CN107223049A - 具有确定分子量分布的生物聚合物的生产方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种生物聚合物的生产方法，其中所述生物聚合物具有确定的平均分子量，该方法包括：将含具有天然高分子量的生物聚合物的组合物冻干，可选地纯化和/或分离生物聚合物；其中升华过程的温度选以促进所述生物聚合物受控和限定的降解。

Description

具有确定分子量分布的生物聚合物的生产方法
技术领域
本发明属于皮肤学、药剂和化妆品领域。特别地，本发明属于药学、皮肤学或化妆品可适用物质的生产领域及其使用和应用领域。
背景技术
生物聚合物，如胶原，多糖或玻尿酸通常用于化妆品或护肤品组合物中。在许多情况下，这些生物聚合物用作保湿剂或抗氧化剂。常见的施用方式是面霜、精华液、片剂、面膜、香脂，液体或软膏。
例如玻尿酸或透明质酸是一种生物聚合物，其广泛分布在人体组织中。它是一种阴离子，非硫酸化的糖胺聚糖，其包含以下结构：
透明质酸具有多种医学用途，特别是在皮肤学中，通常用于化妆品，特别是所谓的抗衰老产品。
通常，生物聚合物如透明质酸的生物活性直接取决于所述生物聚合物的平均分子量。以透明质酸及其在皮肤学中的应用为例，平均分子量决定了透明质酸的皮肤渗透深度和潜在的皮肤学作用(参见图1)。
众所周知，生物聚合物的生物学功能取决于它们的平均分子量，已经开发出几种方法来生产具有确定平均分子量的生物聚合物。
EP2479194A2描述了透明质酸在活性炭上的水解。EP2463309B1和EP1992645A1描述了几种透明质酸酸性水解的方法。其他方法包括使用酶水解和过滤(EP0138572B1)或使用高温和强剪切力(EP1987153B1)。
所有这些方法的问题在于，特别地，透明质酸需要大量的纯化步骤以除去可能促炎性的低分子量透明质酸。
因此，提供一种具有确定分子量分布的纯生物聚合物的高效生产方法是有必要的，特别是透明质酸，使生物聚合物的平均分子量得以控制，并且不需要任何进一步额外的纯化步骤。
发明内容
本发明涉及一种包含至少一种生物聚合物的生物聚合物组合物的生产方法，其中所述至少一种生物聚合物具有确定的平均分子量和确定的分子量分布，所述方法包括：
(ⅰ)提供包含具有确定的pH值的生物聚合物的第一组合物；
(ⅱ)提供包含具有确定的pH值的生物聚合物的第二组合物；
(ⅲ)不通过实质上地相互混合而将组合物在反应容器中结合；
(ⅳ)可选地冷冻组合物；
(ⅴ)将包含生物聚合物的组合物冻干，
(ⅴ)可选地纯化和/或分离生物聚合物；
其中冻干过程中的最高温度选以促进所述生物聚合物可控和限定的降解，并且其中第一和第二组合物的pH值至少相差0.1或其中第一和第二组合物包含不同的生物聚合物。
在本发明的一个实施方案中，生物聚合物是具有高分子量的生物聚合物。在一个优选的实施方案中，生物聚合物是具有天然高分子量的生物聚合物。
在一个优选的实施方案中，本发明涉及一种包含至少一种生物聚合物的生物聚合物组合物的生产方法，其中所述至少一种生物聚合物具有确定的平均分子量和确定的分子量分布，所述方法包括：
(ⅰ)提供第一组合物，其包含pH在1.5至8.5之间一确定值的具有高分子量的生物聚合物；
(ⅱ)提供第二组合物，其包含pH在1.5至8.5之间一确定值的具有高分子量的生物聚合物；
(ⅲ)不通过实质上地相互混合将组合物在反应容器中结合；
(ⅳ)可选地冷冻组合物；
(ⅴ)将包含生物聚合物的组合物冻干，
(ⅵ)可选地纯化和/或分离生物聚合物；
其中冻干过程中温度选以促进所述生物聚合物可控和限定的降解，并且其中第一和第二组合物的pH值相差至少0.1或其中第一和第二组合物包含不同的生物聚合物。
在本发明的一个优选实施方案中，生物聚合物是具有高分子量的生物聚合物。在一个更优选的实施方案中，生物聚合物是具有天然高分子量的生物聚合物。
本发明还涉及所述生物聚合物组合物的生产方法的应用和由所述方法生产的生物聚合物组合物。
定义
本发明文中，生物聚合物是由生物体产生的聚合物。本发明仅涉及天然高分子量的生物聚合物，除了在生物体内发生的常见的和天然的修饰外，其优选不被技术上或化学上修饰。作为聚合物，它们的特征在于重复的单体动机。
通常生物聚合物分为三大主要类别：多聚单核苷酸，多肽和多糖。本发明文中，术语“生物聚合物”仅指多肽和多糖。在本发明中，术语“生物聚合物”包括生物聚合物的所有天然产生的修饰，例如糖基化，部分水解或将脂质附着于多肽。
由生物单元组成但不在生物体中产生的聚合物如聚乳酸不被认为是本发明含义内的生物聚合物。根据上述定义如本发明制备的生物聚合物，是本发明的生物聚合物。
本发明的生物聚合物的非限制性实例包括：胶原，淀粉，纤维素衍生物，糖胺聚糖，多糖或岩藻多糖。
在本发明中，冷冻组合物是指固态的组合物，不管其在25℃下状态如何。在大多数实施方案中，冷冻组合物是在25℃下处于液态的组合物，其被冷却至固态。在一个实施方案中，通过液氮冲击冷冻进行冷却。冷却的另一种方式是在冰箱中冷却和冷冻。在优选的实施例中，在-50℃至-4℃下进行冷冻。
在本发明中，冻干或使冻干是指脱水过程，其中通过升华除去水。冻干通常被称为冷冻干燥。一般冻干包括三个阶段：
(ⅰ)冷冻待脱水的组合物，其中重要的是将组合物冷却到低于其三相点温度。合适的冷冻方法取决于组合物的组分。
(ⅱ)大部分水被除去的初级干燥阶段，其中压力降低到几微巴(μbar)甚至更低。在这个阶段通常调节温度以使水升华。优选地，但不是必须的，在这个阶段，温度保持在低于0℃。
(ⅲ)第二干燥阶段，其中压力可选地降低到微巴(μbar)的范围，并且温度优选升高到0℃之上以除去更强结合的水。
在本发明的一个实施方案中，在第二干燥阶段期间控制温度。在另一个实施方案中，在初级干燥阶段期间控制温度。在一个具体实施方案中，使用仅一个干燥步骤干燥组合物，其中条件对应于第二干燥步骤的条件。在另一个实施方案中，使用仅一个干燥步骤干燥组合物，其中条件对应于第一干燥步骤的条件。
在本发明的含义内，“升华过程中的温度”是指放置组合物的储存板的温度。
本发明中，术语水溶液是指溶剂是水的溶液。本发明中，该术语还指组分的粗粒或胶体悬浮体，例如非水溶性生物聚合物或不溶于水的化妆品添加物。
本发明中，术语乳液是指通常不互溶的液体的混合物。本发明中，术语乳液特别指油包水或水包油乳液。优选本发明中，通过使用乳化剂或乳化器使乳液稳定。乳化剂的非限制性实例为卵磷脂，硬脂酰乳酸钠，具有乳化功能的聚合物或洗涤剂。
本发明中，反应容器是用于容纳和处理组合物的任何合适的容器。所述容器优选适于冷冻和冻干过程。
具体实施方式
发明人惊奇地发现，生物聚合物可以在冷冻干燥过程中经控制降解，生成具有确定的平均分子量的生物聚合物。此外，发明人发现，可以通过在冻干过程中结合冷冻组合物影响被降解的生物聚合物的分子量分布。
本发明的第一方面涉及包含至少一种生物聚合物的生物聚合物组合物的生产方法，其中所述至少一种生物聚合物具有确定的平均分子量和确定的分子量分布，所述方法包括：
(ⅰ)提供包含具有确定的pH值的生物聚合物的第一组合物；
(ⅱ)提供包含具有确定的pH值的生物聚合物的第二组合物；
(ⅲ)不通过实质上地相互混合将组合物在反应容器中结合；
(ⅳ)可选地冷冻组合物；
(ⅴ)将包含生物聚合物的组合物冻干，
(ⅵ)可选地纯化和/或分离生物聚合物；
其中冻干过程中的最高温度选以促进所述生物聚合物受控和限定的降解，并且其中第一和第二组合物的pH值至少相差0.1和/或其中第一和第二组合物包含不同的生物聚合物。
不通过实质上地混合组合物将组合物结合是指一种方法，其中将组合物在一个反应容器中结合，但保留化合物各自浓度和其它性质，例如pH值。这可以通过提供和结合两种冷冻组合物或采用交叠组合物并在冷冻干燥之前冷冻来结合具有高粘度的两种组合物实现。
在一个优选的实施方案中，将组合物冷冻，然后在一个反应容器中结合。
在一个优选的实施方案中，生物聚合物是具有高分子量的生物聚合物。在一个更优选的实施方案中，生物聚合物是具有天然高分子量的生物聚合物。
包含生物聚合物的组合物可以是任何种类的组合物，只要所述组合物除了所述生物聚合物外还至少包含少量水。所述组合物可以包含其他生物聚合物，即混合物。
第一和第二组合物可以包含不同的生物聚合物。在一个优选实施方案中，两种组合物都包含相同的生物聚合物。在另一个优选的实施方案中，第一和第二组合物各自仅包含一种生物聚合物。
在一个优选的实施方案中，生物聚合物是具有高分子量的生物聚合物。在一个更优选的实施方案中，生物聚合物是具有天然高分子量的生物聚合物。
该方法特别适用于选自透明质酸，胶原，糖胺聚糖，多糖和岩藻多糖的生物聚合物。在一个优选的实施方案中，生物聚合物是糖胺聚糖或多糖。在一个更优选的实施方案中，生物聚合物选自藻酸盐，根瘤菌胶，羧甲基纤维素钠，支链淀粉，生物糖Gum-1，葡甘露聚糖，β-葡聚糖，果胶，酸豆籽多糖类和透明质酸中的一种或多种。在一个更优选的实施方案中，生物聚合物是藻酸钠或透明质酸。在最优选的实施方案中，生物聚合物是透明质酸。
在一个优选的实施方案中，包含至少一种生物聚合物的第一和/或第二组合物是水溶液或乳液。在一个更优选的实施方案中，包含生物聚合物的两种组合物都是水溶液或乳液。
在本发明的另一个实施方案中，包含生物聚合物的第一和/或第二组合物是具有低粘度至高粘度的凝胶或液体。
特别地，发明人发现，升华过程中控制的条件和组合物参数的控制，例如，盐含量，pH值，真空，使用乳化剂，使被降解的生物聚合物的平均分子量得到控制。
特别地，发明人发现，结合包含具有不同pH值的相同生物聚合物的组合物导致生物聚合物平均分子量的不同分布，其使不同特定的分子量分布依赖于组合物的pH值和/或体积。
在本发明的一个实施方案中，包含生物聚合物的第一和/或第二冷冻组合物的pH值选自1.5至8.5间。在一个优选的实施方案中，该pH值选自2.5和6之间。
如果第一和第二组合物包含相同的生物聚合物，则优选组合物的pH值至少相差0.1。在一个优选的实施方案中，第一和第二组合物的pH值至少相差0.5。在一个更优选的实施方案中，第一和第二组合物的pH值至少相差1。在最优选的实施方案中，第一和第二冷冻组合物的pH值至少相差2。
发明人发现pH值，升华过程中的温度和生物聚合物的平均分子量之间是直接相关的。图2显示分析了透明质酸的相关性发现。
显然，被制备的生物聚合物的最终产物的平均分子量直接取决于所选择的温度和pH值的组合。发明人进一步发现，堆叠或混合多个冷冻组合物以改变最终产品的分子量分布是可能的。
在本发明的一个实施方案中，升华过程中的最高温度选自-40℃至150℃。在一个优选的实施方案中，该温度选自0至140℃。在一个更优选的实施方案中，该温度选自60至130℃。在最优选的实施方案中，该温度为120℃。
在另一个实施方案中，升华过程中的温度在冻干过程中是变化的。在优选的第一实施方案中，升华在两个温度下进行。优选温度曲线的示意图如图3所示。
在本发明的一个实施方案中，升华过程在两个不同的温度下进行。优选地，第一温度选自-30℃至+40℃，第二温度选自60至130℃。在一个优选的实施方案中，第一温度选自-20至20℃，第二温度选自80至120℃。在一个最优选的实施方案中，第一温度为10℃，第二温度为120℃。
在另一个实施例中，温度曲线包括超过两个的不同温度。在另一个实施例中，温度曲线包括一个连续温度梯度。
在本发明的一个实施方案中，升华步骤中的压力在50μbar至800μbar之间。在本发明的一个优选实施方案中，压力在75μbar至600μbar之间，更优选为100μbar至400μbar之间，甚至更优选为150μbar至300μbar之间。在一个最优选的实施方案中，升华步骤中的压力为300μbar。
用该方法制备的生物聚合物组合物可以从组合物中纯化或分离出来，然而优选不进行进一步的纯化或分离步骤。在最优选的实施方案中，生物聚合物直接适用于进一步的处理和/或使用。
本发明不仅涉及具有确定的平均分子量的生物聚合物组合物的生产方法，而且涉及所述具有确定的平均分子量的生物聚合物组合物的生产方法的应用，以及涉及由所述方法生产的具有确定的平均分子量的生物聚合物组合物。
在一个优选的实施方案中，该方法用于生产具有确定的平均分子量的生物聚合物，该生物聚合物选自透明质酸，胶原，糖胺聚糖，多糖和岩藻多糖。在一个更优选的实施方案中，生物聚合物是糖胺聚糖。在一个更优选的实施方案中，该方法用于生产具有确定的平均分子量的生物聚合物，该生物聚合物选自藻酸盐，根瘤菌胶，羧甲基纤维素钠，支链淀粉，生物糖Gum-1，葡甘露聚糖，β-葡聚糖，果胶，酸豆籽多糖类和透明质酸。在一个更优选的实施方案中，该方法用于生产具有确定的平均分子量的生物聚合物，该生物聚合物选自藻酸钠或透明质酸。在最优选的实施方案中，该方法用于生产具有确定的平均分子量的透明质酸。
发明人发现本发明适用于生产复合组合物，包括生物聚合物。这些组合物包含至少一种具有确定的平均分子量的生物聚合物和其它可选的组分，例如护肤、药物或化妆品成分，并且仅需要乳化或溶解即可使用。
复合组合物可以包含额外的生物聚合物或其它聚合物。任何组合物都是合适的，只要该组合物额外包含水即可。
在一个优选实施方案中，第一和/或第二组合物包含：
(ⅰ)一种生物聚合物，
(ⅱ)水，
(ⅲ)可选地，药学、皮肤学和/或化妆品可接受的化合物和/或油；
(ⅳ)可选地，一种乳化剂
(ⅴ)可选地，额外的药学、皮肤学或化妆品活性组分。
在另一实施方案中，第一和/或第二冷冻组合物是具有低粘度至高粘度的凝胶或液体。
第一和/或第二组合物优选进一步含有额外的化妆品、护肤品或药学成分或添加剂。这些成分的非限制性实例是润肤剂，化妆品可接受的成分和染料，香料或药用活性物质如泛醇。
在一个优选的实施方案中，第一和第二冷冻组合物包含相同的化合物，除生物聚合物或pH值外。在最优选的实施方案中，第一和第二冷冻组合物包含相同的化合物和相同的生物聚合物，仅pH值不同。
所述成分或添加剂的非限制性实例是：皮肤调理剂，皮肤润滑剂，皮肤水润剂，例如泛醇或泛醇酚，天然保湿因子，如甘油，乳酸或尿素。或者是物理或化学防晒剂，去角质剂，例如α-或β-羟基酸，α-或β-酮酸。其他可能的成分包括自由基捕获剂，抗老化剂，维生素或其衍生物，例如维生素C(抗坏血酸)或其酯或糖苷，抗氧化剂，如儿茶素类或黄酮类化合物。
其他潜在的成分包括白藜芦醇，谷胱甘肽，阿魏酸，Q10，多酚，神经酰胺，饱和和/或不饱和脂肪酸，以及其甘油酯。此外，酯，例如蜡酯，例如霍霍巴油，一般的甘油三酯(中性油，阿甘果油，牛油果黄油)或植物油中的不能皂化的成分。
其他成分包括植物、生技或源于海产品的多糖，及其水解产物。其他成分可能包括酶，例如菠萝蛋白酶，辅酶，酶抑制剂，氨基酸，天然和合成寡肽，多肽如胶原和弹性蛋白，以及其水解产物，神经肽，生长因子，生物碱。在一些实施方案中，所述成分可选地包括植物药物，例如七叶素，人参皂苷，螺可吉宁或芦荟素。其他聚合物是藻酸盐，纤维素衍生物，淀粉，壳聚糖，硫酸软骨素，具有生物功能或生物相容性的其他合成的生物聚合物。
化妆品添加剂的非限制性实例包括美白剂，无机或合成填料或装饰物质，例如着色颜料或染料或颗粒。本发明的一些实施方案包括眼睛，嘴唇或脸部的化妆美化物质。
在一些实施方案中，第一和/或第二冷冻组合物还包含治疗活性剂，例如抗粉刺或抗红斑痤疮剂，抗菌剂如银及其衍生物，碘或PVP-碘，止汗剂，止痛物质如利多卡因或布洛芬，收敛物质，除臭化合物，抗脂溢物质或防腐剂。此外，细胞或细胞成分，如自体细胞，外源细胞，干细胞或富血小板血浆(PRP)。
第一和/或第二组合物优选含有其它成分，例如稳定剂，防腐剂，以控制产品的最终参数，如溶解性或乳化性，机械稳定性，产品粘度或触感。
在本发明的一个具体实施方案中，第一和第二组合物在合适的容器中结合，该容器适用于冷冻和冻干过程，也可选地用于包装所述冻干组合物，该冻干组合物包含至少一种具有确定的平均分子量和确定的分子量分布的生物聚合物。
本发明还涉及所述包含具有确定的平均分子量的生物聚合物的组合物的生产方法的应用，和根据本发明的方法生产的包含生物聚合物的组合物。
在本发明的一个实施方案中，最终组合物可用作含水液体，低粘度乳液，类精华液，面膜，面霜，面膜霜，片或局部使用的瓣的基础。
附图说明
图1：透明质酸的平均分子量、皮肤渗透性和生物活性的相关性。
图2：当根据本发明制备包括透明质酸的组合物时，pH、温度和获得的平均分子量的相关性。
图3：在冻干过程中随时间的温度分布示意。
图4：确定根据本发明制备的透明质酸的平均分子量的校准曲线。
图5：根据本发明制备的中性油(a)和Sepinov EMT-10(b)的洗脱和分子质量曲线。
图6：120℃冷冻干燥，天然透明质酸和透明质酸的洗脱曲线(A)和分子质量曲线(B)的比较。
图7：在不同温度下冻干透明质酸，Sepinov EMT-10和中性油的混合物的洗脱曲线(A)和分子量曲线(B)的比较。
图8：pH调节至6.21-2.9的1wt％高分子量HA样品的冻干样品的分子质量。
图9：pH调节至6.21-2.9的1wt％高分子量HA样品的冻干样品的分子量分布。
图10：在不同温度下冻干的含有乳化剂的透明质酸的分子量。
图11：以不同体积比堆积的pH调节至6.21-2.9的1wt％高分子量HA样品的冻干样品的分子量分布。
图12：以不同体积比堆积的pH调节至4.9-3.5的1wt％的支链淀粉样品的冻干样品的分子量分布。
图13：以不同体积比堆积的pH调节至3.5和7.15的1wt％海藻酸钠样品的冻干样品的分子量分布。
实施例
实施例1：透明质酸的受控降解
将去离子水转移至1升的实验室反应器中并在75℃下搅拌。加入透明质酸粉末，并在75℃，700rpm下搅拌15分钟，直到物质溶解。加入乳化剂组分并在50℃，1400rpm，减压(200μbar)下搅拌15分钟。加入油组分并以1400rpm/45℃/200μbar搅拌10分钟，然后在2100rpm/45℃/200μbar下搅拌5分钟。将得到的乳液冷却至室温并转移到10ml玻璃小瓶中，并在环境条件下储存过夜。将样品在深冷冻室中冷冻至少16小时，随后冻干至最高目标温度。
作为原理的证明，透明质酸是按照本发明的方法制备的。本文中，纯透明质酸，以及透明质酸与MCT中性油和Sepinov EMT-10的组合物在不同温度下冻干。
分析以下样品：
1、中性油，未处理
2、Sepinov EMT-10，未处理
3、透明质酸，未处理
4、Sepinov EMT-10，在120℃冻干
5、透明质酸，在120℃冻干
6、混合物(透明质酸，中性油和Sepinov EMT-10)，在40℃下冻干
7、混合物，在60℃下冻干
8、混合物，在80℃下冻干
9、混合物，在100℃下冻干
10、混合物，在120℃冻干
使用3个分析柱在HPLC系统上使用尺寸排阻色谱法分析样品。将样品溶解在pH7.4的PBS缓冲液中，通过过滤除去不溶成分。
所述柱使用葡聚糖/支链淀粉标准品进行校准。样品的分子量根据所述校准曲线确定(校准曲线参见图4)。
只有纯透明质酸样品是完全可溶的。Sepinov EMT-10或中性油的可溶成分在分析过程中不会产生任何问题信号(参见图5a和b)。
结果清楚地表明组合物和冻干温度影响透明质酸的平均分子量。虽然在高温下冻干纯透明质酸的影响导致平均分子量的降低(见图6a，b)，但在混合物中的影响更强(参见图7a，b)。
从整体上看，冻干过程中参数的选择适用于控制冻干后透明质酸的平均分子量。
实施例2：pH值对降解的影响
在80℃下将分子量为1.478Mio Da的透明质酸(Contipro，Mw，根据凝胶渗透色谱法)溶解在1wt％的蒸馏水溶液中5分钟。用盐酸调节pH在2.9-6.21的范围内。
将7.5ml HA溶液置于10ml玻璃小瓶中，将样品在-20℃下冷冻过夜，并置于ChristEpsilon 2-10D LSC plus HT装置中，并根据如图3所示的10/120℃温度曲线处理约20小时。
将经冻干的样品在浓度为0.3wt％的GPC缓冲液(pH 7.4)中稀释，并采用针对支链淀粉和葡聚糖分子量标准的凝胶渗透色谱法进行分析。
根据调节的pH，所有样品裂解，在pH6.21时显示最大值为766kDa，在pH 2.9时最小值为84.75kDa(图7)。聚合物中游离酸官能团的量越高聚合物裂解的倾向越高。图8中示出了高分子量样品和低分子量样品的对应电泳图。
实施例3：具有不同分子量的透明质酸的降解
在80℃下，将四种不同类型的透明质酸(Contipro/GfN3010(MW：1478kDa)，Principium Cube3(MW：733kDa)，Principium Signal-10(MW：25kDa)和Freda mini-HA(MW：27kDa))溶于1wt％的蒸馏水溶液中5分钟。溶液按原样使用或将pH调节至约3.5。
将7.5ml HA溶液置于10ml玻璃小瓶中，将样品在-20℃下冷冻过夜，并置于ChristEpsilon 2-10D LSC plus HT装置中，并根据如图3所示的10/120℃或可选地120℃温度曲线处理约20小时。
将经冻干的样品在浓度为0.3wt％的GPC缓冲液(pH 7.4)中稀释，并采用针对支链淀粉和葡聚糖分子量标准的凝胶渗透色谱法进行分析。
高分子量和中等分子量的透明质酸在原始pH下溶解于蒸馏水中显示出分子量的适度衰减，而物质的分子量在低pH下则衰减显著，如下表所示。
实施例4：含有透明质酸的乳液
将5g高分子量透明质酸(GfN/Contipro 3010，1.5MDa)溶解在465g蒸馏水中，加热至80℃，并采用Somakon MP-LB(11)混合装置在1400rpm和环境压力下搅拌15分钟。
加入7.5g Sepinov EMT-10(INCI名称：丙烯酸羟乙酯(和)丙烯酰基二甲基牛磺酸钠共聚物)，将pH调节至3.05，将混合物在80℃下以1400rpm/200μbar搅拌15分钟。
加入25g作为模型油性化合物的中链甘油三酯(MCT)，并以2100rpm/200μbar均质化5分钟。
将7.5ml所得乳液置于10ml玻璃小瓶中，将样品在-20℃下冷冻过夜，并置于Christ Epsilon 2-10D LSC plus HT装置中，并在最高40，60，80，100和120℃下处理大约20小时。
将经冻干的样品在浓度为0.3wt％的GPC缓冲液(pH 7.4)中稀释，并通过GPC分析。图9显示透明质酸的分子量(Mw)随着最大处理温度的升高而降低的温度相关性。
实施例5：不同生物聚合物的冻干
在80℃下，将聚合物在1wt％的蒸馏水溶液中溶解5分钟。测量溶液的pH，并将样品在PBS缓冲液(pH 7.4)中稀释至0.3wt％，采用针对支链淀粉和葡聚糖分子量标准的尺寸排阻色谱法，来测定未处理的聚合物溶液的分子量分布。
将7.5ml聚合物溶液置于10ml玻璃小瓶中，样品在-20℃下冷冻过夜，并置于Christ Epsilon 2-10D LSC plus HT装置中，并根据如图3所示的10/120℃温度曲线处理约20小时。
将经冻干的样品在浓度为0.3wt％的GPC缓冲液(pH 7.4)中稀释，并通过GPC分析。结果如下表所示。
藻酸钠：
多糖：
实施例6：采用交叠的透明质酸溶液的pH和体积变化
在80℃下，将分子量为1.478Mio Da的透明质酸(Contipro，Mw，根据凝胶渗透色谱法)在1wt％的蒸馏水溶液中溶解5分钟。所述溶液的一部分在常规pH下使用，第二部分用盐酸调节至pH 2.9。
将pH 6.21的HA溶液以0.75至6.75ml的不同体积分别置于10ml玻璃小瓶中。样品在-20℃下冷冻，并分别用6.75至0.75ml的pH 2.9HA溶液交叠，并再次冷冻，并在-20℃下储存过夜。相应的体积比如下表所示：
将样品置于Christ 2-10D LSC plus HT装置中，根据图3所示的10/120℃温度曲线处理大约20小时。
将经冻干的样品在浓度为0.3wt％的GPC缓冲液(pH 7.4)中稀释，并采用针对支链淀粉和葡聚糖分子量标准的凝胶渗透色谱法进行分析。
根据体积比可以形成不同的分子量分布(参见图10)，说明根据体积分数和体积分数中调整的pH值，任何分子量分布都可以实现。根据靶向生物学功能，可以设计出最佳的分子量分布。
实施例7：采用交叠的支链淀粉溶液的pH和体积变化
将分子量为371kDa的支链淀粉(Hayashibara，Mw，根据凝胶渗透色谱法)在80℃下在1wt％的蒸馏水溶液中溶解5分钟。所述溶液的一部分在常规pH(4.9)下使用，第二部分用盐酸调节至pH3.5。
将pH 4.9的支链淀粉溶液以0.75至6.75ml的不同体积分别置于10ml玻璃小瓶中。样品在-20℃下冷冻，并以6.75至0.75ml的pH 2.9支链淀粉溶液交叠，并再次冷冻，-20℃下储存过夜。相应的体积比如下表所示。
将样品置于Christ 2-10D LSC plus HT装置中，根据图3所示的10/120℃温度曲线处理大约20小时。
将经冻干的样品在浓度为0.3wt％的GPC缓冲液(pH 7.4)中稀释，并采用针对支链淀粉和葡聚糖分子量标准的凝胶渗透色谱法进行分析。
根据体积比可以形成不同的分子量分布(参见图11)。分子量Mw主要受低pH溶液的量的影响。
实施例8：采用交叠的藻酸钠溶液的pH和体积变化
在80℃下，将分子量为881kDa的藻酸钠(Cargill，Mw，根据凝胶渗透色谱法)在1wt％的蒸馏水溶液中溶解5分钟。所述溶液的一部分在常规pH(7.15)下使用，第二部分用盐酸调节至pH 3.5。
将pH 7.15的藻酸钠溶液以0.75至6.75ml的不同体积分别置于10ml玻璃小瓶中。样品在-20℃下冷冻，并以6.75至0.75ml的pH 3.5藻酸钠溶液交叠，并再次冷冻，-20℃下储存过夜。相应的体积比如下表所示。
将样品放置在Christ 2-10D LSC plus HT装置中，并根据图3所示的10/120℃温度曲线处理大约20小时。
将经冻干的样品在浓度为0.3wt％的GPC缓冲液(pH 7.4)中稀释，并采用针对支链淀粉和葡聚糖分子量标准的凝胶渗透色谱法进行分析。根据体积比可以形成不同的分子量分布(参见图12)。分子量的变化主要受冻干条件的影响，大于受低pH溶液量的影响。

Claims (18)

1.包含至少一种生物聚合物的生物聚合物组合物的生产方法，其中所述至少一种生物聚合物具有确定的平均分子量，所述方法包括：
(ⅰ)提供包含具有确定的pH值的生物聚合物的第一冷冻组合物；
(ⅱ)提供包含具有确定的pH值的生物聚合物的第二冷冻组合物；
(ⅲ)不通过实质上地相互混合将组合物在反应容器中结合；
(ⅳ)可选地冷冻组合物；
(ⅴ)将包含生物聚合物的组合物冻干，
(ⅴ)可选地纯化和/或分离生物聚合物；
其中冻干过程中的最高温度选以促进所述生物聚合物受控和限定的降解，并且其中第一和第二组合物的pH值至少相差0.1和/或其中第一和第二组合物包含不同的生物聚合物。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一和第二组合物包含相同的生物聚合物。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述第一和第二组合物包含不同的生物聚合物。
4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其中，包含生物聚合物的所述第一和/或第二组合物是冷冻水溶液或乳液。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的方法，其中，所述第一和/或第二组合物的pH值选自1.5至8.5，较佳地选自2.5至6。
6.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中，升华过程中的温度选自-40℃至150℃。
7.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中，所述升华过程中的压力选自50μbar到800μbar。
8.根据前述任一项权利要求所述的方法，其中，所述第一和/或第二组合物的生物聚合物选自透明质酸，胶原，糖胺聚糖，多糖和岩藻多糖，所述生物聚合物较佳地为透明质酸。
9.根据权利要求1-8任一项所述的方法，其中，所述第一和/或第二组合物是乳液，所述乳液包括：
(ⅰ)生物聚合物，
(ⅱ)水，
(ⅲ)可选地，药品、皮肤学和/或化妆品可接受的化合物或油；
(ⅳ)可选地，乳化剂和
(ⅴ)可选地，润肤剂。
10.根据权利要求1-9任一项所述的方法，其中，所述第一和/或第二组合物额外地进一步包含皮肤学，药品或化妆品添加剂。
11.根据权利要求1-10任一项所述的方法，其中，所述第一和/或第二组合物包含额外的组分，使得所得到的冻干产品容易溶解或容易形成乳液。
12.根据权利要求1-11任一项所述的方法，其中，所述第一和第二组合物包含相同的组分，并且仅pH值和/或生物聚合物不同。
13.根据权利要求1-12任一项所述的方法，其中，所述第一和第二组合物在合适的容器中结合，其适用于冻干过程并且可用作基础包装。
14.根据权利要求1-13任一项所述的方法，其中，所述第一和/或第二组合物的生物聚合物选自透明质酸，胶原，糖胺聚糖，多糖和岩藻多糖，所述生物聚合物较佳地为透明质酸。
15.根据权利要求1-14任一项所述的方法在药学、皮肤学或化妆品可接受的生物聚合物组合物生产中的应用。
16.根据权利要求1-14任一项所述的方法生产得到的组合物。
17.根据权利要求16所述的组合物作为药学、皮肤学或化妆品产品的用途。
18.根据权利要求16的生物聚合物组合物在药学、皮肤学或化妆品产品生产中的应用。
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Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0138572B1 (en) * 1983-10-11 1990-07-25 FIDIA S.p.A. Hyaluronic acid fractions having pharmaceutical activity, methods for preparation thereof, and pharmaceutical compositions containing the same

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0138572B1 (en) * 1983-10-11 1990-07-25 FIDIA S.p.A. Hyaluronic acid fractions having pharmaceutical activity, methods for preparation thereof, and pharmaceutical compositions containing the same

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
TOKITA Y ET AL: "degradation of hyaluronic acid during freeze drying", 《POLYMER DEGRADATION AND STABILITY》 *
姚日生: "《药用高分子材料》", 30 April 2008, 化学工业出版社 *

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