光交联的透明质酸衍生物及其制备方法和应用_4

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7-(溴甲基)-2H_色烯-2-酮合成HA酯衍生物(12)-最终官能 团化率90%。
[0124] 在装备有耐热的乙二醇夹套和磁力搅拌器的玻璃反应器中将2. 0g HATBA溶于 240mL DMS0中。然后加入1. Ollg如实施例4中报道制备7-溴甲基-2H-色烯-2-酮(4), 并将该反应在40°C进行72h。在搅拌下加入饱和的NaBr溶液,随后用96% EtOH沉淀。将 产物通过在96% Et0H/H208:2和绝对EtOH中洗涤来纯化。得到粉末性白色化合物,将其在 高真空下干燥。通过?111?、1^-即^:和 111-匪1?分析产物,显示91%的官能团化率。在图5 中显示(8)的FTIR谱。
[0125] 实施例13:用7-(2-(2-(2-氨基乙氧基)乙氧基)乙氧基)-2H-色烯-2-酮合成 HA酰胺衍生物(13)-最终官能团化率20%。
[0126] 在装备有耐热的乙二醇夹套和磁力搅拌器的玻璃反应器中将2. 0g HATBA溶于 200mL DMS0中。然后加入63 y 1甲磺酸和0. 1145g羰二咪唑,并将该反应在42°C进行lh。 然后加入0.7208g如实施例6中报道制备的7-(2-(2-(2_氨基乙氧基)乙氧基)乙氧 基)-2H-色烯-2-酮(6),并在搅拌下在40°C放置24h。在搅拌下加入饱和的NaBr溶液,随 后用96% EtOH沉淀。将产物通过在96% Et0H/H20 8:2和绝对EtOH中洗涤来纯化。得到 粉末性白色化合物,将其在高真空下干燥。
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[0128] 实施例14:用7- (2- (2- (2-氨基乙氧基)乙氧基)乙氧基)-2H-色烯-2-酮合成 HA酰胺衍生物(14)-最终官能团化率40%。
[0129] 在装备有耐热的乙二醇夹套和磁力搅拌器的玻璃反应器中将2. 0g HATBA溶于 200mL DMS0中。然后加入63 y 1甲磺酸和0. 2389g羰二咪唑,并将该反应在42°C进行lh。 然后加入1.4015g如实施例6中报道获得的7-(2-(2-(2_氨基乙氧基)乙氧基)乙氧 基)-2H-色烯-2-酮(6),并将该反应在搅拌下在40°C进行24h。然后在搅拌下加入饱和的 NaBr溶液,随后用96% EtOH进行沉淀。将产物通过在96% Et0H/H20 8:2和绝对EtOH中 纯化洗涤。得到粉末性白色化合物,将其在高真空下干燥。
[0130] 实施例15:用2-羟基-1-(4-(2-(2-(2-(2-碘乙氧基)乙氧基)乙氧基)乙氧 基)苯基)-2-甲基丙-1-酮合成HA酯衍生物(15)-最终官能团化率50%。
[0131] 在装备有耐热的乙二醇夹套和磁力搅拌器的玻璃反应器中,将2. 0g HATBA溶于 240mL无水DMS0中,并加入75 lmg如实施例8中报道制备的2-羟基-1- (4- (2- (2- (2- (2-碘 乙氧基)乙氧基)乙氧基)乙氧基)苯基)-2-甲基丙-1-酮(8)。将反应在40°C进行48h ; 然后在搅拌下加入饱和的NaBr溶液,并通过逐滴加入EtOH进行沉淀。将产物通过在EtOH/ H20 95:5和绝对£切11中纯化洗涤,然后在高真空下干燥。通过1^-即^:和111-匪1?分析由 此得到的产物,显示45%的官能团化率和89%的收率。
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[0133] 在无菌过滤器测试根据上文所述方法得到的化合物的溶解度和过滤性,如下文所 述
[0134] 实施例16:如实施例9和11所述制备的化合物的溶液化和之后的胶凝的测试。
[0135] 将通过实施例9和11中报道的合成方法得到的产物溶于含水溶剂(0. 9 % NaCl盐 水溶液、磷酸盐缓冲液等)来制备已知的浓度范围10至40mg/mL的溶液。由此得到的溶液 显得澄清,且不非常粘稠;为评价经0.2 ym再生纤维素(RC)无菌过滤器的过滤的可能性, 在过滤之前和之后记录溶液的UV谱,比较在320nm的吸光度。记录的值表明该产物可以以 该方式过滤,回收率97%。图6显示在经0. 22 y m RC过滤之前和之后,浓度30mg/mL的被 称为HA019的(9)的溶液的UV谱。
[0136] 这方面至关重要,因为可经无菌过滤器过滤的溶液能在进行至所述方法的下一步 骤之前灭菌,且因此除去所有杂质。此外,在灭菌步骤的产物损失最小,所以所述方法从工 业观点来说的确是经济的。
[0137] 对在之前溶于盐水溶液中的浓度范围10至40mg/mL的相同的产品(如实施例9 和11中所述)进行胶凝测试。经0. 2 ym过滤器过滤后,将该溶液置于容器中,并使用波长 300-380nm的光束在室温或在37°C (没有显著差异)辐照1至20分钟。对于如实施例9 中所述得到的产物的情况,在所有测试浓度都形成了水凝胶;起始溶液的浓度越高或辐照 时间越长,紧密度越大。如实施例11中所述得到的产物、包括在不同的浓度的溶液经长时 间辐照之后,不生成与产物(9)相同稠度的水凝胶。
[0138] 特别是,在仅5分钟的辐照后,产物(9)甚至在10mg/mL的浓度也具有紧密的形状 记忆结构。如所述,浓度相等时,凝胶的紧密度随辐照时间增加,所以在30mg/mL的浓度仅 辐照5分钟后,形成极其紧密的能经受切割、压力和操作而结构没有任何改变的水凝胶,其 在10、15或20分钟辐照后更是如此。
[0139] 与之相反,30mg/mL的浓度的产物(11)在15分钟的辐照后仅达到中等程度的紧密 度;在5和10分钟后,该凝胶不能保持容器的形状,更不能经受压缩或切割。
[0140] 所以很明显的是,通过对键合于三甘醇、随后通过酯键键合于HA的伞形酮的溶液 进行辐照而得到的水凝胶,具有令人惊讶的紧密度、弹性和机械强度特性。
[0141] 实施例17:依据辐照时间的(9)的膨胀研宄。
[0142] 在分别辐照10或20分钟后,对源自属于类别(9)的化合物的水凝胶进行膨胀试 验(SW)。膨胀包括将水凝胶浸泡在蒸馏水中达规定时间,比较初始重量与随时间增加的重 量(由于吸收水)。根据下式计算SW值:
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[0144] 图7显示与如实施例9中所示制备的水凝胶的膨胀度相关的图(使用记录的重量 值得到)。该图的分析证实上文所述,即,浓度相等时,辐照的持续时间使得水凝胶更紧密, 所以其吸收更少的水,反之,辐照时间相等时,水凝胶的紧密度随起始溶液的浓度增加。
[0145] 实施例18:从具有已知浓度的(9)的溶液制备海绵。
[0146] 将462. 3mg如实施例9中所述得到的HA酯衍生物溶于23mL Milli-Q水中,得到 浓度20mg/ml的溶液。当溶液化完成时,将该溶液倾入直径7. 7cm的圆形玻璃盘。
[0147] 冷冻干燥:将该盘转移至冷冻干燥器的搁板中,后者被冷却至-3°C。将所述搁板 在所述温度保持4小时,直至该溶液达到至少2°C的温度。然后将所述搁板冷却至_35°C,并 将所述温度保持6小时,直至所述溶液完全冷冻。在将冷凝器冷却至低于-35°C的温度后, 将真空泵打开,并运行直至腔内达到低于lx K^mbar的值。将所述搁板在2小时中逐渐加 热至-5°C。当达到设定温度后,将其保持24小时。在该时间后,将所述搁板加热至25°C,并 由此所达到的温度保持6小时。将得到的样品插入聚苯乙烯陪替氏培养皿中以避免潮湿。
[0148] 辐照:将样品放置具有在330至380nm的放射光谱的伍德氏灯下达12小时。每 3小时将盘倒置以使样品的整个表面受到辐照。
[0149] 由此得到的海绵是均匀多孔的,且没有薄片(lamellae);当浸入30mL盐水溶液达 24小时时,其形状和质地均保持不变。还使海绵进行多个挤压和饱和周期(至少4个):甚 至在该应力情况下,海绵仍保持其形状、结构、弹性和孔隙率不变,且因此具有形状记忆特 性。
[0150] 然后将该海绵与如实施例18中所述制备的、但不进行辐照的类似的海绵进行比 较;该非辐照的海绵在一接触到水时就碎裂了。
[0151] 所述成分和本文所遵循的方法二者的重要性均进一步被以下事实证实:根据实施 例18制备了另一种海绵,但辐照和冷冻干燥步骤的顺序被颠倒。因此,在与实施例18描 述相同的条件下,将得到的溶液辐照,并将得到的凝胶冷冻干燥;当将得到的海绵置于水中 时,其被溶解,生成紧密的凝胶。
[0152] 类似水凝胶那样,将得到的形状记忆海绵与由通过酯键键合于伞形酮的HA(即没 有间隔基,如实施例11中)制备的类似的海绵进行比较。
[0153] 实施例19:从具有已知浓度的(11)的溶液制备海绵。
[0154] 将462. 3mg如实施例11中所述得到的HA酯衍生物溶于23mL Milli-Q水中,得到 浓度20mg/mL的溶液。当溶液化完成,将该溶液倾入直径7. 7cm的圆形玻璃盘中。
[0155] 将该溶液进行冷冻干燥和辐照(正如实施例18中),并将得到的海绵浸入30mL盐 水溶液中;其在与该含水溶液非常短暂的接触后溶解。
[0156] 如已经对水凝胶所述的那样,也证实了对于海绵而言只有在使用间隔基分隔HA 与伞形酮时、且仅通过遵循上文所述的精确的方法流程时,才令人惊讶地获得了形状记忆 性质(结构、弹性和孔隙率)。
[0157] 实施例20:与如EP1519962的实施例2所述那样制备的同等衍生物对比进行的 (15)的膨胀研宄。
[0158] 对由如实施例15中所述合成的化合物和如EP1519962的实施例2所述合成的化 合物以30mg/mL的浓度、并辐照20分钟后制备的水凝胶进行膨胀试验(SW)。如EP1519962 的实施例2中所述合成的化合物是如下衍生物,其中苯基乙基酮的可光交联的基团以类似 于(15)的百分比(即约50% )通过酯键直接键合于HA。
[0159] 通过对比初始重量与由于水吸收导致的重量增加,如实施例17中所述那样计算 SW值。图8显示使用相对于时间记录的重量值得到的图。
[0160] 该图的分析证实,当取代度相同时,HA与光交联的基团之间的三甘醇间隔基的存 在生成了吸收更少水的水凝胶,且其因此更紧密;因此交联更有效。如EP1519962的实施例 2所述得到的产物在仅1小时后吸收的水比(15)多了近50%,且这种趋势随时间进行在持 续。因此该水凝胶具有与如本发明中所述的使用HA与光交联的基团之间的三甘醇间隔基 得到的水凝胶非常不同的质地。在没有间隔基的情况下,不能保持能经受压缩和切割的紧 密度、弹性和机械强度的特性和形状记忆特性。
[0161] 实施例21:从(9)制备的水凝胶的流变学特征鉴定。
[0162] 流变学测定在25°C进行,以振荡方案进行;具体而言,仅测定了弹性模量G',其表 示
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