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Title:
DEPOLYMERIZED FUCOSYLATED GLYCOSAMINOGLYCAN AND PREPARATION METHOD THEREOF
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2011/054174
Kind Code:
A1
Abstract:
Disclosed is a method for preparing depolymerized fucosylated glycosaminoglycans which are obtained by depolymerizing fucosylated glycosaminoglycans through peroxide depolymerization catalyzed by the fourth period transition metal ions in water phase medium. The depolymerized fucosylated glycosaminoglycans obtained have no less than 80% of glycan molecular number taking GaINAc as reductive terminal, and weight average molecular weight of which is about 6000Da~ 20,000Da, and PDI of which is 1.0- 2.0.

Inventors:
ZHAO JINHUA (CN)
WU MINGYI (CN)
KANG HUI (CN)
ZENG WEIZHEN (CN)
LIANG HUI (CN)
LI ZI (CN)
XU SHIMIN (CN)
FENG HANLIN (CN)
YU LIN (CN)
Application Number:
PCT/CN2010/001679
Publication Date:
May 12, 2011
Filing Date:
October 25, 2010
Export Citation:
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Assignee:
SHENZHEN NEPTUNUS PHARMACEUTICAL CO LTD (CN)
ZHAO JINHUA (CN)
WU MINGYI (CN)
KANG HUI (CN)
ZENG WEIZHEN (CN)
LIANG HUI (CN)
LI ZI (CN)
XU SHIMIN (CN)
FENG HANLIN (CN)
YU LIN (CN)
International Classes:
C08B37/08; A61K31/737; A61P7/02
Foreign References:
CN101735336A2010-06-16
CN101057859A2007-10-24
CN1651470A2005-08-10
US6028191A2000-02-22
US20040087543A12004-05-06
JP2007008899A2007-01-18
Other References:
SHENG, WENJING ET AL.: "Chemical CompomentAnalysis of Polysaccharides from Different Sea Cucumbers.", CHIN J MAR DRUGS., vol. 26, no. 1, February 2007 (2007-02-01), pages 44 - 49
Attorney, Agent or Firm:
LECOME INTELLECTUAL PROPERTY AGENT LTD. (CN)
北京律诚同业知识产权代理有限公司 (CN)
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Claims:
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1、 一种制^ ^藻糖 胺 »的方法, ^在^ N介盾中催化剂存在下, 催^ ill 解 藻糖條胺雜获 藻糖條胺歸, 其中:

所 ^藻糖 胺雑是指一类来源于棘皮动物糖胺雑或 生物, 其结构 特征为,所述 FG中含有摩尔比范围为 0.7-1.3的葡萄 乙 半 基 或^^酯, 并且含有岩藻糖或^ m醋基, 岩藻^ ^酯基与乙

酸酯的摩尔比范围为 0.5 ~2.5;

所述催化剂为 ^^自元素周 四周期 度金属离子形成 化剂; 所述 ^藻^¾|胺 »是指其重均^ *为 6000 ~ 20000Da范围内的岩藻 糖條胺緣

2、权^^求 1所述的方法,其中所述^ ^自元素周^ ^四周期 度金属离子 的催化剂;^ Cu+, Οι 、 Ni形成的;^盐 l ^机盐, 或其组合。

3、权^ ^求 2所述的方法, 其中所述金属离子是

4、 权利要求 2所述的方法, 其中在反应体系中, 所述催化剂的浓度为 0.001mmol/L ~ 100mmolLo

5、权矛 J ^求 1所述的方法,其中所 选自 i¾乙酸、 化氢、 3-氯 -:^甲酸、 ! tl ^烯、 过^^钠、 itl t^曱 St 其盐或酯。

6、权 求 5所述的方法, 其中所 为^化氢。

7、权^ ^求 ^-项所述的方法, 其中在 体系中, 所述 FG的质量分数 为 0.05% ~ 15%, 1± ^ 的质量分^0.5%~30%, 所述催化剂的 ½^ 0.001 mmolL ~ 100 mmol/L。 δ ^的- ¾> 围为 10°C - 750C。

8、权利要求 1·6^—项所述的方法,其中在反应体系中进一步包括 1 mmolL ~ l.Omol/L 所 ϋ^^/ 机^^自氯 、 氯化钟、 乙酸钠、 乙酸钾及它们的水 ^、 以及其组合。

9、 1方'^ ^藻糖 胺 »或其药学上可 ^:的 盐和 /或酯,其中所述^ 藻糖 >R ^胺 含有摩尔比为 1 : 1 ±0.3的葡萄^^ 和乙 ©LS^ ' t或^ ^酯, 所述^ 藻糖 胺聚糖中,以 GalNAc作为i^'tt ^的! ¾¾^数不低于 80%,多錄指^; 1.0 - 2.0。

10、权^^求 9所述的 藻樹 胺^!或其药学上可 的盐和 /或酯, 其中所述 藻糖條胺 重均^ 1量为 10,000 Da -15,000 Da,多錄指数 为 1.2-1.6, 其以 GalNAc作为还原性末端的聚糖分子数不低于 90%。

11、 权利要求 40 项所述的低^藻糖化糖胺聚糖或其药学上可接受的盐 和 /或酯, 其中所 学上可 的盐为^ ^金属和 / ^i金属盐。

14

更正页 (细则第 91条) 12、权 ^^求 11所述的 藻糖½ 胺»或其药学上可 的盐和 /或酯, 其中所述药学上可接受的盐为钠盐、钾盐和 4¾盐。

13、一种药物组^ ^, 于, ^有效剂量的权^ ^求 9所述的 藻糖^ I胺!^或其药学上可 ^的盐和 /或酯, 以 学上可 ¾:的辅料。

14、 求 9所述的 藻糖 胺聚糖或其药学上可 的盐和 /或酯在 制备血松 ϋ疾病的治疗和 /或预防药物中的用途。

15

更正页 (细則第 91条)

Description:
»^藻糖 胺 及其制备方法 技术领域

本发明属于医药技术领域, 地说, 涉及一种 ^藻糖^ ^胺聚糖(dFG ) 及其制备方法, 以及含有该 ^藻糖 ^*唐胺聚糖的药物组^^。 背景技术

岩藥糖化糖胺聚糖 ( Fucosylated Glycosaminoglycan, Fucose-branched Glycosamino- glycan或 fiicose-containing glycosaminoglycan, 简称 FG ),或 ^为岩藻 糖 嫩软骨素 ( Fucosylated chondroitin sulfate, FCS ), 是指一类 皮动物体壁或 内脏中提减得的, 具有类似于石 软骨素主 构, 但具有柳腱 糖取代 的糖胺聚糖衍生物 ( J Biol Chem, 1988, 263 (34): 18176-83和 J Biol Chem, 1991, 266 (21) : 13530-6 X

天然 FG具有^ 活性(樊绘曾等, 药学学报, 1980, 15: 267 ),此活性使^† 于某些血松 f生疾病具有潜在治疗作用,然而 FG同时具有诱导血小板聚集活性 (Jia- zeng Li等, Thronbosis and Haemostasis, 1988, 54(3): 435-9 ), 而血小板诱导活性严重 影响了 FG潜在治疗作用向实际临床应用的转化。 近年来的研究资料显示, i - 量 FG可^^保留一定强度的^ 活性的同时消除或避免原型多糖的血小板诱导 活性(樊绘曾等,生物化学杂志, 1993, 9(2): 146-151; Toshio Imanari等, T¾rombosis Research, 1997, 129: 27-31 )。

低分子量 FG可以来自 FG的分级处理, 也可以来自 FG解聚。 分级处理所 [氐 Ή FG方法简单(樊绘曾等,生物化学杂志, 1993, 9 (2): 146-151 ), 但由于天然 FG 中所^ ^且 支少, 分^ t理法制 ^i^flFG的得率较低而且资源浪费严重。

常用于糖胺聚糖解聚的酶法解聚、亚硝酸解聚 方法均不适合于解聚 FG,其原因 在于: 岩藻糖 臌的存在使得已知的糖胺聚糖内切酶均不能水 解 FG; FG中的 ^均为乙 唐, 无游离 在, 因而不 ^fclLE肖 聚。

¾0 2 法解聚 FG已见于 ^gJi ( Fan Hui-Zeng等, WO 90/08784; Ken-ichiro Yoshida 等, Tetrahedron Lettere, 1992, 33 (34)4959-62 )。 由于 FG中存在多种不同类型的糖苷 键, 例如存在于主链的葡萄糖醛酸(GlcUA) β(1→3)糖苷键、 乙酰氨基半乳糖 (GalNAc) β(1→4)糖 以及存在于嫩的 α-岩藻糖(Fuc ) 糖截等, 常规 ¾(¾ 解聚方法对这些糖苷键的选择 4生有限。 非选择性裂解主链糖苷键可以形成具有不同 的 '|¾端的低聚 FG产物, 即同时存在较高^ I:的 GlcUA及 GalNAc末端, 因 而影响产物的均一性; 而侧^唐苷键的裂解可以导 ¾ ^藻糖取代侧链的脱落。

^b, 常规 H 2 0 2 法解聚?0所需 ^牛相对剧烈, 其^ ί温度要求较高、 反 应时间较长, 而其关键性缺陷在于, 该 的可控性和重复性 。

因此, 开发一种 牛温和、 重现性高、 产物均一性好的制 ^ FG的方 法对 FC的工业化生产具有重大意义。 发明内容

本发明的一个目的在于克 ^W技术的不足, 提^ ""种制备盾量均一可控, 制 备重复性高的低聚岩藻糖化糖胺聚糖 ( Depolymerized fucose-containing glycosaminoglycan, 筒称为 dFG或低聚 FG )的方法。

本发明所述制备 dFG的方法是在 目介质中采用含有第四周期±>度金属离子的 催化剂, 催化 解聚法解聚岩藻糖條胺聚糖(FG), 包括以下步骤:

1 )在第四周期 i±¾金属离子的催化剂存在下, 在 目介盾中, 加入 i±| ^/以 解 参来源的岩藻糖^ ^唐胺聚糖;

2)中止^ J^, 收集和纯化所需^ 量范围的#¾^藻糖^胺聚糖。

步骤 1 )中,所 参来源的岩藻糖^#胺聚卿 G)是指Λ^皮动物门海参纲所 述动物中提取制备的含有岩藻 4 且分的酸性粘多糖。 其结构特征是: 在其单 且成 中, GlcUA (葡萄糖酸酸)和 GaJNAc ( 2-M2- J^N-乙 -半 ty^嫩酯) 以近于等摩尔比(1:1±0.3)存在, 且 GlcUA与 GaJNAc分别以 β1→3和 β1→4糖 ^^相互连接构成多糖主链, 岩藻糖(Fuc)或其硫酸酯以侧链形式连接于主 ,, 以 摩尔比计, Fuc:GalNAc比值范围可以是约 0.5~2.5。 FG主链结构单元可表示为式 (I):

式(I)中: -OR为 基(-OH)、 硫酸酯基(-OS(V)、 或为如式(Π)所示的 碰酯化岩藻糖基:

式(Π )中: -OR为羟基(-OH)、 酸酯基(-OS0 3 - )定义同上式。

来自不同海参种属 /品种的 FG的侧链岩藻糖基 ϋ比例及其连接于主链位置方 式可以存在差异; 海参品种相同但组织来源不同或者提取方法差 异也可能导致 FG 的单糖组成比例、 侧链存在形式以及多糖 跛^ f呈度等方面的不同, 但是这些差异 均不涉及 FG结构特征和糖苦键类型的本盾变化, 不影响本发明所述方法的有效实 应用。 因此, ^^发明中, 所述 FC可来源于世^^地不同品种的海参, 包括但 不限于刺参、 绿刺参、 玉足海参、 黑海参、 黑乳海参、 糙海参等。

步骤 1 )中,解^:在 ^目介质中进行,釆用金属离子作为催化剂催 勿 的解 ¾½, 以生成 ^^ FG。

所述¾化物可以在 ^Ji体系中产生自由基, 并通过自由基链 FG 糖苷键,进而形成所述 dFG产物。这些过氧化物包括但不限于过氧乙酸 、过氧化氢、 3-氯 -过苯甲酸、 氢过氧 烯、 过硫酸钠、 过氧化苯甲酰以及它们的盐或酯, 优选 为糊匕氢。

所述 FG在^^体系中的质量分数约为 0.05%"15%, i± ^ 在 体系中的 质量分数约为 0.5%至约 30%。 FG的解聚 过程中, 过氧化 物可以在反应 前一次性^加 T ^^ i体系中, 也可以采用 ^或断续性方式将 ^ ^½物 逐步加入到 体系中。 本发明^ ^将 化物 物按照可 ^ i率的方式持续加 反应体系中。

所述作为催化剂的金属离子为第四周期过渡金 属离子, 包括 Cu+、 Cu 2+ 、 Fe 2+ 、 Fe 3+ 、 Cr 3+ 、 Cr 2 0 7 2 -、 Mn 2+ 、 Zn 2+ 、 Ni 2+ 等, 这些金属离子可以单独^ 1 , 也可以相 互组^ 为复^ ί崔化剂 。 其中, 的催化剂为 Cu+、 Cu 2+ Fe 2+ 、 Fe 3+ 、 Zn 2+ , 最^^为 Cu 2+ 。 由于金属离子并非独立存在的化学试剂, 实际^的是这些金属离 子的无才^有机盐。 在反应体系中, 所述金属离子的浓度范围可以为约 l nmol/L ~ 0.1mol/L, ^ 的 范围为 10nmol/L ~ 10mmol/L。

所述解聚 过程的常规工艺参数为: 温度范围为 10°C ~ 75°C;反应时间为 20 分钟 ~ 8小时;反应可以在常压或加压条件下进行; 应可以选择氮气、惰性气体保 护下进行, 也可以在常压条件下与大气环 *N通进行。

反应结束时, 可以向 体系中加入螯^ ^使之与金属离子催化剂螯合而抑制 继而通过^ P、 有 剂^定等技术手段终止 。 ^^是指能 与金属离子形成 ^^的物盾, 其包括但不限于乙二胺四乙酸(EDTA )、 二乙烯三 胺五乙酸(DTPA )、 3-丙二胺四乙酸(PDTA )、 三乙酸基氨(NTA )或它们的盐。 本发明方法优选乙二胺四乙酸二钠或其水合物 。 反应产物沉淀法 -接或在进一步 加 几盐(如乙酸钾)的^ ί牛下加入有才 剂使聚糖类物质 体系中析出的 方法, 所述有枳溶剂包括曱醇、 乙醇、 丙酮等低威醇 /酮, 其中优选为乙醇和丙酮。

反应产物 dFG可以通过本领域已知方法纯化, 例如通过透析法或超滤法去除小 ^"盐,通过^ ^析或 DEAE离子交 ^析进一步纯化等, 所得 dFG产物还可以 通过阳离子交换以制备成单盐形式, 如钠盐、 钾盐或钙盐等。 所 析去杂处理过 程中, 可 4財居目地 dFG 量大小要^^ 宜截留 量的透析膜, 截留分 子量为 3000 Da。透析时间需 ^特定处理条件确定,通常不少于 6小时。 dFG产物 的成盐过程 ύ ^动态离子交城盐法, 其中可选择釆用强酸性阳离子交换树脂。 树 月旨柱预处理、 样品上样与 -^¾均可按常 法进行。 本发明方法中 ύί4的样品上样 质量分^约 2°/ ^ 5%。

本发明方法可以显著改善过氧化凇解聚 FG的反应条件, 即, 釆用相同过氧化 物^ έ物和原型 FG起始物制备相同或近 目等^ ^量的 dFG时, 在温度等 条 件近似的情况下, 相对于直接 i¾化物解聚法(即没有金属离子催化剂存在下 的过 氧化物解聚方法), 本 明方法可以提高反应速度, 缩短反应时程; 类似地, 在控制 反应时间的条件下, 本发明方法可以显著降低反应所需温度, 以至可以在室温条件 下完成所需^ JS。

在 dFG的重复制备过程中, 在^ ^牛相同或近似的 ^牛下, 与直接氧化 物解聚法相比, 本发明方法所得产物的批次间差异显著 氐。 对于不同目标分子量 的 dFG制备而言, 本发明方法可以便捷地通过改变 条件而实现, 而对于直接过 氧化物解聚法, 则改变 牛后反应产物偏离预计结果的不确定性较为严 重(所 得 dFG 量与目标分子量的差异可达 5%以上)。

本发明方法显著改善 dFG制备的重复性和可控性, 可能与催化剂所致活化能降 而形^目对稳定的 速率有关, 也可能与 温度降^ 时程缩短等温 和 牛及其 ^牛的可控性 ^N定性改善有关。

对于相对纯净、 均一的 ^"制 FG原料而言, 相同反应条件下, 本发明方法所得 产物具有高度的重复性; 但对于含有较多杂质成分的含 FG "粗多糖"而言, 解聚反 应的稳定性与可控性仍有可^^在较大差异。 本发明人现已发现, 反应体系中存在 一定离子强度的 有机盐可以提高解¾½的稳定性。

为此, 本发明 一步提供提高和改善 FG解¾ ^可控性的方法, 即, 向金 属离子催化的 ^ 解^藻糖^ ^唐胺聚糖的 体系中加入一定浓度的^ ^/ 或有机盐。 所 i^bM^/或有机盐包括金属元素(如碱金属、 ¾i金属元素等)与卤 素、 有机酸等形成的盐, 有机酸或无机酸与有机碱形成的盐, 以及它们相互组合的 复合盐, 其中伏逃氯化钠、 氯化钟、 乙酸钠、 三水合乙酸钠、 乙酸钟。 本发明方法 中, 用于改善解聚 和反应可控性的无才 或有机盐的伏 的盐离子浓度为 约 O.l mmol/L至约 1.0mol/L。 盐离子改善^ J^H牛的机制不能完全阐明, 对于本发 明方法而言, 可能与其稳定反应物 FG的构象有关。

本发明所述 FG是来源于棘皮动物海参纲的岩藻糖^ t胺聚糖, 其结构特征是 存在约 1: 1 ± 0.3摩尔比的 GlcUA和 GalNAc (^^_酯)以及不同摩尔比的岩藻糖(硫 酸酯)。 海参品种及其组织来源不同或提取方法的差异 可导致 FG的单糖 比例、 胜存在形式以及多糖硫酸^ ί呈度等方面的不同, 但这些差异均不涉及 FG结构特 糖苷键类型的本质变化, 因此不影响本发明所述解聚方法的实 应用。 本发 明所述 FG的来源动物可选自但不局限于刺参、 绿刺参、 玉足海参、 黑海参、 黑乳 海参、 参等。 显然, 本领域技术人员可以理解, 对于产于世^^地的其它品种 海参, 其来源的符合上述结构特征的岩藻糖化糖胺聚 糖均可以采用本发明所述方法 解聚以获得所需的低聚 FG产物, 因此, 本发明方法不受特定海参品种的限制。

本发明所得 dFG产物的还原' 端可通过 NMR法检测。 NMR检测还可以方便 地用于确认产物中 Fuc/GaJNAc组成比例。

比较直接 i¾化物解聚与催化 化物解聚产物, 本发明发现, Mh 解聚法具有出人意料的糖 ^t i^选棒^其突出表 所得 dFG 上以 GalNAc 为还原 端(以末端数量计" "^在 80%乃至 95%以上)而较少为 GlcUA, 此与直 接 解聚产物存 目对高 ^f:的 性 GlcUA末端有^ ^差别,表明催化过 氧化物解聚法所得 dFG具有更好的末端均一性, 因而具有更好的质量均一性和可控

Fuc GalNAc组成比例没有明显变化; 而直接过氧^勿解聚过程中, 该比例可存在约 5%左右的 氐, 一步证明本发明方法具有 的糖^ 的选择 。

由此,本发明的又一目的是提^ "种低聚 FG(dFG), 所述 dFG通过本发明方法 制备, 于, 所述 dFG的 , 端主要为 GalNAc, 通过核磁共振(NMR) 技术 则可确认其组成比例不低于 80%, 相应地, 所述 dFG中, 以 GlcUA作为还 原 'f妹端的聚糖^ "数少于 20%。 的本发明 dFG中, 以 GalNAc为 4妹端 的多糖 数不少于 90%。

dFG产物的 ^^量可采用高效劍交色谱法^ r测。 从保留 FG jk¾学活性以 ½ 免诱导血小板聚集活性考虑, 以重均^^量计, 本发明选 ^ £ ^0的 ^^量范围为 约 6,000 ~ 20,000Da, 伏逃分子量范围为约 10,000 ~ 15,000Da。

本发明所述 dFG的多^ t指数(PDI,重均分子量与数均分子量之比, Mw/Mn ) ~·*Η· 1.0至 2.0之间; 对于仂 的低聚 FG, 其 PDI介于 1.2至 1.6之间。

本发明所述 dFG可以是其药学上可接受的碱金属、 金属等的盐,例如钠盐、 钾盐和钙盐等; 类^ U也, 本发明所述低聚 FG也可以是其药学上可接受的碱性有机 基团的酯。

本发明所述 dFG具有确切的^ L活性, 因此具有明确的药用潜力。 dFG具有 良好的水溶^, 因此易于制备成溶液型制剂或其冻干制品。 作为多糖类成分, 其口 月!^物利用有限, 因 制备成胃肠夕卜给药剂型, 其制剂制备可以按照本领域内 熟知的技术方法进行。

本发明的又一目的是提供一种药用组合物, 所述药用组合物包括本发明所述 dFG以及药学上可½的辅料。 本发明所述 dFG具有一定强度的^^活性, 因此可 以用于不同程度的 i^f生疾病的预防和治疗, 例如 J I^成性心血管疾病、 脑血管病, 肺静脉 全、 周围静脉 _ώ^、 深静脉 全、 周围性动脉 JW全等。 据此, 本发明可提供所^且^/在治疗 防心血管疾病的药物制备中的应用。 附图说明

图 1为刺参 FG及其降解产物 dFG的 HPGPC图谱;

图 2为显示 FG、 dFG中 Fuc/GalNA摩尔比(曱基信号积分面积比)的 1 HNMR 谱图;

图 3A为 dFG-2的 ^- 1 !! COSY谱图;

图 3B为图 3 A 5.22ppm处的 COSY谱图截面,显示还原 端 GalNAc和 GlcUA 之 α-Η的 NMR信号。

^^实 式

以下实施例用于进一步说明本发明 , 并不构成对 ^发明范围的限制。

实施例 1 金属离子催化的 FG的t ^解聚

1.1材料:

FG: 刺参来源的岩藻 4唐^^唐胺聚糖, 按文! ^法(J Biol Chem, 1991, 266 (21):

13530 ·6)提取制备。 纯度 98%(HPGPC,面积归一化法), ^"量(Mw), 69800。

H 2 0 2 , CH 3 COONa-3H 2 0, NaCl, NaOH, CuCl 2 , FeCl 2 , ZnCl 2 等所用试剂: 均 为市售分析纯试剂。

1.2方法:

将四份刺参 FG各 5.0g溶解于圓 尧瓶内的 180ml水中, 45°C水浴保温并持续 均匀餅, 分别加入 10ml纯水或 20mmol/L浓度的氯 同 (Cu 2+ )溶液、 氯化亚铁 (Fe 2+ )溶:^氯化锌(Zn 2+ )溶 ,在 2小时内,以 15 ml/h速率滴加 10%的 ¾(¾, 过程中用 1N的 NaOH溶液控制 pH值范围为 7.2 ~ 7.8, 上述 ^牛下连续 半反 应 2 ~ 8小时。 分别于 开始后 30min、 lh、 2h、 6h、 8h从各^ I»i 5ml, 加 入 15mg EDTA二钠盐并混匀 ,冰 7j ^P,加 3 、的 95%乙醇^定多糖, 5ml 60% 乙醇洗涤两遍, 热空气吹干乙醇, 10ml纯水定容, 高效 交色谱(HPGPC )法检测 产物分子量。

1 结果:

在有无第四周期过渡金属离子催化剂存在下, 过氧化氢对刺参 FG的解聚 « 见表 1和附图 1。 表 1: FG 化解聚产物 测

不同时间点的解聚产物分子量 (Da)

Omin 30min 60min 120 min 360 min 480 min

¾(¾+纯水 69,800 60,500 58,700 54,100 48,030 41,010

HiOz + Cu 2 " 69,800 33,906 21,952 14,996 12,450 8,805

H 2 (¾+Fe 2+ 69,800 343)0 26,700 19,854 16,906 12,400

H 2 (¾+Zn 2+ 69,800 32,805 27,903 18,031 15,762 11,080 表 1的结^ 明, 金属离子 Cu 2+ 、 Fe 2+ 、 Zn 2+ 对 FG的 ^^解¾½«" 有明显的催化作用, 解聚 速率显著提升。 通过比较这三种催化剂的催化效率可 以看出,金属离子 Cu 2+ 的催化作用效率较高,其^^ ^豆的时间内实现 dFG的制备。 实施例 2直接过氧化物解聚法与金属离子催化过氧化 解聚法所得 dFG产物的 NMR图潘检测

2.1材料:

FG: 刺参来源的岩藻糖^ ^唐胺聚糖, 按文^ "法(J Biol Chem, 1991, 266 (21): 13530-6)提取制备。 纯度 98%(HPGPC,面积归一化法), 量 (Mw), 69800。

H2O2, CH 3 COONa-3H 2 0, NaCl, NaOH, Cu(CH3COO ¾0等所用试剂: 均为 市售分析纯试剂。

2.2方法:

制备 dFG: 将两份刺参 FG各 5.0g溶解于圓 瓦内的 180ml 7j溶液中, 分别 以 70。C和 35。C水浴保温并持续均匀搅拌,然后分别加入 10ml纯水或 60 mmol/L浓 度的乙酸铜 (Cu 2 )溶液,继而在 2小时内以 lOml/h速率滴加 10%的 ¾(¾,反应过程 中用 1N的 NaOH溶液控制 pH值范围为 7.2 ~ 7.8。 上述^ ί牛下连续観半 4小时 后,分别向 液中加入 500 mg EDTA二钠盐并混匀,冰 τ ^Ρ,加 3 只的 95。/。 乙醇^定多糖, 离心得; ; 定, 100ml 60%乙醇洗潦两遍, 离心得 H。 ;^定溶解于 150ml水中, 经 001x7型阳离子树脂交 4械钠盐, 然后以截留^ "量 3500Da的透析 膜透析 ό小时, 截留产物 , 冷冻干燥, 分别得到 3.23g (dFG-l,直接 ¾(¾解聚 产物)和 3.52 g (dFG-2, Cu 2+ 催化的 ¾(¾解聚产物)解聚样品。

理^^ ί则: HPGPC ^i则^ 1 量及分布; 电导法检测 -OSC ACOa摩尔比。

NMR^i则:

仪器, AVANCEAV400超导核磁共振 [义(瑞士 Bruker公司 400MHz);

溶剂, I¾099.9Atom%D (Norell公司);

内标, trimethylsilyl-propionic acid (TSP-D4 ); 温度, 45 °C。

2.3结果 检测结果见下表 2。 NMR谱图见附图 2。

表 2: FG、 (^0-1及^0-2的理^^测与>^1 ^^则

NMR检测

才 口口

Mw n GalNAc(CH 3 ) Ga Ac/

PDI -OS(¾7-COO- (Da) (Da) /Fuc(CH 3 ) GlcUA*

FG 68,740 63,468 1.08 3.46 1: 1.02 - dFG-1 18,960 11,760 1.61 3.32 1: 0.93 1:0.45 dFG-2 14,930 10,660 1.40 3.45 1:1.00 1:0.08

Mw: 重均^ ^量; Mn: 数均 量; PDI: 量多 指数(PDI=Mw/Mn)

* ι^ ¾糖 尔比 通过 1^ 矣 化 聚、催化 i± 匕 聚的^ ^糾 (70°C/4h, 35°C/4 h)以及两种反应产物的分子量(约 1.9kDa和约 1.5 kDa)可以看出, 在 Cu 2+ 离子存 在下, (¾解聚 FG的反应温度^氏, 效率更高。

从两种产物的理化及波谱分析结果可见, dFG-1和 dFG-2的 PDI值均较 FG有 所升高,此与粘多糖的 4 自由 聚特 目符, 而 dFG-2的練 ^目对较低。

从 -OSC ACOa比^ f, dFG-1的值与 FG 4目比 4%,而 dFG-2 无变 化。

根据 NMR甲基信号积^十算的 GalNAcFuc摩尔比(岩藻糖曱基峰信号出 ί½ 约 1.3 ppm, 而乙¾^半 1唐的曱基峰位于约 2.1 ppm )可见, dFG-1较 FG 氐约 9%, 而 dFG-2 无变化。 该结^ ^明, 在 Cu 2+ 离子存在下, Η 2 (¾解聚 FG的过 考 岩藻糖 乎无影响。 显然, 根据直接±^t^解^斤得 dFG-1的 Fuc比例 变化可以判断, 直接 化解聚可导 ¾ ^藻糖«酯 胜»。

从附图 3A可以判断解聚产物 端的 GalNAc及 GlcUA的摩尔比, 其中 非还原 端以及多糖主链中的 GalNAc及 GlcUA的桥头氢均为 β~构型, 其 NMR 信号出现约 4.4 ~4.6 ppm之间, 而 ' 端 GaJNAc及 GlcUA各存在约半数的 α- 构型桥头氢。 l H NMR谱图中 GalNAc及 GlcUA的 α-构型桥头氢均出 ί½约 5.2 ~ 5.3 ppm, 两者难以区分,但与它们相关的 H2#^J化学^ ^多分别出现约 4.2 ~ 4.5 ppm和 3.6 ~3.9 ppm, 因此可以 目关 " 普图中予以区分(原型 FG因^ "量较大, 末端糖 基数较少而难以获得足够强的区分信号 )。

从附图 3B推算可知,在 dGAG-1和 dGAG-2的 ' 端上的 GalNAc与 GlcUA 的摩尔比分别为约 1: 0.45和约 1: 0.08,由此可见, Cu 2+ 催化的¾化 聚法对 FG 中的 GalNAc β (1→4)糖 具有^; 的选择i。

本发明的研究结 明, 金属离子催化可以显著提高 it^t^解聚法对糖苦鍵 的选棒 f生。尽管有 ¾iiCu 2+ 离子催^ ^ t 的 勿解聚过程中^示出一定的 选择 f生, ^"确切机制不明。 根据解¾½机制判断, 本发明之催化解¾½的选 生应与催化剂对自由基 不同类型糖^ ^的活化能的影响有所差异有关。

本发明的研究结果½i¾, 对于 FG的金属离子催化的过氧化物解聚法, dFG 产物中以 GalNAc为还原 端的聚糖分子数通常可达 80%以上, 而本实施例中, 以 GalNAc为 '1¾端的比例已 95%。 实施例 3直接± 解聚法与金属离子催化 ijA化物解聚法制备的 dFG的重复性 和可控性比较

3.1材料:

同 2.1

3.2方法:

直接 化氢法解聚 F& 五份刺参 FG各 300g溶解于 9L水中, 60°C水浴保 温并持续均匀 半,继而在 2小时内以 0.6L/h速率滴加 15%的 (¾, 过程中用 1 N的 NaOH溶液控制 pH值范围为 7.2 ~ 7.8。 该 ^牛下连续 半^ ^ 6.5小时后, 分别向 液中加入 3.0g EDTA二钠盐并混匀, 冰 加 3 ^、的 95%乙醇 '; 定多糖, 离心得、; J定, 用 0.6L60%乙醇洗涤两遍, 然后溶于 10L水中以截留 量 3000Da的改良纤维素 ¾滤、 6小时,截留产物 ,冷冻干燥,计算产物得率并 检测产物 量及其分布。

Cu 2+ 催化的过氧化氢法解聚 FG:五份刺参 FG各 300g溶解于 9L水中, 45。C水 浴保温并持续均匀 4 半, 然后分别加入 0.6L纯水或 20mmol/L浓度的乙酸铜 ( Cu 2+ ) 溶液, 继而在 2小时内以 0.6L/h速率滴加 15%的 H 2 0 2 , ^^过程中用 1 N的 NaOH 溶液控制 pH值范围为 7.2 ~ 7.8。 该^ (牛下连续 4 半 4小时后, 分别向 液中 加入 3.0g EDTA二钠盐并混匀, 冰 7j Hp, 加 3 ^^P、的 95%乙醇; ¾ί定多糖, 离心 得沉淀, 用 0.6L 60%乙醇洗涤两遍, 然后溶于 10L水中以截留分子量 3000Da的改 良纤维素舰滤 6小时, 截留产物 , 冷冻干燥, 计算产物得率并检测产物^" 量及其分布。

3.3结果

结果 3。 表 3: 直接过氧化氢解聚 FG及 (^ 2+ 催化 化氢解聚 FG的产物

解!^法 产物 Mw (Da) Mn (Da) PDI

1 17,360 10200 1.70

2 19,320 12350 1.56 直接 3 18,690 13,100 1.43

化嬉聚 4 16,780 11,560 1.45

5 16,820 9,980 1.69

RSD(%) 6.47 11.78 8.16

1 10,500 8,040 1.31

2 11,020 8,760 1.26

Cu 2+ 催化

3 10,780 7,900 1.36

的 化

娜聚 4 10,660 7,890 1.35

5 11340 8,030 1.41

RSD(%) 3.03 4.46 4.20

Mw: 重均 量, Mn: 数均^ ^量, PDI: 量多^ L指数(PDI = Mw/Mn)

RSD: 相对标准偏差

表 3的结果显示, 直接 化 ¾^斤得 dFG产物^ "量批间差异较大, 其重 均分子量和数均分子量的 RSD值均大于 5%; 而催化 化氢解聚所得产物^ ^量 批间差异较小, 其重均 量和数均^ "量的 RSD值均小于 5 %。 而且, 直接± L 化氢解聚所得产物 Mw、 Mn、 PDI三项检测值的 RSD均明显大于根据本发明的方法 所得的产物, 表明本发明的催化过氧化氢解聚法有更好的稳 定性和可控性。 实施例 4 ^度金属离子催化¾化物法解聚玉 参粗多糖

4.1材料:

玉 ^参: 市售品种

试剂: 同 2.1

4.2方法:

玉 ^参岩藻糖條胺斜綱唐的制备 (参考文 法制备 ):取干燥玉 参 1000g,粉碎, ^ 浴 器中, 加入 10L 浸泡。加入固体氢氧化钟至浓度 为 1N, 60°C恒温籍 100min。 冷却后, ό N盐酸调 pH值为 8.5, 加入 50g胰 蛋白酶, 50°C下保温 3小时。 后, 离心去 ϋ。 取上清液, 用盐酸调 节 pH值为 2.5, 离心去除酸性蛋白^定。 取上清液, 加 2N NaOH溶液中和, 离心 ^冗淀。 取上清液, 加 95 %乙醇使其浓度达 60%, 4。C 过夜。 离心得沉淀, 加 10倍重量的水 , 离心去除不 ¾4勿。 取上清液, 加醋酸钾» ^溶 4吏其最终浓度 为 2.0mol/L, 加 95 %乙醇至其最终 ^ ^ 为 30% , 静置沉淀。 离心得到的沉淀, 依次用 95 %乙醇、 无水乙醇洗涤, 减压真空干燥, 即得 4:¾参多糖 8.1 g。

Cu 2+ 催化的 化氢法解聚 FG:五份玉 参粗多糖各 5.0g溶解于圓;^尧瓶内 的 190ml水中, 35。C水浴 ί显并 ^均匀観半, 然后分别加入 50mmol/L浓度的乙 酸铜 (Cu 2+ )溶液 10ml, 继而以 lOml/h速率滴加 10 %的 H 2 0 2 ,反应过程中用 1 N的 NaOH溶液控制 pH值范围为 7.2 ~ 7.8。 上述 ^牛下连续^ ^半^ 3小时后, 分别向 液中加入 500mg EDTA二钠盐并混匀, 冰 7j p, 加 3 的 95 %乙醇 ϋ 多糖, 离心得^定, 用 100ml 60%乙醇洗涤两遍, 100ml 7J溶后, 加醋酸钟観 溶使其最终浓 2.0mol/L,静置过夜, 离心收集;^定, 100ml水溶, 然后以截留分 子量 3500Da的透析膜透析 8小时,截留产物冷冻干燥,计算产物得率并 测产物分 子量及分布。

一定离子强度下的 Cu 2+ 催化的 i l 匕氢法解聚 F&五份玉 参粗多糖各 5.0g 溶解于圓^ 瓦内含有 12.21g三水合乙酸钠和 6.02g氯 ! ¾的 190ml水中, 35。C水 浴保温并機均匀餅,然后分别加入 50mmol/L浓度的乙酸铜 ( Cu 2+ )溶液 10ml, 继而以 lOml/h速率滴力口 10 %的 (¾, 过程中用 1N的 NaOH溶液控制 pH值范 围为 7.2 ~ 7.8。上述^ ί牛下连续4¾!半^ ^ 4小时后,分别向 液中加入 500mg EDTA 二钠盐并混匀,冰 τ ^Ρ,加 3 ^Μ?、的 95 %乙醇^ ^定多糖, 离心得 iKJ定, 100ml 60 %乙醇洗涤两遍, 100ml水溶后,加醋酸钾^^ ^溶使其最终浓度为 2.0mol/L,静置 过夜,离心收集^定, 100ml水溶,然后以截留^ 量 3500Da的透析膜透析 8小时, 截留产物冷冻干燥, 计算产物得率并 '浐物^ "量及分布。

4.3 结果

结果 4。

表 4: 玉 ^参粗多糖的 化氢法解聚

解¾ ^法 产物 4^欠 Mn (Da) PDI

1 13,320 9,560 1.39

2 11,090 8270 1.34

Cu 2+ 催化 3 9,790 7,120 1.38

匕氢

解聚 4 12,800 9,430 1.36

5 10,750 8,040 1.34

RSD (%) 12.70 12.01 0.84 1 11,690 8,660 1.35

1.0 M离子 2 11,720 8,450 1.39

强度下的

Cu 2+ 催化 3 12,030 9,030 1.33

化 10,940 8,140 1.34 聚

5 11,830 ¾530 1.38

RSD(%) 3.60 3.79 1.91

Mw: 重均^ "量, Mn: 数均^ ^量, PDI: ^^量多^ t指数 (PDI = Mw/Mn)

RSD: 相对标准偏差

表 4的结果显示, 对于粗多糖而言, 由于其杂质含量相对较高, 此时采用金属 离子催化的 化 聚, 其所得产物仍然可肯 在较大的批间差异, 其主要表现 在平均分子量存在明显差异(RSD>10% ), 而分散系 差异。

向反应介质中添加一定强度的无才 或有机离子, 可显著改善解聚反应的重复 性, 尽管添加这些离子可能^ J≥速率 ^一定程度的 氐。 ^或有机离子改 善反应重复性的机制尚未完全清楚, 认为可能与维持多糖稳定的构象有关。

本发明的相关研究表明, 不同种属海参来源的非纯净 FG的±| 匕解聚反应中, 对于所 ii LW或有机离子, 适宜的阳离子强度约为 O.lmol/L至 1.0mol/L。 实施例 5低 藻糖^ ^唐胺聚糖 (dFG )的^ k活性

5.1材料

系列玉 ^参 dFG: Mw分别为 25,380、 18,050、 14,350、 11,450、 8,800。按实 施例 4.中 Cu 2+ 催化的解聚法制备(解聚时间不同);

试剂: 兔贫血小^ 浆, 广州蕊特生物科技有限公司;

活化部分凝血活酶时间 (ΑΡΤΓ )测定试剂盒(鞣花酸): 上海太阳生物技术有 限公司

仪器: BICO双信 it r¾仪, Minivolt公司 (意大利)。

5.2方法

准确雜 ^ 羊品 13.0mg, 溶解定溶至 100ml, 然后稀針倍。 按试剂盒说明书 的方法测各样品的 ΑΡΤΓ时间, 扣除空白血浆的凝血时间, 即是样品延长凝血的时 间 ΔΑΡΤΤ ( Sec )。

5.3结果

实 3^果如表 5所示。 表 5: 玉足海参来源的不同分子量的 dFG对家兔血浆 ΑΡΊΤ时间的影响

dFG 量

25 80 18,050 14^50 11,450 8,800 (Mw )

AAPTT(Sec) 95.1 76.0 64.2 40.9 15.3 表 5中的结^^示, 玉 参来源的 dFG可以 延长 浆 ΑΡΤΓ时间, 表 明其能够抑制内源性¾1。 实施例 6低> ^藻糖化糖胺聚糖 (dFG )的冻干制品

6.1材料

刺参 dFG: Mw 14,350。 按实施例 3中 Cu 2+ 催化的解聚法制备。

20mmol/LpH7.0磷酸緩沖液(PBS )

6.2处方

6.3制备工艺

称舉处方量的刺参 dFG 20mmol/L pH 7.0 PBS至全量, 解 完全。 加入 0.6%的药用活性炭, 半 20min; 布氏漏斗及 3.0μπι微孔滤舰炭 虑。 测中间体^ f:。合格后用 0.22μιη的微 lUi膜±虑; 灌装于管制西林瓶中,每 瓶 0.5ml, 灌装过程监测装量, 半压塞, 置冷冻干腐 g内, ^^的冻干曲线进行冻 干, 压塞, 出箱, 轧盖, 目 4佥合格, 得成品。

冻干过程: 将样品进箱, 降隔板温至 > 0。C, 保持 3h; 冷阱降至 -50。C, 开始抽 真空至 300nbar。 开始升华: lh匀速升温至 -30。C, ^ 2h; 2h匀速升温至 -20。C,

8h, 真空^ 200 ~300 bar; 再进行干燥: 2h升温至 -5。C, ^ 2h, 真空

150 ~ 200Mbar; 0.5h升温至 10。C, 2h,真空^ 80 ~ lOOnbar; 0.5h升温至 40。C,

4h, 真空抽至最低。