[发明专利]葡聚糖-血红蛋白共轭物作为血液代用品

说明书

本申请是2001年9月19日提交的申请号为01817437.X、发明题目为“葡聚糖-血红蛋白共轭物作为血液代用品”的分案申请。 

发明领域

本发明涉及血液代用品，及其制备方法。更具体地说，本发明涉及用作哺乳动物的血液代用品的改进的多糖-血红蛋白共轭物以及这种共轭物的制备方法。

发明背景

近年来，寻找安全的血液代用品快速增加。这种需要经常超过了可从人供体获得的血液的供应。此外，世界上许多地区，全血供应可能是危险的。因此，需要开发血液代用品。

血液最重要的功能之一是从肺携带氧支持组织呼吸。血红蛋白(Hb)在开发临床血液代用品中是一种吸引人的氧载体，原因是它属于广泛溶解性的呼吸色素，摄取和释放氧，并且首先是其运输大量氧的能力。然而，游离Hb本身作为血液代用品的一个根本缺陷在于其相对小的分子大小(为64.5kD)和因此高的肾排泄速度(EXC)，从而导致从循环中快速清除。因此，为了防止Hb的肾排泄并延长其血浆半衰期，已采用与载体聚合物的共价共轭。这些共轭物被称之为血红蛋白基氧载体(HBOC)。这些聚合物的实例包括：葡聚糖和葡聚糖的生物聚合物衍生物、菊粉、羟乙基淀粉、聚乙二醇、聚乙烯吡咯烷酮(S.P.Tsai和J.T.-F.Wong，葡聚糖-血红蛋白，其中：Winslow，R.N.、Vandegriff，K.D.和Intaglietta，M.[编辑]，1997血液代用品的优点：Industrial Opportunities and Medical Challenges，Birlchauser，Boston；将这些文献的内容通过引用加入本文)。

氧传送的效率是由总血液流量和体积、氧含量、红细胞或血红蛋白质量、氧亲和力和氧消耗的速度决定的。氧含量、传送和利用之间的关系最好通过Fick等式列举。因此显而易见，单位体积可以运载和传送最大量氧同时保持优异流变特性的血液代用品将是理想的。

葡聚糖-血红蛋白(DxHb)是一种已作为血液代用品提出的共轭物。水溶性、在广泛分子大小的可用性、和没有显著毒性或组织向性的组合，在可生物降解聚合物中赋予了葡聚糖成为优异的药物载体。葡聚糖(Dx)与血红蛋白(Hb)共价共轭增加了Hb的有效大小，并因此减少了其通过肾脏系统的排泄速度(EXC)。

已提出了该共轭物溶液的粘度的稳定方法，并进行了与狗和猕猴中的DxHb交换输血(Tam等，1976，Tam等，1978，Wong 1988)。然而，迄今还没有研究该共轭物的流动性。在美国专利US 4,064,118和4,650,786中提供了DxHb共轭物的实例，将这些文献的内容通过引用加入本文。其中′118专利教导一种可用作血液代用品或血液膨胀剂的组合物，它是将血红蛋白(Hb)与分子量为约5kD-2000kD的葡聚糖(Dx)偶联制备的。该DxHb共轭物的分子量是70-2000kD。然而已发现，与血红蛋白相比，根据美国专利US 4,064,118的产品趋于显示对氧或多或少较大的亲和力，但是保留了血红蛋白的主要氧运输和释放能力。

美国专利US 4,650,786公开了一种氧亲和力降低的改进的葡聚糖-血红蛋白复合物。该DxHb复合物的分子量是70-2000kD。

与DxHb复合物，或改进的DxHb复合物相伴的问题之一是，贮藏时共轭物溶液的粘度增加，由此使该溶液不适宜施用。上面问题的解决方法描述在美国专利US 4,900,816，将其内容通过引用加入本文。已显示葡聚糖部分的活化位置可以被封闭，并且贮藏时的粘度得以稳定，没有影响该血红蛋白复合物的氧运输性能。美国专利US4,900,816教导一种分子量为约70kD-约2000kD的化合物，包含血红蛋白残基、降低氧亲和力的配体、多糖(例如葡聚糖)、共价连接的化 学桥接基团和封闭活化基团。

正如上面所述的，血液代用品的一个重要特性是其流变特性-就代用品而言为了成为生理可接受的，其粘度不要高至阻碍血液流动。尽管红细胞的凝聚是造成血液粘度增加，尤其是在较低剪切速度下，的一个重要因素，但是红细胞凝聚的实际机理仍然未完全阐明。红细胞的凝聚可以通过各种方式引起。一般说来，粘度和RBC凝聚都随免疫球蛋白的浓度增加而增加；然而，两者之间的精确关系显然是很复杂的。因此重要的是表征DxHb在其开发为血液代用品时的可能的物理-化学性能。