CN113943382B - 一种丙烯酸酯类修饰的透明质酸（钠）及其合成方法和应用 - Google Patents

一种丙烯酸酯类修饰的透明质酸（钠）及其合成方法和应用 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种醚键接枝的丙烯酸酯类修饰(丙烯酰化)的透明质酸(钠)及其制备方法和应用，当其丙烯酸酯类修饰率(取代度)在在60％‑70％之间时，其在紫外光引发下的交联反应最易发生，且交联所得水凝胶的储能模量等性能指标具有明显优势。

Description

一种丙烯酸酯类修饰的透明质酸（钠）及其合成方法和应用
技术领域
本发明属于生物医药和医学美容领域，具体涉及一种丙烯酸酯类修饰的透明质酸(钠)高分子化合物，以及生产该高分子化合物的方法和这些高分子化合物的应用。
背景技术
透明质酸(Hyaluronic acid，HA)是一种最简单的糖胺聚糖，是人体内广泛存在的细胞外基质(ECM)的主要成分之一。透明质酸由成纤细胞、角质细胞、软骨细胞和其他转化细胞通过透明质酸合成酶(HAS)合成并分泌，是一种线性的、非硫酸化粘多糖。HA与多种细胞外基质分子相互作用，使其成为一种重要的结构成分，在细胞外基质中提供了抗压、润滑作用和水化功能。HA参与调节细胞的粘附性和运动性，并调节细胞的增殖和分化，这使其不仅是一种组织结构成分，而且是一种活跃的信号分子。HA是构成皮肤、玻璃体、关节滑液和软骨组织的重要成分，具有良好的保湿性、润滑性、粘弹性和非免疫原性。
人体内HA主要通过两种途径被清除：1.细胞的内化及降解：进入细胞内的HA的分解代谢主要由透明质酸酶Hyal-1负责，并且主要在溶酶体内进行。长链HA经此过程首先逐渐被切割成四聚糖类，进一步在溶酶体内被β-葡萄糖醛酸酶和β-N-乙酰氨基葡糖苷酶降解成N-乙酰葡糖胺和葡萄糖醛酸。2.经由淋巴结转运，并被肝脏和肾脏清除：一部分存在于细胞外基质中的HA被透明质酸酶Hyal-2分解成片段后，被淋巴系统转运，进入血流后，大部分被肝脏清除，少部分被肾脏清除。
高分子量的透明质酸保湿、润滑效果好，多用作眼科粘弹剂或用于关节手术；中分子量的透明质酸多作为药物缓释载体；而小分子量的透明质酸有抗肿瘤、免疫调节、促进血管生成等作用，同时具有促进抗炎的效果。HA溶解在水中形成粘弹性溶液，并且随着HA浓度的增加溶液粘度升高。生物体内，如关节腔内，在剪切应力的作用下，HA在保持弹性的同时粘度迅速下降。这一特点使得 HA能够作为一种理想的生物润滑剂。如对骨关节炎患者常采用直接给关节腔内补充外源性透明质酸钠来提高关节滑液中HA的含量，使其达到润滑的作用，减少关节活动时产生的摩擦对关节面的损伤。近年来，HA也成为一种最常应用的面部软组织填充物，用于美容整形用途，达到除皱、填充、塑形等效果，同时增加皮肤组织保水效果，减缓皮肤衰老。
由于天然存在的HA会被机体快速代谢降解，采用化学改性后获得的交联型HA水凝胶能够既克服这一缺点，又保留其良好的功能。因而，化学改性获得的交联型HA是较为理想的组织工程学材料。
丙烯酰基衍生物修饰透明质酸(可简写为HA-Vinyl)，是最常用的化学修饰的HA衍生物之一。一般来说，HA-Vinyl具有光交联性，交联产物HA-Vinyl水凝胶具有良好的生物相容性，可广泛用于组织工程，例如：3D细胞培养支架，药物/蛋白质释放，伤口愈合材料和角膜穿孔密封材料等等。通常，HA-Vinyl可以通过使用(甲基)丙烯酸酐或(甲基)丙烯酸缩水甘油酯与HA反应获得。对于在水相中使用(甲基)丙烯酸酐的合成方法，由于(甲基)丙烯酸酐在水中的低溶解度，使得需要高摩尔比的(甲基)丙烯酸酐(20倍摩尔)来进行修饰反应，并且所得产物取代度或修饰率(SD)偏低(≤20％)。为了提高取代度， RachelAuzély-Velty等人报道了使用水和二甲基甲酰胺(DMF)的混合溶液溶解 HA和甲基丙烯酸酐的合成方法，得到49％的取代度。类似地，Spencer L.Fenn 和Rachael A.Oldinski使用离子交换树脂和水与二甲基亚砜的混合溶液来增加 HA和甲基丙烯酸酐的溶解度，实现了高达90％的取代度。对于甲基丙烯酸缩水甘油酯方法，甲基丙烯酸酯基团通过两个竞争反应与HA进行接枝，即可逆酯交换和不可逆开环反应。然而，高取代度(90％)只能通过使用大量甲基丙烯酸缩水甘油酯(100倍当量)和混合溶剂(H2O/DMF)来实现。显然，上述方法对工业化规模的HA-Vinyl生产具有较大的限制。
随着透明质酸的丙烯酰化修饰率的增高，表观其性能的主要理化指标，比如交联反应活性以及交联后水凝胶的机械强度等会更有优势性，而这两项的优势性，与水凝胶的安全性、在体内的耐代谢性和塑型效果是紧密相连的。现有技术一般认为更高的丙烯酰化修饰率对应于更高的可交联性，即交联反应更易发生或更快发生，且交联产物具有更高的水凝胶强度。
发明内容
本发明发现一种全新结构的丙烯酸酯类修饰(丙烯酰化)的透明质酸(钠)，当其丙烯酸酯类修饰率(取代度)在5％-90％之间时，尤其是在25％-90％之间时，特别是35％-80％之间时，更特别是在50％-80％之间时，最优选的是在60％-70％之间时，其在紫外光引发下的交联反应是最易发生的，且交联所得水凝胶的机械强度等性能指标具有明显优势。
本发明针对透明质酸(钠)的伯羟基进行可控修饰以获得丙烯酸酯类修饰的透明质酸(钠)。具体来说，在碱性条件下，丙烯酸氯乙酯类与透明质酸(钠) 反应，得到醚键接枝的丙烯酰化的透明质酸(钠)。
根据本发明的一个方面，本发明涉及一种具有如下结构的丙烯酸酯类修饰的透明质酸或透明质酸钠：
Figure BDA0002588296840000031
其中：
R1选自H，烷基；
R2和R3相同或不同，彼此独立地选自H，烷基。
R4为H或Na。
在优选的实施方案中：
R1选自H，C1-6烷基；
R2和R3相同或不同，彼此独立地选自H，C1-6烷基；
在进一步优选的实施方案中：
R1为H或甲基；
R2和R3相同或不同，彼此独立地为H或甲基。
在最优选的实施方案中：
R1、R2和R3为H。
在本发明中，卤素是指F，Cl，Br，I。烷基是指直链或支链饱和脂族烃基。 C1-6烷基表示具有1、2、3、4、5或6个碳原子的直链和支链烷基，实例包括但不限于甲基、乙基、正丙基、异丙基、正丁基、异丁基、仲丁基、叔丁基、戊基和己基等。
根据本发明，丙烯酸酯类修饰的透明质酸或透明质酸钠的平均分子量为100 kDa-2000kDa，优选500kDa-1500kDa，最优选800kDa-1200kDa，丙烯酸酯类修饰率(或取代度)为5％-90％，优选25％-90％，进一步优选35％-80％，更优选50％-80％，最优选60％-70％。
本领域技术人员可以理解，本发明所用透明质酸为非硫酸化的糖胺聚糖，由通过交替的β-1,4和β-1,3糖苷键连接的N-乙酰葡糖胺(GlcNAc)和葡糖醛酸 (GlcUA)的重复二糖单元组成。本领域技术人员可以理解，在本发明中，可以使用各种来源的透明质酸(钠)，可以是市售的，也可以是自制的，可以是提取物，也可以通过生物发酵等方式制备得到。
根据本发明的另一个方面，本发明涉及上述丙烯酸酯类修饰的透明质酸或透明质酸钠的制备方法，包括如下步骤：
(1)将透明质酸(钠)溶解于水和DMF的混合溶液中，随后将所得溶液的pH调节至8-11，优选8.5-9.5；
(2)向步骤(1)所得溶液中加入丙烯酸氯乙酯类，在40-90℃下，优选在 50-70℃下搅拌反应12-36h，优选18-30h，所述丙烯酸氯乙酯类的结构如下：
Figure BDA0002588296840000051
其中：
R1选自H，烷基；
R2和R3相同或不同，彼此独立地选自H，烷基。
在优选的实施方案中：
R1选自H，C1-6烷基；
R2和R3相同或不同，彼此独立地选自H，C1-6烷基；
在进一步优选的实施方案中：
R1为H或甲基；
R2和R3相同或不同，彼此独立地为H或甲基。
在最优选的实施方案中：
R1、R2和R3为H。
优选地，上述制备方法进一步包括纯化步骤(3)：将步骤(2)所得溶液 pH调节至6.5-7.5，优选6.9-7.1，向其中加入有机溶剂，将所得沉淀透析并冻干。
优选地，步骤(1)中，水和DMF的混合溶液中水和DMF的体积比为1:2-2:1，最优选1:1.2-1.2:1。
优选地，步骤(1)所得溶液中透明质酸(钠)的浓度为0.5-3.0％w/v，最优选0.8-1.5％w/v。
优选地，步骤(1)中，用碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化钠中的一种或其任意组合调节pH，最优选碳酸氢钠。
优选地，透明质酸(钠)和丙烯酸氯乙酯类的摩尔比为1:0.2-2，最优选为 1:0.65-1:1。
优选地，步骤(3)中，用HCl水溶液，最优选1mol/L的HCl水溶液调节 pH。
优选地，步骤(3)中，所述有机溶剂选自甲醇、乙醇、丙酮中的一种或其中任意两种或三种的任意比例的混合物，最优选丙酮。
对于丙烯酸酯类修饰的透明质酸(钠)，现有技术一般认为修饰率越高，可交联性越高，即交联反应更易或更快发生，交联产物的储能模量越高。然而与此不同，本发明令人意想不到的发现，根据本发明的丙烯酸酯类修饰的透明质酸(钠)，当修饰率在60-70％之间，特别是65％时，其交联性最高，交联产物的储能模量最高。
根据本发明的另一个方面，本发明涉及一种水凝胶，其由上述丙烯酸酯类修饰的透明质酸或透明质酸钠交联得到。
根据本发明的另一个方面，本发明涉及上述水凝胶的制备方法，包括如下步骤：将上述丙烯酸酯类修饰的透明质酸或透明质酸钠溶解于水中，加入光引发剂，UV辐照直至凝胶储能模量不再增加。优选，光引发剂为I2959。优选， UV波长为365nm。优选，辐照5-30分钟，最优选10-25分钟。
根据本发明的另一个方面，本发明涉及上述水凝胶的用途，特别适合用于生物医药，医疗美容整形，以及化妆品等领域。具体的，其可以用于制备药物传递系统、用于软组织创伤修复敷料、用于骨修复的支架材料、眼科手术中用于支撑作用的粘弹剂、用于手术后防止组织粘连的材料、以及用于3D生物打印的支架材料等。本发明的有益效果在于：
1)所用试剂都可商购获得，避免了复杂的前体制备过程；
2)反应为一锅法，避免了多步合成反应中的复杂耗时且成本高昂的纯化过程；
3)本发明反应过程中无需监控溶液pH值变化，工业化难度大大降低；
4)反应副产物为丙烯酸羟乙酯类，无生物毒性，且水溶性好便于纯化；
5)透明质酸修饰位点的连接基团为醚键，其稳定性与传统修饰方法的酯基相比大大提高。因此，本产品形成的凝胶支架在体内的维持时间要明显高于传统方法合成双键透明质酸在体内的代谢时间，在填充塑型美容产品领域拥有更诱人的应用前景。
附图说明
图1实施例1反应方程式
图2实施例1丙烯酰化透明质酸的1H-NMR谱图
具体实施方式
实施例1丙烯酸酯修饰的透明质酸的制备
(1)将2.5mmol分子量为1000kDa的透明质酸溶解于超纯水/DMF(1:1v/v) 的混合溶液100mL中，配制成1.0％w/v的溶液，随后向该溶液中加入2.0g NaHCO3粉末，搅拌溶解，以将溶液的pH调节至8.8。
(2)向上述溶液中加入2.0mmol的丙烯酸氯乙酯，在50℃下搅拌反应24h；
(3)用1mol/L HCl水溶液将上述溶液的pH调节至7.0，向其中加入丙酮，过滤所得沉淀，加水配制为1％w/v的溶液，在透析袋中透析3天后，冷冻干燥得具有如下结构的丙烯酰化的透明质酸：
Figure BDA0002588296840000071
上述反应的方程式见附图1，上述反应所得丙烯酰化的透明质酸的1H-NMR 谱图见附图2。由透明质酸的丙烯酸酯质子5.66ppm(1H)对N-乙酰基质子 (-NHCOCH3,3H,2.02ppm)的积分值(integration value)来测定透明质酸被丙烯酸酯化的百分率，即修饰率。经测定，本实施例所得丙烯酸酯修饰的透明质酸的修饰率为65％。
实施例2水凝胶的制备
将实施例1所得丙烯酸酯修饰的透明质酸1.0g溶解于50mL超纯水中，加入 50mg商业化光引发剂I2959(Sigma)，将所得溶液置于UV交联箱中，365nm辐照 10分钟，至储能模量不再增加，得光交联透明质酸水凝胶，经测定，其储能模量是：(2.122±0.004)×103Pa(pH6.8)。
实施例3不同修饰率的丙烯酸酯修饰的透明质酸的制备
采用与实施例1相同的方法，按照下表给出的条件制备不同修饰率的丙烯酸酯修饰的透明质酸。
Figure BDA0002588296840000081
实施例4不同修饰率的丙烯酸酯修饰的透明质酸的光交联水凝胶储能模量对比
采用与实施例2相同的方法，以下表给出的不同修饰率的丙烯酸酯修饰的透明质酸为原料制备光交联水凝胶，反应直至储能模量不再增加。
Figure BDA0002588296840000091
实施例5：不同修饰率的丙烯酰化透明质酸的细胞毒性测试
取小鼠成纤维细胞L929接种至96孔板，培养24小时，向其中加入100μL不同浓度的实施例3中不同修饰率的丙烯酰化透明质酸的水溶液(设置3个复孔)，浓度为0.1mg/mL,0.25mg/mL,0.5mg/mL,1mg/mL,2mg/mL，阴性对照使用全培养基，培养24小时后进行MTT测试。结果显示，实验组和阴性对照组细胞均生长良好，与阴性对照相比，各实验组均没有显著性差异，表明本发明不同修饰率的丙烯酰化透明质酸的生物相容性良好。
实施例6：不同修饰率的丙烯酰化透明质酸的光交联水凝胶的细胞毒性测试
将200uL实施例4中制备的不同修饰率的丙烯酰化透明质酸的光交联水凝胶浸泡于1mL全细胞培养基中浸提24小时后获得100％浸提液。将浸提液按照 75％，50％，25％的浓度进行稀释。
取小鼠成纤维细胞L929接种至96孔板，培养24小时，向其中加入100μL上述不同浓度的实施例4中光交联水凝胶的浸提液(设置3个复孔)，阴性对照使用全培养基，培养24小时后进行MTT测试。结果显示，实验组和阴性对照组细胞均生长良好，与阴性对照相比，各实验组均没有显著性差异，表明本发明不同修饰率的丙烯酰化透明质酸的光交联水凝胶的生物相容性良好。

Claims (34)

1.一种具有如下结构的丙烯酸酯类修饰的透明质酸或透明质酸钠：
Figure FDA0003948337550000011
其中：
R1为H或甲基；
R2和R3相同或不同，彼此独立地为H或甲基；
R4为H或Na。
2.根据权利要求1所述的丙烯酸酯类修饰的透明质酸或透明质酸钠，其特征在于，R1、R2和R3为H。
3.根据权利要求1或2所述的丙烯酸酯类修饰的透明质酸或透明质酸钠，其特征在于，平均分子量为100kDa-2000kDa。
4.根据权利要求3所述的丙烯酸酯类修饰的透明质酸或透明质酸钠，其特征在于，平均分子量为500kDa-1500kDa。
5.根据权利要求4所述的丙烯酸酯类修饰的透明质酸或透明质酸钠，其特征在于，平均分子量为800kDa-1200kDa。
6.根据权利要求1或2所述的丙烯酸酯类修饰的透明质酸或透明质酸钠，其特征在于，丙烯酸酯类修饰率为5％-90％。
7.根据权利要求6所述的丙烯酸酯类修饰的透明质酸或透明质酸钠，其特征在于，丙烯酸酯类修饰率为25％-90％。
8.根据权利要求7所述的丙烯酸酯类修饰的透明质酸或透明质酸钠，其特征在于，丙烯酸酯类修饰率为35％-80％。
9.根据权利要求8所述的丙烯酸酯类修饰的透明质酸或透明质酸钠，其特征在于，丙烯酸酯类修饰率为50％-80％。
10.根据权利要求9所述的丙烯酸酯类修饰的透明质酸或透明质酸钠，其特征在于，丙烯酸酯类修饰率为60％-70％。
11.根据权利要求1所述的丙烯酸酯类修饰的透明质酸或透明质酸钠的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：
(1)将透明质酸或透明质酸钠溶解于水和DMF的混合溶液中，随后将所得溶液的pH调节至8-11；
(2)向步骤(1)所得溶液中加入丙烯酸氯乙酯类，在40-90℃下搅拌反应12-36h，所述丙烯酸氯乙酯类的结构如下：
Figure FDA0003948337550000021
其中：
R1为H或甲基；
R2和R3相同或不同，彼此独立地为H或甲基。
12.根据权利要求11所述的制备方法，其特征在于，R1、R2和R3为H。
13.根据权利要求11或12所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中将所得溶液的pH调节至8.5-9.5。
14.根据权利要求11或12所述的制备方法，其特征在于，步骤(2)中在50-70℃下搅拌反应18-30h。
15.根据权利要求11或12所述的制备方法，其特征在于，还包括如下步骤：
(3)将步骤(2)所得溶液pH调节至6.5-7.5，向其中加入有机溶剂，将所得沉淀透析并冻干。
16.根据权利要求15所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，用HCl水溶液调节pH。
17.根据权利要求16所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，用1mol/L的HCl水溶液调节pH至6.9-7.1。
18.根据权利要求15所述的制备方法，其特征在于，步骤(3)中，所述有机溶剂选自甲醇、乙醇、丙酮中的一种或其中任意两种或三种的任意比例的混合物。
19.根据权利要求18所述的制备方法，其特征在于，所述有机溶剂为丙酮。
20.根据权利要求11或12所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，水和DMF的混合溶液中水和DMF的体积比为1:2-2:1。
21.根据权利要求20所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，水和DMF的混合溶液中水和DMF的体积比为1:1.2-1.2:1。
22.根据权利要求11或12所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所得溶液中透明质酸或透明质酸钠的浓度为0.5-3.0％w/v。
23.根据权利要求22所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)所得溶液中透明质酸或透明质酸钠的浓度为0.8-1.5％w/v。
24.根据权利要求11或12所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，用碳酸氢钠、碳酸钠、氢氧化钠中的一种或其任意组合调节pH。
25.根据权利要求24所述的制备方法，其特征在于，步骤(1)中，用碳酸氢钠调节pH。
26.根据权利要求11或12所述的制备方法，其特征在于，透明质酸或透明质酸钠和丙烯酸氯乙酯类的摩尔比为1:0.2-2。
27.根据权利要求26所述的制备方法，其特征在于，透明质酸或透明质酸钠和丙烯酸氯乙酯类的摩尔比为1:0.65-1:1。
28.一种水凝胶，其特征在于，由权利要求1或2所述的丙烯酸酯类修饰的透明质酸或透明质酸钠交联得到。
29.根据权利要求28所述的水凝胶的制备方法，其特征在于，包括如下步骤：将上述丙烯酸酯类修饰的透明质酸或透明质酸钠溶解于水中，加入光引发剂，UV辐照直至粘度不再增加。
30.根据权利要求29所述的制备方法，其特征在于，光引发剂为I2959。
31.根据权利要求29所述的制备方法，其特征在于，UV波长为365nm。
32.根据权利要求29所述的制备方法，其特征在于，辐照5-30分钟。
33.根据权利要求32所述的制备方法，其特征在于，辐照10-25分钟。
34.根据权利要求28所述的水凝胶的用途，其特征在于，用于制备软组织创伤修复敷料、用于制备骨修复的支架材料、用于制备眼科手术中用于支撑作用的粘弹剂、用于制备手术后防止组织粘连的材料、以及用于制备3D生物打印的支架材料。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104892976A (zh) * 2015-06-25 2015-09-09 司徒建辉 一种高效增塑剂
CN104910284A (zh) * 2015-06-26 2015-09-16 江南大学 一种含双键的改性淀粉、制备方法及应用
CN108938597A (zh) * 2018-08-24 2018-12-07 东华大学 一种壳聚糖接枝聚合物载药纳米颗粒及其制备和应用

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7709439B2 (en) * 2004-02-20 2010-05-04 Boston Scientific Scimed, Inc. Biomaterials for enhanced healing
ES2339181T3 (es) * 2006-03-14 2010-05-17 Novozymes Biopharma Dk A/S Acido hialuronico acrilatado.
JP5714456B2 (ja) * 2011-09-07 2015-05-07 株式会社シード 重合性ヒアルロン酸誘導体、ならびにその重合体を含むヒアルロン酸ヒドロゲルおよびコンタクトレンズ
CN104140541A (zh) * 2013-05-10 2014-11-12 北京化工大学 注射型透明质酸水凝胶的制备方法及其应用
CN103665397A (zh) * 2013-11-12 2014-03-26 广州市一杰医药科技有限公司 水凝胶的制备方法及应用
CN110885455B (zh) * 2019-12-05 2021-05-07 浙江大学 一种活性氧响应水凝胶的制备及应用

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104892976A (zh) * 2015-06-25 2015-09-09 司徒建辉 一种高效增塑剂
CN104910284A (zh) * 2015-06-26 2015-09-16 江南大学 一种含双键的改性淀粉、制备方法及应用
CN108938597A (zh) * 2018-08-24 2018-12-07 东华大学 一种壳聚糖接枝聚合物载药纳米颗粒及其制备和应用

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
A facile method to fabricate thermo- and pH-sensitive hydrogels with good mechanical performance based on poly(ethylene glycol) methyl ether methacrylate and acrylic acid as a potential drug carriers;Zhen Yue;《Journal of Biomaterials Science》;20190703;第30卷(第15期);第1375-1398页 *
Photo-crosslinked gelatin-hyaluronic acid methacrylate hydrogel-committed nucleus pulposus-like differentiation of adipose stromal cells for intervertebral disc repair.;Chen Pengfei 等;《Journal of tissue engineering and regenerative medicine》;20190421;第13卷(第4期);第682-693页 *

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