專利名稱：：含有羧基的醛改性多糖在制備藥物和醫(yī)用材料中的應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及一種醛改性多糖，特別是涉及一種含有羧基的醛改性多糖在制備藥物和醫(yī)用材料中的應(yīng)用。
背景技術(shù)：
：多糖由于具有無(wú)免疫原性、可生物降解、生物安全性好等優(yōu)點(diǎn)，在生物與醫(yī)藥
技術(shù)領(lǐng)域：
的應(yīng)用己有較多的報(bào)道。例如，淀粉、纖維素作為藥物輔料，纖維素制備醫(yī)用紗布、脫脂棉，殼聚糖、殼聚糖衍生物制備組織工程支架材料等。但多糖的種類不同，其水溶解性不同，生物降解性不同，生物學(xué)功能也不同。目前已有很多有關(guān)多糖修飾改性的報(bào)道，如將殼聚糖改性為水溶性的羧甲基殼聚糖，增加其水溶性，纖維素氧化成為羧酸纖維素，增加其生物降解性。纖維素經(jīng)不同形式的氧化反應(yīng)可生成含有醛基(-CHO)、羧基(-COOH)或酮基的多糖(武利順等，纖維素的選擇性氧化反應(yīng)及其體系，人造纖維，30(3):27-31，2000年)。纖維素的羥基可氧化成醛基，也可繼續(xù)氧化成羧基。常規(guī)的氧化纖維素和氧化再生纖維素均含有羧基(-COOH)。美國(guó)Johnson&Johnson公司的醫(yī)用可吸收止血紗布Surgicel是纖維素經(jīng)氧化后制成的止血材料，有氧化纖維素和氧化還原纖維素兩種產(chǎn)品，常見的氧化纖維素產(chǎn)品是從棉纖維素處理得到的白色或乳白色的針織物、機(jī)織物、絮片、海綿狀物，其主要技術(shù)指標(biāo)之一是干態(tài)下氧化纖維素中羧基(-COOH)含量為16%24%，以保證其止血效果(孫賓等，醫(yī)用可吸收氧化纖維素及其氧化體系研究進(jìn)展，中國(guó)紡織大學(xué)學(xué)報(bào)，26(4):110-114，2000年)。然而，氧化纖維素和氧化再生纖維素由于其羧基可形成局部酸性，能引起包括凝血酶或纖維蛋白原等酸性敏感止血物質(zhì)的快速變性(CN1502374A)。同時(shí)也有報(bào)道顯示，在眼眶手3術(shù)中使用氧化再生纖維素后，出現(xiàn)眶壓增高性視神經(jīng)病變(AmtYO.等，眼眶手術(shù)中使用氧化再生纖維素后并發(fā)眶壓增高性視神經(jīng)病變的并發(fā)癥、預(yù)防及治療的回顧性研究，世界核心醫(yī)學(xué)期刊文摘眼科學(xué)分冊(cè)，2(6):56-57，2006年)。Nagamatsu實(shí)驗(yàn)結(jié)果也提示氧化纖維素的酸性可能引起神經(jīng)纖維變性，因此應(yīng)避免對(duì)外圍神經(jīng)直接使用大量氧化纖維素(MasaakiNagamatsu，JewelPodratz，AnthonyJ.Windebank,etal。Acidityisinvolvedinthedevelopmentofneuropathycausedbyoxidizedcellulose,JournaloftheNeurologicalSciences,146(2):97-102，1997)。公開號(hào)為CN1502375A、CN1509768A、CN1502376A的發(fā)明專利均公開了一種醛改性多糖的傷口敷料，該三個(gè)專利的一個(gè)共同技術(shù)特征是該傷口敷料含有醛改性多糖，該醛改性多糖不含有羧基(-COOH)。然而，有報(bào)道顯示，隨著多糖中醛基含量的增加，醛改性多糖的吸水率明顯下降，疏水性有明顯的提高(張水洞等，用于制備熱塑性塑料的雙醛玉米淀粉的研究，四川大學(xué)學(xué)報(bào)自然科學(xué)版，44(3):649-652，2007年)。因此，僅含有醛基的醛改性多糖在醫(yī)用材料中應(yīng)用仍有不足。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種含有羧基的醛改性多糖在制備藥物和醫(yī)用材料中的應(yīng)用，以彌補(bǔ)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足。一種含有羧基的醛改性多糖在制備止血、愈創(chuàng)、抑菌、抗腫瘤、組織粘合或創(chuàng)面封閉的藥物和醫(yī)用材料中的應(yīng)用；所述的含有羧基的醛改性多糖分子中含有醛基和羧基鹽。本發(fā)明的含有羧基的醛改性多糖由于分子中含有醛基，增加了多糖分子的反應(yīng)活性，能抑制細(xì)菌生長(zhǎng)，抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)，具有止血作用、組織細(xì)胞粘合作用和創(chuàng)面封閉的作用，能作為藥物載體材料，醛基也同時(shí)增加了醛改性多糖的生物降解性；分子中的羧基鹽增加了醛改性多糖的親水性和生物相容性，在人體內(nèi)降解吸收時(shí)不會(huì)形成局部酸性，能增加人體的生物相容性，使得醛改性多糖適用于人體體表、人體體內(nèi)。具體實(shí)施例方式以下通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明-實(shí)施例l含有羧基的醛改性多糖的制備及其在止血、愈創(chuàng)中的應(yīng)用在體積為1000ml的2%(重量百分濃度，下同)的海藻酸鈉水溶液中，按海藻酸鈉與高碘酸鈉的摩爾比為2:1的比例加入5%的高碘酸鈉水溶液，室溫避光攪拌反應(yīng)24小時(shí)，加入5ml乙二醇終止氧化反應(yīng)0.5小時(shí)，用乙醇沉淀反應(yīng)產(chǎn)物，抽濾，用無(wú)水乙醇脫水，抽濾得白色固形物，常溫下真空干燥，制得含有羧基的醛改性海藻酸鈉，該含有羧基的醛改性海藻酸鈉分子中的醛基與海藻酸鈉中糖殘基的摩爾比為0.7:1，羧酸鈉與海藻酸鈉糖殘基的摩爾比為1:1。將干燥后的含有羧基的醛改性海藻酸鈉用鋁箔袋包裝，經(jīng)6()0)輻照滅菌，得無(wú)菌的含有羧基的醛改性多糖。在本發(fā)明中，所述的含有羧基的醛改性多糖還可由纖維素、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、淀粉、羧甲基淀粉、羥乙基淀粉、羥丙基淀粉、葡聚糖、羧甲基葡聚糖、甲殼素、羧甲基甲殼素、羥乙基甲殼素、羥丙基甲殼素、殼聚糖、羧甲基殼聚糖、羥乙基殼聚糖、羥丙基殼聚糖、琥珀酰殼聚糖和透明質(zhì)酸經(jīng)氧化改性而制成。這些含有羧基的醛改性多糖分子中的醛基與多糖殘基的摩爾比為(0.051):1，羧酸基鹽與多糖殘基的摩爾比為(0.11):1。采用Wistar大白鼠作為試驗(yàn)動(dòng)物，大白鼠27只，均為雄性，體重250g±20g。試驗(yàn)分3組棉紗布對(duì)照組、含有羧基的醛改性海藻酸鈉組、含有羧基的醛改性羧甲基殼聚糖鈉組，每組9只。分別以30mg/Kg體重腹腔注射2%的戊巴比妥鈉麻醉，將大白鼠背部朝上固定在手術(shù)架上，用剃須刀片將背部剃去lcmX2cm面積的毛發(fā)，并用新潔爾滅棉球進(jìn)行皮膚消毒。用消毒的刀片在背部去毛部位做1.5cm長(zhǎng)、2mm深的切口，有血流出。各試驗(yàn)組進(jìn)行下列處理(1)棉紗布對(duì)照組大鼠切口暴露；(2)含有羧基的醛改性海藻酸鈉組在大鼠切口處均勻敷0.5g上述無(wú)菌的含有羧基的醛改性海藻酸鈉粉蓋住切口；(3)含有羧基的醛改性羧甲基殼聚糖鈉組在大鼠切口處均勻滴加0.5ml2%的含有羧基的醛改性羧甲基殼聚糖鈉(另行制備的，并已經(jīng)過(guò)^Co輻照滅菌)水溶液。手術(shù)中觀察每只大鼠創(chuàng)面出血情況，記錄止血時(shí)間，以評(píng)價(jià)含有羧基的醛改性多糖對(duì)手術(shù)刀口的止血效果。術(shù)后各組大鼠均用無(wú)菌紗布包扎，正常飼養(yǎng)，每天觀察大鼠刀口愈合情況，以評(píng)價(jià)含有羧基的醛改性多糖對(duì)大鼠傷口愈合的影響。結(jié)果列于下表組別動(dòng)物數(shù)(只/組)平均止血時(shí)間(mirO平均刀口愈合天數(shù)棉紗布對(duì)照組93.55天含有羧基的醛改性海藻酸鈉組91.53天含有羧基的醛改性羧甲基殼聚糖鈉組92,52.5天以上試驗(yàn)結(jié)果證明，含有羧基的醛改性海藻酸鈉和含有羧基的醛改性羧甲基殼聚糖鈉的止血效果和促進(jìn)傷口愈合效果明顯優(yōu)于棉紗布，因此含有羧基的醛改性多糖作為一種新型止血、愈創(chuàng)材料進(jìn)行開發(fā)，前景廣闊，可在制備止血、愈創(chuàng)的藥物或醫(yī)用材料中應(yīng)用。實(shí)施例2含有羧基的醛改性多糖在抑菌中的應(yīng)用(1)按《中華人民共和國(guó)藥典》2005年版二部(國(guó)家藥典委員會(huì)編)附錄XIH無(wú)菌檢查法項(xiàng)下的培養(yǎng)基的制備(附錄89-附錄90)中所述的方法，按比例配制營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基200ml置于帶棉塞的500ml三角瓶中。再按該方法，不加瓊脂，其它成分均按比例加入，配制營(yíng)養(yǎng)液體培養(yǎng)基50ml，置于帶棉塞的250ml三角瓶中，標(biāo)記為1#瓶；不加瓊脂，加入0.5g含有羧基的醛改性海藻酸鈉，其它成分均按比例加入，配制含有羧基的醛改性多糖營(yíng)養(yǎng)液體培養(yǎng)基50ml，置于另一帶棉塞的250ml三角瓶中，標(biāo)記為2#瓶。全部培養(yǎng)基均于12rC下壓力蒸汽滅菌25分鐘，得無(wú)菌營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基、無(wú)菌營(yíng)養(yǎng)液體培養(yǎng)基和無(wú)菌含羧基的醛改性多糖營(yíng)養(yǎng)液體培養(yǎng)基。(2)將無(wú)菌營(yíng)養(yǎng)瓊脂培養(yǎng)基加熱至溶化，倒6個(gè)平板，冷卻至凝固，得營(yíng)養(yǎng)瓊脂平板。(3)取大腸桿菌斜面1支，無(wú)菌條件下分別用接種環(huán)各接取1環(huán)大腸桿菌于裝有無(wú)菌營(yíng)養(yǎng)液體培養(yǎng)基的1#瓶，和裝有無(wú)菌的含有羧基的改性多糖營(yíng)養(yǎng)液體培養(yǎng)基的2#瓶中，蓋上棉塞，分別標(biāo)記為1#培養(yǎng)液和2弁培養(yǎng)液。全部培養(yǎng)液均置35t:恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)2h。2h后，分別從1#、2弁培養(yǎng)液中各取0.2ml，分別涂布3個(gè)營(yíng)養(yǎng)瓊脂平板，共6個(gè)平板，并對(duì)應(yīng)地將涂布的平板標(biāo)記為1#-1、1#-2、1#-3、2#-1、2#-2、2#-3，全部平板置35。C恒溫培養(yǎng)箱中培養(yǎng)48h后，觀察各平板上大腸桿菌的生長(zhǎng)情況。(4)實(shí)驗(yàn)結(jié)果見下表。<table>tableseeoriginaldocumentpage7</column></row><table>實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，添加含有羧基的醛改性多糖的營(yíng)養(yǎng)液體培養(yǎng)基與不添加含有羧基的醛改性多糖營(yíng)養(yǎng)液體培養(yǎng)基相比，前者對(duì)大腸桿菌生長(zhǎng)顯示出抑制作用，表現(xiàn)為菌落數(shù)量的減少和菌落直徑變小，說(shuō)明含有羧基的醛改性多糖具有抑制細(xì)菌生長(zhǎng)的作用。因此本發(fā)明的含有羧基的醛改性多糖作為一種抑菌的藥物或醫(yī)用材料進(jìn)行開發(fā)，前景廣闊，可在制備抑菌的藥物或醫(yī)用材料中應(yīng)用。在實(shí)施例1和實(shí)施例2中，所述的含有羧基的醛改性多糖是分子中含有醛基和羧基鹽的任意一種醛改性多糖，或者是在多糖分子經(jīng)氧化反應(yīng)引入了醛基和羧基鹽，或者是本身帶有羧基鹽的多糖經(jīng)氧化形成醛基，如含有羧基的醛改性的羧甲基淀粉鈉，含有羧基的醛改性羧甲基殼聚糖鉀，含有羧基的醛改性的氧化纖維素鈉，含有羧基的醛改性海藻酸鈉，含有羧基的醛改性透明質(zhì)酸鈉。因此，所述的含有羧基的醛改性多糖可以是由纖維素、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、淀粉、羧甲基淀粉、羥乙基淀粉、羥丙基淀粉、葡聚糖、羧甲基葡聚糖、甲殼素、羧甲基甲殼素、羥乙基甲殼素、羥丙基甲殼素、殼聚糖、羧甲基殼聚糖、羥乙基殼聚糖、羥丙基殼聚糖、琥珀酰殼聚糖、透明質(zhì)酸或海藻酸鹽經(jīng)改性而制成的含有醛基和羧基鹽的醛改性多糖中的一種；所述的含有羧基的醛改性多糖的分子中含有醛基和羧基鹽，分子中的醛基與多糖殘基的摩爾比為(0.051):1，羧基鹽與多糖殘基的摩爾比為(0.11):1;所述的羧基鹽為羧酸鈉或羧酸鉀。所述的含有羧基的醛改性多糖由于其分子結(jié)構(gòu)中含有醛基和羧基鹽，分子中的醛基增加了多糖分子的反應(yīng)活性，能與蛋白質(zhì)、氨基酸、核酸、核苷酸等含有氨基的物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，從而使得所述的改性多糖醫(yī)用材料具有多種生物功能，能與細(xì)菌細(xì)胞結(jié)合，抑制細(xì)菌生長(zhǎng)，能在制備具有抑菌作用的藥物和醫(yī)用材料中應(yīng)用；能與腫瘤細(xì)胞結(jié)合，抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)，能在制備具有腫瘤抑制作用的藥物和醫(yī)用材料中應(yīng)用；能與血紅細(xì)胞結(jié)合，引起紅細(xì)胞聚集，具有止血作用，能在制備具有止血作用的藥物和醫(yī)用材料中應(yīng)用；能與機(jī)體組織細(xì)胞結(jié)合，具有組織細(xì)胞粘合的作用，能在制備組織粘合和創(chuàng)面封閉的藥物和醫(yī)用材料中應(yīng)用；能夠與帶有氨基的物質(zhì)結(jié)合，能在制備藥物載體材料的醫(yī)用材料中應(yīng)用；分子中的醛基也同時(shí)增加了多糖的生物降解性，易于在機(jī)體內(nèi)被降解吸收。所述的含有羧基的醛改性多糖分子中的羧基鹽增加了醛改性多糖的親水性和生物相容性，在人體內(nèi)降解吸收時(shí)不會(huì)形成局部酸性，不引起機(jī)體內(nèi)的酸性敏感物質(zhì)的變性，不引起機(jī)體組織、機(jī)體細(xì)胞的炎癥反應(yīng)，增加了人體的生物相容性，使得所述的含有羧基的醛改性多糖適用于人體體表、人體體內(nèi)。因此所述的含有羧基的醛改性多糖的任意一種均能達(dá)到上述功能效果。所述的含有羧基的醛改性多糖可以制成不同物理形態(tài)的藥物或醫(yī)用材料，如非織布、針織布、編織布、機(jī)織布、纖維、棉條、海綿、泡沫、膜、粉、顆粒、珠狀物、膠體或溶液，用于抑制細(xì)菌生長(zhǎng)、抑制腫瘤生長(zhǎng)、止血愈創(chuàng)、藥物載體、組織細(xì)胞、組織細(xì)胞支架、創(chuàng)面封閉。8權(quán)利要求1、一種含有羧基的醛改性多糖在制備止血、愈創(chuàng)、抑菌、抗腫瘤、組織粘合或創(chuàng)面封閉的藥物和醫(yī)用材料中的應(yīng)用；所述的含有羧基的醛改性多糖分子中含有醛基和羧基鹽。2、如權(quán)利要求1所述的含有羧基的醛改性多糖在制備止血、愈創(chuàng)、抑菌、抗腫瘤、組織粘合或創(chuàng)面封閉的藥物和醫(yī)用材料中的應(yīng)用，其特征是所述的含有羧基的醛改性多糖是由纖維素、羧甲基纖維素、羥乙基纖維素、羥丙基纖維素、淀粉、羧甲基淀粉、羥乙基淀粉、羥丙基淀粉、葡聚糖、羧甲基葡聚糖、甲殼素、羧甲基甲殼素、羥乙基甲殼素、羥丙基甲殼素、殼聚糖、羧甲基殼聚糖、羥乙基殼聚糖、羥丙基殼聚糖、琥珀酰殼聚糖、透明質(zhì)酸或海藻酸鹽經(jīng)改性而成的含有醛基和羧基鹽的醛改性多糖中的一種。3、如權(quán)利要求2所述的含有羧基的醛改性多糖在制備止血、愈創(chuàng)、抑菌、抗腫瘤、組織粘合或創(chuàng)面封閉的藥物和醫(yī)用材料中的應(yīng)用，其特征是所述的含有羧基的醛改性分子中的醛基與多糖殘基的摩爾比為為(0.051):1，羧基鹽與多糖殘基的摩爾比為(0.11):1;所述的羧基鹽為羧酸鈉或羧酸鉀。全文摘要一種含有羧基的醛改性多糖在制備止血、愈創(chuàng)、抑菌、抗腫瘤、組織粘合或創(chuàng)面封閉的藥物和醫(yī)用材料中的應(yīng)用；所述的含有羧基的醛改性多糖分子中含有醛基和羧基鹽。本發(fā)明的含有羧基的醛改性多糖由于分子中含有醛基，增加了多糖的反應(yīng)活性，能抑制細(xì)菌生長(zhǎng)，抑制腫瘤細(xì)胞生長(zhǎng)，具有止血作用、組織細(xì)胞粘合作用和創(chuàng)面封閉的作用，能作為藥物載體材料，醛基也同時(shí)增加了醛改性多糖的生物降解性；分子中的羧基鹽增加了醛改性多糖的親水性和生物相容性，在人體內(nèi)降解吸收時(shí)不會(huì)形成局部酸性，能增加人體的生物相容性，使得醛改性多糖適用于人體體表、人體體內(nèi)。文檔編號(hào)A61K31/715GK101632685SQ20091001793公開日2010年1月27日申請(qǐng)日期2009年8月5日優(yōu)先權(quán)日2009年8月5日發(fā)明者劉萬(wàn)順,菁常,文董,韓寶芹申請(qǐng)人:中國(guó)海洋大學(xué)