[发明专利]透明质酸的脱乙酰基水解酶、由脱乙酰基水解酶脱乙酰化的透明质酸及其衍生物

说明书

技术领域

本发明涉及透明质酸的脱乙酰基水解酶，以及使用该脱乙酰基水解酶制备的脱乙酰化的透明质酸或其衍生物。

背景技术

透明质酸属于糖胺聚糖（GAGs），如硫酸乙酰肝素、硫酸软骨素、硫酸皮肤素及肝素，并且透明质酸是重复单元的多阴离子天然线型聚合物，每个重复单元由N-乙酰-D-葡萄糖胺和D-葡萄糖醛酸组成。透明质酸存在于眼睛、胎盘、关节的滑液润滑剂、皮肤，以及鸡冠中。根据体内存在的位置，其分子量的范围为在10³至10⁷道尔顿的内。此外，透明质酸是细胞外基质的主要成分，并作为支架在包括表皮和真皮的皮肤的所有层中起重要作用。透明质酸还存在于滑液、脐带，以及所有高等动物的血液中，并且几乎50%的身体体内的透明质酸位于皮肤、呼吸道，以及肠道中。透明质酸是糖胺聚糖中唯一的非硫酸化的。由于透明质酸的充足的负电荷，其可结合阳离子，并吸收大量的水，在天然细胞外基质中充当渗透性缓冲液并形成水凝胶。因此，透明质酸可作为细胞外基质中的其它成分的极好的替代物，并且由于其极好的保水性，透明质酸为组织和关节提供细胞外基质水合的内稳态，且通过物理力负责抵抗压缩。此外，透明质酸参与组织之间的渗透性调节，并在关节摩擦中诱导润滑作用，且作为载体给关节的无血管区域提供营养物，或从关节的无血管区域中去除废物。

因此，利用透明质酸的高吸水性和高粘度，天然存在的透明质酸自身或其衍生物（Glenn D.Prestwich,Jing-wen Kuo,Chemically-Modified HA for Therapy and Regenerative Medicine,Current Pharmaceutical Biotechnology,9(4),242-245(2008)）已被应用于化妆品中或医学上中用于眼睛（E.A.Balazs,M.I.Freeman,R.Kloti,G.Meyer-Schwickerath,F.Regnault,and D.B.Sweeney,Hyaluronic acid and replacement of vitreous and aqueous humor,Mod.Probl.Ophthalmol.,10,3~21(1972)）。另外，发现透明质酸应用于不同的组织再生和组织工程领域，包括软骨和骨骼的再生（A.H.Isdale,L.D.Hordon,H.A.Bird,和V.Wright,Intra-articular hyaluronate(Healon):A dose-ranging study in rheumatoid arthritis and osteoarthritis,J.Drug Dev.,4,93~99(1991).M.Kawabata,M.Igarashi,R.Mikami,S.Ninomiya,和H.Oda,Clinical evaluations of SLM-10(sodium hyaluronate injection)in patients with osteoarthritis of the knee,Yakuri to Chiryo,21,257~283(1993)）、皮肤和软组织的再生，以及压抑组织的换肤术和整形手术，例如直接向体内注射透明质酸。

尽管作为医学生物材料，透明质酸十分适用，但是由于其在体内的半衰期短，所以在许多使用上受到限制。实际上，透明质酸在体内很容易降解，半衰期比胶原更短。在不分泌淋巴液的骨骼和软骨中，透明质酸很可能通过同时与胶原和蛋白聚糖原位代谢性降解来发生降解。在皮肤和关节中，20~30%的透明质酸很可能通过局部新陈代谢降解，且其余的透明质酸通过淋巴途径去除。透明质酸的组织半衰期为半天到2天或3天（J.R.E.Fraser,T.C.Laurent,和U.B.G.Laurent,Hyaluronan:its nature,distribution,functions,and turnover,J.Intern.Med.,242(1),27-33(1997)）。特别地，当将透明质酸植入到正常关节时，据报道透明质酸的半衰期少于1天（T.C.Laurent,和J.R.E.Fraser,Hyaluronan,FASEB J.,6,2397-2404(1992)）。在眼睛中，透明质酸的半衰期延伸至70天，在眼睛中透明质酸不与其它糖胺聚糖结合（U.B.G.Laurent,和R.K.Reed,Turnover of hyaluronan in the tissue,Adv.Drug Delivery Rev.,7,237-56(1991)）。