CN110036036A - 双重交联的糖胺聚糖 - Google Patents

双重交联的糖胺聚糖 Download PDF

Info

Publication number
CN110036036A
CN110036036A CN201780060961.3A CN201780060961A CN110036036A CN 110036036 A CN110036036 A CN 110036036A CN 201780060961 A CN201780060961 A CN 201780060961A CN 110036036 A CN110036036 A CN 110036036A
Authority
CN
China
Prior art keywords
glycosaminoglycan
alkyl
glycols
functionalized
linker
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201780060961.3A
Other languages
English (en)
Inventor
雷切尔·奥泽利-韦尔蒂
塔米里斯·菲格雷多
劳拉·菁菁
克雷格·史蒂文·哈里斯
吉恩-盖伊·博伊特奥
蒂博·格法德
罗伊克·托马斯
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Galderma Research and Development SNC
Original Assignee
Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Galderma Research and Development SNC
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Centre National de la Recherche Scientifique CNRS, Galderma Research and Development SNC filed Critical Centre National de la Recherche Scientifique CNRS
Priority claimed from PCT/EP2017/069575 external-priority patent/WO2018024794A1/en
Publication of CN110036036A publication Critical patent/CN110036036A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00—Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/02—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by special physical form
    • A61K8/04—Dispersions; Emulsions
    • A61K8/042—Gels
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61K—PREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K8/00—Cosmetics or similar toiletry preparations
    • A61K8/18—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition
    • A61K8/72—Cosmetics or similar toiletry preparations characterised by the composition containing organic macromolecular compounds
    • A61K8/73—Polysaccharides
    • A61K8/735—Mucopolysaccharides, e.g. hyaluronic acid; Derivatives thereof
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61Q—SPECIFIC USE OF COSMETICS OR SIMILAR TOILETRY PREPARATIONS
    • A61Q19/00—Preparations for care of the skin
    • A61Q19/08—Anti-ageing preparations
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B37/00—Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
    • C08B37/006—Heteroglycans, i.e. polysaccharides having more than one sugar residue in the main chain in either alternating or less regular sequence; Gellans; Succinoglycans; Arabinogalactans; Tragacanth or gum tragacanth or traganth from Astragalus; Gum Karaya from Sterculia urens; Gum Ghatti from Anogeissus latifolia; Derivatives thereof
    • C08B37/0063—Glycosaminoglycans or mucopolysaccharides, e.g. keratan sulfate; Derivatives thereof, e.g. fucoidan
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C08—ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08B—POLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B37/00—Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
    • C08B37/006—Heteroglycans, i.e. polysaccharides having more than one sugar residue in the main chain in either alternating or less regular sequence; Gellans; Succinoglycans; Arabinogalactans; Tragacanth or gum tragacanth or traganth from Astragalus; Gum Karaya from Sterculia urens; Gum Ghatti from Anogeissus latifolia; Derivatives thereof
    • C08B37/0063—Glycosaminoglycans or mucopolysaccharides, e.g. keratan sulfate; Derivatives thereof, e.g. fucoidan
    • C08B37/0072—Hyaluronic acid, i.e. HA or hyaluronan; Derivatives thereof, e.g. crosslinked hyaluronic acid (hylan) or hyaluronates

Abstract

一种使用硼酸或硼氧杂环(boroxole)衍生物由双重交联的糖胺聚糖，特别地交联的透明质酸、软骨素或硫酸软骨素制成的新型水凝胶，具有可逆的连接部分，导致新的益处。双重交联的糖胺聚糖，一个连接部分经由与两种糖胺聚糖中的每种的羟基基团的两个醚键，并且另一个连接部分经由在被接枝至糖胺聚糖中的一种的硼酸半酯和另一种糖胺聚糖的二醇官能之间形成的烷氧基硼酸酯阴离子。二醇官能可以是主链二醇官能或被接枝至其他糖胺聚糖的二醇官能部分的二醇部分。

Description

双重交联的糖胺聚糖
本发明的技术领域
本发明涉及通过第一连接部分(linkage)和第二连接部分交联的糖胺聚糖以及用于生产该糖胺聚糖的方法，其中第一连接部分包括两个醚键并且第二连接部分是经由烷氧基硼酸酯阴离子。本发明还涉及硼酸半酯(boronate hemiester)在制造通过第一连接部分和第二连接部分交联的糖胺聚糖中的用途，其中第一连接部分包括两个醚键，并且第二连接部分是经由烷氧基硼酸酯阴离子。
发明背景
吸水凝胶或水凝胶被广泛地用于生物医学领域。它们通常通过聚合物的化学交联至无限网络来制备。虽然许多多糖吸收水直到它们完全溶解，但相同多糖的交联的凝胶典型地可以吸收一定量的水直到它们被饱和，即，它们具有有限的液体保留能力、或溶胀度。
透明质酸、软骨素和硫酸软骨素是熟知的生物相容性聚合物。它们是属于糖胺聚糖(GAG)的组的天然存在的多糖。所有糖胺聚糖是带负电荷的杂多糖链，该杂多糖链具有吸收大量水的能力。
透明质酸(HA)是用于医学用途和美容用途的最广泛使用的生物相容性聚合物之一。透明质酸和衍生自透明质酸的产品被广泛地用于生物医学和美容领域，例如在粘性手术(viscosurgery)期间和作为真皮填充物(dermal filler)。
硫酸软骨素(CS)是在哺乳动物的结缔组织中发现的高度丰富的GAG，在哺乳动物的结缔组织中硫酸软骨素与其他硫酸化的GAG一起与蛋白质结合，作为部分蛋白聚糖。先前已经示出，包含CS的水凝胶可以成功地用于生物医学应用，因为它们与天然细胞外基质相似(Lauder,R.M.,Complement Ther Med 17:56-62,2009)。硫酸软骨素还用于治疗骨关节炎，例如作为膳食补充剂。
糖胺聚糖的交联延长了组成网络的可降解聚合物的持续时间，这在许多应用中是有用的。
然而，大多数基于糖胺聚糖的凝胶例如当用于治疗皱纹时的主要缺点之一在于由于多糖的高交联密度而难以注射水凝胶。
透明质酸是用于医学用途的最广泛使用的生物相容性聚合物之一。透明质酸和其他GAG是带负电荷的杂多糖链，其具有吸收大量水的能力。透明质酸和衍生自透明质酸的产品被广泛地用于生物医学和美容领域，例如在粘性手术期间和作为真皮填充物。
由于透明质酸除了其分子量外以相同的化学结构存在于多数活有机体中，其给出了最少的异物反应并且允许用于高级的医学用途。透明质酸分子的交联和/或其他修饰典型地是改进其体内持续时间所必需的。此外，这样的修饰影响透明质酸分子的液体保留能力。其结果是，透明质酸已经成为许多修饰尝试的主题。
在现有技术中，水凝胶通过使透明质酸例如与BDDE(丁二醇二缩水甘油醚)在碱性水性介质中反应，导致共价键的形成来制备(WO 97/04012)。这不是一个可逆的过程。WO2014/072330公开了聚合物组合物，该聚合物组合物包含在至少一个羟基上用包含苯基硼酸的基团接枝的苯基硼酸修饰的透明质酸聚合物和在至少一个羟基上用包含顺式二醇的基团接枝的顺式二醇修饰的HA聚合物的混合物。WO 98/02204公开了包含具有改进的机械性质的离子和非离子交联的聚合物水凝胶的医学装置。US 2014/0155305公开了包含具有沿其分布的二醇基团的增稠聚合物(例如瓜尔胶或其他多糖)的水溶液，该增稠聚合物与含有多个硼氧杂环(boroxole)基团的交联剂交联。US 2013/0129797 A1公开了包含至少一种聚合物残基和至少一种交联部分的聚合物组合物，其中聚合物残基通过交联部分交联，并且其中交联部分由硼酸部分和异羟肟酸部分之间的反应形成。
发明描述
本发明的目的是提供水凝胶，所述水凝胶具有作为可溶胀聚合物的糖胺聚糖(GAG)，具有可逆的连接部分。
本发明的目的还是提供自愈合和稳定的凝胶。
本发明的一个目的是提供用于通过温和且有效的途径来制备糖胺聚糖分子的水凝胶的方法。
本发明的又另一个目的是减轻、缓解或消除现有技术的一个或更多个缺点。
本发明涉及新型水凝胶，所述新型水凝胶示出以下益处：
-更容易注射，
-更具延展性，
-可以自我修复。
本发明还涉及这样的凝胶的用途，特别感兴趣的是更精确地填充皱纹和/或塑造面部并且对患者具有更少的创伤的用途。
在本发明的一个方面中，提供了通过第一连接部分和第二连接部分交联的糖胺聚糖，其中a)所述第一连接部分包括两个醚键，一个键由第一糖胺聚糖和第二糖胺聚糖中的每种的羟基基团形成；并且b)所述第二连接部分是经由在被接枝至第一糖胺聚糖的硼酸半酯和第二糖胺聚糖的二醇官能之间形成的烷氧基硼酸酯阴离子，其中所述二醇官能可以是主链二醇官能或被接枝至所述第二糖胺聚糖的二醇官能部分的二醇部分。
换句话说，提供了通过不可逆连接部分和可逆连接部分交联的糖胺聚糖，其中a)所述不可逆连接部分是经由与两种糖胺聚糖中的每种的主链二醇官能形成醚键的不可逆连接基；和
b)所述可逆连接部分是经由在被接枝至第一糖胺聚糖的硼酸半酯和第二糖胺聚糖的二醇官能之间形成的烷氧基硼酸酯阴离子，其中所述二醇官能可以是主链二醇官能或被接枝至所述第二糖胺聚糖的二醇官能。
交联的糖胺聚糖使用硼酸半酯以形成第二连接部分，尽管这些连接部分可以以任何顺序。在一个实施方案中，步骤b)在步骤a)之前进行。在一个实施方案中，步骤a)在步骤b)之前进行。根据本发明的交联的糖胺聚糖给出了具有改进的性质的凝胶(参见实施例11)。特别地，根据本发明的交联的糖胺聚糖给出比单个交联的糖胺聚糖更具粘性的凝胶，而且还给出了其他改进的流变性质，例如当经受增加的应力时由于硼酸酯键的双重交联的网络的增加的强度。
根据本发明的交联的糖胺聚糖还为所获得的凝胶提供了自愈合性质(参见例如图6，实施例12)。所获得的凝胶也容易注射，因为当通过注射器推动时可逆键断裂，并且然后在体内迅速地重新形成。凝胶可以作为预先形成的固体被注射，因为固体凝胶可以在适当的剪切应力下处理外部损伤并且自我修复。由于挤出/注射后的快速凝胶化动力学，它们几乎立即恢复其固体形式。因此，在凝胶在体内重新形成之前，凝胶是可延展的，直到可逆键重新形成。因此，在一个实施方案中，该方法提供了自愈合凝胶。交联的糖胺聚糖可以任选地被进一步交联。
本公开内容提供了新型水凝胶产品和用于制备由具有可逆连接部分的交联的糖胺聚糖(GAG)分子制成的水凝胶的相关有利工艺及其用途。GAG是带负电荷的杂多糖链，该杂多糖链具有吸收大量水的能力。在根据本公开内容的水凝胶产品中，交联的GAG分子是提供凝胶性质的可溶胀聚合物。
根据本公开内容的多糖优选地是糖胺聚糖(GAG)。根据一些实施方案，糖胺聚糖选自由以下组成的组：硫酸化的或非硫酸化的糖胺聚糖例如透明质素(hyaluronan)、软骨素、硫酸软骨素、硫酸乙酰肝素、细菌肝素前体(heparosan)、肝素、硫酸皮肤素(dermatansulphate)和硫酸角质素。根据一些实施方案，糖胺聚糖选自由以下组成的组：透明质酸、软骨素和硫酸软骨素及其混合物。根据一些实施方案，糖胺聚糖是透明质酸。
稳定的共价醚键的合成在透明质酸的羟基基团之间用化学交联剂、优选地1,4-丁二醇二缩水甘油醚(BDDE)进行。
可逆的酯键如下形成：
-在苯并硼氧杂环(benzoboroxole)修饰的透明质酸(HA-BOR)和多元醇修饰的透明质酸(HA-多元醇)之间；
-通过苯并硼氧杂环修饰的透明质酸和透明质酸的二醇基团。
如所附的实施例中所证明的，根据本发明的交联的糖胺聚糖当经受增加的应力时给出具有改进的强度的凝胶。
根据本发明的二醇官能可以是包含二醇例如1,2-二醇或1,3-二醇的任何基团，例如糖部分、糖部分衍生物或主链二醇官能，即为糖胺聚糖链的一部分的二醇。合适的糖衍生物是适合于与糖胺聚糖结合的衍生物。这样的衍生物可以是硫醇修饰的单糖或二糖或氨基糖。在本发明的某些实施方案中，二醇部分是邻位二醇。在本发明的其他实施方案中，二醇部分不是邻位二醇。
如本文使用的，术语“主链”指的是呈其天然形式的多糖链，即被接枝至主链的基团不是主链的一部分。例如，透明质酸的主链在下文示出。
如本文使用的，术语“硼酸半酯”应被解释为通式BR(OR)(OH)的化合物，与具有通式BR(OH)2的硼酸或具有通式BR(OR)2的硼酸酯相反。在此上下文中，每个R可以独立地表示任何有机部分，因为这些式的目的涉及不同的硼官能团。
硼酸酯与其四面体阴离子形式在水中处于平衡(下文)。阴离子形式是羟基硼酸酯阴离子(Hall,D.G.,2011,Boronic Acids:Preparation and Applications in OrganicSynthesis,Medicine and Materials,Second Edition,Wiley-VCH Verlag GmbH&Co.)。
因此，一般而言，“烷氧基硼酸酯阴离子”应被理解为在硼酸酯和任何被取代的或未被取代的烷氧基基团之间形成的阴离子四面体形式。根据本发明的“烷氧基硼酸酯阴离子”是在硼酸半酯和糖胺聚糖的主链二醇官能团之间形成的“烷氧基硼酸酯阴离子”(下文)。
在本发明的该方面的一个实施方案中，硼酸半酯是包含5元-6元环状硼酸半酯部分的化合物，有时被称为硼氧杂环(Kotsubayashi等人.ACS Macro Lett.2013,2,260-264)。五元硼氧杂环被称为氧杂硼杂戊环(oxaborole)，并且六元硼氧杂环被称为氧杂硼杂己环(oxaborinine)，参见下文。因此，在本发明的该方面的一个实施方案中，硼酸半酯是包含氧杂硼杂戊环部分或氧杂硼杂己环部分的化合物。
本发明提出了新型水凝胶：
-其中GAG链与除共价交联体(crosslinks)外的可逆交联体连接(例如由GAG和化学交联剂，优选地BDDE之间的反应产生)。
在本发明的该方面的一个实施方案中，硼酸半酯是任选地被取代的苯并氧杂硼杂戊环(benzoxaborole)或苯并氧杂硼杂己环(benzoxaborinine)。苯并氧杂硼杂戊环(benzoxaborol)有时被称为苯并硼氧杂环，并且这些名称可以互换地使用(US 2014/0155305)。硼原子在任选地被取代的苯并氧杂硼杂戊环或苯并氧杂硼杂己环中的苄基位置使硼原子上的空p-轨道稳定化。典型地，苯并氧杂硼杂戊环或苯并氧杂硼杂己环可以被H、F、Cl、NO2、C1-C3烷基、C1-C3卤代烷基、C1-C3烷氧基、C3-C6环烷基、苯基和包含1个至3个选自O、N和S的杂原子的五元至六元杂芳香族环中的一个或更多个取代。
在本发明的该方面的一个实施方案中，所述第二连接部分在式(I)中定义
其中
R1选自H、F、Cl、NO2、C1-C3烷基、C1-C3卤代烷基和C1-C3烷氧基；
R2、R3和R4独立地选自H、F、Cl、C1-C3卤代烷基、NO2、C1-C3烷氧基、C1-C3烷基和连接基，所述连接基共价地结合至所述第二糖胺聚糖；
X选自CHR7和键；
R5、R6和R7独立地选自H、C1-C4烷基、C3-C6环烷基、苯基和包含1个至3个选自O、N和S的杂原子的5元至6元杂芳香族环；并且
其中R2、R3和R4中的一个是连接基。
当用硼酸半酯接枝时，根据本发明使用的糖胺聚糖具有比现有技术的苯基硼酸更高的对二醇官能团的亲和力。该增加的亲和力在实施例3中示出，其中用硼酸半酯接枝的透明质酸示出通过交联至另一透明质酸的主链二醇官能团而形成凝胶。使用苯基硼酸的相应实验未能形成凝胶。此外，当用硼酸半酯接枝糖胺聚糖时形成的凝胶具有自愈合性质，如实施例4中示出的。
如本文使用的，术语“C1-C3卤代烷基”意指具有1个至3个碳原子并且其中1个至所有氢被不同或相同类型的卤素取代的直链和支链饱和烃基团两者。C1-C3卤代烷基基团的实例包括被1个至3个卤素原子取代的甲基、被1个至5个卤素原子取代的乙基和被1个至7个卤素原子取代的正丙基或异丙基。
如本文使用的，术语“C1-C3氟烷基”意指具有1个至3个碳原子并且其中1个至所有氢原子被氟原子取代的直链和支链饱和烃基团。C1-C3氟烷基基团的实例包括被1个至3个氟原子取代的甲基、被1个至5个氟原子取代的乙基和被1个至7个氟原子取代的正丙基或异丙基。
根据一些实施方案，糖胺聚糖选自由以下组成的组：硫酸化的糖胺聚糖或非硫酸化的糖胺聚糖例如透明质酸、软骨素、硫酸软骨素、硫酸乙酰肝素、细菌肝素前体、肝素、硫酸皮肤素和硫酸角质素。根据一些实施方案，糖胺聚糖选自由以下组成的组：透明质酸、软骨素和硫酸软骨素及其混合物。
在本发明的该方面的一个实施方案中，所述糖胺聚糖是透明质酸。如所附实施例中证明的，交联的糖胺聚糖，为透明质酸的所述糖胺聚糖当经受增加的应力时给出具有改进的强度的凝胶。
透明质酸(HA)是用于医学用途和美容用途的最广泛使用的生物相容性聚合物之一。HA是属于糖胺聚糖(GAG)的组的天然存在的多糖。透明质酸由分别通过β(1→3)和β(1→4)糖苷键组装的两个交替的单糖单元，N-乙酰基-D-葡糖胺(GlcNAc)和D-葡糖醛酸(GlcA)组成。透明质酸和衍生自透明质酸的产品被广泛地用于生物医学和美容领域，例如在粘性手术期间和作为真皮填充物。
除非另外说明，否则术语“透明质酸”涵盖具有各种链长和电荷状态以及具有各种化学修饰的透明质酸、透明质酸盐/酯或透明质素的所有变体和变体的组合。即，该术语还涵盖具有多种抗衡离子的透明质酸的多种透明质酸盐，例如透明质酸钠。透明质酸可以从动物起源和非动物起源的各种来源获得。非动物起源的来源包括酵母以及优选地细菌。单个透明质酸分子的分子量典型地在0.1kg/mol-10kg/mol的范围内，但其他分子量是可能的。根据本发明，优选的分子量在50kg/mol-3000kg/mol的范围内，更优选地在70kg/mol-1000kg/mol的范围内。
在本发明的该方面的一个实施方案中，糖胺聚糖的分子量在200kg/mol-1500kg/mol之间，优选地在400kg/mol-1100kg/mol的范围内，更优选地500kg/mol-1000kg/mol，更优选地600kg/mol-800kg/mol。已经在实验上观察到，当用硼酸半酯接枝时，透明质酸的这些分子量范围呈现出改进的凝胶性质(例如G’和G”)。
术语“软骨素”指的是具有二糖重复单元的由交替的非硫酸化的D-葡糖醛酸部分和N-乙酰基-D-半乳糖胺部分组成的GAG。为避免疑问，术语“软骨素”不涵盖任何形式的硫酸软骨素。
术语“硫酸软骨素”指的是具有二糖重复单元的由交替的D-葡糖醛酸部分和N-乙酰基-D-半乳糖胺部分组成的GAG。硫酸盐部分可以存在于多个不同的位置。优选的硫酸软骨素分子是软骨素-4-硫酸盐和软骨素-6-硫酸盐。
软骨素分子可以由动物起源和非动物起源的各种来源获得。非动物起源的来源包括酵母以及优选地细菌。单个软骨素分子的分子量典型地在1kg/mol-500kg/mol的范围内，但其他分子量是可能的。
术语“交联的糖胺聚糖”或“交联的糖胺聚糖分子”在本文中指的是包括在糖胺聚糖分子链之间的典型地共价的交联体的糖胺聚糖，这产生了由交联体保持在一起的糖胺聚糖分子的连续网络。
交联的GAG产品优选地是生物相容的。这意味着在被治疗的个体中没有或仅非常温和的免疫应答发生。即，在被治疗的个体中没有或仅非常温和的不合意的局部效应或全身效应发生。
根据本公开内容的交联的产品是凝胶或水凝胶。即，它可以被认为是水不溶性的，但当经受液体典型地水性液体时被认为是GAG分子的大体上稀释的交联的系统。
由于其显著的液体含量，凝胶产品在结构上是柔性的并且类似于天然组织，这使得它在组织工程中作为支架和用于组织增强(tissue augmentation)是非常有用的。它还可用于治疗软组织紊乱以及用于矫正治疗或美学治疗。它优选地被用作可注射制剂。
水凝胶产品可以存在于水溶液中，但它也可以以干燥形式或沉淀形式存在，例如，在乙醇中。
水凝胶产品优选地是可注射的。
透明质酸可以由动物起源和非动物起源的各种来源获得。非动物起源的来源包括酵母以及优选地细菌。单个透明质酸分子的分子量典型地在0.1kg/mol-10kg/mol的范围内，但其他分子量是可能的。
在某些实施方案中，所述透明质酸的浓度在1mg/ml至100mg/ml的范围内。在一些实施方案中，所述透明质酸的浓度在2mg/ml至50mg/ml的范围内。在特定的实施方案中，所述透明质酸的浓度在5mg/ml至30mg/ml的范围内或在10mg/ml至30mg/ml的范围内。在某些实施方案中，透明质酸是永久交联的(凝胶类型B)。交联的透明质酸包括透明质酸链之间的交联，这产生透明质酸分子的连续网络，透明质酸分子通过可逆共价交联(凝胶类型A和凝胶类型C)或除永久共价交联之外的可逆共价交联(凝胶类型B)保持在一起。
透明质酸的交联可以通过用硼氧杂环衍生物和多元醇衍生物修饰以形成线性HA-BOR和HA-多元醇衍生物来实现。这些HA-缀合物的取代度(DS)可以在从0.05至0.30的范围内变化，以便调整凝胶的流变行为。透明质酸的交联还可以通过用化学交联剂并且然后用硼氧杂环衍生物和多元醇衍生物修饰来实现。化学交联剂可以例如选自由二乙烯砜、多环氧化物和二环氧化物组成的组。根据实施方案，透明质酸通过包含两个或更多个缩水甘油醚官能团的双官能或多官能的交联剂来交联。根据实施方案，化学交联剂选自由1,4-丁二醇二缩水甘油醚(BDDE)、1,2-乙二醇二缩水甘油醚(EDDE)和二环氧辛烷组成的组。根据优选的实施方案，化学交联剂是1,4-丁二醇二缩水甘油醚(BDDE)。
产生的水凝胶产品的典型应用涉及制备用于治疗软组织紊乱(包括但不限于矫正治疗和美学治疗)的可注射制剂。
在本发明的该方面的一个实施方案中，所述连接基与所述第一糖胺聚糖形成酰胺键或醚键；
Y选自键和C1-C6亚烷基，所述C1-C6亚烷基中的一个或两个CH2任选地被选自O、NH和亚苯基的基团替代，所述C1-C6亚烷基任选地被1个至12个R8取代；并且
R8选自F、Cl、C1-C3烷基、C1-C3卤代烷基、苯基、OH、C1-C3羟基烷基、C1-C3烷氧基、NH2、N-C1-C3烷基氨基、N,N-C1-C4二烷基氨基。将硼酸半酯接枝至所述第一糖胺聚糖可以例如通过使例如糖胺聚糖的主链的羟基基团与所述连接基的环氧官能团反应经由醚键进行，所述硼酸半酯为根据式I的所述第二连接部分的一部分。将硼酸半酯接枝至所述第一糖胺聚糖还可以通过使用4-(4,6-二甲氧基-1,3,5-三嗪-2-基)-4-甲基吗啉鎓氯化物(DMTMM)活化所述第二糖胺聚糖上的羧基基团并且使产生的物质与所述连接基的胺官能反应以形成稳定的酰胺来进行，所述硼酸半酯为根据式I的所述第二连接部分的一部分。
在本发明的该方面的一个实施方案中，R2是连接基。当R2被用作第一连接部分中的连接基时，获得了凝胶。
在本发明的该方面的一个实施方案中，所述连接基是H2N-Y-或并且与所述第一糖胺聚糖形成酰胺键或醚键；
Y选自键和C1-C6亚烷基，所述C1-C6亚烷基中的一个或两个CH2任选地被选自O、NH和亚苯基的基团替代，所述C1-C6亚烷基任选地被1个至12个R8取代；并且
R8选自F、Cl、C1-C3烷基、C1-C3卤代烷基、苯基、OH、C1-C3羟基烷基、C1-C3烷氧基、NH2、N-C1-C3烷基氨基、N,N-C1-C4二烷基氨基。
在本发明的该方面的一个实施方案中，所述连接基是-NR9-Y-并且与所述第二糖胺聚糖形成酰胺键，其中R9选自氢、C1-C3烷基和C1-C3氟烷基；并且
Y是键或未被取代的C1-C6亚烷基。将硼酸半酯接枝至所述第一糖胺聚糖可以通过使用4-(4,6-二甲氧基-1,3,5-三嗪-2-基)-4-甲基吗啉鎓氯化物(DMTMM)活化所述第一糖胺聚糖上的羧基基团并且使产生的物质与所述连接基的胺官能(HR9N-Y-)反应以形成稳定的酰胺来进行，所述硼酸半酯为根据式I的所述第二连接部分的一部分。
在本发明的该方面的一个实施方案中，R9是氢。
在本发明的该方面的一个实施方案中，硼酸半酯是
其中A选自H、F、CF3、NO2、OCH3和CH3；
n选自0、1、2和3；并且
X选自CH2、CH2-CH2、CH-NC5H11(CH-哌啶)和C(CH3)2。
在本发明的该方面的一个实施方案中，
R1、R3和R4独立地选自H、F、OCH3、CF3和CH3；
R2是连接基；
所述连接基是-HN-Y-并且与所述第一糖胺聚糖形成酰胺键；
Y是键或未被取代的C1-C3亚烷基；
X是键或CH2；并且
R5和R6独立地选自H和C1-C3烷基。
在本发明的该方面的一个实施方案中，所述硼酸半酯选自
其中硼酸半酯通过使硼酸半酯的-NH2基团与所述第一糖胺聚糖的主链羧酸酯基团形成酰胺而被接枝至所述第一糖胺聚糖。
在本发明的该方面的一个实施方案中，所述第二连接部分具有式(II)的结构
在本发明的该方面的一个实施方案中，所述二醇官能是主链二醇官能。
在本发明的该方面的一个实施方案中，所述二醇官能是被接枝至所述第二糖胺聚糖的二醇官能部分的二醇部分。
在本发明的该方面的一个实施方案中，所述二醇部分选自单糖、二糖和糖醇或其衍生物。
在本发明的该方面的一个实施方案中，所述二醇部分选自己糖、二己糖和C6糖醇或其衍生物。
在本发明的该方面的一个实施方案中，所述二醇部分选自麦芽糖、果糖、乳糖和山梨醇或其衍生物。合适的衍生物是适合于与糖胺聚糖结合的麦芽糖、果糖、乳糖和山梨醇衍生物。这样的衍生物可以是单糖-二硫化物或二糖-二硫化物或氨基糖。
在本发明的一个实施方案中，所述二醇部分选自麦芽糖-二硫化物、乳糖酸-二硫化物、1-氨基-1-脱氧-D-果糖和1-氨基-1-脱氧-D-山梨醇。
在本发明的该方面的一个实施方案中，所述二醇部分是酮糖或其衍生物。
在本发明的该方面的一个实施方案中，所述二醇部分选自麦芽糖、果糖、乳糖和山梨醇或氨基-或其衍生物。
在本发明的该方面的一个实施方案中，所述二醇部分是果糖或其衍生物。
在本发明的该方面的一个实施方案中，所述第一连接部分是1,4-丁二醇二-(丙-2,3-二醇基)醚连接部分。
在本发明的一个方面中，提供了使糖胺聚糖交联的方法，所述方法包括以下步骤：
-形成包括两个醚键的连接部分，一个键由第一糖胺聚糖和第二糖胺聚糖中的每种的羟基基团形成；
-用硼酸半酯接枝所述第二糖胺聚糖，并且通过在所述第一糖胺聚糖的硼酸半酯和所述第二糖胺聚糖的二醇官能之间形成烷氧基硼酸酯阴离子连接部分，使所述第一糖胺聚糖与所述第二糖胺聚糖交联，其中所述二醇官能可以是主链二醇官能或被接枝至所述第二糖胺聚糖的二醇官能部分的二醇部分。
根据本发明的方法还为所获得的凝胶提供了自愈合性质(参见例如图6，实施例12)。通过根据本发明的方法产生的凝胶也容易注射，因为当通过注射器推动时可逆键断裂，并且然后在体内迅速重新形成。凝胶可以作为预先形成的固体被注射，因为固体凝胶可以在适当的剪切应力下处理外部损伤并且自我修复。由于挤出/注射后的快速凝胶化动力学，它们几乎立即恢复其固体形式。因此，在凝胶在体内重新形成之前，凝胶是可延展的，直到可逆键重新形成。因此，在一个实施方案中，所述方法提供了自愈合凝胶。
在一个实施方案中，硼酸半酯具有比例如苯基硼酸更高的对二醇例如糖或其衍生物的亲和力。
根据本发明的方法的不同实施方案可以用于合成双重交联的透明质酸凝胶：i)通过HA羟基基团与BDDE的反应，使接枝有硼酸半酯衍生物的透明质酸和任选地接枝有二醇官能部分的透明质酸的混合物交联；ii)通过肽样偶联反应将BOR或果糖部分接枝在HA-BDPE凝胶颗粒上。换句话说，在方法ii)中，交联的GAG凝胶可以呈现凝胶颗粒的形式。凝胶颗粒具有在0.01mm-5mm，优选地0.1mm-0.8mm，例如0.2mm-0.5mm或0.5mm-0.8mm的范围内的平均尺寸。它们通过GAG和BDDE之间的反应共价交联，并且还用硼氧杂环衍生物和/或多元醇衍生物修饰。因此，水凝胶产品可以由凝胶颗粒组成，凝胶颗粒经由通过硼氧杂环部分和GAG单元或被接枝在GAG上的多元醇基团之间的反应形成的可逆键连接在一起。
水凝胶产品还可以包含用多元醇基团或硼氧杂环部分修饰的线性GAG的一部分和用BDDE共价交联并用硼氧杂环衍生物和/或多元醇衍生物修饰的凝胶颗粒。
在本发明的该方面的一个实施方案中，所述硼酸半酯是式(III)的化合物，
其中
R1选自H、F、Cl、NO2、C1-C3烷基、C1-C3卤代烷基和C1-C3烷氧基；
R2、R3和R4独立地选自H、F、Cl、C1-C3卤代烷基、NO2、C1-C3烷氧基、C1-C3烷基和共价地结合至所述第二糖胺聚糖的连接基；
X选自CHR7和键；并且
R5、R6和R7独立地选自H、C1-C4烷基、C3-C6环烷基、苯基和包含1个至3个选自O、N和S的杂原子的5元至6元杂芳香族环；其中R2、R3和R4中的一个是连接基。
在本发明的该方面的一个实施方案中，所述第一糖胺聚糖和所述第二糖胺聚糖是透明质酸。
在本发明的该方面的一个实施方案中，
所述连接基与所述第二糖胺聚糖形成酰胺键或醚键；
Y选自键和C1-C6亚烷基，所述C1-C6亚烷基中的一个或两个CH2任选地被选自O、NH和亚苯基的基团替代，所述C1-C6亚烷基任选地被1个至12个R8取代；并且
R8选自F、Cl、C1-C3烷基、C1-C3卤代烷基、苯基、OH、C1-C3羟基烷基、C1-C3烷氧基、NH2、N-C1-C3烷基氨基、N,N-C1-C4二烷基氨基。
在本发明的该方面的一个实施方案中，R2是连接基。
在本发明的该方面的一个实施方案中，所述连接基是HR9N-Y-并且与所述第二糖胺聚糖形成酰胺键，其中R9选自氢、C1-C3烷基和C1-C3氟烷基；并且
Y是键或未被取代的C1-C6亚烷基。
在本发明的该方面的一个实施方案中，R1、R3和R4独立地选自H、F、OCH3、CF3和CH3；
R2是连接基；
所述连接基是H2N-Y-并且与所述第二糖胺聚糖形成酰胺键；
Y是键或未被取代的C1-C3亚烷基；
X是键或CH2；并且
R5和R6独立地选自H和C1-C3烷基。
在本发明的该方面的一个实施方案中，所述硼酸半酯选自
其中硼酸半酯通过硼酸半酯的-NH2基团与所述第二糖胺聚糖的主链羧酸酯基团形成酰胺而被接枝至所述第二糖胺聚糖。
在本发明的该方面的一个实施方案中，所述硼酸半酯是
在本发明的该方面的一个实施方案中，所述二醇官能是主链二醇官能。硼酸半酯具有比例如苯基硼酸更高的对二醇的亲和力。因此，为了制备凝胶，不需要在所述第二糖胺聚糖上接枝糖衍生物。
在一些实施方案中，与用苯基硼酸接枝的相应的糖胺聚糖相比，用硼酸半酯可以将糖胺聚糖接枝至更高的取代度。当与用二醇官能部分接枝的糖胺聚糖一起形成凝胶、特别地自愈合凝胶时，这可以是有用的。
在本发明的该方面的一个实施方案中，所述二醇官能是被接枝至所述第二糖胺聚糖的二醇官能部分的二醇部分。
在本发明的该方面的一个实施方案中，所述二醇部分选自单糖、二糖和糖醇或其衍生物。
在本发明的该方面的一个实施方案中，所述二醇部分选自己糖、二己糖和C6糖醇或其衍生物。
在本发明的该方面的一个实施方案中，所述二醇部分选自麦芽糖、果糖、乳糖和山梨醇或其衍生物。
在本发明的该方面的一个实施方案中，所述二醇部分是果糖或其衍生物。
在本发明的该方面的一个实施方案中，形成包括两个醚键的连接部分的步骤在用硼酸半酯接枝所述第二糖胺聚糖的步骤之前进行。
在本发明的该方面的一个实施方案中，包括两个醚键的连接部分是1,4-丁二醇二-(丙-2,3-二醇基)醚连接部分。
在本发明的一个方面中，提供了硼酸半酯在制造通过第一连接部分和第二连接部分交联的糖胺聚糖中的用途，其中所述第一连接部分包括两个醚键，一个键由第一糖胺聚糖和第二糖胺聚糖中的每种的羟基基团形成；并且
所述第二连接部分是经由在所述第二糖胺聚糖的二醇官能和被接枝至所述第二糖胺聚糖的硼酸半酯之间形成的烷氧基硼酸酯阴离子，其中所述二醇官能可以是主链二醇官能或被接枝至所述第二糖胺聚糖的二醇官能部分的二醇部分。
硼酸半酯在制造根据本发明的交联的糖胺聚糖中的用途还为所获得的凝胶提供了自愈合性质(参见例如图6，实施例12)。所获得的凝胶也容易注射，因为当通过注射器推动时可逆键断裂，并且然后在体内迅速重新形成。凝胶可以作为预先形成的固体被注射，因为固体凝胶可以在适当的剪切应力下处理外部损伤并且自我修复。由于挤出/注射后的快速凝胶化动力学，它们几乎立即恢复其固体形式。因此，在凝胶在体内重新形成之前，凝胶是可延展的，直到可逆键重新形成。因此，在一个实施方案中，所述方法提供了自愈合凝胶。交联的糖胺聚糖可以任选地被进一步交联。
在本发明的该方面的一个实施方案中，所述硼酸半酯是式(IV)的化合物
其中
R1选自H、F、Cl、NO2、C1-C3烷基、C1-C3卤代烷基和C1-C3烷氧基；
R2、R3和R4独立地选自H、F、Cl、C1-C3卤代烷基、NO2、C1-C3烷氧基、C1-C3烷基和能够共价地结合至所述第二糖胺聚糖的连接基；
X选自CHR7和键；并且
R5、R6和R7独立地选自H、C1-C4烷基、C3-C6环烷基、苯基和包含1个至3个选自O、N和S的杂原子的5元至6元杂芳香族环；
其中R2、R3和R4中的一个是连接基。
在本发明的该方面的一个实施方案中，所述糖胺聚糖是透明质酸。
在本发明的该方面的一个实施方案中，所述连接基能够与所述第二糖胺聚糖形成酰胺键或醚键；
Y选自键和C1-C6亚烷基，所述C1-C6亚烷基中的一个或两个CH2任选地被选自O、NH和亚苯基的基团替代，所述C1-C6亚烷基任选地被1个至12个R8取代；并且
R8选自F、Cl、C1-C3烷基、C1-C3卤代烷基、苯基、OH、C1-C3羟基烷基、C1-C3烷氧基、NH2、N-C1-C3烷基氨基、N,N-C1-C4二烷基氨基。
在本发明的该方面的一个实施方案中，R2是连接基。
在本发明的该方面的一个实施方案中，所述连接基是HR9N-Y-并且与所述第二糖胺聚糖形成酰胺键，其中R9选自氢、C1-C3烷基和C1-C3氟烷基；并且
Y是键或未被取代的C1-C6亚烷基。
在本发明的该方面的一个实施方案中，R1、R3和R4独立地选自H、F、CF3和CH3；
R2是连接基；
所述连接基是H2N-Y-并且能够与所述第二糖胺聚糖形成酰胺键；
Y是键或未被取代的C1-C3亚烷基；
X是键或CH2；并且
R5和R6独立地选自H和C1-C3烷基。
在本发明的该方面的一个实施方案中，所述硼酸半酯选自
其中硼酸半酯通过使硼酸半酯的-NH2基团与所述第二糖胺聚糖的主链羧酸酯基团形成酰胺而被接枝至所述第二糖胺聚糖。
在本发明的该方面的一个实施方案中，所述硼酸半酯是
在本发明的该方面的一个实施方案中，所述二醇部分选自单糖、二糖和糖醇或其衍生物。
在本发明的该方面的一个实施方案中，所述二醇部分选自己糖、二己糖和C6糖醇或其衍生物。
在本发明的该方面的一个实施方案中，所述二醇部分选自麦芽糖、果糖、乳糖和山梨醇或其衍生物。
在本发明的该方面的一个实施方案中，所述二醇部分是果糖或其衍生物。
在本发明的一个方面中，提供了包含根据本发明的交联的糖胺聚糖和水性缓冲液的聚合物组合物。
在本发明的该方面的一个实施方案中，所述交联的糖胺聚糖是根据本发明的方法生产的。
吸水凝胶或水凝胶被广泛地用于生物医学领域。它们通常通过将聚合物的化学交联至无限网络来制备。虽然天然透明质酸和某些交联的透明质酸产品吸收水直到它们完全溶解，但交联的透明质酸凝胶典型地吸收一定量的水直到它们被饱和，即，它们具有有限的液体保留能力、或溶胀度。
根据相关的方面，本公开内容还提供了水凝胶产品作为药物的用途，例如在治疗软组织紊乱中的用途。提供了通过向患有软组织紊乱的患者施用治疗有效量的水凝胶产品来治疗该患者的方法。还提供了通过向患者施用治疗有效量的水凝胶产品向该患者提供矫正或美学治疗的方法。
根据本文阐明的其他方面，提供了通过本发明的方法获得的用于作为药物使用的水凝胶产品。
根据本文阐明的其他方面，提供了通过本发明的方法获得的用于在治疗软组织紊乱中使用的水凝胶产品。
根据本文阐明的其他方面，提供了通过本发明方法获得的水凝胶产品用于制造用于治疗软组织紊乱的药物的用途。
根据本文阐明的其他方面，提供了通过向患有软组织紊乱的患者施用治疗有效量的通过本发明的方法获得的水凝胶产品来治疗该患者的方法。
根据本文阐明的其他方面，提供了通过向患者施用治疗有效量的通过本发明的方法获得的水凝胶产品来向患者提供矫正或美学治疗的方法。
根据本文阐明的其他方面，提供了美容处理皮肤的方法，该方法包括向皮肤施用通过本发明的方法获得的水凝胶产品。
本发明的其他方面和优选的实施方案从所附的实施例将是明显的。
如本文使用的，与各种聚合物例如多糖相关的术语“分子量”指的是聚合物的重均分子量Mw，重均分子量在科学文献中被明确地定义。重均分子量可以通过例如静态光散射、小角中子散射、X射线散射和沉积速度来确定。用于聚合物的分子量的单位是g/mol。
本领域技术人员认识到，本发明决不限于本文描述的优选的实施方案。相反地，在所附权利要求的范围内，许多修改和变型是可能的。此外，所公开的实施方案的变型可以由技术人员通过对附图、本公开内容和所附权利要求的研究在实践要求保护的本发明中来理解和实现。在权利要求中，词语“包括”不排除其他要素或步骤，并且不定冠词“一(a)”或“一(an)”不排除多于一个(a plurality)。在相互不同的从属权利要求中列举某些措施的纯粹事实并不指示这些措施的组合不能被有利地使用。
在本发明的一个方面中，提供了通过基于苯并硼氧杂环修饰的透明质酸(HA-BOR)的硼酸酯键的可逆交联合成的新颖的水凝胶。
在本发明的一个方面中，提供了包含通过可逆硼酸酯键交联的糖胺聚糖(GAG)的聚合物组合物。
在本发明的该方面的一个实施方案中，所述GAG是透明质酸(HA)。
在本发明的该方面的一个实施方案中，所述硼氧杂环(BOR)修饰的透明质酸(HA)聚合物在包含硼氧杂环的羧酸酯基团处接枝。
在本发明的该方面的一个实施方案中，聚合物组合物包含以下的混合物：
a)在包含硼氧杂环的羧酸酯基团处接枝的聚合物；和
b)在至少一个羟基上用包含多元醇的基团接枝的多元醇修饰的透明质酸(HA)聚合物。
在本发明的该方面的一个实施方案中，聚合物组合物包含透明质酸，其中聚合物包含基于生物聚合物的组合共价醚键和可逆酯键的双重交联，其中稳定的共价醚键在透明质酸的羟基基团与1,4-丁二醇二缩水甘油醚(BDDE)之间进行，并且其中可逆酯键在苯并硼氧杂环修饰的透明质酸和多元醇修饰的透明质酸之间形成。
根据本发明的该方面的一个实施方案，苯并硼氧杂环的衍生物是
硼酸酯键在苯并硼氧杂环和HA链上的二醇基团之间形成。所获得的产品可以如下文中表示(式IV)。凝胶行为已经通过流变分析来证明。
在本发明的一个方面中，提供了聚合物组合物，所述聚合物组合物包含以下的混合物：
a)在羧酸酯基团处用包含硼氧杂环的基团接枝的硼氧杂环修饰的HA聚合物；和
b)多元醇，优选地单糖、二糖和二醇修饰的HA，并且更优选地在至少一个羟基基团上或在羧酸酯基团处接枝的单糖、二糖和顺式二醇修饰的HA聚合物。
更具体地，可以用于与HA形成衍生物的多元醇优选地是果糖、麦芽糖、葡萄糖、乳糖、甘露糖、半乳糖、山梨醇或甘油。
HA-BOR：
在一个实施方案中，多元醇优选地由以下组成：麦芽糖、乳糖、果糖和山梨醇。
麦芽糖：
果糖：
山梨醇：
乳糖：
所获得的HA-多元醇是例如：
HA-麦芽糖：
HA-果糖：
HA-山梨醇：
HA-乳糖酸：
根据本发明获得的组合HA-BOR和HA-多元醇的水凝胶是例如：
在本申请的文本中，该符号表示多元醇。
附图简述
图1：用HA-BOR获得的凝胶。
图2：流变分析：测量HA-BOR的G′和G″，其中HA Mw为600kg/mol(HA600)，[PS]为15g/L(HA-BOR衍生物以30g/L溶解在超纯水中，随后加入包含0.3M NaCl的0.02M HEPES缓冲液，pH 7.4)。
图3：HA-BOR水凝胶的自愈合行为：施加从1800Pa至2100Pa的逐渐增加的应力值持续2min，插入固定在5％的应变的施加时间持续3min(频率固定在1Hz)。
图4：HA-BOR/HA-果糖混合物在包含0.15M NaCl的0.01M HEPES缓冲液中在不同pH(从4至8)下的流变分析。
图5：双重交联的糖胺聚糖的示意性结构。
图6：通过27号针，后挤出HA-DMABOR凝胶(Mw＝600kg/mol)的作为时间的函数的G’和G”的恢复。
实施例
以下术语和特性将用于所示出的实施例和结果。定义是下文的那些：
Mw-分子量：质量平均分子量(mass average molecular mass)
DS-取代度。如本文使用的与各种聚合物例如多糖相关的术语“取代度”(DS)指的是每个重复二糖单元的取代基团的平均数目。
[PS]-多糖浓度(g/L)
G’：储能(弹性)模量(以Pa计)
G”：损耗(粘性)模量(以Pa计)
G’1Hz：在1Hz的频率测量的储能模量(以Pa计)
G”1Hz：在1Hz的频率测量的损耗模量(以Pa计)
凝胶状行为：在覆盖的整个频率范围(0.01Hz-10Hz)内G’>G”
粘弹性行为：在覆盖的频率范围(0.01Hz-10Hz)内观察到的粘性(G’<G”)行为和弹性(G’>G”)行为。
ABOR：5-氨基-2-甲基苯基硼酸
AMBOR：6-(氨基甲基)苯并[c][1,2]氧杂硼杂戊环(oxaborol)-1(3H)-醇
APBA：3-氨基苯基硼酸
BDDE：1,4-丁二醇二缩水甘油醚
BDPE：1,4-丁二醇二-(丙-2,3-二醇基)醚
DMABOR：6-氨基-3,3-二甲基苯并[c][1,2]氧杂硼杂戊环-1(3H)-醇
DMF：二甲基甲酰胺
DMTMM：4-(4,6-二甲氧基-1,3,5-三嗪-2-基)-4-甲基吗啉鎓氯化物
HEPES：4-(2-羟基乙基)-1-哌嗪乙磺酸
PBS：磷酸盐缓冲盐水
TNBS：2,4,6-三硝基苯磺酸
不期望受限于此，本发明将在下文中通过实施例的方式来例证。
实施例1：HA-BOR的合成
将胺-酸偶联剂4-(4,6-二甲氧基-1,3,5-三嗪-2-基)-4-甲基吗啉鎓氯化物(DMTMM)溶解在1mL的水中，并且加入到在水/DMF(3/2，v/v)的混合物中的天然HA的溶液中。反应介质中3g/L的HA的浓度用于75kg/mol和100kg/mol的HA样品，而2g/L用于具有600kg/mol的HA。然后，将溶解在1mL的水中的5-氨基-2-羟甲基苯基硼酸盐酸盐(1-羟基-3H-2,1-苯并氧杂硼杂戊环-胺，ABOR)加入到反应介质中。使用0.5M HCl或NaOH将pH调节至6.5，并且将反应在搅拌下在室温保持持续24h。将产物用超纯水通过渗滤纯化，并且通过冷冻干燥回收。HA-BOR的取代度(DS)通过1HNMR(DSNMR)来确定，并且也由使用2,4,6-三硝基苯磺酸(DSTNBS)进行的反应动力学来估计。该方法包括将反应介质中的游离伯胺定量为时间的函数。表1总结了用于用不同的Mw HA合成的DMTMM/HA和BOR/HA的摩尔比，以及HA-BOR缀合物的DS和收率。
HA-BOR：1H NMR(400MHz,D2O)δH(ppm)4.55(来自N-乙酰基葡糖胺单元的H-1),4.25(来自葡糖醛酸的H-1),3.9-3.1(HA的H-2、H-3、H-4、H-5、H-6质子),2.08(来自HA的CH3-CO),7.95(s,1H,来自Ph的NH-C-CH-C-B),7.72(m,1H,来自Ph的C-CH-CH-C-C-B),7.55(m,1H,来自Ph的C-CH-CH-C-C-B),5.13(s,2H,CH2-O-B)。
实施例2：HA-PBA的合成(比较实施例)
根据实施例1进行苯基硼酸的接枝，但是使用3-氨基苯基硼酸半硫酸盐(APBA)代替5-氨基-2-羟甲基苯基硼酸盐酸盐(ABOR)。HA-PBA的取代度(DS)通过1H NMR(DSNMR)来确定，并且也由使用2,4,6-三硝基苯磺酸(DSTNBS)进行的反应动力学来估计。该方法包括将反应介质中的游离伯胺定量为时间的函数。表1总结了用于用不同的Mw HA合成的DMTMM/HA和PBA/HA的摩尔比，以及HA-BOR缀合物的DS和收率。
HA-PBA：1H NMR(400MHz,D2O)δH(ppm)4.55(来自N-乙酰基葡糖胺单元的H-1),4.25(来自葡糖醛酸的H-1),3.9-3.1(HA的H-2、H-3、H-4、H-5、H-6质子),2.08(来自HA的CH3-CO),7.93(s,1H,来自Ph的NH-C-CH-C-B),7.7(m,2H,来自Ph的C-CH-CH-CH-C-B),7.55(m,1H,来自Ph的C-CH-CH-CH-C-B)。
表1：HA-BOR和HA-PBA的合成。
a通过1H NMR的DS：10％的精确度。
bHA-BOR或HA-PBA收率：考虑DSNMR的计算。
实施例3：HA-BOR凝胶的合成
HA-BOR凝胶通过在生理pH下将HA-BOR衍生物溶解在含有0.15MNaCl的0.01MHEPES缓冲液中来制备。所获得的凝胶的特性在表2中示出。
表2：HA-BOR水凝胶的特性([PS]＝15g/L)。
硼酸酯键在苯并硼氧杂环和HA上的二醇基团之间形成。凝胶行为已经通过流变分析来证明。
令人惊讶地，当HA链仅与苯并硼氧杂环偶联时，所获得的水凝胶呈现出良好的凝胶行为(图1)。
实施例4：HA-BOR凝胶与HA-PBA凝胶和天然HA凝胶的比较
HA-BOR凝胶制备：
在4℃在连续搅拌下，将HA-1-羟基-3H-2,1-苯并氧杂硼杂戊环-胺(HA-BOR衍生物)以30g/L溶解在超纯水(pH 5-6)中持续24h，随后加入包含0.3M NaCl的0.02M HEPES缓冲液pH 7.4。
HA-PBA和天然HA凝胶样品制备：
在4℃在连续搅拌下，将HA-PBA或天然HA以30g/L溶解在超纯水(pH 5-6)中持续24h，随后加入包含0.3M NaCl的0.02M HEPES缓冲液pH 7.4。将溶液在4℃在8h期间搅拌。
结果：
在4℃搅拌8小时内，获得最终凝胶，其中聚合物浓度为15g/L且pH7。使用具有1000kg/mol的Mw的HA-BOR制备的凝胶可能需要更长的溶解时间(24h至48h)。产生的凝胶或粘性混合物的特性在表3和图2中示出。在25℃，HA-BOR(CHA＝15g/L)的动态凝胶的自愈合性质通过同时测量G’和G”，施加从1800Pa至2100Pa的连续应力值持续2min来研究。这些被插入短时间段，其中施加低应力值(对应于5％应变)持续3min。该实验证明了HA-BOR凝胶在4次应力诱导的破坏循环后的应力恢复。大应力(从1800Pa至2100Pa)使G’(实心圆)和G”(空心圆)的值反转，指示交联的断裂并转化为溶液状态。在几秒钟内，在小应变(5％)下G’恢复。所获得的HA-BOR示出了自愈合性质(图3)。产生的样品的特性在表3中示出。结果示出，HA-PBA给出粘弹性行为，而HA-BOR给出具有许多不同分子量的凝胶。
表3：所获得的 样品的特性([PS]＝15g/L)。
实施例5：戊烯酸盐修饰的HA的合成
在4℃在连续搅拌下，将HA(1g，2.5mmol，Mw＝100kg/mol)溶解在超纯水(50mL)中过夜。然后逐滴加入DMF(33mL)，以便具有(3/2，v/v)的水/DMF比率。加入4-戊烯酸酐(0.454g，2.5mmol)，同时通过加入1MNaOH将pH保持在8和9之间持续至少4h。在搅拌下将反应保持在4℃持续一夜。将产物用超纯水通过渗滤纯化，并且通过冷冻干燥回收。通过1HNMR发现HA-戊烯酸盐的取代度(DS)为0.18±0.01。考虑到其DS，计算了49％的收率。
1H NMR(400MHz,D2O)δH(ppm)4.71(来自N-乙酰基葡糖胺单元的H-1),4.53(来自葡糖醛酸的H-1),4.13-3.2(HA的H-2、H-3、H-4、H-5、H-6质子),2.1(来自HA的CH3-CO),6.0(m,1H,CH＝CH2),5.18(m,2H,CH＝CH2),2.62(m,2H,CH2-C＝O),2.45(m,2H,OCCH2-CH2)。
实施例6：HA-麦芽糖的合成
a.麦芽糖-二硫化物
在室温，向在25mL的超纯水中的麦芽糖(0.25g，0.694mmol)的水溶液中加入O-(羧甲基)羟胺半盐酸盐(0.0768g，0.694mmol)。使用0.5MNaOH将pH调节至4.8。将反应混合物在室温搅拌持续24小时，并且然后通过加入0.5M NaOH中和至pH 7。然后通过冷冻干燥回收麦芽糖-COOH衍生物，而不进一步纯化为白色粉末(46mol％的麦芽糖-COOH/麦芽糖)。向在干燥DMF(50mL)中的麦芽糖-COOH(0.25g，0.622mmol)的溶液中依次加入羟基苯并三唑(HOBt)(0.1875g，1.39mmol)、二异丙基碳二亚胺(DIC)(0.3483g，2.8mmol)和胱胺二盐酸盐(0.094g，0.42mmol)。将产生的混合物在室温在氮气下搅拌过夜。在蒸发大部分溶剂后，在搅拌下将残余糖浆(syrup)逐滴倒入到丙酮(500mL)中。白色沉淀通过过滤来收集，用丙酮洗涤三次并且干燥，以给出60％收率(0.295g)的期望的麦芽糖-二硫化物。
1H NMR(400MHz,D2O)δH(ppm)7.75(1H,来自连接的葡萄糖单元的异头Hβ,N＝CHβ-),7.13(1H,来自连接的葡萄糖单元的异头Hα,N＝CHα-),5.4(1H,来自麦芽糖的侧葡萄糖单元的异头H),5.19(1H,来自连接的葡萄糖单元的异头Hα),5.14(1H,来自麦芽糖-二硫化物的侧葡萄糖单元的异头H),4.7(1H,来自侧葡萄糖单元的异头Hβ),4.66(2H,N-O-CH2),4.6(1H,来自连接的葡萄糖基团的N＝CHα,β-CH(OH)),3.4-4.2(8H,来自连接的葡萄糖基团和侧葡萄糖基团的H-3、H-4、H-5、H-6),2.95(4H,NH-CH2-CH2)。
b.HA-麦芽糖
第一步骤包括还原麦芽糖-二硫化物的二硫键。因此，在室温，向在4mL的脱气磷酸盐缓冲盐水(PBS)pH 7.4中的该衍生物(0.2g，0.211mmol)的水溶液中加入在1mL的脱气PBS中的TCEP(91mg，0.317mmol)的溶液，并且将pH调节至5-5.5。将混合物在氮气下在室温搅拌持续15min，以给出麦芽糖-SH。使用0.5M NaOH将pH调节至7.4，并且在作为光引发剂的Irgacure 2959(0.1％，w/v)的存在下将混合物加入到溶解在PBS中的HA-戊烯酸盐中。麦芽糖-SH部分的接枝在UV辐射(λ＝365nm，在20mW/cm2下持续15min)下进行。将产物用超纯水通过渗滤纯化，并且通过冷冻干燥回收(80％)。通过1H NMR发现HA-麦芽糖的取代度(DS)为0.1±0.01。
1H NMR(400MHz,D2O)δH(ppm)4.55(来自N-乙酰基葡糖胺单元的H-1),4.25(来自葡糖醛酸的H-1),3.9-3.1(HA的H-2、H-3、H-4、H-5、H-6质子),1.85(来自HA的CH3-CO),1.52(m,2H,CH2-CH2-CH2-S),1.62(m,2H,CH2-CH2-CH2-S),2.35(m,2H,OC-CH2)2.63(m,2H,CH2-CH2-CH2-S),2.82(m,2H,S-CH2-CH2-NH),7.63(m,1H,麦芽糖的H异头物)。
实施例7：HA-乳糖酸的合成
a.乳糖酸-二硫化物
向在干燥DMF(50mL)中的乳糖酸(0.5023g，1.39mmol)的溶液中，依次加入羟基苯并三唑(HOBt)(0.3768g，2.79mmol)、二异丙基碳二亚胺(DIC)(0.705g，5.56mmol)和胱胺二盐酸盐(0.141g，0.63mmol)。将产生的混合物在室温在氮气下搅拌过夜。在蒸发大部分溶剂后，在搅拌下将残余糖浆逐滴倒入到丙酮(500mL)中。白色沉淀通过过滤来收集，用丙酮洗涤三次并且干燥，以给出29％收率(0.2362g)的期望的乳糖酸-二硫化物。
b.HA-乳糖酸
将溶解在1mL的脱气PBS中的乳糖酸-二硫化物衍生物(0.2g，0.211mmol)的二硫键还原的第一步骤通过加入在1mL的脱气PBS中的TCEP(91mg，0.317mmol)来进行，其中将pH调节至5-5.5。将混合物在氮气下在室温搅拌持续15min，以给出乳糖酸-SH。使用0.5M NaOH将pH调节至7.4，并且在作为光引发剂的Irgacure 2959(0.1％，w/v)的存在下将混合物加入到溶解在PBS中的HA-戊烯酸盐中。乳糖酸-SH部分的接枝在UV辐射(λ＝365nm，在20mW/cm2下持续15min)下进行。将产物用超纯水通过渗滤来纯化，并且通过冷冻干燥回收(60％)。通过1H NMR发现HA-乳糖酸的取代度(DS)为0.2±0.01。
实施例8：HA-果糖的合成
在作为胺-酸偶联剂的4-(4,6-二甲氧基-1,3,5-三嗪-2-基)-4-甲基吗啉鎓氯化物(DMTMM)(0.1035g，0.374mmol)的存在下，将溶解在1mL的超纯水中的1-氨基-1-脱氧-D-果糖盐酸盐(0.0121g，0.056mmol)加入到在水/DMF(3/2，v/v)的混合物中的天然HA(0.15g，0.374mmol)的溶液中。使用0.5M HCl或NaOH将pH调节至6.5，并且将反应在搅拌下在室温保持持续24h。将产物用超纯水通过渗滤来纯化，并且通过冷冻干燥回收。HA-果糖的取代度(DS)通过13C NMR(DSNMR＝0.15±0.01)来确定，并且也由使用2,4,6-三硝基苯磺酸(DSTNBS＝0.14)进行的反应动力学来估计。对于HA-果糖，确定84％的收率(考虑到其DSNMR)。
1H NMR(400MHz,D2O)δH(ppm)4.62(来自N-乙酰基葡糖胺单元的H-1),4.46(来自葡糖醛酸的H-1),4.05-3.2(18H,HA和果糖部分的H-2、H-3、H-4、H-5、H-6质子),2.02(来自HA的CH3-CO)。
实施例9：HA-山梨醇的合成
在作为胺-酸偶联剂的4-(4,6-二甲氧基-1,3,5-三嗪-2-基)-4-甲基吗啉鎓氯化物(DMTMM)(0.09g，0.325mmol)的存在下，将溶解在1mL的超纯水中的1-氨基-1-脱氧-D-山梨醇盐酸盐(D-葡萄糖胺)(0.0088g，0.05mmol)加入到在超纯水中的天然HA(0.1305g，0.325mmol)的溶液中。使用0.5M HCl或NaOH将pH调节至6.5，并且将反应在搅拌下在室温保持持续164h。将产物用超纯水通过渗滤来纯化，并且通过冷冻干燥回收。HA-山梨醇的取代度(DS)通过13C NMR(DSNMR＝0.15±0.1)来确定，并且也由使用2,4,6-三硝基苯磺酸(DSTNBS＝0.1)进行的反应动力学来估计。对于HA-山梨醇，确定76％的收率(考虑到其DSNMR)。
1H NMR(400MHz,D2O)δH(ppm)4.68(来自N-乙酰基葡糖胺单元的H-1),4.51(来自葡糖醛酸的H-1),4.1-3.3(19H,HA和山梨醇部分的H-2、H-3、H-4、H-5、H-6质子),2.07(来自HA的CH3-CO)。
实施例10：HA-BOR/HA-多元醇凝胶的制备
HA-BOR和HA-多元醇衍生物(HA-果糖或HA-山梨醇)的溶液以15g/L在包含0.15MNaCl的0.01M HEPES缓冲液pH 7.4中制备，并且在4℃在搅拌下保持过夜。HA-BOR/HA-多元醇衍生物的组合是通过将含有HA-BOR的溶液与含有HA-多元醇衍生物的溶液在生理pH、在15g/L的总聚合物浓度和在1/1的BOR/多元醇摩尔比下混合制备的。
结果：在将HA-BOR溶液与HA-多元醇衍生物的溶液混合后，凝胶准瞬时地(quasi-instantaneously)形成。产生的HA-BOR/HA-多元醇混合物的特性总结在表4中。HA-BOR/HA-果糖的流变分析在图4中示出。
表4：HA-BOR/HA-多元醇水凝胶的特性([PS]＝15g/L)。
实施例11：双重CL HA凝胶
采用两种方法来合成双重交联的透明质酸凝胶：i)通过使HA羟基基团与BDDE反应交联HA1000-BOR衍生物和HA1000-果糖/HA1000-PBA混合物(方法1)；ii)通过肽样偶联反应将BOR或PBA或果糖部分接枝至HA-BDPE凝胶颗粒上(方法2)。通过方法2合成的产物用超纯水通过渗滤(UF)来纯化，并且通过冷冻干燥回收。
结果：
表5总结了通过方法2合成双重交联的凝胶。
表5：通过方法2合成双重交联的凝胶的总结。
a继肽偶联后的碱处理：在室温0.25M NaOH(pH≥13)持续1h。
b在酶促降解后通过1H NMR的DS：10％的精确度。
c在酶促降解后通过13C NMR的DS：20％的精确度。
d考虑HA衍生物的DSNMR计算的收率。
e值的不精确度可能与HA-BDPE凝胶颗粒的初始注射器中的HA浓度的变化有关。
为了清楚，按照方法1制备的样品被命名为J1-3，而由方法2获得的样品被命名为T1-5。方案1阐明了样品T1-5的制备，以20g/L的聚合物浓度通过简单地将修饰的HA-BDPE凝胶颗粒作为粉末溶解在1mM磷酸盐/0.9％NaCl缓冲液pH 7.4中。J1-3样品在相同的条件下分析，并且使用BDDE在HA1000衍生物的交联反应结束时作为水凝胶回收。表6总结了这些样品的流变性质，通过依赖于流变模量的频率的实验来测量。结果示出，HA-BDPE/BOR凝胶具有最高的G’，并且在碱处理后其具有比HA-BDPE/PBA改进的性质。
方案1.使用通过方法2生产的双重CL凝胶的用于流变分析的样品制备的图示。
表6：通过方法1和方法2制备的双重交联的凝胶及其通过流变学的表征。
a BOR修饰的或PBA修饰的或果糖修饰的HA的DS。
b继肽偶联后的碱处理：在室温0.25M NaOH(pH≥13)持续1h。
实施例12：所获得的凝胶的自愈合性质
研究了在通过HA-BDPE/BOR和HA-BDPE对照的27号针注射后立即地作为时间的函数的G’和G”的变化。凝胶在1mM硫酸钠/0.9％NaCl缓冲液pH 7.4中，[PS]＝20g/L下制备。
结果：
水凝胶呈现出自愈合性质。因此，它可以作为预先形成的固体被注射，因为固体凝胶可以在适当的剪切应力下处理外部损伤并且自我修复。由于挤出/注射后的快速凝胶化动力学，它们立即恢复其固体形式。作为实例，图6示出了通过27号针注射HA-BDPE/BOR和HA-BDPE对照凝胶后立即地作为时间的函数的G’和G’的变化。从该图可以看出，三个样品准瞬时地恢复成固体凝胶。

Claims (51)

1.通过第一连接部分和第二连接部分交联的糖胺聚糖，其中
a)所述第一连接部分包括两个醚键，一个键由第一糖胺聚糖和第二糖胺聚糖中的每种的羟基基团形成；和
b)所述第二连接部分是经由在被接枝至所述第一糖胺聚糖的硼酸半酯和所述第二糖胺聚糖的二醇官能之间形成的烷氧基硼酸酯阴离子，
其中所述二醇官能可以是主链二醇官能或被接枝至所述第二糖胺聚糖的二醇官能部分的二醇部分。
2.根据权利要求1所述的交联的糖胺聚糖，其中所述第二连接部分在式(I)中定义
其中
R1选自H、F、Cl、NO2、C1-C3烷基、C1-C3卤代烷基和C1-C3烷氧基；
R2、R3和R4独立地选自H、F、Cl、C1-C3卤代烷基、NO2、C1-C3烷氧基、C1-C3烷基和连接基，所述连接基共价地结合至所述第一糖胺聚糖；
X选自CHR7和键；
R5、R6和R7独立地选自H、C1-C4烷基、C3-C6环烷基、苯基和包含1个至3个选自O、N和S的杂原子的5元至6元杂芳香族环；并且
其中R2、R3和R4中的一个是连接基。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的交联的糖胺聚糖，其中所述糖胺聚糖是透明质酸。
4.根据权利要求2或3所述的交联的糖胺聚糖，其中
所述连接基与所述第一糖胺聚糖形成酰胺键或醚键；
Y选自键和C1-C6亚烷基，所述C1-C6亚烷基中的一个或两个CH2任选地被选自O、NH和亚苯基的基团替代，所述C1-C6亚烷基任选地被1个至12个R8取代；并且
R8选自F、Cl、C1-C3烷基、C1-C3卤代烷基、苯基、OH、C1-C3羟基烷基、C1-C3烷氧基、NH2、N-C1-C3烷基氨基、N,N-C1-C4二烷基氨基。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的交联的糖胺聚糖，其中R2是连接基。
6.根据权利要求2至5中任一项所述的交联的糖胺聚糖，其中所述连接基是-NR9-Y-并且与所述第一糖胺聚糖形成酰胺键，其中R9选自氢、C1-C3烷基和C1-C3氟烷基；并且
Y是键或未被取代的C1-C6亚烷基。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的交联的糖胺聚糖，其中
R1、R3和R4独立地选自H、F、OCH3、CF3和CH3；
R2是连接基；
所述连接基是-HN-Y-并且与所述第一糖胺聚糖形成酰胺键；
Y是键或未被取代的C1-C3亚烷基；
X是键或CH2；并且
R5和R6独立地选自H和C1-C3烷基。
8.根据权利要求1所述的交联的糖胺聚糖，其中所述硼酸半酯选自
其中所述硼酸半酯通过使所述硼酸半酯的-NH2基团与所述第一糖胺聚糖的主链羧酸酯基团形成酰胺而被接枝至所述第一糖胺聚糖。
9.根据权利要求1至8中任一项所述的交联的糖胺聚糖，所述第二连接部分具有式(II)的结构
10.根据权利要求1至9中任一项所述的交联的糖胺聚糖，其中所述二醇官能是主链二醇官能。
11.根据权利要求1至9中任一项所述的交联的糖胺聚糖，其中所述二醇官能是被接枝至所述第二糖胺聚糖的二醇官能部分的二醇部分。
12.根据权利要求1至9中任一项或权利要求11所述的交联的糖胺聚糖，其中所述二醇部分选自单糖、二糖和糖醇或其衍生物。
13.根据权利要求1至9中任一项或权利要求11或12所述的交联的糖胺聚糖，其中所述二醇部分选自己糖、二己糖和C6糖醇或其衍生物。
14.根据权利要求1至9中任一项或根据权利要求11至13中任一项所述的交联的糖胺聚糖，其中所述二醇部分选自麦芽糖、果糖、乳糖和山梨醇或氨基-或其衍生物。
15.根据权利要求1至9中任一项或根据权利要求11至14中任一项所述的交联的糖胺聚糖，其中所述二醇部分是果糖或其衍生物。
16.根据权利要求1至15中任一项所述的交联的糖胺聚糖，其中所述第一连接部分是1,4-丁二醇二-(丙-2,3-二醇基)醚连接部分。
17.一种使糖胺聚糖交联的方法，包括以下步骤：
-形成包括两个醚键的连接部分，一个键由第一糖胺聚糖和第二糖胺聚糖中的每种的羟基基团形成；
-用硼酸半酯接枝所述第一糖胺聚糖，并且通过在所述第一糖胺聚糖的所述硼酸半酯和所述第二糖胺聚糖的二醇官能之间形成烷氧基硼酸酯阴离子连接部分，使所述第一糖胺聚糖与所述第二糖胺聚糖交联，其中所述二醇官能可以是主链二醇官能或被接枝至所述第二糖胺聚糖的二醇官能部分的二醇部分。
18.根据权利要求17所述的方法，其中所述硼酸半酯是式(III)的化合物，
其中
R1选自H、F、Cl、NO2、C1-C3烷基、C1-C3卤代烷基和C1-C3烷氧基；
R2、R3和R4独立地选自H、F、Cl、C1-C3卤代烷基、NO2、C1-C3烷氧基、C1-C3烷基和共价地结合至所述第一糖胺聚糖的连接基；
X选自CHR7和键；和
R5、R6和R7独立地选自H、C1-C4烷基、C3-C6环烷基、苯基和包含1个至3个选自O、N和S的杂原子的5元至6元杂芳香族环；
其中R2、R3和R4中的一个是连接基。
19.根据权利要求17或权利要求18所述的方法，其中所述第一糖胺聚糖和所述第二糖胺聚糖是透明质酸。
20.根据权利要求18或权利要求19所述的方法，其中所述连接基与所述第一糖胺聚糖形成酰胺键或醚键；
Y选自键和C1-C6亚烷基，所述C1-C6亚烷基中的一个或两个CH2任选地被选自O、NH和亚苯基的基团替代，所述C1-C6亚烷基任选地被1个至12个R8取代；和
R8选自F、Cl、C1-C3烷基、C1-C3卤代烷基、苯基、OH、C1-C3羟基烷基、C1-C3烷氧基、NH2、N-C1-C3烷基氨基、N,N-C1-C4二烷基氨基。
21.根据权利要求18至20中任一项所述的方法，其中R2是连接基。
22.根据权利要求18至21中任一项所述的方法，其中
所述连接基是HR9N-Y-并且与所述第一糖胺聚糖形成酰胺键，其中R9选自氢、C1-C3烷基和C1-C3氟烷基；并且
Y是键或未被取代的C1-C6亚烷基。
23.根据权利要求18至22中任一项所述的方法，其中
R1、R3和R4独立地选自H、F、OCH3、CF3和CH3；
R2是连接基；
所述连接基是H2N-Y-并且与所述第一糖胺聚糖形成酰胺键；
Y是键或未被取代的C1-C3亚烷基；
X是键或CH2；和
R5和R6独立地选自H和C1-C3烷基。
24.根据权利要求17所述的方法，其中所述硼酸半酯选自
其中所述硼酸半酯通过使所述硼酸半酯的-NH2基团与所述第一糖胺聚糖的主链羧酸酯基团形成酰胺而被接枝至所述第一糖胺聚糖。
25.根据权利要求17至24中任一项所述的方法，所述硼酸半酯为
26.根据权利要求17至25中任一项所述的方法，其中所述二醇官能是主链二醇官能。
27.根据权利要求17至25中任一项所述的方法，其中所述二醇官能是被接枝至所述第二糖胺聚糖的二醇官能部分的二醇部分。
28.根据权利要求17至25中任一项或权利要求27所述的方法，其中所述二醇部分选自单糖、二糖和糖醇或其衍生物。
29.根据权利要求17至25中任一项或权利要求27或28所述的方法，其中所述二醇部分选自己糖、二己糖和C6糖醇或其衍生物。
30.根据权利要求17至25中任一项或权利要求27至29中任一项所述的方法，其中所述二醇部分选自麦芽糖、果糖、乳糖和山梨醇或其衍生物。
31.根据权利要求17至25中任一项或权利要求27至30中任一项所述的方法，其中所述二醇部分是果糖或其衍生物。
32.根据权利要求14至26中任一项所述的方法，其中形成包括两个醚键的所述连接部分的步骤在用硼酸半酯接枝所述第一糖胺聚糖的步骤之前进行。
33.根据权利要求17至32中任一项所述的方法，其中包括两个醚键的所述连接部分是1,4-丁二醇二-(丙-2,3-二醇基)醚连接部分。
34.硼酸半酯在制造通过第一连接部分和第二连接部分交联的糖胺聚糖中的用途，其中所述第一连接部分包括两个醚键，一个键由第一糖胺聚糖和第二糖胺聚糖中的每种的羟基基团形成；并且
所述第二连接部分是经由在所述第二糖胺聚糖的二醇官能和被接枝至所述第一糖胺聚糖的硼酸半酯之间形成的烷氧基硼酸酯阴离子，其中所述二醇官能可以是主链二醇官能或被接枝至所述第二糖胺聚糖的二醇官能部分的二醇部分。
35.根据权利要求34所述的用途，其中所述硼酸半酯是式(IV)的化合物
其中
R1选自H、F、Cl、NO2、C1-C3烷基、C1-C3卤代烷基和C1-C3烷氧基；
R2、R3和R4独立地选自H、F、Cl、C1-C3卤代烷基、NO2、C1-C3烷氧基、C1-C3烷基和能够共价地结合至所述第一糖胺聚糖的连接基；
X选自CHR7和键；和
R5、R6和R7独立地选自H、C1-C4烷基、C3-C6环烷基、苯基和包含1个至3个选自O、N和S的杂原子的5元至6元杂芳香族环；
其中R2、R3和R4中的一个是连接基。
36.根据权利要求34或35所述的用途，其中所述糖胺聚糖是透明质酸。
37.根据权利要求35或权利要求36中任一项所述的用途，其中
所述连接基能够与所述第一糖胺聚糖形成酰胺键或醚键；
Y选自键和C1-C6亚烷基，所述C1-C6亚烷基中的一个或两个CH2任选地被选自O、NH和亚苯基的基团替代，所述C1-C6亚烷基任选地被1个至12个R8取代；和
R8选自F、Cl、C1-C3烷基、C1-C3卤代烷基、苯基、OH、C1-C3羟基烷基、C1-C3烷氧基、NH2、N-C1-C3烷基氨基、N,N-C1-C4二烷基氨基。
38.根据权利要求35至37中任一项所述的用途，其中R2是连接基。
39.根据权利要求35至38中任一项所述的用途，其中所述连接基是HNR9-Y-并且与所述第一糖胺聚糖形成酰胺键，其中R9选自氢、C1-C3烷基和C1-C3氟烷基；并且
Y是键或未被取代的C1-C6亚烷基。
40.根据权利要求35至39中任一项所述的用途，其中
R1、R3和R4独立地选自H、F、CF3和CH3；
R2是连接基；
所述连接基是H2N-Y-并且能够与所述第一糖胺聚糖形成酰胺键；
Y是键或未被取代的C1-C3亚烷基；
X是键或CH2；和
R5和R6独立地选自H和C1-C3烷基。
41.根据权利要求34所述的用途，其中所述硼酸半酯选自
其中所述硼酸半酯通过使所述硼酸半酯的-NH2基团与所述第一糖胺聚糖的主链羧酸酯基团形成酰胺而被接枝至所述第一糖胺聚糖。
42.根据权利要求34至41中任一项所述的用途，所述硼酸半酯为
43.根据权利要求34至42中任一项所述的用途，其中所述二醇官能是主链二醇官能。
44.根据权利要求34至42中任一项所述的用途，其中所述二醇官能是被接枝至所述第二糖胺聚糖的二醇官能部分的二醇部分。
45.根据权利要求34至42中任一项或权利要求44所述的用途，其中所述二醇部分选自单糖、二糖和糖醇或其衍生物。
46.根据权利要求34至42或权利要求44至45中任一项所述的用途，其中所述二醇部分选自己糖、二己糖和C6糖醇或其衍生物。
47.根据权利要求34至42或权利要求44至46中任一项所述的用途，其中所述二醇部分选自麦芽糖、果糖、乳糖和山梨醇或其衍生物。
48.根据权利要求34至42或权利要求44至47中任一项所述的用途，其中所述二醇部分是果糖或其衍生物。
49.根据权利要求34至48中任一项所述的用途，其中所述第一连接部分是1,4-丁二醇二-(丙-2,3-二醇基)醚连接部分。
50.聚合物组合物，包含根据权利要求1至16中任一项所述的交联的糖胺聚糖和水性缓冲液。
51.交联的糖胺聚糖，所述交联的糖胺聚糖根据权利要求17至33中任一项所述的方法来生产。
CN201780060961.3A 2016-08-03 2017-08-02 双重交联的糖胺聚糖 Pending CN110036036A (zh)

Applications Claiming Priority (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201662370479P 2016-08-03 2016-08-03
US62/370,479 2016-08-03
EP16206622.9 2016-12-23
EP16206622 2016-12-23
EP16206624 2016-12-23
EP16206624.5 2016-12-23
PCT/EP2017/069575 WO2018024794A1 (en) 2016-08-03 2017-08-02 Double crosslinked glycosaminoglycans

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110036036A true CN110036036A (zh) 2019-07-19

Family

ID=59564169

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780060961.3A Pending CN110036036A (zh) 2016-08-03 2017-08-02 双重交联的糖胺聚糖

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20200002441A1 (zh)
CN (1) CN110036036A (zh)
AU (1) AU2017307330A1 (zh)
BR (1) BR112019002290A2 (zh)

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111000796A (zh) * 2019-12-31 2020-04-14 瑞希(重庆)生物科技有限公司 一种透明质酸钠凝胶及其制备方法和应用
CN111333879A (zh) * 2020-04-16 2020-06-26 山东众山生物科技有限公司 一种交联透明质酸的硫酸软骨素类化合物及其应用
CN112169713A (zh) * 2020-09-09 2021-01-05 江南大学 一种n-烷基乳糖胺表面活性剂小分子醇凝胶及其制备方法
CN113209375A (zh) * 2021-04-21 2021-08-06 温州医科大学 一种基于芳基硼酸酯交联的具有自修复和可注射性能的水凝胶的制备方法及应用

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP3878891A1 (en) * 2020-03-10 2021-09-15 Centre National De La Recherche Scientifique -Cnrs- Dynamic covalent hydrogels, precursors thereof and uses thereof
CN112210027B (zh) * 2020-10-13 2023-10-20 苏州永沁泉智能设备有限公司 可裂解材料前驱体聚合物、可裂解材料及其制备方法

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007124132A2 (en) * 2006-04-20 2007-11-01 University Of Utah Research Foundation Polymeric compositions and methods of making and using thereof
US20140155305A1 (en) * 2012-12-04 2014-06-05 Schlumberger Technology Corporation Thickening of fluids
CN104066330A (zh) * 2011-11-21 2014-09-24 安纳考尔医药公司 用于控制外寄生虫的异噁唑啉衍生物
WO2014172330A1 (en) * 2013-04-16 2014-10-23 Sloan-Kettering Institute For Cancer Research Methyltransferase inhibitors for treating cancer
US20160123988A1 (en) * 2014-10-31 2016-05-05 National Sun Yat-Sen University Method of traceless labeling glycoproteins on surface and application thereof

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2007124132A2 (en) * 2006-04-20 2007-11-01 University Of Utah Research Foundation Polymeric compositions and methods of making and using thereof
CN104066330A (zh) * 2011-11-21 2014-09-24 安纳考尔医药公司 用于控制外寄生虫的异噁唑啉衍生物
US20140155305A1 (en) * 2012-12-04 2014-06-05 Schlumberger Technology Corporation Thickening of fluids
WO2014172330A1 (en) * 2013-04-16 2014-10-23 Sloan-Kettering Institute For Cancer Research Methyltransferase inhibitors for treating cancer
US20160123988A1 (en) * 2014-10-31 2016-05-05 National Sun Yat-Sen University Method of traceless labeling glycoproteins on surface and application thereof

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111000796A (zh) * 2019-12-31 2020-04-14 瑞希(重庆)生物科技有限公司 一种透明质酸钠凝胶及其制备方法和应用
CN111333879A (zh) * 2020-04-16 2020-06-26 山东众山生物科技有限公司 一种交联透明质酸的硫酸软骨素类化合物及其应用
CN112169713A (zh) * 2020-09-09 2021-01-05 江南大学 一种n-烷基乳糖胺表面活性剂小分子醇凝胶及其制备方法
CN113209375A (zh) * 2021-04-21 2021-08-06 温州医科大学 一种基于芳基硼酸酯交联的具有自修复和可注射性能的水凝胶的制备方法及应用

Also Published As

Publication number Publication date
BR112019002290A2 (pt) 2019-06-18
US20200002441A1 (en) 2020-01-02
AU2017307330A1 (en) 2019-03-14

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN110036036A (zh) 双重交联的糖胺聚糖
CN113735992B (zh) 使糖胺聚糖交联的方法
CA2522232C (en) Cross-linked polysaccharide composition
CN107281549B (zh) 与多糖交联的蛋白质的制备和/或制剂
US20040127698A1 (en) Method for producing double-crosslinked hyaluronate material
CN107880282A (zh) 一种注射用多元甘醇环氧衍生物交联的透明质酸钠凝胶及其制备方法
EP4038105A1 (en) A hyperbranched polyglycerol polyglycidyl ether and its use as crosslinker for polysaccharides
EP3494145B1 (en) Method of crosslinking glycosaminoglycans
JP6561133B2 (ja) 生体適合性組成物及びこの製造方法
KR20220104196A (ko) 메르캅토 변성 고분자 화합물 및 이의 제조 방법 및 용도
CN110023340A (zh) 使糖胺聚糖交联的方法
CN113906055A (zh) 官能化的透明质酸的交联的聚合物及其在炎症状态的治疗中的用途
EP3494146A1 (en) Double crosslinked glycosaminoglycans
AU2004229592B2 (en) Cross-linked polysaccharide composition
IT202100012737A1 (it) Miscele di polisaccaridi e poliamminosaccaridi con proprietà reologiche migliorate
TW202317214A (zh) 以絲蛋白交聯多醣及所得材料之用途
CN113683795A (zh) 一种微交联透明质酸及其制备方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

Application publication date: 20190719