一種緩降解交聯透明質酸凝膠的製備方法與流程
2023-05-19 03:50:56 2
本發明涉及一種緩降解交聯透明質酸凝膠的製備方法，屬於高分子物質的處理或配料的工藝過程
技術領域：
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背景技術：
：透明質酸(hyaluronicacid，簡稱HA)是廣泛存在於皮膚、韌帶、關節液和眼睛的玻璃體等組織中的一種粘多糖，它是由(1-β-4)D-葡萄糖醛酸和(1-β-3)N-乙醯基-D-氨基葡萄糖雙糖單位重複連接組成的一種線狀聚陰離子粘多糖，是構成皮膚、玻璃體、關節滑液和軟骨組織的重要成分，具有獨特的理化性質和廣泛的生物學功能。人體就是一部十分精密的機器，關節是這個機器的一個重要部件，而HA就是關節潤滑油，在關節腔內起到潤滑作用，保證關節的正常功能。關節缺乏HA，會導致關節骨損傷(關節炎等)，甚至會使人們失去行走能力。據統計顯示，我國關節炎發病率居高不下，關節炎患者人數已超過一億，由於人體這部精密的機器經過長期運轉，出現「磨損」後造成的結果。治療關節炎的最新辦法就是黏彈性補充療法，也就是給關節人工補充HA，提高關節滑液中HA的含量，消除關節疼痛，恢復關節功能，如用於膝骨關節炎、肩周炎等症；用於膝關節炎時，膝關節腔內注射；用於肩周炎時，肩關節腔或肩峰下滑囊內注射；在關節病治療中，通過補充外源性透明質酸，可以起到恢復潤滑液的潤滑功能，為病變的關節創造一個自我修復的時間，促進關節的修復和功能的改善，而HA是人體自身存在的物質，它進入人體後的毒副作用微乎其微。但是天然的HA容易被機體組織中的酶降解，良好的水溶性使其在組織中容易被擴散，因此它在動物組織局部存留的時間並不長，為了克服天然HA易分散、易降解的缺陷，眾多的化合物被用於修飾或交聯天然HA，如專利2006100653261，進行HA修飾，如採用含縮水甘油醚(環氧基)的化合物交聯HA，得到可注射、毒性小生物相容性好的產物，但其在體內很快擴散和降解，難以維持理想效果。商品透明質酸鈉(sodiumhyaluronate，以下簡稱SH)為HA的鈉鹽，來源於動物組織或微生物發酵，廣泛應用於食品、日化和醫藥領域，由於純度不同，具有食品級、醫用級和化妝品級等多種級別。經過長期的研究開發高純度的醫用級SH已被製成注射劑，應用於眼科手術、骨科手術、治療關節性關節炎和預防術後粘連。已有產品如玻璃酸鈉注射液，玻璃酸鈉注射液是無色澄清的粘稠液體，而縮水甘油醚交聯HA已有多個專利公開(W0860079、W08600912、W09704012、US6852255、CN1590444)，其中，專利CN1590444公開了在鹼性溶液中，縮水甘油醚和HA在較低溫度條件下(15℃-35℃)反應有利於反應過程中保護HA大分子鏈，降低其由於斷鏈而產生的降解，但應用於人體時，由於其是在鹼性條件下發生的反應，與人體的配伍性差，尤其是無法適應人體的酸鹼度狀況。基於此，做出本申請。技術實現要素：為了克服現有透明質酸凝膠使用過程中所存在的上述缺陷，本申請提供一種注射用的交聯SH凝膠的製備方法，通過讓SH與縮水甘油醚在酸性條件下發生交聯反應而對SH進行化學修飾。為實現上述目的，本年申請採取的技術方案如下：一種緩降解交聯透明質酸凝膠的製備方法，包括如下步驟：①調純化水的pH(加HCl或NaOH)至5.9-6.1。②將SH溶解在步驟①得到的水中，形成濃度為0.5％-3％(w/v)的SH溶液。③將縮水甘油醚溶於步驟②的溶液中，使HA與縮水甘油醚的質量比為1:1-1:10，在室溫下反應5-8小時。④將步驟③得到的溶液置於表面皿中，室溫乾燥3-5天。⑤將步驟④能到的產物浸泡於去離子水中，純化6-12小時，得到膨脹的含水凝膠。⑥收集步驟⑤中得到的凝膠，使其通過篩孔內徑為100-400μm的篩網，得到含水凝膠顆粒。⑦提高步驟⑥得到的含水凝膠顆粒中去離子水的離子強度，40-80℃保溫2-8小時，含水凝膠顆粒收縮、沉澱、得到收縮的含水凝膠顆粒。⑧收集步驟⑦中收縮的含水凝膠顆粒，滅菌，包裝製成成品。進一步的，作為優選：所述的縮水甘油醚為聚乙二醇二縮水甘油醚或BDDE。其中，聚乙二醇二縮水甘油醚是指CAS號為39443-66-8的化合物，BDDE是指CAS號為2425-79-8的化合物。步驟①中，所述的純化水的pH為5.0-6.1，優選6.0-6.1。步驟②中，所述的SH的分子量可以在20萬-300萬，優選90萬-150萬。所述的SH與純化水的質量體積比為1％-2％。所述的SH與縮水甘油醚質量體積比為1:2。步驟⑧中，滅菌採用溼熱滅菌，滅菌條件115℃-130℃滅菌15-30min，更優選條件為121℃滅菌15min。與現有技術相比，本申請的工作原理及有益效果分析如下：本申請可覆蓋和保護關節組織、改善潤滑功能、通過滲入變性的軟骨，抑制軟骨的變性變化並改善變性軟骨中的軟骨代謝，同時，通過抑制滑膜上疼痛介質的作用而顯示緩解疼痛的效果，所以本申請能緩解疼痛、改善患者日常活動及關節活動範圍，主要體現在以下四方面：(1)對關節軟骨的作用①與關節軟骨有親和性，可覆蓋和保護軟骨表面②抑制軟骨變性變化③本品抑制蛋白多糖從軟骨基質中滲出且改善軟骨的代謝(2)對滑膜的作用作用於滑膜細胞，促進高分子玻璃酸的合成(3)對關節液的作用增加病理性關節液的玻璃酸濃度及分子量，改善可紡性等。(4)抑制疼痛作用。本申請通過透明質酸與環氧化合物在酸性條件下進行交聯反應，得到一種具有透明質酸的效果，但能夠減慢降解速度的注射液，應用在關節炎疾病中，可以在關節腔內起到潤滑作用，減少組織之間的摩擦的同時，發揮彈性作用，緩衝應力對關節軟骨的作用，發揮應有的生理功能；透明質酸分子含有羥基、羧基、N-乙醯胺基和還原末端，因此可以對透明質酸進行化學修飾。本申請通過修飾透明質酸分子的羥基，使化學修飾後的透明質酸衍生物不僅保持了原有的生物相容性、細胞粘附能力等特點，而且還賦予一系列其他優良特點，如適當的機械強度、特殊的流變學特性以及抗透明質酸酶的降解性、抗自由基降解性以及靶向性特點。採用本申請方法得到的反應產物在透明質酸酶作用下的降解率低於在鹼性條件下得到的反應產物。其採用醫用級HA原料，縮水甘油醚為交聯劑，在酸性、常溫條件下進行交聯反應和純化。與CN1590444的方法相比，具有凝膠顆粒均勻，粒徑分布範圍小，純度高，雜質少等優點，製備方法工藝簡單，適用於製備醫療用途的注射劑。具體實施方式實施例1取2.7g聚乙二醇二縮水甘油醚與200ml含有2gSH(平均分子量120道爾頓)但pH(pH為5.0、5.5、6.0、6.1)不同的溶液在室溫下反應5小時，然後將溶液轉移至表面皿中，室溫下乾燥，將乾燥好的產物浸於水中、經過篩、提高離子強度、凝膠顆粒收縮、沉澱等得到收縮的含水凝膠顆粒。為了比較所得凝膠的不同特性，按以下方法對凝膠進行實驗。1.含量測定：取1g凝膠，加0.5M硫酸20ml，沸水浴水解15分鐘，加水至100ml，咔唑法測定葡萄糖醛酸含量，乘係數(2.07)為SH含量。2.收率測定：凝膠產物中HA的量/反應前HA的量。3.耐酶測定：取凝膠1g加2ml濃度為300U/ml的透明質酸酶溶液，37℃酶解65小時，加pH7.2的PBS至5ml，取1ml加無水乙醇4ml，1000rpm離心15min，取2ml上清液用pH7.2的PBS定容至5ml，用改良咔唑顯色法測定葡萄糖醛酸的含量，折算HA含量(*2.07)為a值，以凝膠中HA含量為b值，計算a/b。4.重金屬檢查：參考中國藥典2015版二部附錄的方法，取凝膠1g，60℃烘乾，熾灼至炭化，加0.5ml硫酸加入蒸乾，再加0.5ml硝酸加熱蒸乾，在500～600℃加熱使炭化，加2ml鹽酸，水浴蒸乾，加15ml蒸餾水，加4％氨水調為中性，加2mlpH＝3.5的醋酸鹽緩衝溶液，溶解後稀釋成25ml，同時取所用試劑蒸乾後，加等量醋酸緩衝液和蒸餾水，加適量標準鉛試液，稀釋成25ml，分別加入硫代乙醯胺試液顯色後進行比較檢查。兩種凝膠的測定數據見表1。表1兩種凝膠測定數據比較凝膠含量(％)收率(％)耐酶性(a/b)重金屬(ppm)耐酶性pH＝6.11.7884.2100-250/1501000.412由表1中的試驗結果可以看出，其他性質相同的情況下，pH＝5.5得到的凝膠重金屬嚴重超標，pH＝5.5得到的凝膠離徑範圍較大，pH＝6.1凝膠顆粒較均勻，切流動性較好，更利於注射。實施例2將不同分子量的SH(平均分子量99萬、120萬道爾頓)2g溶解在200mlpH為6.1的純化水中，其中pH值用稀鹽酸或稀硫酸調節，攪拌至溶解完全後加2.7g聚乙二醇二縮水甘油醚，室溫下反應5小時，然後將溶液轉移至表面皿中，室溫下乾燥，將乾燥好的產物浸於水中、經過篩、提高離子強度、凝膠顆粒收縮、沉澱等得到收縮的含水凝膠顆粒。兩種凝膠的測定數據見表2。表2兩種凝膠測定數據比較由表2可知，不同分子量的SH，經過相同的工藝製成的膠體，其含量、收率和耐酶性相差不大。實施例3將2g(平均分子量120萬道爾頓)SH溶解在200mlpH為6.1的純化水中，其中pH值用稀鹽酸或稀硫酸調節，攪拌至溶解完全後加不同量的聚乙二醇二縮水甘油醚(2g、2.7g、3g)，在室溫下反應5小時，然後將溶液轉移至表面皿中，室溫下乾燥，將乾燥好的產物浸於水中、經過篩、提高離子強度、凝膠顆粒收縮、沉澱等得到收縮的含水凝膠顆粒。三種凝膠的測定數據見表3。表3三種凝膠測定數據比較由表3可知，其他性質相同的情況下，加入聚乙二醇二縮水甘油醚2.7g時，得到的凝膠重金屬含量較低，凝膠離徑範圍較小，凝膠顆粒較均勻，切流動性較好，更利於注射。以上內容是結合本發明創造的優選實施方式對所提供技術方案所作的進一步詳細說明，不能認定本發明創造具體實施只局限於上述這些說明，對於本發明創造所屬
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的普通技術人員來說，在不脫離本發明創造構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬於本發明創造的保護範圍。當前第1頁1 2 3