羧化多糖的交聯方法技術

本發明專利技術涉及一種交聯多糖的制備方法，其中所說的多糖含有羧基，該方法允許最終產品的交聯度得到完全控制以及在常量特征方面具有高的再現性。本方法包括第一步在無水質子惰性溶劑中使羧基活化，然后與多胺反應。所獲得的交聯多糖可以進行五個羥基的硫酸化。（*該技術在2019年保護過期，可自由使用*）

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及一種。本專利技術的方法提供所得產品在交聯程度、交聯鏈分布均勻性和產品化學物理性質以及從中所得制品技術特征方面的高度再現性。再現性對在醫學、藥學和皮膚化妝品領域中的應用是非常重要的。本專利技術還涉及可通過所說方法獲得的產品以及它們在醫學、藥學和皮膚化妝品領域中的用途。關于它們的特征以及藥物用途的回顧，可參見1)C.Hansch等編-″綜合醫藥化學″-Pergamon出版社，牛津，1990-Vol.1-6；2)A.Wade和P.J.Wellers編-″藥用賦形劑手冊″-1994-藥學出版社。所說的大分子屬于不同的化學類物質并且可以是合成的或天然的或者半合成的。合成大分子的實例包括聚乙烯吡咯烷酮、聚氧乙烯烷基醚、聚乙烯基醇、聚甲基丙烯酸酯。天然大分子的實例包括天然透明質酸(HY)和纖維素。半合成大分子的實例包括羧基烷基纖維素，其廣泛地用于食品和個人護理品工業。這些大分子的特征在于具有直鏈或較少支鏈的結構。通過交聯可以為增加化學、酶性和機械強度提供非常重要的改性，交聯可以合成和天然聚合物(或多或少已被改性)為基料進行。交聯聚合物的實例包括用于胃保護片劑或膠囊劑的聚合物(聚甲基丙烯酸酯)，以及用作乳化劑、懸浮劑、片劑硬化劑的聚合物(聚羧乙烯)；交聯的透明質酸，下面將作討論。考慮到其應用，特別是為制備非胃腸道使用的侵入性醫用器具，所說的聚合物必須滿足很多技術和規范類型的要求。技術要求包括1)高的生物相容性2)耐受酶體系，無論是組織或血漿的(對可注射用組合物來說)還是胃腸的(對口服組合物來說)。在一些情形中，可能期望逐漸降解，例如藥物的緩釋。當必須長時間持續的組合物/制品中存在大分子時，這種耐受性是非常重要的，所說的組合物/制品例如在不同類型的手術、組織工程(人造器官)、人造皮膚中，在治療燒傷中并且通常美容手術中，作為組織防粘連劑的滑液代用品、膜、海綿或凝膠；3)可模塑成不同形狀(凝膠、膜、海綿狀等)；4)可以化學或物理滅菌而不改變產品的結構。根據規則要求，不同生產批次的組合物必須在非常窄的限度內保持恒定；這意味著生產方法要標準化并且基本組分具有非常低的內在可變性。大分子不均勻的原因可能來自分子量的分散。交聯的結果使所說的不均勻性變得更高。這對使用領域和最終產品的應用目的來說是嚴重缺陷。EP-A-566118(Kimberly-Clark)公開了一種被用作尿布或類似制品超吸收劑的交聯多糖。這里所述的方法以通過多胺、多元醇或其混合物與多糖羧基之間形成分子間酰胺、酯或醚來交聯纖維素為基礎。反應通過將多糖與多元醇和/或多胺的混合物加熱至約80℃來進行。該方法肯定是經濟的并且適合于再現性需求不太嚴格的大型生產。US5465055公開了通過酯化多糖的COOH和其它分子的OH基團而不插入交聯臂獲得的交聯多糖(透明質酸和藻酸)。WO91/9119公開了用于作為生物雜交器官的朗氏島的微膠囊，由鋇離子交聯的藻酸組成。EP190215公開了用二官能或多官能的環氧化物交聯不同聚合物(羧基化淀粉、葡聚糖、纖維素)。以下提出了用于透明質酸的交聯劑US4716224、4772419、4716154中公開的多官能環氧化物；US4957744公開的多元醇；US4605691、4636524中公開的二乙烯基砜；US4713448和4582865中公開的醛類；US5356833公開的甲酰胺；EP-A-718312中公開的聚羧基。本專利技術公開本專利技術涉及一種交聯多糖的制備方法，其中所說的多糖含有羧基，該方法允許最終產品的交聯度得到完全控制以及在恒定特征方面具有高的再現性。本專利技術的方法包括a)通過與適宜的羧基活化劑在無水質子惰性溶劑中反應，使多糖的羧基活化；b)將羧基活化的多糖與多胺反應。如果需要，可以對所得的交聯多糖進行游離羥基的硫酸化或半琥珀酰化處理。通過本專利技術方法獲得的產品還可以與金屬離子絡合，例如鋅、銅或鐵離子。本專利技術使用的含羧基的多糖可以是天然、合成或半合成多糖。所說多糖的實例包括透明質酸(得自組織或細菌)；羧甲基葡聚糖；羧甲基纖維素；羧甲基淀粉；藻酸；纖維素酸；N-羧基-甲基或丁基葡聚糖或殼聚糖；不同分子量的肝素、選擇性地脫硫酸化和琥珀酰化；硫酸皮膚素；硫酸軟骨素；硫酸乙酰肝素；聚丙烯酸。特別優選透明質酸、羧甲基纖維素、肝素、藻酸和聚丙烯酸。通過不同方法獲得的所說交聯聚合物是已知的并且已被提出有許多用途(例如參見如上所述的EP566118、WO91/9119、US5465055、EP190215、EP718312、US4716224)。羧基活化劑為肽化學中常用的活化劑適宜活化劑的實例包括羰基二咪唑、羰基三唑、氯甲基吡啶鎓碘化物(CMP-J)、羥基苯并三唑、對硝基苯酚對硝基苯基三氟乙酸鹽(酯)、N-羥基琥珀酰亞胺等等。特別優選使用氯甲基吡啶鎓碘化物。多胺優選具有以下通式R1-NH-A-NH-R2其中R1和R2相同或不同，是氫；C1-C6烷基；苯基或芐基，A是C2-C10亞烷基鏈，優選C2-C6亞烷基鏈、選擇性地取代有羥基、羧基、鹵素、烷氧基、氨基；下式的聚氧亞烷基鏈m其中n是2或3，且m是2-10的整數；C5-C7環烷基；芳基或雜芳基，優選1,3或1,4-取代的苯。A優選是C2-C6直鏈亞烷基或下式的鏈m交聯反應優選在溶劑中進行，所說的溶劑選自四氫呋喃、二甲基甲酰胺或二甲基亞砜，并且多糖優選與親油性陽離子例如四烷基銨或其它親油性有機堿成鹽。無機鹽如鈉鹽轉化成適宜有機親油性鹽可以通過已知的離子交換方法在均相中完成或者通過酸組分沉淀、隨后回收后者并且與所需的有機堿成鹽來完成。羧基的活化反應在均相中并且在無水極性質子惰性溶劑中進行。將在相同無水溶劑中稀釋的多胺添加到被活化酯的溶液中，保持溫度0-30℃。交聯反應時間為1-12小時，還取決于非必需存在的適宜的堿性物質(如三乙胺)。通常來說，通過向反應溶劑中添加不同溶劑使有機鹽沉淀或者通過將反應溶劑蒸發，接著離心，用蒸餾水洗滌，重復分散在所需堿的溶液中(例如鈉、鉀)，隨后用水洗滌，最后將堿性鹽真空干燥或凍干，來回收最終的產品。交聯度(C.L.D)可以是很寬的范圍，并且可以通過改變羧基活化劑的量來調整，因為活化和交聯反應是基本上定量的。可以對本專利技術獲得的交聯多糖中可能存在的羥基進行硫酸化反應，通常是通過與存在于二甲基甲酰胺中的吡啶-三氧化硫復合物反應。反應在非均相中于0-10℃下反應約0.5-約6小時。所獲得的硫酸化程度根據總的羥基數具有很寬的范圍，并且可以通過改變溫度和反應時間來調整。通常來說，硫酸化程度(定義為硫酸根基團當量/g)可以為1×10-6至6×10-6，對0.5的交聯度來說硫酸化程度優選為2×10-6當量/g。非必需地硫酸化的本專利技術獲得的交聯聚合物能夠絡合諸如鋅、銅或鐵離子的金屬離子。所說絡合物的獲得可以是通過將產品溶解或分散在水中直至完全溶脹，并且邊攪拌邊添加有機或無機金屬鹽如CuCl2、ZnCl2、Fe2(SO4)的濃縮溶液，優選在室溫下；攪拌12-24小時之后，通過離心或添加不同溶劑(如乙醇或丙酮)沉淀或真空蒸發回收絡合物；將回收的粗產物用蒸餾水徹底洗滌以便除去過量的離子。然后，將絡合物凍干。金屬離子的含量取決于所用的操作條件而不同，特別是取決于聚合物與離子的摩爾比本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種交聯多糖的制備方法，其中所說的多糖含有羧基，該方法包括： ａ） 通過與適宜的羧基活化基團在無水質子惰性溶劑中反應，使多糖的羧基活化； ｂ） 將羧基活化的多糖與多胺反應。

【技術特征摘要】
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【專利技術屬性】
技術研發人員：R巴布克希，G斯伯特萊蒂，
申請(專利權)人：阿奎斯蒂奧股份公司，
類型：發明
國別省市：IT[意大利]