，共价连接的游离巯基基团为10～200μmol/g，二硫键为120～500μmol/g。

所述的半胱胺修饰的巯基化透明质酸偶合物，其0.5％～3％的水溶液黏度比未修饰透明质酸高5～100倍。

本发明的半胱胺修饰的巯基化透明质酸偶合物，其制备方法如下：

(1)0.4％～1％质量百分比的透明质酸钠水溶液中加入终浓度为0.19％～1.9％ 1-乙基-3-(3-二甲氨基丙基)-碳二亚胺盐酸盐(EDAC)和0.12％～1.2％N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)，溶解后调pH5～6，搅拌30～120min；

(2)按透明质酸与半胱胺盐酸盐质量比32:1～1:4投料，调节反应液pH 3～5，避光反应4～12h，反应结束后，透析，冷冻干燥，得半胱胺修饰的巯基化透明质酸偶合物。

所述的透明质酸的分子量为1.98×10⁴～1×10⁶g/mol。

步骤(1)中优选反应时间为40～60min，时间过短反应不完全，时间过长产物不稳定。

步骤(2)中优选透明质酸与半胱胺盐酸盐质量比为8:1～1:2，透明质酸与半胱胺盐酸盐质量比过高，则羧基的取代度过低；透明质酸与半胱胺盐酸盐质量比过低，则过量的半胱胺盐酸盐在后续纯化处理中较难除净。

步骤(2)中优选的反应时间为5～8h，时间过短反应不完全，时间过长则产物易被氧化。

本发明的半胱胺修饰的巯基化透明质酸偶合物可应用于给药系统、细胞培养和组织工程。