[发明专利]用于纯化高分子量透明质酸的有效方法

说明书

本申请是申请日为2007年7月6日的中国专利申请200780033000.X“用于纯化高分子量透明质酸的有效方法”的分案申请。

与相关申请的交叉参考

本申请要求2006年7月6日提交的印度临时申请号1065/MUM/2006和2006年11月13日提交的1874/MUM/2006的利益，其内容整体并入本文作为参考。

技术领域

本发明涉及改进的用于生产和纯化透明质酸和它的盐的技术。本发明也涉及具有生物医学应用的透明质酸和它的盐的生产和工艺最优化和纯化。

背景技术

透明质酸(HA)是一种在细菌和包括人类在内的高等动物中具有生物功能的天然存在的生物聚合物。天然存在的HA可以在高等动物组织中发现，尤其作为胞间隙填充物(Balazs，Viscosupplementation：a new concept in the treatment of osteoarthritis.J.Rheumatol.Suppl.；39：3-9，(Aug.1993))。它在眼睛玻璃体液和关节滑液中的浓度最高(O′Regan，M.，Martini，I.，Crescenzi，F.，De Luca，C，和Lansing，M.，Molecular mechanisms and genetics of hyaluronan biosynthesis.International Journal of Biological Macromolecules 16：283-286(1994))。在革兰氏阳性的链球菌(Streptococci)中，发现它是围绕在细菌周围的粘液样荚膜。

透明质酸也称作乙酰透明质酸或透明质酸盐，是一种在结缔组织、上皮组织和神经组织中广泛分布的糖胺聚糖。它是胞外基质的主要组分之一。它主要有助于细胞增殖和迁移，且也可以参与有些恶性肿瘤的进展。乙酰透明质酸天然地存在于许多身体组织中，例如皮肤、软骨和玻璃体液。因此它非常适用于靶向这些组织的生物医学应用。在二十世纪七十年代和八十年代开发了第一种乙酰透明质酸生物医学产品并批准用于眼外科手术(即，角膜移植术、内障外科、青光眼外科手术和修复视网膜剥离的外科手术)。其它生物医学公司也生产用于眼外科手术的乙酰透明质酸品牌。

乙酰透明质酸也用于治疗膝盖的骨关节炎。这样的治疗作为向膝关节中的注射过程来施用，且可以用于补充关节液的粘性，从而润滑关节、缓冲关节和产生镇痛作用。乙酰透明质酸也可以对软骨细胞具有积极的生化效应。

由于它的高生物相容性和它常存在于组织的胞外基质中，乙酰透明质酸在组织工程研究中作为生物材料支架日益得到普及。在有些癌症中，乙酰透明质酸水平与恶性肿瘤和预后差非常相关。乙酰透明质酸可以用作前列腺癌和乳腺癌的肿瘤标记。它也可以用于监控这些疾病的进展。

乙酰透明质酸也可以在手术后用于诱导组织愈合，特别在内障外科后。现有的伤口愈合模型提出，更大的透明质酸聚合物出现在愈合早期，以在物理上为介导免疫应答的白细胞腾出空间。乙酰透明质酸是皮肤护理产品中的常见成分。

术语“透明质酸盐”是指透明质酸(HA)的共轭碱。因为该分子通常以它的聚阴离子形式存在于体内，所以它最常见地称作“乙酰透明质酸”。HA包含由通过β1-3和β1-4糖苷键交替连接的葡糖醛酸(GlcUA)和N-乙酰葡糖胺(GlcNAc)组成的线性的、不分支的、聚阴离子二糖单元，如图1所示。HA是糖胺聚糖家族的成员，该家族包括硫酸软骨素、硫酸皮肤素(dermatin sulphate)和硫酸乙酰肝素。不同于该家族的其它成员，它不共价结合蛋白。

在中性水溶液中，由于氢键形成，水分子和邻近的羧基和N-乙酰基赋予聚合物构象劲度，这限制了它的柔性。氢键形成导致聚合物的独特的水结合和保留能力。因而也断定，水结合能力与该分子的分子量直接相关。已知每克HA可以结合最高达6升水(Sutherland，Novel and established applications of microbial polysaccharides.Trends Biotechnol16：41-46，1998)。