一种透明质酸维生素e衍生物及制备和应用
【技术领域】
[0001] 本发明属于高分子聚合物与药物制剂技术领域。涉及一种透明质酸维生素 E衍生 物及其合成方法和制药用途。
[0002] 胶束制备和应用，将维生素 E琥珀酸酯连接到透明质酸的主链上，形成透明质酸 维生素 E衍生物，该衍生物在水溶液中能自主装形成胶束给药系统，
【背景技术】 胶束是两亲性物质在溶液中的浓度到达某一临界值(即临界胶束浓度CMC)及超过该值 后，其分子或离子自动缔合成的胶体大小的聚集体质点微粒，这种胶体质点与离子之间处 于平衡状态。胶束作为药物载体具有很多优良的性能，如体内外稳定性高、对难溶性药物 的增溶作用等。聚合物胶束是药物载体家族中的新成员，对难溶性药物的增溶和靶向给药 具有自身独特的优点。但是，现行胶束给药系统多为非生物活性材料，存在生物相容性以及 生物毒性等问题，作为载药系统有诸多限制。
[0003] 透明质酸（Hyaluronic Acid, HA)是一种酸性粘多糖，1934年美国哥伦比亚大学 眼科教授Meyer等首先从牛眼玻璃体中分离出该物质。D-葡萄糖醛酸及N-乙酰葡糖胺 组成的双糖单位玻尿酸（Hyaluronan)，又称糖醛酸、透明质酸，基本结构是由两个双糖单位 D-葡萄糖醛酸及N-乙酰葡糖胺组成的大型多糖类。透明质酸分子能携带500倍以上的水 分，为当今所公认的最佳保湿成分，广泛的应用在保养品跟化妆品中。透明质酸以其独特的 分子结构和理化性质在机体内显示出多种重要的生理功能，如润滑关节，调节血管壁的通 透性，调节蛋白质，水电解质扩散及运转，促进创伤愈合，保水作用等。透明质酸作为一种天 然多聚糖，具有较高稳定性、安全、低毒性、亲水性、易于化学修饰和可生物降解等特性，HA 受体CD44和HA介导能动性的受体（receptor for hyaluronic acid-mediated motility, RHAMM)在多种正常组织细胞(骨髓充间质干细胞，软骨细胞，破骨细胞等）和肿瘤细胞中表 面均有不同程度的表达，可以与HA发生特异性结合，利用这一特性，以透明质酸为基础的 给药系统可以实现治疗药物在细胞水平上的特异型靶向作用。透明质酸因富含羟基和羧 基，可进一步被修饰，其作为药物的载体材料，有许多关于基于透明质酸共聚物和其作为药 物传递系统的文献报道。来自韩国的Jae Hyung Park等在Biomaterials杂志上发表了一 种基于透明质酸衍生物胶束给药系统，通过将胆酸通过化学反应连接到透明质酸骨架上， 从而形成一种两亲性的透明质酸衍生物，其在水溶液中可以自聚集形成胶束，文章中使用 这一载体包裹药物，实现了结肠癌的治疗。此外还有Dae-Duk Kim等人使用其构建的透明 质酸衍生物给药系统实现肿瘤靶向治疗的报道。
[0004] 维生素 E (VitaminE)是一种脂溶性维生素，又称生育酚，是最主要的抗氧化剂之 一。生育酚能促进性激素分泌，使男子精子活力和数量增加；使女子雌性激素浓度增高，提 高生育能力，预防流产，还可用于防治男性不育症、烧伤、冻伤、毛细血管出血、更年期综合 症、美容等方面。近来还发现维生素 E可抑制眼睛晶状体内的过氧化脂反应，使末梢血管 扩张，改善血液循环，预防近视发生和发展。维生素 E琥?自酸醋（VitaminEsuccinate, VES) 是维生素 E的一种衍生物，具有水溶性维生素的特点且稳定性良好，可作为维生素 E替代 品而广泛用于医药、食品和化妆品等领域。有关研宄表明，维生素 E琥珀酸酯具有抑制人 乳腺癌、前列腺癌等多种肿瘤细胞生长，而对正常细胞生长无细胞毒性及抑制作用的特殊 功能。华中科技大学王智等通过研宄维生素 E琥珀酸酯对体外培养的人晶状体上皮细胞 生长的影响，发现维生素 E琥珀酸酯可以抑制体外培养的人晶状体上皮细胞的生长，呈时 间、剂量依赖性，提示其在临床上具有潜在的防治后发性白内障的作用；Shuyuan Yeh等在 PNAS杂志上发表了维生素 E琥珀酸酯通过抑制雄激素受体作用从而抑制前列腺癌的报道。
[0005] 利用化学反应将亲水性的透明质酸与疏水性的维生素 E琥珀酸酯相连接，得到在 水性介质中可自主装形成胶束的透明质酸维生素 E衍生物，利用该材料优良的生物安全 性、载药能力以及对于CD44特异性的结合能力，实现安全有效地靶向药物治疗。
【发明内容】
[0006] 本发明的目的是提供一种透明质酸维生素 E衍生物（HAVES)，具有以下结构式：
其中：X, Y=氧元素 O或者氮元素 N, R为脂肪链或者带有其他基团的脂肪链或者任何一 种能连接透明质酸和维生素 E琥珀酸酯的化合物，n+m为2-3500, n/ (n+m)为0-0. 5。
[0007] 本发明的另一个目的提供所述的透明质酸维生素 E衍生物的合成方法，该衍生物 以生物材料透明质酸和维生素 E琥珀酸酯为原材料，在水性介质中形成胶束，具有生物安 全、生物可降解、能装载疏水性药物、CD44特异性结合的特征。
[0008] 它的设计思路是：（1)用胱胺（或己二胺）连接一定分子量的透明质酸和维生素 E 琥珀酸酯，形成两亲性的胶束；（2)该胶束能在水溶液中自主装形成胶束给药体系，以此为 载体，实现非水溶性药物的运载，继而实现药物靶向作用。
[0009] 本发明透明质酸维生素 E衍生物（HAVES)合成方法通过以下步骤实现： (1) 维生素 E琥珀酸酯和连接物在催化剂的作用下，在有机溶剂中反应得到反应液； 所述催化剂选自1-乙基-(3-二甲基氨基丙基）碳二亚胺盐酸盐，1-羟基-苯并-三 氮唑、N-羟基琥珀酰亚胺、N-羟基硫代琥珀酰亚胺中的一种或几种，化学反应温度控制为 20-60°C。连接物选用己二胺，胱胺，3-氨基丙醇，γ -氨基丁酸，乙二胺，丙二胺，丁二胺，辛 二胺，对苯二胺等；有机溶剂选用甲醇、乙醇、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、四氢呋喃、甲酰胺 中的一种或者多种的混合溶液； (2) 将一定分子量的透明质酸钠在水和有机溶剂混合溶液中溶解，加入催化剂活化， 将步骤（1)中的反应液缓慢滴加到透明质酸钠溶液中，得到反应液；所述催化剂选自1-乙 基-(3-二甲基氨基丙基）碳二亚胺盐酸盐，1-羟基-苯并-三氮唑、N-羟基琥珀酰亚 胺、N-羟基硫代琥珀酰亚胺中的一种或几种，化学反应温度为20-60°C。有机溶剂选用甲 醇、乙醇、二甲基亚砜、二甲基甲酰胺、四氢呋喃、甲酰胺中的一种或者多种的混合溶液；所 用的透明质酸钠相对分子量在I X IO3Da~I. 3 X IO6Da之间； (3) 将步骤（2)中的反应液经纯水透析，冷冻干燥得到透明质酸维生素 E衍生物； (4) 将步骤（3)中的产物溶解在水性介质中，搅拌得到自聚集形成的透明质酸维生素 E胶束溶液。自聚集形成的胶束粒径在20nm-450nm之间，呈规整的球形，亲水性较好，临界 胶束浓度在10-500 Pg/ml之间。
[0010] 本发明的再一个目的是提供所述的透明质酸维生素 E胶束在作为药物载体制备 靶向药物中的应用。本发明提供的胶束能在水溶液中自主装形成胶束给药体系，以此为 载体，实现非水溶性药物的运载，继而实现药物靶向作用。本发明衍生物所形成的胶束，对 疏水性药物有较强的载药能力，疏水性药物为喜树碱，紫杉醇，阿霉素，长春碱，雌二醇， 雷诺昔芬，己烯雌酚，桌炔诺孕酮，地塞米松，骨化三醇，阿法骨化醇，姜黄素，尼莫地平，辛 伐他丁等。所制备的衍生物具有较高的生物安全性，即使lmg/ml浓度，对人乳腺癌细胞 (MCF-7)和人脑胶质瘤细胞（U87-MG)共孵育< 72小时，均未造成细胞超过半数的死亡。 [0011] 本发明的主要优点在于： 1.本发明以天然大分子透明质酸为原料，为生物材料，无毒，保湿，且具有优良的生物