用于制备含有透明质酸交联产物的组合物的方法与流程

专利2026-07-10  6


本发明涉及一种用于制备含有交联透明质酸的组合物的方法,其能够控制交联透明质酸的物理性质,而不管在通过化学修饰透明质酸或其盐生产水不溶性凝胶型交联透明质酸的过程中含有透明质酸或其盐以及化学交联剂的混合物的组成如何。


背景技术:

1、透明质酸(ha)指任何已知的透明质酸原材料(单独或组合),如透明质酸、其盐类或其前体。透明质酸是一种天然聚合物材料,其具有优异的生物相容性,并且广泛用于各种应用,包括化妆品或医疗应用。天然存在的透明质酸主要存在于细胞外基质中,并且通过与纤维和胶原蛋白混合形成基质流体,在稳定组织结构方面发挥作用。这是一种存在于所有脊椎动物组织中的物质,并且是非免疫原性的,使其成为用作组织修复目的成分的理想化学物质。

2、透明质酸是一种广泛应用于化妆品、食品、医疗器械和制药领域的物质。此外,通过化学交联透明质酸生产的水不溶性凝胶型交联透明质酸的特征在于其物理性质易于控制,并且透明质酸在体内停留的时间可以被延长,从一周或更短到几个月或甚至约一年。交联透明质酸的这些特性是交联透明质酸被用作需要长期体内保留的组织修复用生物材料、药物递送支架或骨关节炎治疗剂的原因。将透明质酸转化为交联透明质酸的最广泛使用的化学交联剂包括双环氧化物,诸如1,4-丁二醇二缩水甘油醚(bdde)和二乙烯基砜(dvs)。为了使用上述化学交联剂将透明质酸转化为交联透明质酸,含有透明质酸的混合物的氢离子浓度(ph)应为13或更高。因此,透明质酸和化学交联剂(bdde或dvs)应与强碱性溶剂混合,以便可以产生交联透明质酸。

3、交联透明质酸的物理性质和体内持续时间由透明质酸交联混合物的组成以及生产交联透明质酸的交联过程的具体条件决定,该透明质酸交联混合物是通过混合透明质酸、化学交联剂和强碱性溶剂制得的。根据透明质酸混合物的组成以及交联过程的具体条件,作为透明质酸与化学交联剂之间的键合比的修饰度(等式1)以及作为通过化学交联形成的交联比的交联度(等式2)会有所不同,并且最终交联透明质酸的性质由交联透明质酸的溶胀度表示(等式3)。

4、[等式1]

5、修饰度 = 与交联剂结合的重复单元的数目 / 水溶性聚合物中重复单元的数目x 100

6、[等式2]

7、交联度 = 形成交联的重复单元的数目 / 水溶性聚合物中重复单元的数目 x100

8、[等式3]

9、溶胀度 = 水不溶性凝胶的干重 / 溶胀的水不溶性凝胶的重量

10、控制透明质酸交联混合物的组成或控制交联过程的具体条件来控制交联透明质酸的溶胀度的方法有两个问题。

11、第一个问题是开发和管理交联混合物的组成。由于应当根据所需交联透明质酸的物理性质来开发具有特定组成的交联混合物,如果交联透明质酸的目标物理性质发生变化,则应改变交联混合物的组成。虽然已经开发出一种在不改变交联混合物组成的情况下改变交联透明质酸物理性质的交联过程中除去水的技术(韩国专利no. 1316401),但除水的条件是难以精确控制的真空条件,并且通过交联混合物的组成来控制最终交联透明质酸的物理性质的问题仍然存在。此外,还提出了一种技术,其中交联混合物的组成保持不变,但在制备交联混合物后首先进行交联和附加混合,然后进行第二次交联(韩国专利申请公布no. 2019-0059609)。在该技术中,制备的交联混合物的组成仍然决定了交联透明质酸的物理性质。此外,透明质酸的分子量应为数十万或更高,以使得在强碱性条件下能够进行化学交联。然而,分子量为数十万或更高的透明质酸在与水混合时表现出高粘度,使混合困难,并且当透明质酸浓度低时,难以形成交联产物。由于这个问题,交联混合物中的透明质酸含量通常在10至30%内。换言之,改变交联混合物的组成是受限制的。

12、第二个问题是控制交联过程的具体条件是受限制的。为了在透明质酸和化学交联剂之间形成交联,需要强碱性溶剂。强碱性溶剂通过分解透明质酸表现出降低透明质酸分子量的作用,并且强碱性溶剂对透明质酸的分解随着温度的升高以及随着强碱性溶剂与透明质酸之间接触时间的增加而增加。换言之,为了通过使用具有相同组成的交联混合物来生产具有低溶胀度的交联透明质酸,需要增加交联温度或交联时间。然而,如果交联过程在一定温度或更高温度下或者一定时间或更长时间内进行,就会出现交联透明质酸的溶胀度增加而不是降低的问题,或者如果交联混合物在高温下储存过长的时间段,就会出现由于交联混合物中透明质酸的化学结构改变而发生的严重褐变的问题(韩国专利申请公布no.10-2021-0009916),并最终不能形成交联透明质酸。总之,仅通过控制交联过程来控制交联透明质酸的以溶胀度为代表的物理性质是受限制的。

13、此外,生产交联透明质酸的过程包括除去杂质的纯化过程,该杂质包括为生产交联透明质酸所加入的化学交联剂。这种纯化过程的实例包括使用水的纯化过程和使用与水相容的有机溶剂的纯化过程。在这些过程中,在使用水的纯化过程的情况下,交联透明质酸在纯化过程中会溶胀,并且如果这种溶胀得不到控制,则无法实现交联透明质酸中的目标透明质酸含量。例如,为了达到交联透明质酸中目标透明质酸含量为2 wt%,即20 mg/g,根据上述等式3的溶胀度应保持在50倍或更低。然而,低弹性模量的交联透明质酸也可能显示出100倍或更高的溶胀度。为了将透明质酸含量保持在2 wt%,同时具有低弹性模量,使用半透膜进行纯化是必不可少的。如果将使用膜制成的袋子进行纯化设置为纯化交联透明质酸的纯化过程,则存在纯化过程所需的时间较长(从几天到30天不等)的缺点,并且从由膜制成的袋子中插入和取出交联透明质酸很麻烦。当然,已经开发了提高交联透明质酸纯化过程效率的技术(韩国专利no. 1922711),但它们是利用渗透压抑制交联透明质酸溶胀的技术,或通过将交联透明质酸捕获在网状物内进行纯化过程的技术,并且在纯化过程中抑制交联透明质酸的溶胀方面存在局限性。

14、[现有技术文献]

15、[专利文献]

16、(专利文献1)韩国专利no. 1316401

17、(专利文献2)韩国专利申请公布no. 2019-0059609

18、(专利文献3)韩国专利申请公布no. 10-2021-0009916

19、(专利文献4)韩国专利no. 1922711


技术实现思路

1、技术问题

2、本发明人试图开发一种生产工艺,该工艺可以很容易地控制交联透明质酸的物理性质,并且可以通过在纯化过程中最大可能程度地抑制交联透明质酸的溶胀度,使用相同的交联透明质酸来生产具有很宽范围内透明质酸含量的含交联透明质酸组合物。

3、技术方案

4、本发明人试图通过引入一种经过交联过程的交联透明质酸的物理性质控制工艺来控制交联透明质酸的物理性质,以控制交联透明质酸的物理性质,而不管交联混合物的组成和交联条件如何。该物理性能控制工艺通过使用碱性水溶液达到了其目的。此外,本发明人还介绍了一种交联透明质酸的干燥方法,作为一种用于在纯化过程中抑制交联透明质酸溶胀度的新手段。

5、有利效果

6、根据本发明的用于生产含交联透明质酸的组合物的方法能够通过对交联透明质酸进行后处理来以各种方式改变交联透明质酸的物理性质,即使交联混合物的组成和交联过程的具体条件保持不变。因此,无需努力改变交联混合物的组成和交联过程的具体条件,即可产生目标交联透明质酸或含有交联透明质酸的组合物。此外,在纯化过程中发生的交联透明质酸的溶胀可以被有效抑制,而无需使用物理结构,例如由半透膜制成的袋子或压力容器。由于交联透明质酸的溶胀得到有效抑制,并且从交联透明质酸中除去杂质的效率得到最大化,因此降低了纯化过程的成本,并且易于控制含有交联透明质酸的组合物中的透明质酸含量。

7、本发明的效果并不局限于上述效果,并且各种效果可以包括在从以下描述中对本领域技术人员显而易见的范围内。


技术特征:

1.一种用于生产含有通过化学修饰透明质酸产生的透明质酸凝胶型交联透明质酸的组合物的方法,所述方法包括:

2.根据权利要求1所述的方法,在(s6)后还包括以下(s7):

3.根据权利要求1所述的方法,其中(s4)是从通过(s3)制备的中和混合物中除去水,从而产生干燥后具有重量的10%或更低的水含量的干燥透明质酸凝胶的干燥过程。

4.根据权利要求1所述的方法,其中(s4)包括在循环干燥空气的同时蒸发水的干燥过程,以及通过将中和交联透明质酸浸入有机溶剂,并且然后在循环干燥空气的同时除去水和有机溶剂来除去水的干燥过程。

5.根据权利要求4所述的方法,其中所述有机溶剂是选自由以下组成的组中的至少一种:甲醇、乙醇、丙醇、1,2-丁二醇、1,3-丁二醇、1,5-戊二醇、1,2-己二醇、丙酮、乙醛、乙腈、四氢呋喃、甘油和四乙二醇。

6.根据权利要求1所述的方法,其中所述交联剂是选自由以下组成的组中的至少一种:1,4-丁二醇二缩水甘油醚、乙二醇二缩水甘油醚、1,6-己二醇二缩水甘油醚、丙二醇二缩水甘油醚、聚乙二醇二缩水甘油醚、聚丙二醇二缩水甘油醚、聚四亚甲基二醇二缩水甘油醚、新戊二醇二缩水甘油醚、聚甘油聚缩水甘油醚、二甘油聚缩水甘油醚、甘油聚缩水甘油醚、三甲基丙烷聚缩水甘油醚、1,2-双(2,3-环氧丙氧基)乙烯、季戊四醇聚缩水甘油醚和山梨糖醇聚缩水甘油醚。

7.根据权利要求1所述的方法,其中(s1)和(s6)中的所述碱性物质是选自由以下组成的组中的至少一种:氢氧化锂、氢氧化钠、氢氧化钾、氢氧化钙和氢氧化铝。

8.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述酸性物质包括选自由以下组成的组中的至少一种:磷酸水溶液、醋酸水溶液、盐酸水溶液、硝酸水溶液、硫酸水溶液、硼酸水溶液、二乙基巴比妥酸水溶液、磷酸二氢钠或磷酸二氢钠水合物、磷酸二氢钾或磷酸二氢钾水合物、磷酸二氢铵或磷酸二氢铵水合物、和醋酸钠或醋酸钠水合物。

9.根据权利要求1所述的方法,其中(s6)是将通过(s5)纯化的所述交联透明质酸与碱性水溶液混合,使得将氢离子浓度(ph)调节至11.4至12.0的溶胀控制过程。

10.根据权利要求2所述的方法,其中(s7)是将通过(s6)控制物理性质的所述交联透明质酸与酸性物质或含有酸性物质的水溶液、渗透压调节剂、粘度控制添加剂和止痛添加剂混合,从而产生氢离子浓度(ph)为5至9且透明质酸含量为0.5至5 wt%的组合物的最终混合过程。

11.根据权利要求1或2所述的方法,其中所述渗透压调节剂是选自由以下组成的组中的至少一种:氯化钠(nacl)、氯化钾(kcl)、氯化钙(cacl2)和氯化镁(mgcl2)。

12.根据权利要求2所述的方法,其中所述止痛添加剂是选自由以下组成的组中的任何一种或多种:利多卡因或其盐和布比卡因或其盐。

13.根据权利要求2所述的方法,其中所述抗氧化添加剂是选自由以下组成的组中的至少一种:抗坏血酸或其衍生物、谷胱甘肽、硫辛酸或其衍生物、尿酸或其衍生物、生育酚和甘露醇。


技术总结
公开了一种用于制备含有透明质酸交联产物的组合物的方法。

技术研发人员:阿泳昌,赵完镇,杨镇孝,金政垠
受保护的技术使用者:株式会社 柳英制药
技术研发日:
技术公布日:2024/7/25
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