專利名稱：季銨堿參與合成的高交聯(lián)度透明質酸及其工藝方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種季銨堿參與合成的高交聯(lián)度透明質酸及其工藝方法，透明質酸 (HA)的交聯(lián)反應采用的交聯(lián)劑為1，2，7，8_二環(huán)氧辛烷(DEO)，以季銨堿作為堿催化劑與相轉移催化劑的結合體，采用先堿后酸再減壓濃縮的方法，合成羥基與羧基雙交聯(lián)且交聯(lián)度高，穩(wěn)定性強，并且高生物相容性的透明質酸凝膠或者透明質酸膜。本發(fā)明具有反應條件簡單，交聯(lián)劑利用率高，凝膠的熱穩(wěn)定性較好，無菌無毒無熱原，生物相容性等優(yōu)點。
背景技術：
透明質酸(Hyaluronic acid、HA)又名玻尿酸，透明質酸是一種酸性粘多糖，1934 年美國哥倫比亞大學眼科教授Meyer等首先從牛眼玻璃體中分離出該物質。透明質酸以其獨特的分子結構和理化性質在機體內顯示出多種重要的生理功能，如潤滑關節(jié)，調節(jié)血管壁的通透性，調節(jié)蛋白質，水電解質擴散及運轉，促進創(chuàng)傷愈合等。尤為重要的是，透明質酸具有特殊的保水作用，是目前發(fā)現的自然界中保濕性最好的物質，被稱為理想的天然保濕因子(Natural moisturizing factor, NMF)，例如2%的純透明質酸水溶液能牢固地保持 98%水分。透明質酸是一種多功能基質，透明質酸(HA)廣泛分布于人體各部位。其中皮膚也含有大量的透明質酸。人類皮膚成熟和老化過程也隨著透明質酸的含量和新陳代謝而變化，它可以改善皮膚營養(yǎng)代謝，使皮膚柔嫩、光滑、去皺、增加彈性、防止衰老，在保濕的同時又是良好的透皮吸收促進劑。與其他營養(yǎng)成分配合使用，可以起到促進營養(yǎng)吸收的更理想效果。而透明質酸凝膠用于皮下注射，可瞬間深層保濕、增加皮膚彈性與張力，有助恢復肌膚正常油水平衡，改善干燥及松弛皮膚。開發(fā)能應用與臨床的皮膚填充劑，就必須對透明質酸進行一系列的化學修飾和處理過程。如果采用非交聯(lián)的透明質酸作為皮膚填充劑，那么，在皮膚中天然存在的透明質酸酶與自由基就會一個一個的切斷聚合起來的透明質酸分子，快速降解非交聯(lián)的透明質酸。 結果使得透明質酸在組織內的半衰期只有一天到兩天，然后經過水的稀釋，在肝臟內逐步降解為水和二氧化碳。這樣，產品在注射的部位就會很快的失去效用(在一周內)，結果使得非交聯(lián)的透明質酸在皮膚中的滯留時間受到了很大的限制。因此，非交聯(lián)的透明質酸起不到一個作為皮膚填充劑應該起到的療效。中國專利 CN200710171444. 1，CN00804641. 7, CN00804642. 5 中公開了用 1，2，7， 8-二環(huán)氧辛烷(DEO)來作為交聯(lián)劑將透明質酸交聯(lián)，但是由于1，2，7，8_ 二環(huán)氧辛烷(DEO) 的碳鏈較長，分子極性較小，使得1，2，7，8_ 二環(huán)氧辛烷(DEO)在水中的溶解度非常小，一般不超過(質量分數)，這也導致了其在水相中與透明質酸的交聯(lián)活性比能與水混溶的1， 4-丁二醇雙縮水甘油醚(BDDE)要差。所以這三個專利都是利用了其在水中微弱的溶解度來制備的較低交聯(lián)度(< 10% )的交聯(lián)透明質酸凝膠；若將交聯(lián)劑的用量增加兩倍以上， 由于存在大量未能溶解進入水相的交聯(lián)劑，存在于油相中的交聯(lián)劑就不能與水相中的透明質酸充分反應而造成交聯(lián)劑的利用率很低(< 20% )，無法得到預期高交聯(lián)度的透明質酸。采用1，2，7，8_二環(huán)氧辛烷(DEO)作為透明質酸的交聯(lián)劑，將透明質酸的羥基和羧基都交聯(lián)起來，提高了透明質酸分子的穩(wěn)定性，有效地防止了透明質酸酶和自由基對透明質酸的降解作用，明顯地提高了透明質酸在皮膚內的停留時間，具有良好的作為皮膚填充劑應有的療效。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的在于提供一種季銨堿參與合成的高交聯(lián)度透明質酸及其工藝方法。 采用的交聯(lián)劑為1，2，7，8_ 二環(huán)氧辛烷(DEO)，以季銨堿作為堿催化劑與相轉移催化劑的結合體，增加了 1，2，7，8_ 二環(huán)氧辛烷(DEO)在水中的溶解度(>20%，質量分數)，同時讓其能夠均勻地溶解在透明質酸的溶液中，進一步增大1，2，7，8_ 二環(huán)氧辛烷(DEO)的利用率 (> 90% )，使高交聯(lián)度(> 20% )的交聯(lián)透明質酸得以合成。先堿后酸再減壓濃縮的方法，合成羥基與羧基雙交聯(lián)且交聯(lián)度高，穩(wěn)定性強，并且高生物相容性的透明質酸凝膠或者透明質酸膜。本發(fā)明具有反應條件簡單，交聯(lián)劑利用率高，凝膠的熱穩(wěn)定性較好，無菌無毒無熱原，生物相容性等優(yōu)點。本發(fā)明提供一種季銨堿參與合成的高交聯(lián)度透明質酸是以透明質酸、交聯(lián)劑1，2， 7，8_ 二環(huán)氧辛烷(DEO)和季銨堿為原料合成，具體工藝方法包括如下步驟在透明質酸(HA)的季銨堿溶液中，加入交聯(lián)劑1，2，7，8_ 二環(huán)氧辛烷(DEO)進行交聯(lián)反應，用酸調節(jié)反應溶液至微酸性，真空濃縮至反應溶液為原體積的一半成凝膠，用堿性乙醇水溶液浸泡，過濾，真空干燥得透明質酸凝膠。HA與DEO質量比為1 0.2 1 3， 季銨堿的用量占反應體系總質量的0.5% 30% (質量百分數)；采用氧化法或者乙醇法合成季銨堿；用鹽酸調節(jié)至微酸性。此先堿后酸的交聯(lián)過程確保了透明質酸的羥基與羧基均能參與交聯(lián)。季銨堿參與透明質酸的交聯(lián)反應表示如下
1)將透明質酸溶解用氧化法或者乙醇法新合成的季銨堿溶液中，然后室溫下加入交聯(lián)劑1，2，7，8_ 二環(huán)氧辛烷進行交聯(lián)反應M_30h，使透明質酸的羥基先與交聯(lián)劑反應；2)用鹽酸調節(jié)反應溶液至微酸性(PH= 5-6)，真空濃縮除去除體系中的水，至原體積的一半成凝膠狀，使剩余的少量交聯(lián)劑與透明質酸反應完全；此先堿后酸的交聯(lián)過程確保了透明質酸的羥基與羧基均能參與交聯(lián)。3)用pH = 8-9的20-40%的乙醇水溶液浸泡濃縮后形成的凝膠1_3次，使凝膠中殘留的酸被完全中和，過濾使凝膠與乙醇溶液分離，凝膠真空干燥，固化定型，得到交聯(lián)度在20% -300%的透明質酸凝膠。透明質酸(HA)與1，2，7，8-二環(huán)氧辛烷(DEO)質量比為1 0.2-3。真空濃縮條件為30-；35 °C，0. IMPa ；真空干燥條件為50-60°C，0. 08-0. 09MPa的條件下干燥10_12h。所述的季銨堿可用兩種方法來合成1)氧化法，該方法是將單質銀與鹵化季胺鹽水溶液充分混合，再加入雙氧水作為氧化劑，在室溫下就可以快速的合成季銨堿水溶液，過濾除去鹵化銀沉淀后即可用來溶解透明質酸，該方法用料少，不引入雜質離子與有機溶劑，沉淀鹵化銀可以回收再利用，操作簡單方便環(huán)保；所述的季胺鹽優(yōu)選為四丁基溴化銨。
權利要求
1.一種季銨堿參與合成的高交聯(lián)度透明質酸，其特征在于它是以透明質酸、交聯(lián)劑1， 2，7，8-二環(huán)氧辛烷(DEO)和季銨堿為原料合成，具體工藝方法包括如下步驟在透明質酸(HA)的季銨堿溶液中，加入交聯(lián)劑1，2，7，8_ 二環(huán)氧辛烷(DEO)進行交聯(lián)反應，用酸調節(jié)反應溶液至微酸性，真空濃縮至反應溶液為原體積的一半成凝膠， 用堿性乙醇水溶液浸泡，過濾，真空干燥得高交聯(lián)度透明質酸凝膠；HA與DEO質量比為 1 0.2-1 3，季銨堿的用量占反應體系總質量的0.5-30%。
2.根據權利要求1所述的高交聯(lián)度透明質酸，其特征在于所述的季銨堿是采用氧化法或者乙醇法合成。
3.—種權利要求1所述的季銨堿參與合成高交聯(lián)度透明質酸的工藝方法，其特征在于它包括如下步驟1)將透明質酸溶解在新合成季銨堿溶液中，然后室溫下加入交聯(lián)劑1，2，7，8_二環(huán)氧辛烷進行交聯(lián)反應M_30h，使透明質酸的羥基先與交聯(lián)劑反應；2)用鹽酸調節(jié)反應溶液至微酸性，PH= 5-6，真空濃縮除去除體系中的水，至原體積的一半成凝膠狀，使剩余的少量交聯(lián)劑與透明質酸反應完全；此先堿后酸的交聯(lián)過程確保了透明質酸的羥基與羧基均能參與交聯(lián)；3)用pH= 8-9的20-40%的乙醇水溶液浸泡濃縮后形成的凝膠1_3次，使凝膠中殘留的酸被完全中和，過濾使凝膠與乙醇溶液分離，凝膠真空干燥，固化定型，得到交聯(lián)度在 20% -300%的透明質酸凝膠。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于所述的透明質酸(HA)與1，2，7，8_二環(huán)氧辛烷(DEO)質量比為1 0. 2-3 ；季銨堿的用量占反應體系總質量的0. 5-30%。
5.根據權利要求3所述的方法，其特征在于所述的真空濃縮條件為30-35°C， 0. IMPa。
6.根據權利要求3所述的方法，其特征在于所述的真空干燥條件為50-60°C， 0. 08-0. 09MPa 的條件下干燥 10_12h。
7.根據權利要求3所述的方法，其特征在于所述的季銨堿氧化法合成將單質銀與鹵化季胺鹽水溶液充分混合，再加入雙氧水作為氧化劑，在室溫下就可以快速的合成季銨堿水溶液，過濾除去鹵化銀沉淀后即可用來溶解透明質酸；+ _ 25 0C + —ιR1R2R3R4N X~ + Ag + H2O2 - R1R2R3R4N OH + AgXlX = Cl，Br ；Rl, R2，R3，R4為四個相同或不相同的脂肪烴基或芳烴基。
8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于所述的季胺鹽為四丁基溴化銨。
9.根據權利要求3所述的方法，其特征在于所述的乙醇法制備季銨堿先將鹵化季胺鹽與氫氧化鈉分別溶解于90%乙醇中，再將兩種溶液混合攪拌，過濾掉鹵化鈉沉淀后得到季銨堿的醇溶液，經過真空濃縮后可以得到高濃度的季銨堿溶液；+ — EtOH + 一 R1R2R3R4N X-+ NaOH - R1R2R3R4N OH + NaX ”25 X = Cl，Br ；Rl, R2，R3，R4為四個相同或不相同的脂肪烴基或芳烴基。
10.根據權利要求9所述的方法，其特征在于所述的季胺鹽為三甲基辛基氯化銨。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種季銨堿參與合成的高交聯(lián)度透明質酸及其工藝方法，透明質酸(HA)的交聯(lián)反應采用的交聯(lián)劑為1，2，7，8-二環(huán)氧辛烷(DEO)，以季銨堿作為堿催化劑與相轉移催化劑的結合體，采用氧化法或者乙醇法合成季銨堿；用鹽酸調節(jié)至微酸性。此先堿后酸的交聯(lián)過程確保了透明質酸的羥基與羧基均能參與交聯(lián)。本發(fā)明具有反應條件簡單，交聯(lián)劑利用率高，凝膠的熱穩(wěn)定性較好，無菌無毒無熱原，生物相容性等優(yōu)點。
文檔編號C08L5/08GK102321258SQ20111028990
公開日2012年1月18日 申請日期2011年9月28日 優(yōu)先權日2011年9月28日
發(fā)明者李睿智, 簡軍 申請人:北京愛美客生物科技有限公司