京尼平交联的PDRN-SACRAN生物聚合物支架制造技术

本申请涉及京尼平交联的PDRN

【技术实现步骤摘要】
京尼平交联的PDRN
‑
SACRAN生物聚合物支架
专利

[0001]本专利技术涉及生物聚合物领域，例如可生物降解的生物聚合物，更具体地，涉及生物聚合物和相关组合物、其用途和制备这种生物聚合物的方法。
[0002]专利技术背景
[0003]可生物降解的生物聚合物可以作为绿色植物、动物、细菌和真菌的生命周期中形成的聚合生物分子天然存在。这种生物分子通常可具有有利的高度生物相容性。基于动物蛋白的生物聚合物包括，或形成众所周知的产品的基本组分，例如羊毛、蚕丝、明胶和胶原蛋白。其他实例包括多糖，例如纤维素和淀粉，以及由细菌和真菌产生的碳水化合物聚合物。生物聚合物，特别是那些碳水化合物来源的生物聚合物，在各种形式的生物医学应用中很有前景，例如，由于其有利的低毒性、低抗原性、高生物活性、可生物降解性、稳定性、可加工成具有适当孔隙率以支持细胞生长的复杂形状的能力、机械性能和可再生性。
[0004]美国国会技术评估办公室(The United States Congress Office of Technology Assessment)将这种生物聚合物分类为核酸、蛋白质、多糖、聚羟基烷酸(酯)和多酚。
[0005]生物聚合物可由可再生资源中生产，并且由于其结构骨架中的氧和氮原子容易生物降解。生物降解将它们转化为CO2、水、生物质、湿物质和其他通常无害的天然物质。因此生物聚合物可以通过生物过程自然再循环。
[0006]生物聚合物的生物活性特性，例如抗微生物性、免疫调节、细胞增殖和血管生成特性，创造了一个有利于愈合过程的微环境，并在制药、医疗和美容应用中提供了大量的应用。此外，生物聚合物的主要优势之一是其在干燥状态下能够吸收大量的水，而在水合时能够提供水。
[0007]1838年法国化学家Anselme Payen发现纤维素奠定了高分子科学的基础，他将纤维素从植物物质中分离出来并确定了其化学式，被鉴定为一种共价连接的高分子量大分子。
[0008]纤维素是一种丰富的天然存在的葡萄糖聚合物，作为植物和天然纤维(例如棉和亚麻)的主要成分。一些细菌(例如木醋杆菌(Acetobacter xylinum))也可以合成纤维素。虽然植物纤维素在化学上与微生物纤维素或细菌纤维素相同，但是它可以拥有不同的大分子结构和物理特性。天然棉花纤维和再生(人工)纤维素纤维(例如粘胶纤维、莫代尔纤维、莱塞尔纤维)被用于许多医疗用途。在用于受控药物递送的装置中(例如固体片剂形式中)，可以使用纤维素醚，当生理液体接触到片剂时，其允许溶胀驱动的药物释放。当纤维素醚在片剂表面溶胀时，形成链缠结和物理水凝胶。随着溶胀从表面向片剂的玻璃质核心(glassy core)进行，药物逐渐溶于水并从聚合物网络中扩散出来。
[0009]由于纤维素的出色的生物相容性和良好的机械性能，还可以用作再生医学的支架。例如，细菌纤维素可适合于在伤口敷料或其他伤口愈合用途中使用，特别是考虑到其纯度和高保水能力。
[0010]胶原蛋白是可生物降解的生物聚合物的另一个很好的例子。这是脊椎动物中主要
的结构材料，也是最丰富的哺乳动物蛋白质，例如，约占总身体蛋白质的20％至30％。胶原蛋白由成纤维细胞合成，成纤维细胞通常来源于多能外膜细胞或网状细胞。胶原蛋白的基本单体分子是棒状的，其长和宽分别为约和且分子量约为300kDa。它容易在体内吸收，并且具有很低的抗原性。此外，它是无毒的、生物相容的和生物可降解的，并且具有高拉伸强度和与水的高亲和力。
[0011]在生物医学应用中，胶原蛋白被用于多种应用。例如，它可以用于基于组织的装置，例如人工心脏瓣膜和血管假体，这有助于增加心脏病患者的预期寿命并降低感染风险。
[0012]胶原蛋白也可用于药物递送系统。然而，其主要应用在于作为屏障膜的胶原蛋白薄膜。胶原蛋白薄膜、片和/或盘可用于治疗组织感染，例如感染的角膜组织或肝癌。本领域已知一种可溶性眼科插入物，其形式为晶片或薄膜，作为药物递送系统用于使用高剂量抗生素药剂(例如庆大霉素和四环素)治疗感染的角膜组织。胶原蛋白薄膜也已经作为基质用于基因递送运载体，以促进骨形成。
[0013]另一个有用的医学应用是使用胶原蛋白海绵管理严重烧伤和作为严重伤口的敷料。胶原蛋白敷料被制备成各种不同的形式，包括海绵、膜片和粉末，这些形式在各自的应用中具有有利的生物学特性。在组织工程改造中，基于胶原蛋白的植入物被广泛用作递送培养的皮肤细胞的载剂，和作为用于皮肤替代和烧伤创面治疗的药物运载体。由于其骨诱导活性，它们也被用作骨替代物，以及用于骨诱导蛋白质(例如骨形态发生蛋白2(rhBMP
‑
2))的可植入运载体。
[0014]作为止血剂，胶原蛋白通过其与血小板的相互作用实现了血液的快速凝固，并且可以在宿主细胞再生其自身纤维基质时提供临时框架。已经提出使用基于胶原蛋白的止血剂来减少在各种组织中的普遍出血的失血量，和用于管理细胞器官的伤口，例如肝或脾。
[0015]另一种广泛使用和研究的可生物降解的生物聚合物是壳聚糖。壳聚糖是天然多糖壳多糖的衍生物。壳多糖是由法国化学家Henri Braconnot在1811年从蘑菇中首次分离并确定其特征的。它被称为第二大丰富的生物聚合物，即，其是自然界中仅次于纤维素的最丰富的多糖。壳多糖是甲壳类动物和昆虫外骨骼的主要成分，也存在于酵母和真菌的细胞壁中。壳聚糖具有出色的生物相容性和其他有利特性，例如良好的生物活性、可生物降解性、选择透过性、聚电解质作用、抗微生物活性、形成凝胶和薄膜的能力、螯合能力和吸收能力。这些特殊的特性使得壳聚糖具有广泛的有用的应用，如作为用于受控释放的药物运载体、抗细菌剂和抗酸剂。它抑制细菌斑形成和牙釉质的脱钙，促进成骨，可以作为脂肪吸收剂，促进溃疡和病变的愈合。
[0016]壳聚糖在体内对一氧化氮的产生有刺激作用，并能调节过氧化物的产生。可以通过给予低分子量的壳聚糖抑制中性粒细胞活化，并在接受血液透析的患者中普遍观察到血清白蛋白的氧化，从而减少了与尿毒症相关的氧化应激。
[0017]在药物递送中，壳聚糖可能潜在地改善药物吸收并稳定药物成分以增加药物靶向。此外，壳聚糖可以保护DNA并增加基因的表达期。壳多糖或壳聚糖衍生物与某些种类的抗癌药物偶联，可以在癌症组织中逐渐释放游离药物，发挥更好的抗癌效果。
[0018]作为抗炎剂，壳聚糖可以部分抑制肥大细胞分泌IL
‑
8和TNF
‑
α，证明水溶性壳聚糖具有减少过敏性炎症反应的潜能。壳聚糖促进多形核白细胞吞噬和产生骨桥蛋白(osteopontin)和白三烯B，促进巨噬细胞产生白细胞介素
‑
1、转化生长因子b1和血小板衍
生生长因子和促进成纤维细胞产生白细胞介素
‑
8，增强免疫反应。
[0019]作为组织工程改造的复合材料，壳聚糖和羟基磷灰石是骨组织工程改造的最佳生物活性生物材料之一。来自海洋资源的不同类型的多糖被用于管理骨疾病，例如骨质疏松症和关节炎本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物聚合物，包括：多脱氧核糖核苷酸，PDRN，或其衍生物或修饰物，具有400kDa至3200kDa范围内的分子量，具有硫酸基团和羧基基团且分子量在14MDa和16MDa范围内的阴离子和两性杂多糖，其中所述多脱氧核糖核苷酸和所述杂多糖是通过京尼平或其类似物或衍生物交联的。2.如权利要求1所述生物聚合物，其中所述杂多糖是sacran，优选从水前寺蓝藻中获得。3.如前述权利要求中任一项所述生物聚合物，其中所述水溶性苷元为京尼平。4.如前述权利要求中任一项所述生物聚合物，其中所述PDRN来源于太平洋鲑属物种的睾丸或生殖腺。5.一种生产生物聚合物的方法，其包括：提供多脱氧核糖核苷酸，PDRN，或其衍生物或修饰物，所述PDRN分子量范围为400kDa至3200kDa，提供具有硫酸基团和羧基基团且分子量范围为14MDa至16MDa的阴离子和两性杂多糖，和通过京尼平或其类似物或衍生物交联所述多脱氧核糖核苷酸和所述杂多糖。6.如权利要求5所述方法，其包括：i)在去离子水中溶解PDRN基质，以获得0.005重量％至10重量％的PDRN第一溶液，ii)在去离子水中溶解Sacran基质，以获得0.005重量％至10重量％的Sacran第二溶液，iii)将京尼平加入所述第一溶液和所述第二溶液的掺混溶液中，以获得0.05重量％至2.5重量％范围内的京尼平溶液，优选2.5重量％，iv)以温度范围30℃至45℃的温度交联所述溶液至少12小时，v)凝胶化所述交联溶液以获得包含生物聚合物支架的凝胶...

【专利技术属性】
技术研发人员：J，
申请(专利权)人：比贝婷作物科学有限公司，
类型：发明
国别省市：