一种用于骨关节炎治疗的长效透明质酸及其制备方法技术

本发明专利技术涉及一种用于骨关节炎治疗的长效透明质酸及其制备方法。具体地，其制备方法为：将枝化大分子、巯基化透明质酸和溶剂共混改性制备得到，枝化大分子中的双键与透明质酸上的巯基官能团发生迈克尔加成反应得到所需要的透明质酸改性产物；再通过透析法将混合液中未反应的枝化大分子去除，冷冻干燥，得到改性透明质酸产品。本发明专利技术制备的改性透明质酸产品生物相容性好，可应用于骨关节炎的治疗，并且具有抗酶解、可实现体内长效停留的优点，改性过程不形成凝胶，改性透明质酸依然保持良好的可注射性。注射性。注射性。

A long-acting hyaluronic acid for the treatment of osteoarthritis and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种用于骨关节炎治疗的长效透明质酸及其制备方法


[0001]本专利技术属于透明质酸改性
，具体涉及一种用于骨关节炎治疗的长效透明质酸及其制备方法。

技术介绍

[0002]透明质酸是由D
‑
葡萄糖醛酸及N
‑
乙酰葡糖胺为双糖单位聚合而成的高黏弹性的大分子糖胺聚糖，具有独特的理化性质和广泛的生理学功能，如：保湿作用、调节炎症反应、润滑关节保护软骨、促进伤口愈合等，在医疗美容、骨科治疗、眼科治疗等领域有着广泛的应用。
[0003]透明质酸体内应用时会受到透明质酸酶的作用而迅速降解，存留时间较短。因此，相对于小分子量透明质酸，超高分子量透明质酸(Mw大于1000kDa)因其降解速度相对较慢，在微创填充物、骨关节炎治疗等应用场景具有独特优势。然而，由于这类高分子透明质酸为链状开放结构，易于与酶发生作用而降解，因此在体内停留时间依然不理想。为解决该问题，研究者提出对透明质酸分子进行交联制备高分子凝胶，以弥补其体内存留时间过短的问题。例如，专利CN111440334A公开了一种可注射透明质酸基水凝胶的制备方法，通过改性的含氨基的透明质酸与含多个醛基的交联剂之间的席夫碱反应反应，形成一种机械强度以及降解速率可控的透明质酸水凝胶材料。其他的常用的透明质酸交联剂包括：BDDE(丁二醇缩水甘油醚)、GMA(甲基丙烯酸缩水甘油醚)、DVS(二乙烯基砜)等。然而，这类透明质酸交联剂往往毒性较大，并且成胶后也会造成其可注射性显著下降，限制了其应用。因此，急需开发一种可提高体内停留时间，利于其体内应用的长效透明质酸。

技术实现思路

[0004]专利技术目的：针对上述现有技术存在的问题，本专利技术的目的是提供一种用于骨关节炎治疗的长效透明质酸，可提高透明质酸体内停留时间，利于其体内应用；本专利技术的第二目的是提供一种用于骨关节炎治疗的长效透明质酸的制备方法。
[0005]技术方案：本专利技术提供一种用于骨关节炎治疗的长效透明质酸，由枝化大分子、巯基化透明质酸和溶剂共混改性制备得到；所述枝化大分子为乙烯基端基的聚乙二醇高分子，所述的溶剂为水或PBS缓冲液。
[0006]进一步的，所述的乙烯基端基的聚乙二醇高分子为树形聚乙二醇((mPEG)4
‑
(PEG)2
‑
MAL)，二臂聚乙二醇((Propargyl
‑
PEG)2
‑
Allyl)、三臂聚乙二醇(3Arm(PEG
‑
Allyl)3)、四臂聚乙二醇(4Arm(PEG
‑
Allyl)4)、六臂聚乙二醇(6Arm
‑
PEG
‑
DA)、八臂聚乙二醇马来酰亚胺 (8Arm
‑
PEG
‑
MAL)，支化聚乙二醇二丙烯酸酯(HB
‑
PEGDA)中的一种或几种。
[0007]进一步的，所述的巯基化透明质酸是通过化学方法将巯基接枝到透明质酸链上的功能高分子材料，分子量为5kDa～3000kDa，巯基的取代率为0.1～2.0mmol/g。
[0008]本专利技术的用于骨关节炎治疗的长效透明质酸的制备方法，具体制备步骤如下：
[0009](1)将枝化大分子加入溶剂中搅拌溶解得到浓度范围为0.5％～5％(w/v)的溶液，
优选浓度为4％；
[0010](2)巯基化透明质酸加入溶剂中搅拌溶解得到浓度范围为0.1％～1％(w/v)的溶液；
[0011](3)将步骤(1)与步骤(2)制得的溶液按比例共混改性制得透明质酸改性产物；
[0012](4)将步骤(3)制得的透明质酸改性产物经透析与未反应的枝化大分子分离纯化；
[0013](5)将分离后的透明质酸改性产物冷冻干燥得到用于骨关节炎治疗的长效透明质酸。
[0014]进一步的，步骤(3)所述的共混改性过程为枝化大分子中的双键与透明质酸上的巯基官能团在常温下发生迈克尔加成反应而接枝到透明质酸骨架上。
[0015]进一步的，所述迈克尔加成反应的pH为5
‑
10，优选pH为6
‑
8，更优选pH为7。
[0016]进一步的，步骤(3)中的比例为枝化大分子：透明质酸＝1:1～10:1(w/v)，优选5:1。
[0017]进一步的，步骤(4)中透析纯化所用的透析袋的截留分子量为1000
‑
100000Da，优选 3500
‑
10000Da。
[0018]进一步的，步骤(5)中冷冻干燥的时间为1
‑
5天，优选2
‑
4天，更优选4天。。
[0019]有益效果：与现有技术相比，本专利技术具有以下优点：
[0020](1)利用枝化聚乙二醇大分子的位阻作用抑制透明质酸与酶的接触，可显著提高透明质酸的体内停留时间。
[0021](2)反应的各组分材料均无毒、生物相容性好且对细胞的损伤小。
[0022](3)相对于传统的交联法，本专利技术提出的使用枝化聚乙二醇大分子对链状高分子进行修饰的策略，改性过程不形成凝胶，改性透明质酸依然保持良好的可注射性。
附图说明
[0023]图1是本专利技术制备的长效透明质酸分子结构图；
[0024]图2是本专利技术实施例1制备的HA
‑
SH分子结构图；
[0025]图3是本专利技术制备的长效透明质酸的核磁共振氢谱图；
[0026]图4是本专利技术实施例1制备的HB
‑
PEGDA的细胞活度图；
[0027]图5是本专利技术实施例1制备的HA
‑
SH的细胞活度图；
[0028]图6是本专利技术实施例2制备的长效透明质酸的细胞活度图；
[0029]图7是本专利技术制备的长效透明质酸抗酶解机理图；
[0030]图8是本专利技术制备的长效透明质酸和纯透明质酸的降解对比图；
[0031]图9是本专利技术制备的长效透明质酸和对照组治疗膝关节的番红固绿染色图；
[0032]图10是本专利技术制备的长效透明质酸和对照组治疗膝关节的效果对比图。
具体实施方式
[0033]下面通过具体实施例对本专利技术技术方案作进一步说明。
[0034]实施例1
[0035](1)超支化聚乙二醇(HB
‑
PEGDA)高分子的合成：称取11.5g PEGDA单体(平均Mn＝575 g/mol)加入50ml丁酮中，搅拌使其完全溶解。然后再加入0.1839g偶氮二异丁腈(AIBN)
和 0.2372g二硫化四乙基秋兰姆(DS)，将容器密封并缠上封口膜，排尽容器内的空气。随后放置于70℃的油浴中，通过磁力搅拌充分混匀，反应6h后立即停止反应，通入空气并冷却至室温。取乙醚和正己烷混合溶液(v/v＝2:1)倒入烧杯中对产物进行纯化，然后利用旋转蒸发仪除去残留的溶剂。取一定量HB
‑
PEGDA加入MEM本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于骨关节炎治疗的长效透明质酸，其特征在于，由枝化大分子、巯基化透明质酸和溶剂共混改性制备得到；所述枝化大分子为乙烯基端基的聚乙二醇高分子。2.根据权利要求1所述的用于骨关节炎治疗的长效透明质酸，其特征在于，所述的乙烯基端基的聚乙二醇高分子为树形聚乙二醇((mPEG)4
‑
(PEG)2
‑
MAL)、二臂聚乙二醇((Propargyl
‑
PEG)2
‑
Allyl)、三臂聚乙二醇(3Arm(PEG
‑
Allyl)3)、四臂聚乙二醇(4Arm(PEG
‑
Allyl)4)、六臂聚乙二醇(6Arm
‑
PEG
‑
DA)、八臂聚乙二醇马来酰亚胺(8Arm
‑
PEG
‑
MAL)、支化聚乙二醇二丙烯酸酯(HB
‑
PEGDA)中的一种或几种。3.根据权利要求1所述的用于骨关节炎治疗的长效透明质酸，其特征在于，所述的巯基化透明质酸是通过化学方法将巯基接枝到透明质酸链上的功能高分子材料，分子量为5kDa～3000kDa，巯基取代率为0.1～2.0mmol/g。4.根据权利要求1所述的用于骨关节炎治疗的长效透明质酸，其特征在于，所述的溶剂为水或PBS缓冲液。5.根据权利要求1
‑
4中任意一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：余子夷，程正祥，沈宇，王佳力，张晨，张静，
申请(专利权)人：南京工业大学，
类型：发明
国别省市：