专利名称：一种岩藻糖化糖胺聚糖衍生物及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种具有抗凝活性的岩藻糖化糖胺聚糖羧酸酯(Carboxylic ester of the Fucosylated Glycosaminoglycans, CEFG)及其制备方法，以及含有该 CEFG 或其药学上可接受的盐的药物组合物。
背景技术：
心脑血管疾病是最主要的人类致死性病因，每年夺走1200万人的生命，接近世界总死亡人数的1/4。血栓形成是心脑血管疾病的主要病因之一，包括抗凝药物在内的抗血栓药物是临床应用极为广泛和重要的心脑血管疾病治疗药物，在国内国际医药市场上占有重要地位。包括香豆素类(口服VitK依赖的蛋白酶抑制剂)以及肝素类(凝血酶及因子X 抑制剂)的主要抗凝血药物的临床应用已经长达60余年，这些药物具有相对明确的药效以及药理学作用机制，但也存在明显的临床应用缺陷肝素类药物主要作用靶点是因子IIa 和Xa(f. IIa, f. Xa)，其位于凝血瀑布的共同途径，此类药物的应用缺陷包括靶点相关的严重出血倾向、血小板减少症、骨骼及脂质代谢影响等；香豆素类抗凝药物的缺陷包括其抑制系列凝血因子合成所致的严重出血倾向、起效慢、个体差异大等。因此，临床上对于具有优势药理药效作用特点的新型抗凝药存在迫切需要。岩藻糖化糖胺聚糖(FucosylatedGlycosaminoglycans, FGAG)是一种存在岩藻糖侧链取代的糖胺聚糖类似物，其多糖主链类似硫酸软骨素，由己糖醛酸、氨基己糖构成的二糖结构单元顺次连接形成，主链及侧链糖羟基均可存在硫酸酯化基团。天然FGAG主要来源于棘皮动物海参的体壁或内脏，其具有[—4)D-GlcUA(i3 1 — 3)D-GalNAc (1 —]的主链结构单元，其侧链硫酸岩藻糖则以(α 1 — 3)糖苷键连接于D-GlcUA(JBiol Chem, 1988, 263(34) :18176-18183 和 JBiol Chem，1991，266 (21) :13530_13536)。天然 FGAG具有显著抗凝血活性，其特点是具有强效抑制内源性因子X酶(f. Xase)活性，并存在显著的HCII依赖的抗凝血酶(f. IIa)活性(Blood, 1995,85(6) :1527_1534 ；Blood，2009，114 :3092_3100)。与原型天然肝素类似，原型FGAG存在广泛而矛盾的非选择性药理作用，包括血小板诱导聚集以及其它凝血因子影响等(中国药理学报，1985，6(2) 107-109 ；Thromb Haemost, 1997,65(4) 369-373 ；Thromb Research, 1996,83(3) :253_264)。作为糖胺聚糖衍生物，FGAG结构中，由葡萄糖醛酸和乙酰氨基半乳糖组成的聚糖主链上存在多种特定官能团及取代基，如羟基、羧基及其取代硫酸酯基、乙酰基、岩藻糖基等，对这些官能团和取代基以及主链聚合度等进行结构修饰，对创制新靶点新机制抗凝抗血栓药物具有重要意义。 如中国专利公开CN 101735336A和CN 101724086A公开了制备低聚岩藻糖化糖胺聚糖的方法，通过在水相介质中用第四周期过渡金属离子催化的过氧化物解聚法解聚岩藻糖化糖胺聚糖制备得到了低聚产物，该产物是内源性因子X酶的强效抑制剂，具有良好的抗凝抗血栓活性，可用于预防和/或治疗血栓性疾病。Moui^o等对来源于海参Ludwigothurea grisea的岩藻糖化糖胺聚糖的羧基经过NaBH4还原修饰得到了一个新的化合物，对该化合物体内抗静脉和动脉血栓实验研究发现，其抗动脉血栓活性优于静脉血栓(BloodCoagulation and Fibrinolysis，2004，15 :45_54)。目前，未见有岩藻糖化糖胺聚糖的羧基进行酯化修饰以及对其生物学活性研究的公开报道。本发明人首次对棘皮动物海参来源的岩藻糖化糖胺聚糖的葡萄糖醛酸羧基进行了酯化反应结构修饰，制备得到了羧基酯化衍生物，对这些衍生物进行抗凝活性研究发现该系列产物具有良好的抗凝血活性。抗凝机制研究惊奇发现，与对应FGAG相比，适当的羧基酯化产物可以提高f. Xase抑制活性与HC-II依赖的抗凝血酶活性的比值，理论上具有更好的抗血栓应用价值，具有重要的临床治疗和/或预防血栓性疾病的潜在应用价值。
发明内容
本发明目的首先是提供一种岩藻糖化糖胺聚糖羧酸酯(Carboxylic Ester of Fucosylated Glycosaminoglycans, CEFG)及其药学上可接受的盐，所述CEi7G是具有式(I)
结构的同系糖胺聚糖衍生物或其混合物，
权利要求
1.一种岩藻糖化糖胺聚糖羧酸酯及其药学上可接受的盐，其中所述岩藻糖化糖胺聚糖羧酸酯的单糖组成包括D-葡萄糖醛酸或其酯、D-2-脱氧-2-乙酰氨基半乳糖硫酸酯、L-岩藻糖硫酸酯；以摩尔比计，三种组成单糖及其与所含-0S03_基， 即D-葡萄糖醛酸或其酯D-2-脱氧-2-乙酰氨基半乳糖硫酸酯L-岩藻糖硫酸酯-OSO3-的比例范围为1 (1 士 0.3) (1 士 0.3) (3. 5 士 0.5)；其中，括D-葡萄糖醛酸的酯化程度不低于20% ；所述岩藻糖化糖胺聚糖羧酸酯的重均分子量范围为3000 20000Da ； 所述岩藻糖化糖胺聚糖羧酸酯的多分散指数介于1. 0至1. 8之间。
2.如权利要求1中所述的岩藻糖化糖胺聚糖羧酸酯及其药学上可接受的盐，其特征在于，所述岩藻糖化糖胺聚糖羧酸酯是具有式(I)结构的同系糖胺聚糖衍生物的混合物，
3.如权利要求1或2所述的岩藻糖化糖胺聚糖羧酸酯及其药学上可接受的盐，其特征在于，所述岩藻糖化糖胺聚糖羧酸酯中的酯化程度不低于80% ；所述岩藻糖化糖胺聚糖羧酸酯的重均分子量范围为6000 15000Da ；所述岩藻糖化糖胺聚糖羧酸酯的多分散指数值介于1. 1至1.5之间。
4.如权利要求3所述的岩藻糖化糖胺聚糖羧酸酯及其药学上可接受的盐，其特征在于，所述岩藻糖化糖胺聚糖羧酸酯是棘皮动物门海参纲动物体壁和/或内脏提取获得的岩藻糖化糖胺聚糖及其解聚产物的羧基酯化衍生物。
5.如权利要求4所述的岩藻糖化糖胺聚糖羧酸酯及其药学上可接受的盐，其特征在于，所述岩藻糖化糖胺聚糖的来源动物是棘皮动物门海参纲动物体壁和/或内脏，所述棘皮动物门海参纲动物包括但不限于梅花参、巨梅花参、刺参、格皮氏海参、黑乳参、蛇目白尼参、绿刺参、红腹海参、中华海参、海地瓜和糙海参。
6.如权利要求2所述的岩藻糖化糖胺聚糖羧酸酯药学上可接受的盐，其特征在于，所述的R为烷烃基或芳香基或杂环基；所述的烷烃基包括甲基、乙基、烯丙基、烯丁基；所述的芳香基包括苄基。
7.如权利要求1或2所述中的岩藻糖化糖胺聚糖羧酸酯药学上可接受的盐，其特征在于，所述药学上可接受的盐是岩藻糖化糖胺聚糖羧酸酯的碱金属、碱土金属盐及有机铵盐。
8.如权利要求7所述的岩藻糖化糖胺聚糖羧酸酯药学上可接受的盐，其特征在于，所述药学上可接受的盐是岩藻糖化糖胺聚糖羧酸酯的钠盐、钾盐或钙盐。
9.如权利要求1所述的岩藻糖化糖胺聚糖羧酸酯及其药学上可接受的盐的制备方法， 所述的岩藻糖化糖胺聚糖羧酸酯的制备方法是(1)以棘皮动物体壁和/或内脏来源的岩藻糖化糖胺聚糖为原料，通过糖醛酸羧基酯化反应获得岩藻糖化糖胺聚糖的羧基酯化产物，所得羧基酯化产物通过解聚反应获得所需分子量范围的岩藻糖化糖胺聚糖羧酸酯产物；或(2)以棘皮动物体壁和/或内脏来源的岩藻糖化糖胺聚糖之解聚产物为原料，通过糖醛酸羧基酯化反应获得羧基酯化的所需分子量范围的岩藻糖化糖胺聚糖羧酸酯产物。
10.如权利要求9所述的岩藻糖化糖胺聚糖羧酸酯及其药学上可接受的盐的制备方法，其特征在于，所述方法(1)包括如下步骤步骤1，制备岩藻糖化糖胺聚糖的铵盐；该步骤中，可选择将岩藻糖化糖胺聚糖经强酸型阳离子交换树脂转化成氢型，在电导率仪和/或PH计监测下与有机胺中和反应形成岩藻糖化糖胺聚糖季铵盐；或者，直接将化学计量的岩藻糖化糖胺聚糖与有机季铵在水溶液中进行中和反应获得岩藻糖化糖胺聚糖季铵盐；所得岩藻糖化糖胺聚糖季铵盐经干燥处理后用于进一步的化学反应；步骤2 岩藻糖化糖胺聚糖羧基酯化产物的制备；步骤1所得岩藻糖化糖胺聚糖季铵与化学计量的卤代烃在非极性溶剂中反应，反应产物经分离纯化获得岩藻糖化糖胺聚糖的羧基酯化产物；步骤3 岩藻糖化糖胺聚糖羧酸酯产物的制备；步骤2所得岩藻糖化糖胺聚糖羧基酯化产物溶解成水溶液，过氧化物法将其解聚为所需分子量范围的解聚产物，反应产物经分离纯化即为所需的岩藻糖化糖胺聚糖羧酸酯。
11.如权利要求9所述岩藻糖化糖胺聚糖羧酸酯及其药学上可接受的盐的制备方法， 其特征在于，所述方法(2)包括如下步骤制备岩藻糖化糖胺聚糖解聚产物的季铵盐，以及制备解聚岩藻糖化糖胺聚糖的羧基酯化产物；所述步骤以岩藻糖化糖胺聚糖解聚产物为反应起始物，其步骤方法同权利要求10之步骤1和步骤2。
12.如权利要求10或11所述岩藻糖化糖胺聚糖羧酸酯制备方法，其特征在于所述卤代烃反应物是与所需酯化产物岩藻糖化糖胺聚糖羧酸酯的酯基相对应的卤代物；所述溶剂可以但不限于是二甲基甲酰胺、二甲基亚砜、CH2C12、CHCl3等非质子化溶剂。
13.如权利要求10所述岩藻糖化糖胺聚糖羧酸酯的制备方法，其特征在于，其步骤3所述过氧化解聚方法是将岩藻糖化糖胺聚糖羧基酯化产物配成质量分数为0. 05% 10%的水溶液，向所得水溶液中加入过氧化物岩藻糖化糖胺聚糖至质量分数0. 05% 5%，加入用作催化剂的过渡金属离子盐质量分数0. 01 % 1 %，在20 60°C下反应至岩藻糖化糖胺聚糖或原型酯化衍生物被解聚到所需分子量范围，分离纯化解聚产物，并转化为所需的药学上可接受的盐的形式。
14.如权利要求1 8所述岩藻糖化糖胺聚糖羧酸酯或其药学上可接受的盐的药物组合物，所述药物组合物含有有效抗抗凝血剂量的岩藻糖化糖胺聚糖羧酸酯或其药学上可接受的盐，以及药用赋形剂。
15.如权利要求14所述药物组合物，其特征在于，所述药物组合物的剂型为注射用水溶液或注射用冻干粉针剂。
16.如权利要求14或15所述药物组合物在制备血栓性疾病的治疗和/或预防药物中的用途。
全文摘要
本发明公开了一种具有抗凝血活性的岩藻糖化糖胺聚糖羧酸酯(Carboxylic ester of Fucosylated Glycosaminoglycans，CEFG)及其药学上可接受的盐、及其制备方法、含有CEFG或其盐的药物组合物、以及它们在制备抗凝血药物中的用途。所述的CEFG的组成单糖包括D-葡萄糖醛酸或其酯(D-GlcU)、D-2-脱氧-2-乙酰氨基半乳糖硫酸酯(D-GalNAcS)、L-岩藻糖硫酸酯(L-FucS)，以摩尔比计，D-GlcU∶D-GalNAc∶L-Fuc∶-OSO3-的比例范围为1∶(1±0.3)∶(1±0.3)∶(3.5±0.5)。其中，D-GlcU的酯化程度不低于20％；所述CEFG重均分子量为3000～20000Da。所述糖基化硫酸软骨素酯化衍生物具有强效的抗凝血活性，可用于制备预防和/或治疗血栓性疾病的药物。
文档编号A61K31/726GK102329397SQ20111031870
公开日2012年1月25日 申请日期2011年10月19日 优先权日2011年10月19日
发明者吴明一, 文丹丹, 李姿, 赵金华, 连武, 高娜 申请人:中国科学院昆明植物研究所