专利名称：含肽片段的氰基丙烯酸衍生物及其制备方法和用途的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种a-氰基丙烯酸衍生物，特别是涉及一种含肽片段的a-氰基丙烯酸衍生物。该衍生物中的烯键可在阴离子引发条件下迅速发生分子间聚合，并产生粘合胶粘能力，可以单独或与其它氰基丙烯酸酯类物质合用，作为生物可降解医用粘合剂，用于伤口粘合，大面积创伤止血，以及内脏及软组织伤口闭合等，也可以作为肽的通用修饰方式，用于缓释目的，还可用于制备组织工程材料。
背景技术：
a-氰基丙烯酸酯类分子，由于其结构中a碳原子上结合了氰基、酯基，所以双键电子云密度非常低，具有很强的吸电性，在极微量的阴离子(如生物组织表面具有的氨基、羟基和微量的弱碱基性物质如水气等)存在下就能瞬间产生阴离子介导的分子间聚合。这类分子研究较多的结构主要是侧链酯基小于8个碳的a -氰基丙烯酸烷基酯。人们发展了其作为医用粘合剂的用途。通常单体状态为液态，使用时通过喷洒或者涂抹的方式，接触到人体组织后，迅速发生聚合(小于30秒)而固化，所发生的聚合反应引起所期望的粘合或密封强度。1959年上市了第一个氰基丙烯酸酯类胶黏剂Eastman910 (a-氰基丙烯酸甲酯)，用于粘合皮肤和止血。随后各国合成了大量氰基丙烯酸酯类胶黏剂，例如美国的AU-CRYLATE (主要成分为α -氰基丙烯酸正/异丁酯)，德国的HISTOACRYL BLUE (主要成分为α-氰基丙烯酸正丁酯)。我国1962年起开始研究和生产医用胶，主要品种包括福爱乐(α -氰基丙烯酸正丁 /正辛酯)，α -氰基丙烯酸丁酯、异丁酯、正辛酯等。医用粘合剂的出现，改变了传统医学上仅依靠针线缝合伤口的概念，通过粘接的方式，来替代针线的缝合，既具有操作简单，对伤口不造成二次损伤的优点，还具有可应用或辅助应用于如肝脏、胰等手术针线较难缝合的软组织、内脏、骨骼等部位的优势。此外，对于大面积浅表性出血、擦伤、烧伤、战场损伤、野外损伤、肠漏等，这类医用粘合剂还可以通过覆盖性止血的方式，在伤口形成保护性薄膜，从而达到止血和隔离外界感染的目的。但是，这些α -氰基丙烯酸烷基酯存在一些缺点，例如聚合物硬度大，柔韧性低，皮肤顺应性差；以及由于单体聚合得到的线型高聚物，其线型主链由碳碳双键聚合而成，碳碳键能级较高，不容易被破坏，因此这类高聚物降解非常缓慢，这也导致了异物反应，可能造成新的炎症，甚至阻碍伤口进一步愈合，减少了他们作为外科粘合剂/密封剂的实用价值。对于α-氰基丙烯酸酯的结构修饰，能够改善其性能，或者赋予这类分子以新的用途。美国专利第3995641号公开了对酯链部分进行修饰，包括在此结构部分引入更多的酯键位点如烷氧羰基烷基酯的方法，可加快聚合物降解。中国专利CN101180085A公开了侧链结构中含有多个酯键和间隔基团的结构以加速降解。中国专利CN1944399A把烷基酯部分改变为乙二醇，利用氰基丙烯酸乙二醇酯制成载药聚氰基丙烯酸乙二醇酯纳米胶束，其粒径小，具有穿过靶组织内皮细胞的能力，可大大提高药物疗效。又如聚乙二醇化聚十六烷基氰基丙烯酸酯，用于制备纳米粒载药体系，其聚合度可控，毒性较小，另外，由于PEG链具有亲水性、柔性的特点，赋予了共聚物纳米粒的长循环特性，从而改变被包载药物的体内药动学行为。双α-氰基丙烯酸二醇酯分子的结构修饰方式，普遍认为可以提高聚合物的交联度，从而增加聚合物机械强度和硬度，或者在湿气环境下更稳定。例如英国专利GB1048906A，美国专利US3142698，美国专利US6699940。这些专利中描述中间片段结构包括聚乙二醇类(PEG)，新戊基二醇，聚酯，聚碳酸酯，聚醚等，聚硅醚，聚烯，聚炔等。对α -氰基丙烯酸酯的结构有待进一步的优化，期望得到更佳生物学效应和特定目的，如改善其生物相容性，提高降解性等。
发明内容
本发明提供一种含肽片段的α -氰基丙烯酸衍生物，其结构可用式1、式II或式III表示:
权利要求
1.一种含肽片段的α-氰基丙烯酸衍生物，其结构可用式1、式II或式III表示:
2.权利要求1的衍生物，其中所述的肽片段可以含有一个肽片段，也可以是含有两个或更多个肽片段，肽片段之间通过连接片段R3进行连接。
3.权利要求1的衍生物，其中， X为O; R1为羟基乙酰基、羟丙酰基； R2为省缺；R3 为-0-CH2CH2-0-； 所述的妝片段为 Ac-Ser-Gly-Gly、Gly-Gly、Phe-Phe、Phe-Phe-Phe-Ser 或Ser-Phe-Gly-Ser0
4.权利要求1至3任一项的衍生物，其选自: α -氰基丙烯酰(Ac-Ser-Gly-Gly-OH)酯；α -氰基丙烯酰(Gly-Gly-OH)胺； 双α -氰基丙烯酸(羟乙酰Phe-Phe-O CH2CH2O-Phe-Phe羟乙酰)酯； 双α -氰基丙烯酸(羟丙酰-Phe-Phe-0-CH2CH2-0-Phe_Phe-羟丙酰)酯；氰基丙烯酸(CH3CONHSer (OH)-Phe-Phe-PHe-Ser (OH) COnHCH2CH3)酯；氰基丙烯酸(CH3CONHSer (OH) -Phe-Gly-Ser (OH) C0NHCH2CH3)酯。
5.权利要求1-4任一项的衍生物的制备方法，包括以下步骤: (1)肽片段的合成:采用行业内通用的肽固相合成方法，合成含任意氨基酸的肽片段AA1-AA2——AAn ;或者从中间片段R3开始向两侧延伸，采用液相合成肽的方法合成含任意氨基酸的肽片段AA1-AA2-" R3…-AAn ； (2)蒽合氰基丙烯酸 衍生化:根据需要，在所述肽片段的一端或两端连接蒽合氰基丙烯酸，当X为N原子时，通过步骤(I)获得的肽片段的N端氨基与蒽合氰基丙烯酸直接成酰胺键，或者当X为O原子时，将步骤(I)中获得的肽片段末端衍生出羟基，再与蒽合氰基丙烯酸连接，获得肽片段的蒽合氰基丙烯酸衍生物； 或者，当步骤(I)获得的肽片段中的天然氨基酸或非天然氨基酸含有侧链羟基或氨基(例如丝氨酸)时，通过所述的侧链羟基或氨基连接蒽合氰基丙烯酸，获得肽片段的蒽合氰基丙烯酸衍生物；或者，先将含有侧链羟基或氨基的天然氨基酸或非天然氨基酸连接蒽合氰基丙烯酸后，然后将其作为一个肽片段的氨基酸合成单元，采用通用的肽合成方法合成到肽片段中，获得肽片段的蒽合氰基丙烯酸衍生物； (3)脱除蒽保护:将步骤(2)获得的肽片段的蒽合氰基丙烯酸衍生物脱除蒽保护基，即得到最终如式1、式II或式III所示化合物。
6.一种组合物，至少包含一种或多种权利要求1-4任一项所述的含肽片段的α-氰基丙烯酸衍生物，优选同时包含一种式I或式II或式III的氰基丙烯酸衍生物，和任选地，其他α -氰基丙烯酸酯类分子，所述的其他α -氰基丙烯酸酯类分子包括但不限制为:α -氰基丙烯酸乙酯、α-氰基丙烯酸正丁酯、α-氰基丙烯酸正辛酯、α-氰基丙烯酸异丁酯、α-氰基丙烯酸异辛酯、α-氰基丙烯酸乙二醇酯、α-氰基丙烯酸聚乙二醇酯、α _氰基丙烯酸聚乙二醇单甲醚酯、双α-氰基丙烯酸PEG 二酯、双α-氰基丙烯酸烷基二醇酯、双α-氰基丙烯酸(聚乳酸，PLA) 二酯、双α-氰基丙烯酸(聚羟基乙酸，PGA) 二酯、双α-氰基丙烯酸(乳酸-羟基乙酸共聚物，PLGA) 二酯、双α -氰基丙烯酸(PLA-PEG-PLA嵌段共聚物)二酯、双α-氰基丙烯酸(PGA-PEG-PGA嵌段共聚物)二酯等，优选α -氰基丙烯酸正丁酯、α-氰基丙烯酸正辛酯； 优选地，所述的组合物的配方为: 双α -氰基丙烯酸(羟丙酰-Phe-Phe-0-CH2CH2-0-Phe_Phe-羟丙酰)酯:α -氰基丙烯酸正丁酯为50%: 50%重量比； 优选地，所述的组合物的配方为: 双α -氰基丙烯酸(羟乙酰-Phe-Phe-0-CH2CH2-0-Phe_Phe-羟乙酰)酯:α -氰基丙烯酸正丁酯为50%: 50%重量比。
7.权利要求1-4任一项的衍生物或权利要求6的组合物，作为医用粘合剂的用途，或在用于制备医用粘合剂中的用途。
8.权利要求6的用途，所述的医用粘合剂用于止血、粘合、覆盖、堵漏、硬组织固定，或内脏及软组织伤口闭合； 优选地，用于心胸、泌尿外、神经外、肿瘤、普外肝胆胰胃肠、骨外、口腔、耳鼻喉等人体内外科手术中或大面积创伤受损时的止血、粘合、覆盖、堵漏、硬组织固定，或内脏及软组织伤口闭合。
9.权利要求1-3任一项的衍生物或权利要求5的组合物，用于制备生物降解性组织工程材料的用途。
10.一种药物组合物，包含权利要求1-3任一项的衍生物和一种或多种选自小分子、肽类或核酸类药物； 优选地，所述的药物组合物，其剂型可制备成纳米微球或纳米微囊。
11.一种聚合物，由权利要求1至4任一项所述的衍生物或者权利要求6的组合物，在阴离子作用下聚合而成； 优选地，所述的阴离子为极微量的阴 离子；更优选地，所述的阴离子为血液、体液、组织液或皮肤的-OH、-NH2。
全文摘要
本发明涉及一类含肽片段的α-氰基丙烯酸衍生物，其结构可分别用式I、式II、式III表示。该衍生物中的烯键可在阴离子引发条件下迅速发生分子间聚合，并产生粘合胶粘能力，可以单独或与其它氰基丙烯酸酯类物质合用，作为生物可降解医用粘合剂，用于伤口粘合，大面积创伤止血，以及内脏及软组织伤口闭合等，也可以作为肽的通用修饰方式，用于缓释目的，还可用于制备组织工程材料。
文档编号C07K5/062GK103087149SQ20121042419
公开日2013年5月8日 申请日期2012年10月30日 优先权日2011年11月2日
发明者刘克良, 徐亮, 张青松, 蔡大振, 孟庆斌 申请人:中国人民解放军军事医学科学院毒物药物研究所, 成都一平医药科技发展有限公司