[发明专利]一种基于透明质酸的两性离子聚合物刷及其制备方法与应用

说明书

本发明属于生物医药技术领域，公开一种基于透明质酸的两性离子聚合物刷及其制备方法与应用。所述两性离子聚合物刷的结构为式I，其中，n为60‑150的整数，其中x为589‑686的整数，y为125‑230的整数。本发明还公开了两性离子聚合物刷的制备方法。本发明的两性离子聚合物刷能够延缓骨关节炎病理进展，促进软骨再生甚至治疗骨关节炎、改善关节等植入体磨屑产生并引发相关疾病的状况，并可与软骨修复材料相结合以改善其摩擦力学性能进而达到更佳修复效果的目的。并且所述的两性离子聚合物刷可选择性与软骨中蛋白结合，具有良好的润滑作用。本发明的方法简单，操作方便，容易纯化，收率较高等优点。

技术领域

本发明属于生物医药技术领域，特别涉及一种基于透明质酸的两性离子聚合物刷及其制备方法与在生物医药领域中的应用。本发明的聚合物刷特别适用于制备延缓骨关节炎进展和治疗骨关节炎的药物，改善关节等植入体磨屑产生并引发相关疾病的状况的润滑剂，并可与软骨修复材料相结合以改善其摩擦力学性能进而达到更佳修复效果。

背景技术

关节软骨是包裹在活动关节骨末端的一层特殊结缔组织，其主要的功能包括缓冲震动和提供润滑。但由于其无血管、无神经、无免疫细胞等特征，一旦因外界力学刺激等因素造成损伤，难以自行修复，导致软骨功能的弱化甚至丧失进而引发多种关节疾病。天然关节滑液的主要成份包括透明质酸、蛋白(主要为白蛋白和γ-球蛋白)、润滑素、聚集蛋白聚糖和磷脂。在剪切作用下，天然关节滑液中的主要成份发生自组装作用，组装成以透明质酸为主链，润滑素和聚集蛋白聚糖为侧链的瓶刷状结构大分子，该大分子进而通过连接蛋白结合到软骨表面并进一步与磷脂组装，在关节的活动中作为边界润滑剂有效降低软骨之间的摩擦，保证人类的健康生活。骨关节炎，也称磨损退行性关节炎，是一种典型的因软骨退变导致软骨润滑性能弱化而引发的关节疾病，拥有着极高的发病率，相关调查显示，大于55岁时，其发病率高达80％。骨关节炎的主要临床症状表现为关节疼痛、僵硬、软骨的局部侵蚀、磨损，活动受限甚至严重的功能障碍。磨损产生的磨屑激活软骨分解相关通路，如降解软骨基质的基质金属蛋白酶13的分泌上调，进一步加速软骨的破坏与降解，软骨磨损加剧，产生更多的磨屑，引发恶性循环。

为改善软骨的润滑性能减少软骨磨屑的产生进而延缓骨关节炎的病理进展，甚至达到治疗骨关节炎的目的，国内外众多课题组开展了仿生润滑的研究。但目前的研究多集中在针对关节滑液中单一成份，如润滑素，聚集蛋白聚糖等的仿生构建上，一方面没有充分认识到上述中形成的以透明质酸为主链，润滑素或聚集蛋白聚糖为侧链的瓶刷状大分子在实现软骨优异润滑性能中的作用，另一方面所制备的仿生润滑剂不能有效地结合在软骨表面或者结合的方式具有一定的破坏性或不稳定性。在此背景下，设计合成了一种基于此瓶刷状大分子的仿生润滑剂。

发明内容

为了克服上述现有技术的缺点与不足，本发明的首要目的在于提供一种基于透明质酸和2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱(MPC)的两性离子聚合物刷。

本发明另一目的在于提供上述基于透明质酸和2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱的两性离子聚合物刷的制备方法。

本发明再一目的在于提供上述基于透明质酸和2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱的两性离子聚合物刷在生物医药领域中的应用；特别适用于制备治疗骨关节炎的药物和/或改善假体润滑摩擦性能的润滑剂；或者用于改性软骨修复材料，改善其摩擦力学性能。

本发明的目的通过下述方案实现：

一种基于透明质酸和2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱的两性离子聚合物刷，具有如下所示结构：

其中，n为60-150的整数，其中x为589-686的整数，y为125-230的整数。

所述基于透明质酸和2-甲基丙烯酰氧乙基磷酰胆碱的两性离子聚合物刷的制备方法，包括以下步骤：

(1)将透明质酸和己二酸二酰肼进行反应，得到氨基改性透明质酸(HA-ADH)；