專利名稱：通過烴基磺內(nèi)酯化合物化學(xué)修飾的聚氨基糖的制作方法
相關(guān)申請的交互參考本申請是名稱為“烷基磺化的聚氨基糖”且于2004年6月18日提交的美國專利申請序號10/871,890的部分繼續(xù)(CIP)申請，通過參考將其全部內(nèi)容并入本申請。
背景技術(shù)：
1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖(polyaminosaccharides)，制造這類分子的方法，以及它們的用途，特別是在傷口愈合中的用途。本發(fā)明的特定方面涉及通過烴基磺內(nèi)酯化合物化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖(chitosans)。
2.有關(guān)技術(shù)描述在從醫(yī)學(xué)與農(nóng)業(yè)到水處理與清潔產(chǎn)品的許多領(lǐng)域中，聚氨基糖是相當(dāng)令人感興趣的。然而，這類分子的用途因為將它們?nèi)芙庠谒械睦щy而在某種程度上受到限制。因此，各種不同的方法已被使用來增加聚氨基糖在水中的溶解度。
先前的方法通常涉及將有機或無機酸加入到聚氨基糖中以使得它們?nèi)芙庥谒?。然而，所形成的溶液具有非常酸性的pH值，因而降低它在許多生物應(yīng)用上的有用性。提高溶液的pH值傾向于導(dǎo)致聚氨基糖的沉淀。
其它的方法涉及將磺酸基團加成到聚氨基糖的分子中。然而，這些方法常常造成原料的嚴重分解。此外，這類方法傾向于生產(chǎn)一群在重要性質(zhì)(諸如聚合物長度以及取代的程度)上具有高可變性的修飾的聚氨基糖。雖然這類經(jīng)修飾的聚氨基糖可展現(xiàn)增加的水溶性，但它們在得利于聚氨基糖性質(zhì)的正確知識的應(yīng)用方面的用途不是被嚴重地削減就是需要額外的加工處理。
脫乙酰殼多糖，可以用下列的化學(xué)結(jié)構(gòu)來表示，是一種在許多應(yīng)用中特別令人感興趣的聚氨基糖。類似于許多的聚氨基糖，可輕易地從天然存在的物質(zhì)中收獲脫乙酰殼多糖。脫乙酰殼多糖的主要來源是龍蝦與螯蝦或蝦的廢棄外殼，雖然它也可得自于蟹與其它甲殼動物的外殼以及昆蟲的外殼與真菌。脫乙酰殼多糖通常是無毒的，而且與各種不同的活生物體(包括人類)的組織與皮膚是兼容的。然而，類似于許多其它的聚氨基糖，脫乙酰殼多糖在水中只顯現(xiàn)出有限的溶解度。
脫乙酰殼多糖傳統(tǒng)地，可通過添加酸增加脫乙酰殼多糖的水溶性。此外，脫乙酰殼多糖也曾被磺化，它導(dǎo)致具有相似于肝素(一種強力的抗凝血劑)化學(xué)結(jié)構(gòu)的化學(xué)結(jié)構(gòu)的分子。
一種用來磺化脫乙酰殼多糖的先前方法涉及在具有低極性的有機溶劑(諸如嘧啶)中使用作為磺化劑的氯磺酸。有機堿隨后被加入，作為磺化反應(yīng)的酸受體。然而，氯磺酸不容易使用，并且它不僅在聚氨基糖的氨基處磺化，也會在其它的位點(諸如羥基)處磺化。此外，需要供應(yīng)酸受體，將該反應(yīng)復(fù)雜化。整體而言，該反應(yīng)不容易進行，而且常常導(dǎo)致低產(chǎn)率的不良特征以及不可預(yù)測的產(chǎn)物。
用來磺化脫乙酰殼多糖的其它已知方法使用烷基磺內(nèi)酯(諸如1，3-丙烷磺內(nèi)酯)，它們比氯磺酸相當(dāng)更容易使用。在此方面，可以參考，例如，Kazuo Kondo et al.，Journal of Chemical Engineering of Japan(1997)，Vol.30，No.5，pp.846-851，以及一份2001年的碩士論文，名稱為“對磺化的聚氨基甲酸乙酯與脫乙酰殼多糖的半互穿型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體的研究(Study on the semi-IPN of sulfonated polyurethane andchitosan)”，它是由國立臺灣大學(xué)化學(xué)工程學(xué)研究所的林永信所著述。然而，這些方法涉及將烷基磺內(nèi)酯添加到乙酸水溶液中的脫乙酰殼多糖。水分子容易地與位于該水溶液中的烷基磺內(nèi)酯反應(yīng)并且水解它們，因而導(dǎo)致這類物質(zhì)的實質(zhì)損失。再者，烷基磺內(nèi)酯的水解導(dǎo)致高度酸性的烷基磺酸的形成，然后它造成脫乙酰殼多糖的分解。結(jié)果，這些方法需要使用大量的烷基磺內(nèi)酯與脫乙酰殼多糖，但得到非常差的產(chǎn)率。因此，這些方法對于產(chǎn)業(yè)上的利用而言是不經(jīng)濟的。此外，因為分解的緣故，即使當(dāng)使用均勻的原料時，所形成的烷基磺化的脫乙酰殼多糖的長度變化非常大。氨基通過所用的烷基磺內(nèi)酯的磺化程度也變化非常大，而且無法從開始就被可信賴地預(yù)測。此外，當(dāng)脫乙酰殼多糖根據(jù)上述方法被磺化時，介于它的氨基和烷基磺內(nèi)酯之間的絕大部分的鍵合事實上是離子鍵合，該鍵合可通過化學(xué)環(huán)境的改變而被容易地瓦解。雖然共價鍵合(它是更加穩(wěn)定的)有可能發(fā)生，但它是罕見的，并且不表示介于脫乙酰殼多糖的氨基和烷基磺內(nèi)酯之間的顯著部分的鍵合。最后，申請人不知道有關(guān)通過這些方法生產(chǎn)的烷基磺化的脫乙酰殼多糖的預(yù)期成為的性質(zhì)與作用的任何報導(dǎo)。
DE 3432227 A1公開了具有下列化學(xué)式(I)的堿性殼多糖(alkalichitin)與脫乙酰殼多糖H-[C6H11-o-pNO4(R1)o(R2)p]n-OH(I)其中R1表示-CH2-CH2-CH2-SO3M(M＝H、Na或K)；R2表示-(C＝O)-CH3；n是一個由50至10000的整數(shù)；o是一個由0.05至4.0的數(shù)值；以及
p是一個由0.01至1.0的數(shù)值。
DE 3432227 A1公開了可在攪拌(旋渦)下，于10℃至80℃的溫度下以及于有機溶劑[諸如異丙醇(IPA)或丙酮]的存在下，使用1，3-丙烷磺內(nèi)酯來磺化堿性殼多糖或脫乙酰殼多糖，歷時6至60小時的期間而獲得上述衍生物。然而，其中所提供的3個合成實施例是分別在25℃或45℃的溫度下被進行的，歷時24小時或48小時的期間。此外，在DE 3432227 A1的3個合成實施例中，IPA是唯一被用于磺化反應(yīng)的溶劑，并且丙酮事實上被使用作為產(chǎn)物純化處理步驟中的沉淀劑。
依據(jù)DE 3432227 A1的揭露內(nèi)容，申請人可以得到由非均相的堿性殼多糖/脫乙酰殼多糖分子組成的組合物，這類分子具有各種不同的取代模式(亦即1，3-丙烷磺內(nèi)酯可被連接至堿性殼多糖/脫乙酰殼多糖分子的各個糖單體的-NH2基團與-CH2OH基團中的一個或兩個，而乙?；鶊F可能仍然留存在某些糖單體內(nèi))。
然而，至少就安全性的原因而言，非均相分子的組合物用于醫(yī)藥產(chǎn)品、化妝產(chǎn)品以及類似物的制造是不理想的。此外，在DE 3432227 A1的3個合成實施例中所得到的產(chǎn)物的生物性質(zhì)(若有的話)，沒有被真正地測試。
DE 3432227 A1完全未提到除異丙醇以外的有機溶劑的用途，以及除1，3-丙烷磺內(nèi)酯以外的磺化試劑的用途。DE 3432227 A1選擇異丙醇作為用于磺化反應(yīng)的唯一溶劑的可能原因可能是，1，3-丙烷磺內(nèi)酯是有高度反應(yīng)性的，而且它一旦接觸到水就會立即地被水解成為烷基磺酸。由于商業(yè)上可得到的異丙醇具有非常低的水含量(＜1％＝，1，3-丙烷磺內(nèi)酯通過水的水解可以被避免。此假設(shè)亦可部分地解釋何以DE 3432227A1選擇這樣低反應(yīng)溫度(25℃與45℃)的至少部分理論基礎(chǔ)。
但是，申請人從實驗中發(fā)現(xiàn)，當(dāng)脫乙酰殼多糖在25℃下并于異丙醇的存在下被1，3-丙烷磺內(nèi)酯化學(xué)修飾歷時24小時，所回收的產(chǎn)物在重量上沒有顯著的增加，此顯示沒有或是極少的1，3-丙烷磺內(nèi)酯連接至脫乙酰殼多糖的糖單體上。當(dāng)磺化反應(yīng)是在45℃下被進行歷時48小時，雖然所回收的產(chǎn)物在重量上有增加，但當(dāng)它以氨水溶液處理時會形成凝膠狀的產(chǎn)物，就如同在后文所描述的比較實施例(參見后文，在此例中，使用2％醋酸水溶液作為溶劑)中所得到的烷基磺化的脫乙酰殼多糖一樣。因此，非?？赡艿?，在依據(jù)DE 3432227 A1的磺丙基衍生物所具有的分子結(jié)構(gòu)中，衍生自1，3-丙烷磺內(nèi)酯的磺丙基主要是經(jīng)由離子鍵合而非共價鍵合而被連接至游離氨基。
因此，本技術(shù)領(lǐng)域中仍存在這樣的需求發(fā)展新方法以提供磺化聚氨基糖(尤其是脫乙酰殼多糖)，以及探索由此所得到的產(chǎn)物在各種不同應(yīng)用中的潛力，例如，用來制造選自由下列所組成的組的產(chǎn)品個人護理產(chǎn)品、食物產(chǎn)品、清潔產(chǎn)品、農(nóng)業(yè)產(chǎn)品、化妝產(chǎn)品、醫(yī)藥產(chǎn)品、醫(yī)療裝置、織物產(chǎn)品、水處理用產(chǎn)品以及生化產(chǎn)品。
發(fā)明概述因此，根據(jù)第一個方面，本發(fā)明提供一種經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖，它是通過如下方法被生產(chǎn)的在適當(dāng)?shù)臏囟认?，在有機溶劑的存在下，用烴基磺內(nèi)酯化合物使具有氨基官能基團的未修飾的聚氨基糖磺化，使得在所述經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖的分子結(jié)構(gòu)中，預(yù)定比例的這類氨基官能基團經(jīng)由共價鍵被所述烴基磺內(nèi)酯化合物磺化。
在第二個方面，本發(fā)明提供一種用以生產(chǎn)經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖的方法，該方法包括通過將有機溶劑與具有氨基官能基團的未修飾的聚氨基糖混合以形成混合物；通過在適當(dāng)?shù)臏囟认聦N基磺內(nèi)酯化合物添加到所述混合物中，使所述未修飾的聚氨基糖磺化，使得在所述經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖的分子結(jié)構(gòu)中，預(yù)定比例的這類氨基官能基團經(jīng)由共價鍵被所述烴基磺內(nèi)酯化合物磺化；以及回收由此所形成的經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖。
在第三個方面，本發(fā)明提供一種包含經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖的組合物，該脫乙酰殼多糖是通過如下方法被生產(chǎn)的在適當(dāng)?shù)臏囟认拢谟袡C溶劑的存在下，用烴基磺內(nèi)酯化合物使具有氨基官能基團的未修飾的脫乙酰殼多糖磺化，使得在所述經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖的分子結(jié)構(gòu)中，預(yù)定比例的這類氨基官能基團經(jīng)由共價鍵被所述烴基磺內(nèi)酯化合物磺化。
依據(jù)本發(fā)明的經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖已被發(fā)現(xiàn)具有下列性質(zhì)中的至少一種促進傷口愈合，抑制微生物的生長，對哺乳動物沒有毒性作用，對哺乳動物沒有皮膚刺激作用，對哺乳動物沒有炎性作用，吸收紫外光，維持皮膚水合作用，對人類皮膚具有組織兼容性，以及控制揮發(fā)性分子的釋放。因此，被預(yù)期到的是，依據(jù)本發(fā)明的經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖適用于各種不同的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用，包括用于制造選自由下列所組成的組的產(chǎn)品個人護理產(chǎn)品、食物產(chǎn)品、清潔產(chǎn)品、農(nóng)業(yè)產(chǎn)品、化妝產(chǎn)品、醫(yī)藥產(chǎn)品、醫(yī)療裝置、織物產(chǎn)品、水處理用產(chǎn)品以及生化產(chǎn)品。
附圖簡要說明本發(fā)明的上述和其它特征和優(yōu)點在下面參照附圖的優(yōu)選實施方案的詳細描述中，將變得顯而易見，附圖中的

圖1示意地顯示依據(jù)本發(fā)明的經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖的合成；圖2是顯示不同量的依據(jù)本發(fā)明實施方案的烷基磺化脫乙酰殼多糖粉末對大鼠體重的作用(就各組而言，n＝6)的圖；圖3是顯示依據(jù)本發(fā)明實施方案的烷基磺化脫乙酰殼多糖粉末對大鼠皮膚的刺激作用的圖，其中實驗組給出了兩種不同量的烷基磺化脫乙酰殼多糖粉末(每2.5×2.5cm2面積0.25g與0.5g)，以及在對照組中給出了沒有脫乙酰殼多糖(就各組而言，n＝6)；圖4是顯示依據(jù)本發(fā)明實施方案的烷基磺化的脫乙酰殼多糖的炎性作用的圖，如通過人類成纖維細胞ATCC 60038的前列腺素-E2(PGE2)的生產(chǎn)來測量的，其中PGE2的濃度是在成纖維細胞以所述烷基磺化的脫乙酰殼多糖處理24小時之后被測量的，以及數(shù)據(jù)是以平均值±標準偏差來表示(就各組而言，n＝6)；圖5顯示在手術(shù)后第21天觀察到的4種不同敷料對被外科手術(shù)弄傷的大鼠的傷口愈合作用，其中a組藻酸鹽(KALTOSTAT)；b組未修飾的脫乙酰殼多糖海綿；c組未修飾的脫乙酰殼多糖纖維；以及d組依據(jù)本發(fā)明實施方案的烷基磺化脫乙酰殼多糖，它具有80％的磺化程度；圖6顯示生長在Millipore AP250 1000過濾器(陰性對照敷料)上的小鼠成纖維細胞L929的細胞形態(tài)，其中a組1000X放大倍率；b組100X放大倍率；c組400X放大倍率；以及d組；40X放大倍率；圖7顯示生長在實驗敷料，亦即KALTOSTAT，周圍處的小鼠成纖維細胞L929的細胞形態(tài)，其中左方100X放大倍率；以及右方1000X放大倍率；圖8顯示生長于實驗敷料，亦即未修飾的脫乙酰殼多糖海綿，周圍處的小鼠成纖維細胞L929的細胞形態(tài)，其中左方100X放大倍率；以及右方1000X放大倍率；圖9顯示生長于實驗敷料，亦即脫乙酰殼多糖纖維，周圍處的小鼠成纖維細胞L929的細胞形態(tài)，其中左方100X放大倍率；以及右方1000X放大倍率；圖10顯示生長于實驗敷料，亦即依據(jù)本發(fā)明實施方案的烷基磺化的脫乙酰殼多糖(它具有80％的磺化程度)，周圍處的小鼠成纖維細胞L929的細胞形態(tài)，其中左方100X放大倍率；以及右方1000X放大倍率；圖11顯示實驗敷料，亦即KALTOSTAT，對小鼠成纖維細胞L929的細胞毒性[通過組織學(xué)分析(2％結(jié)晶紫染色法)來檢測]，其中左方對照組；以及右方實驗組；圖12顯示實驗敷料，亦即未修飾的脫乙酰殼多糖海綿，對小鼠成纖維細胞L929的細胞毒性[通過組織學(xué)分析(2％結(jié)晶紫染色法)來檢測]，其中左方對照組；以及右方實驗組；圖13顯示實驗敷料，亦即脫乙酰殼多糖纖維，對小鼠成纖維細胞L929的細胞毒性[通過組織學(xué)分析(2％結(jié)晶紫染色法)來檢測]，其中左方對照組；以及右方實驗組；
圖14顯示實驗敷料，亦即依據(jù)本發(fā)明實施方案的烷基磺化脫乙酰殼多糖(它具有80％的磺化程度)，對小鼠成纖維細胞L929的細胞毒性[通過組織學(xué)分析(2％結(jié)晶紫染色法)來檢測]，其中左方對照組；以及右方實驗組；圖15顯示，與透明質(zhì)酸與膠原蛋白相比較，依據(jù)本發(fā)明實施方案的烷基磺化脫乙酰殼多糖的皮膚水合作用維持作用；圖16顯示以三種不同的測量試的，依據(jù)本發(fā)明實施方案的高分子量烷基磺化脫乙酰殼多糖的紫外光吸收能力；圖17顯示以三種不同的測量試的，依據(jù)本發(fā)明施方案的低分子量烷基磺化脫乙酰殼多糖的紫外光吸收能力；以及圖18顯示依據(jù)本發(fā)明實施方案的烷基磺化脫乙酰殼多糖在阻滯受測試香料的香味釋放中的作用。
發(fā)明詳述本發(fā)明涉及一種經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖和生產(chǎn)它們的方法以及它們的產(chǎn)業(yè)應(yīng)用。在選擇的實施方案中，本發(fā)明涉及經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖。
在本發(fā)明中，申請人發(fā)現(xiàn)，在適當(dāng)?shù)臏囟认?，在有機溶劑的存在下，具有氨基官能基團的未修飾的聚氨基糖可以通過烴基磺內(nèi)酯化合物而被磺化，形成經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖，在經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖的分子結(jié)構(gòu)中，預(yù)定比例的這類氨基官能基團經(jīng)由共價鍵被所述烴基磺內(nèi)酯化合物磺化。
因此，本發(fā)明提供了一種經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖，它是通過如下方法被生產(chǎn)的在適當(dāng)?shù)臏囟认?，在有機溶劑的存在下，用烴基磺內(nèi)酯化合物使具有氨基官能基團的未修飾的聚氨基糖磺化，使得在所述經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖的分子結(jié)構(gòu)中，預(yù)定比例的這類氨基官能基團經(jīng)由共價鍵被所述烴基磺內(nèi)酯化合物磺化。
本發(fā)明亦提供一種用于生產(chǎn)經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖的方法，該方法包括
通過將有機溶劑與具有氨基官能基團的未修飾的聚氨基糖混合以形成一混合物；通過在適當(dāng)?shù)臏囟认聦N基磺內(nèi)酯化合物添加到所述混合物中，使所述未修飾的聚氨基糖磺化，使得在所述經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖的分子結(jié)構(gòu)中，預(yù)定比例的這類氨基官能基團經(jīng)由共價鍵被所述烴基磺內(nèi)酯化合物磺化；以及回收由此所形成的經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖。
在磺化反應(yīng)之后，由此所形成的經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖可能變成較少地溶于或是不溶于該反應(yīng)混合物中，因此可以被容易地回收。
依據(jù)本發(fā)明的經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖可以具有實質(zhì)地相同于未修飾的聚氨基糖的長度，因為未修飾的聚氨基糖由于烴基磺內(nèi)酯化合物的水解而沒有分解。此外，它們幾乎僅在氨基官能基團處被磺化，并且磺化的程度可實質(zhì)地對應(yīng)于在反應(yīng)開始時所預(yù)測的磺化的程度。
如本文中使用的術(shù)語“未修飾的聚氨基糖”是指一種在它的分子結(jié)構(gòu)中含有氨基官能基團的糖聚合物。適用于本發(fā)明的“未修飾的聚氨基糖”可以包括，但不限于得自于天然來源的糖類聚合物或化學(xué)地合成的分子，例如脫乙酰殼多糖、糖胺聚糖(GAG)以及類似物。
未修飾的聚氨基糖可以被預(yù)處理以影響磺化反應(yīng)的結(jié)果。例如，它可以被去乙酰化以容許接近氨基官能基團。它也可以具有保護基以限制磺化的程度，雖然這在許多實施方案中不是必需的。反應(yīng)性基團可被提供以促進與烴基磺內(nèi)酯化合物的其它所希望的反應(yīng)。
未修飾的聚氨基糖可以具有任意尺寸，但在特定的實施方案中，它可具有介于300和1,500,000之間的分子量。更特別地，未修飾的聚氨基糖可被分類成不同分子量的4組(1)具有低于10,000分子量的非常低分子量分子；(2)具有介于10,000和35,000之間分子量的低分子量分子；(3)具有介于35,000和140,000之間分子量的高分子量分子；以及(4)具有介于140,000和1,500,000之間分子量的非常高分子量分子。
在本發(fā)明的選擇實施方案中，未修飾的聚氨基糖可包含脫乙酰殼多糖。脫乙酰殼多糖可選自由下列所組成的組α-脫乙酰殼多糖、β-脫乙酰殼多糖、直鏈脫乙酰殼多糖、分支脫乙酰殼多糖，以及它們的組合。此外，脫乙酰殼多糖可以得自于由天然來源(諸如甲殼動物的外殼、昆蟲的外骨骼和真菌的細胞壁)純化的殼多糖的去乙?；?，而且它可具有在50％至100％的范圍內(nèi)的去乙酰化程度。在氨基處的磺化由于有磺化基團的形成而使得該脫乙酰殼多糖變得更具親水性，而且可以使該分子穩(wěn)定。
申請人出乎意外地發(fā)現(xiàn)，由于依據(jù)本發(fā)明的磺化反應(yīng)是在適當(dāng)?shù)臏囟认拢谶x擇的有機溶劑的存在下被進行的，它會大大地有利于烴基磺內(nèi)酯化合物連接至脫乙酰殼多糖的各個糖單體上的-NH2基團而非-CH2OH基團。此外，在某些特定的實施方案中，該磺化反應(yīng)是在有機溶劑的回流溫度(通常是高于45℃)下被進行的。結(jié)果，烴基磺內(nèi)酯化合物(特別是1，3-丙烷磺內(nèi)酯)不會因為商業(yè)上可得到的有機溶劑中所含有的少量水的存在而發(fā)生水解。
依據(jù)本發(fā)明，有機溶劑可以是一種高度極性的溶劑。例如，有機溶劑選自由下列所組成的組醇、醚、醚醇以及它們的組合。在某些實施方案中，有機溶劑選自由下列所組成的組甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、甲氧基丙醇以及它們的組合。在特定的實施方案中，溶劑可具有低于10％的水。
當(dāng)使用甲醇作為有機溶劑時，它可因為自己的極性而提供額外的優(yōu)點。特別地，當(dāng)被與甲醇混合時，具有低至非常高分子量的脫乙酰殼多糖會變得溶脹，因而增加烴基磺內(nèi)酯化合物的滲透以與未修飾的聚氨基糖的糖單體接觸。此外，脫乙酰殼多糖通過烴基磺內(nèi)酯化合物的磺化會絕大多數(shù)地發(fā)生在脫乙酰殼多糖的糖單體的-NH2基團而非-CH2OH基團上(磺化反應(yīng)性-NH2＞＞-CH2OH)。因此，當(dāng)使用甲醇作為有機溶劑時，用于具有低至非常高分子量的脫乙酰殼多糖的磺化反應(yīng)可在大約25℃至大約67℃間的溫度下被進行。
當(dāng)使用具有非常低分子量未修飾的脫乙酰殼多糖時，優(yōu)選的有機溶劑是不會使未修飾的聚氨基糖可溶的溶劑，例如，1-甲氧基-2-丙醇。
在本發(fā)明某些特定的實施方案中，磺化反應(yīng)是在所用的有機溶劑的回流溫度下被進行的。該回流溫度可對應(yīng)于混合物的沸點溫度。例如，回流溫度可為介于50℃至150℃之間，以及更優(yōu)選地是介于60℃至140℃之間。在優(yōu)選的實施方案中，使用甲醇作為有機溶劑，并且回流溫度可被設(shè)定在大約65-67℃。在另一優(yōu)選的實施方案中，使用正丁醇作為有機溶劑，并且回流溫度可被設(shè)定在大約117-120℃。在又另一個優(yōu)選的實施方案中，使用異丙醇作為有機溶劑，并且回流溫度可被設(shè)定在大約82-85℃。在又另一個優(yōu)選的實施方案中，使用1-甲氧基-2-丙醇作為有機溶劑，并且回流溫度可被設(shè)定在大約110-115℃。
將烴基磺內(nèi)酯化合物添加到未修飾的聚氨基糖與有機溶劑的混合物中，逐步地或是全部一次地。烴基磺內(nèi)酯化合物通常絕大部分地是與未修飾的聚氨基糖的氨基官能基團反應(yīng)，而很少或是不與羥基基團反應(yīng)。再者，烴基磺內(nèi)酯化合物通常主要是經(jīng)由共價鍵被磺化至未修飾的聚氨基糖的氨基官能基團，共價鍵對化學(xué)環(huán)境中的變化要比離子鍵更耐受得多。離子鍵是許多如上所述的先前方法中最常被形成的鍵合形式。本發(fā)明可以造成至少50％、至少60％、至少70％、至少80％、至少90％、至少95％或至少98％的磺內(nèi)酯-氨基基團鍵是共價鍵。
依據(jù)本發(fā)明，烴基磺內(nèi)酯化合物選自烷基磺內(nèi)酯以及烯基磺內(nèi)酯。在某些實施方案中，烴基磺內(nèi)酯化合物具有化學(xué)式 其中R1選自-(CH2)x-(其中x是2至4的整數(shù))以及-CH＝CH-；以及R2選自H以及C1-C3烷基基團。
在更多特定的實施方案中，烴基磺內(nèi)酯化合物選自1，3-丙烷磺內(nèi)酯、1，3-丙烯磺內(nèi)酯、1，4-丁烷磺內(nèi)酯、2，4-丁烷磺內(nèi)酯，以及它們的組合。
當(dāng)所用的烴基磺內(nèi)酯化合物是1，4-丁烷磺內(nèi)酯時，優(yōu)選地，未修飾的聚氨基糖的磺化是在異丙醇以外的有機溶劑的存在下以及在110℃至150℃范圍內(nèi)的回流溫度下被進行的。
更優(yōu)選地，當(dāng)使用1，4-丁烷磺內(nèi)酯使脫乙酰殼多糖磺化時，該磺化反應(yīng)是在正丁醇或1-甲氧基-2-丙醇的存在下，在110℃至130℃范圍內(nèi)的回流溫度下被進行的。在6-8小時的反應(yīng)時間之后，可獲得產(chǎn)率為55％-92％的烷基磺化脫乙酰殼多糖。
可以基于將要被生產(chǎn)的經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖的所期望的性質(zhì)與用途來選擇烴基磺內(nèi)酯化合物和兩種以上烴基磺內(nèi)酯化合物的任何組合。例如，可以基于在聚氨基糖上進行進一步的化學(xué)的需要來選擇烴基磺內(nèi)酯化合物，這可以通過特定的烷基基團的存在而被促進或被大烷基基團的位阻效應(yīng)所影響。
可以選擇在反應(yīng)中使用的未修飾的聚氨基糖與烴基磺內(nèi)酯化合物的相對量，以產(chǎn)生對由此所形成的經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖所期望的磺化程度。
依據(jù)本發(fā)明，磺化的程度可被所加入的烴基磺內(nèi)酯化合物的量以及性質(zhì)所影響，而且在許多實施方案中，實質(zhì)上所有被加入的烴基磺內(nèi)酯化合物與未修飾的聚氨基糖反應(yīng)。未修飾的聚氨基糖的長度也會影響磺化的程度，因為就給定的磺化程度而言，相比較于較短的分子，較長的分子會需要較大數(shù)量的烴基磺內(nèi)酯化合物。未修飾的聚氨基糖的長度可以根據(jù)本技術(shù)領(lǐng)域中已知的各種不同的測量方法(諸如分子量)而被容易地測定。反應(yīng)溫度、烴基磺內(nèi)酯化合物的逐步加入相對于立即加入，以及反應(yīng)時間可能會另外地影響到所得到的經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖的磺化程度。因此，依據(jù)本發(fā)明所獲得的磺化程度在許多的實施方案中是傾向于一致的，而且可經(jīng)由使用各種不同的未修飾的聚氨基糖與烴基磺內(nèi)酯化合物的常規(guī)實驗來作預(yù)測。
依據(jù)本發(fā)明，烴基磺內(nèi)酯化合物相對于未修飾的聚氨基糖的氨基官能基團的摩爾數(shù)的用量被控制，使得被回收的經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖具有在5％到至少90％的范圍內(nèi)，優(yōu)選在10％到80％的范圍內(nèi)的預(yù)定的磺化程度。在選擇的實施方案中，經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖的磺化程度是介于5％和60％之間，或介于30％和40％之間。在其它選擇的實施方案中，經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖的磺化程度是至少50％、至少60％、至少70％、至少80％、至少90％或者至少95％。
在選擇的實施方案中，以在未修飾的聚氨基糖的氨基官能基團的摩爾數(shù)的1/4至4倍范圍內(nèi)的量使用烴基磺內(nèi)酯化合物。在更特定的實施方案中，以在未修飾的聚氨基糖的氨基官能基團的摩爾數(shù)的1/2至2倍范圍內(nèi)的量使用烴基磺內(nèi)酯化合物。
在磺化反應(yīng)之后，可通過傳統(tǒng)的純化方法學(xué)，諸如過濾、清洗、干燥、沉淀和/或結(jié)晶，回收由此所形成的經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖。例如，可以從反應(yīng)混合物中通過過濾將它去除然后溶于水或另一種溶劑中，接著沉淀或結(jié)晶。在本發(fā)明的許多實施方案中，以相當(dāng)高的產(chǎn)率，例如至少50％、至少80％、至少90％、至少95％或甚至至少99％回收由此所形成的經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖。
依據(jù)本發(fā)明的經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖可具有通常會被相關(guān)應(yīng)用領(lǐng)域所接受的大小。在特定的實施方案中，經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖的大小通常是對應(yīng)于未修飾的聚氨基糖的大小，因為磺化反應(yīng)不會造成未修飾的聚氨基糖的實質(zhì)分解。
此外，由于依據(jù)本發(fā)明未修飾的聚氨基糖(特別是脫乙酰殼多糖)的磺化可以被預(yù)測定，由它所衍生出的經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖可具有一定部分的沒有被烴基磺內(nèi)酯化合物磺化的氨基官能基團?？墒惯@類未反應(yīng)的氨基官能基團進行其它處理，該處理使化學(xué)修飾的聚氨基糖適宜用于制造醫(yī)藥產(chǎn)品以及類似物。
通過使它進行使用金屬氫氧化物水溶液的堿處理，可將本發(fā)明的經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖轉(zhuǎn)化為金屬鹽形式。在一些特定的實施方案中，該金屬氫氧化物水溶液是選自下列的金屬氫氧化物的水溶液NaOH、KOH、NH4OH、Mg(OH)2、Ca(OH)2，以及它們的組合。
本發(fā)明的經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖是無毒的并且是生物可兼容的。它們可被形成各種不同的形式，例如薄膜、非紡織結(jié)構(gòu)、水溶液、粉末等等。它們可以被用于各種不同的目的，例如那些在本件申請內(nèi)的任一個地方所描述的，并且可以以適宜于給定應(yīng)用的方式而被提供與使用。
特別地，本發(fā)明的某些經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖可被用于醫(yī)療裝置、個人護理產(chǎn)品、化妝產(chǎn)品、口護理產(chǎn)品、臭味控制產(chǎn)品、農(nóng)業(yè)產(chǎn)品、水處理用產(chǎn)品、清潔產(chǎn)品、生化產(chǎn)品、隱形眼鏡清潔溶液、織物產(chǎn)品、醫(yī)藥產(chǎn)品等等。為了有利于這些應(yīng)用，它們可被溶解于水中或水性溶劑中以形成具不同黏性的溶液。它們也可以被用來形成薄膜或三維的結(jié)構(gòu)。雖然本發(fā)明的經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖可以呈各種不同的形式供長期保存，它優(yōu)選地呈被粉末化或被冷凍干燥的形式被保存，以致避免分解以及其它與保存有關(guān)的問題。
雖然在本發(fā)明中可以使用任一種適宜的聚氨基糖，但許多特定的實施方案涉及脫乙酰殼多糖的用途。更特別地，如圖1中所示意地顯示的，可以將脫乙酰殼多糖與烴基磺內(nèi)酯化合物反應(yīng)。根據(jù)此反應(yīng)流程，如果使用100g的具有分子量大約為161的脫乙酰殼多糖，可以使用表1中所示的1，3-丙烷磺內(nèi)酯的量，以獲得所顯示的磺化程度。表1顯示脫乙酰殼多糖通過1，3-丙烷磺內(nèi)酯的磺化程度與1，3丙烷磺內(nèi)酯的用量大約呈線性關(guān)系。
表1. 1，3-丙烷磺內(nèi)酯的用量與甲醇溶劑中的脫乙酰殼多糖(M.W.161)磺化程度的相關(guān)性
*以在磺化之后被1，3-丙烷磺內(nèi)酯所占據(jù)的可用的氨基官能基團的百分比來表示。
根據(jù)所得到的結(jié)果，清楚可知可以根據(jù)需要容易地控制經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖的磺化程度。
本發(fā)明的經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖可能在結(jié)構(gòu)上相似于肝素。它已被發(fā)現(xiàn)具有下列性質(zhì)的至少一種促進傷口愈合、抑制微生物的生長、對哺乳動物沒有毒性作用、對哺乳動物沒有皮膚刺激作用，對于哺乳動物沒有炎性作用，吸收紫外光、維持皮膚水合作用，對人類皮膚具有組織兼容性，以及控制揮發(fā)性分子的釋放。
當(dāng)被添加到水中并加熱與攪拌時，它能被完全地溶解而形成透明的、淡黃色具有弱酸性(pH5至6)的水溶液?？梢酝ㄟ^經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖的添加量調(diào)整溶液的黏性。
經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖也可以被形成透明的彈性薄膜。在某些例示性的實施方案中，該彈性薄膜可以通過將本發(fā)明的經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖溶于溶劑(諸如水)中，繼而去除該溶劑(可以通過，例如于烘箱中加熱該溶液，而被完成)，而被生產(chǎn)。在一特定的實施方案中，該溶液被置放于烘箱中歷時一天。此薄膜的厚度可以通過，例如控制該溶液的濃度，而被變化。
可以以各種不同的方式使用各種不同形式的經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖，諸如醫(yī)療應(yīng)用，包括傷口愈合、消毒劑、水處理、酶固定以及化妝品。當(dāng)呈薄膜形式時，它可以被使用于，尤其是，醫(yī)藥、醫(yī)療裝置、化妝品與食品上。
本發(fā)明的經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖可被用于制造織物產(chǎn)品。該織物產(chǎn)品可以選自由下列所組成的組紡織織物、編織織物、非紡織織物，以及它們的組合。此外，該織物產(chǎn)品是由納米纖維所制成。作為一個范例，本發(fā)明的經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖可被形成為相似于由如在US6,638,918中所公開的脫乙酰殼多糖所形成的那些的納米纖維的織物(weaves)。它接著可被應(yīng)用在相似的用途上。此外，由本發(fā)明的經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖所制成的微膠囊可以以一種類似于在US6,242,099中就殼多糖所描述的那個方式來形成以及使用?？梢匀鏤S5,858,392中所描述的使用脫乙酰殼多糖作為陽離子多糖而形成水凝膠。最后，本發(fā)明的經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖可以如US 2003/0134120中所描述的被用來包覆天然纖維。
本發(fā)明的經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖已被證實具有抑制下列微生物生長的能力鏈霉素耐受的金黃葡萄球菌(Staphylococcus aureus)、大腸桿菌(E.coli)、綠膿假單胞桿菌(Pseudomonas aeruginosa)、白色念珠菌(Candida albicans)、糠秕馬拉色霉菌(Malassezia furfur)、厚皮馬拉色霉菌(Malassezia pachydermatis)以及痤瘡丙酸桿菌(Propionibacterium acnes)，并且也許能夠抑制或殺死各種不同的其它有害的微生物。
在一特定的實施方案中，依據(jù)本發(fā)明而被生產(chǎn)的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖的最小抑制濃度(MIC)對于鏈霉素耐受的金黃葡萄球菌是0.38mg/mL，對于大腸桿菌CCR 10675是0.094mg/mL，對于綠膿假單胞桿菌CCRC 12450是0.38mg/mL，以及對于白色念珠菌CCRC 20511是0.19mg/mL。這些最小抑制濃度通常是低于對應(yīng)的未修飾脫乙酰殼多糖的最小抑制濃度。因此，在抗微生物作用是令人希望的應(yīng)用中，可以使用經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖替代脫乙酰殼多糖，以獲得更好的產(chǎn)品。
抗微生物作用與經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖的大小、磺化的程度或所用的烴基磺內(nèi)酯化合物大體上是無關(guān)系的。特別地，因為它的抗微生物性質(zhì)，經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖可被用于下列產(chǎn)品的制造個人護理產(chǎn)品，諸如皮膚護理產(chǎn)品、頭發(fā)護理產(chǎn)品、指甲亮油、口護理產(chǎn)品、臭味控制產(chǎn)品以及隱形眼鏡清潔溶液；食物產(chǎn)品，諸如防腐劑、食品包裹薄膜、健康食品、膳食食品、食品涂層、凝膠狀食物產(chǎn)品、體重減輕劑以及食品添加劑；清潔產(chǎn)品；農(nóng)業(yè)產(chǎn)品，諸如飼料添加劑、動物食品添加劑、植物護理產(chǎn)品、肥料、草栽培劑、疾病抑制劑以及抗真菌劑；化妝產(chǎn)品，諸如美容霜(beauty pack)、抗衰老乳霜、抗痤瘡霜、彩妝品(make-up)、面部清潔產(chǎn)品以及保養(yǎng)產(chǎn)品；醫(yī)藥產(chǎn)品，諸如抗細菌劑、抗真菌劑、抗炎劑、抗腫瘤劑、抗膽固醇劑、抗病毒劑、藥物載體、疫苗、微膠囊、水凝膠、血纖蛋白黏合劑以及血纖蛋白密封劑(fibrinsealant)；以及醫(yī)療裝置，諸如放射治療裝置、白血球去除裝置、人工血管移植物或血管貼片。本發(fā)明的經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖也可被用于制造生化產(chǎn)品，諸如酶純化劑、酶支撐體(enzyme holder)、可交換樹脂以及TLC材料；以及用于水處理的產(chǎn)品，諸如重金屬吸收劑、脂質(zhì)吸收劑以及蛋白質(zhì)吸收劑。
例如，可使用本發(fā)明的經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖代替脫乙酰殼多糖與土木香組合，作為一種如US 6,521,628中所描述的抗細菌與抗炎劑?？梢允褂帽景l(fā)明的經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖制備類似于抗菌嫘縈纖維的纖維，諸如那些被描述于US 6,497,927中的?？梢允褂帽景l(fā)明的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖制備清潔產(chǎn)品，諸如US 2003/0176306的霉菌與霉去除劑。如于US 6,413,910中所描述的，本發(fā)明的經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖也可被用來提高植物對疾病的抗性。它也可以如US6,060,429與US 5,374,627中所描述的被用來控制植物疾病。
雖然本發(fā)明的經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖通常是抗微生物劑，但某些生物體，諸如那些被描述于US 5,208,159中的，實際上可以在本發(fā)明的經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖中生長良好。它也可以如US 4,647,536中關(guān)于脫乙酰殼多糖所描述的，被用來包封不會受抗微生物作用所害的細胞。
此外，本發(fā)明的經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖對較大的生物體(諸如哺乳動物)展現(xiàn)出極小的或是無毒性。依據(jù)本發(fā)明被生產(chǎn)的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖在大鼠體內(nèi)的急性口服毒性(LD50)量是至少5g/kg，此足以讓它被認為是無毒的。此外，當(dāng)被定期地攝取時，經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖對大鼠的體重沒有顯現(xiàn)出具有明顯的效用。因此，本發(fā)明的經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖可被用作食品或藥品中的添加劑。例如，本發(fā)明的經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖可以被用于藥物載劑或疫苗內(nèi)，如US6,497,904中對于未修飾脫乙酰殼多糖所描述的，US 6,391,318中的陽離子脫乙酰殼多糖，以及US 5,629,011中的各種不同的脫乙酰殼多糖。它也可以用放射核素標記并被使用于放射治療，如US 5,762,903對于脫乙酰殼多糖所描述的。用來替代US 6,562,802中的抗發(fā)炎、抗病毒與抗真菌劑內(nèi)的天然脫乙酰殼多糖的陽離子衍生物的用途也是可能的。在US 5,129,887中被用于受體-介導(dǎo)的輸送的天然脫乙酰殼多糖的陽離子衍生物也可被本發(fā)明的經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖所替代。
脫乙酰殼多糖的水處理應(yīng)用已被描述于US 5,336,415與US5,543,056中，其中本發(fā)明的經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖也可被使用。
在又一個實施例中，可使用本發(fā)明的經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖，替代諸如那些被描述于US 2003/0104020中的口護理與臭味控制組合物中的脫乙酰殼多糖。它也可被用來替代如US 2003/0203084、US6,200,619、US 4,223,023與US 6,238,720中所描述的食品涂層、防腐劑或膠態(tài)乳劑中的天然脫乙酰殼多糖，或者它可如US 6,495,142、US 5,098,733與US 5,976,550中所描述的被用作為藥物、體重減輕劑或食品添加劑。
再者，本發(fā)明的經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖在大鼠體內(nèi)不會刺激真皮組織或引發(fā)不規(guī)則或不正常的生長。因此，它是適用于個人護理產(chǎn)品、清潔產(chǎn)品、化妝品與醫(yī)療裝置的?；瘖y產(chǎn)品可以呈選自由下列所組成的組中的形式凝膠、乳霜、脂膏、噴霧劑、泡沫體、非紡織織物、液體以及粉末。例如，本發(fā)明的經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖可以與膠原蛋白一起使用以形成美容霜，如JP 6,048,917與JP 5,345,712中對于脫乙酰殼多糖所描述的。它可被用來替代如US 2003/0104020中所描述的抗衰老乳霜或US 6,451,773中所描述的抗痤瘡乳霜中的脫乙酰殼多糖。用來替代如US 6,461,635中所描述的用以幫助黏合劑從表皮處去除的試劑內(nèi)的脫乙酰殼多糖的用途，也是可能的。
在其它的應(yīng)用上，可使用本發(fā)明的經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖替代如US 6,497,927中所描述的白血球減少過濾器(leukoreductionfilter)中的脫乙酰殼多糖的陽離子殘基。其它的過濾介質(zhì)也可以由脫乙酰殼多糖來制造，如US 5,618,622中所描述的。
也可以使用本發(fā)明的經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖替代被用于US4,202,881與US 4,134,412中所公開的頭發(fā)護理產(chǎn)品與方法中的脫乙酰殼多糖的水溶性鹽。也可以用它來替代不同的經(jīng)修飾的脫乙酰殼多糖以形成指甲亮油，如US 4,954,619中所描述的。脫乙酰殼多糖(它可被本發(fā)明的經(jīng)經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖所取代)在隱形眼鏡清潔溶液中的用途被描述于US 2002/0177577。
先前脫乙酰殼多糖被探索作為一種有潛力的傷口敷料或抗凝血劑。依據(jù)本發(fā)明實施方案的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖(圖5，d組)被顯示出在促進傷口愈合上要比商業(yè)上可得到的藻酸鹽傷口敷料(KALTOSTAT，ConvaTec，Ltd.，UK)(圖5，a組)、脫乙酰殼多糖海綿(圖5，b組)以及脫乙酰殼多糖纖維(Chinatex，Co.Ltd.，Taiwan)(圖5，c組)更為有效。如圖5中清楚顯示的，依據(jù)本發(fā)明實施方案的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖(它具有80％的磺化程度)在大鼠中產(chǎn)生明顯優(yōu)異的傷口愈合作用。
因此，在許多傷口愈合的應(yīng)用中，可使用本發(fā)明的經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖替代脫乙酰殼多糖或其它經(jīng)修飾的脫乙酰殼多糖。例如，US3,911,116、US 4,532,134與US 3,914,413全部是討論殼多糖或經(jīng)修飾的殼多糖在促進傷口愈合中的用途。本發(fā)明的經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖，若以與此三件專利的任一件中的殼多糖的相同方式被使用，將被預(yù)期可以提供優(yōu)異的結(jié)果。同樣地，可以使用本發(fā)明的經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖制造被描述于US 5,166,187中的人工皮膚，而最終產(chǎn)品中具有所預(yù)期的改進。
因此，本發(fā)明提供了一種促進需要這樣治療的哺乳動物中傷口愈合的方法，該方法包括對具有傷口的哺乳動物施用本發(fā)明的經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖。在某些例示性實施方案中，該傷口可包括開放性傷口、出血性傷口、開放性潰瘍、由血管移植物的移植所造成的傷口、由血管貼片的移植所造成的傷口、出血縫合區(qū)域、出血賁門瓣區(qū)域，以及它們的組合。本發(fā)明的經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖可以呈選自由下列所組成的組中的形式被施用薄膜、纖維、海綿、凝膠、乳霜、脂膏、噴霧劑、泡沫體、非紡織織物、液體以及粉末。為完成傷口的愈合，本發(fā)明的經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖可被施用至具有傷口的哺乳動物，歷時至少14-21天或更長的期間。
本發(fā)明的經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖的施用能夠抑制由于哺乳動物的傷口愈合所導(dǎo)致的纖維組織形成。此外，當(dāng)哺乳動物的傷口是受損的血管移植物時，本發(fā)明的經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖的施用能促進受損的血管移植物的組織再生。最后，本發(fā)明的經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖可被用來替代US 2002/0189022中的脫乙酰殼多糖以便處理清洗之后的紡織品。
在以上所有的實例中，本發(fā)明的經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖可被用來替代脫乙酰殼多糖以達到優(yōu)異的結(jié)果。因此，以上的討論沒有任何一個地方能被解釋為顯示出，上述被討論的專利涵蓋、教導(dǎo)或暗示了本發(fā)明的任一方面。
提供下面的實施例以進一步解釋本發(fā)明的特定實施例。給出它們只是為了達到解釋說明的目的，而無意以它們的全體來表示本發(fā)明的所有方面。對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說變化將是明顯的。
實施例被使用的試劑在下面的實施例中，除非有另外指明，使用具有介于10,000和200,000之間黏性平均分子量的脫乙酰殼多糖。被用于下面實施例中的脫乙酰殼多糖通常包含具有大約75％至大約85％去乙?；木?D-葡萄糖胺)。使用1，3-丙烷磺內(nèi)酯或1，4-丁烷磺內(nèi)酯作為烴基磺內(nèi)酯化合物。供反應(yīng)用的溶劑是甲醇、正丁醇或甲氧基丙醇。
比較實施例通過先前的方法生產(chǎn)烷基磺化的脫乙酰殼多糖在此實施例中，依據(jù)在由國立臺灣大學(xué)化學(xué)工程學(xué)研究所的林永信所著述、名稱為“對磺化聚胺甲酸酯與脫乙酰殼多糖的半互穿型網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體的研究(Study on the semi-IPN of sulfonated polyurethane andchitosan)的2001年碩士論文”中所描述的先前方法合成了烷基磺化的脫乙酰殼多糖。
將6克(g)的脫乙酰殼多糖粉末(MW 140,000)溶解于594g的2wt％醋酸溶液中并過濾。將過濾物置放于一個四頸燒瓶中并且覆蓋以氮氣。該過濾物被帶至攝氏30度(℃)，并且在每分鐘200轉(zhuǎn)(rpm)下被攪拌。將90毫升(mL)的1，3-丙烷磺內(nèi)酯緩慢地添加到四頸燒瓶中并且攪拌歷時6小時。反應(yīng)產(chǎn)物接著通過添加1000ml的丙酮而被沉淀出來，并且經(jīng)由過濾而被分離。該產(chǎn)物接著以大量的甲醇以及丙酮洗滌數(shù)次。隨后在真空烘箱內(nèi)干燥它。在干燥之后，以88.15％的產(chǎn)率獲得9.3g的水溶性經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖。然而，當(dāng)通過此先前方法來磺化脫乙酰殼多糖時，由于磺化反應(yīng)是在酸性條件下進行的而且反應(yīng)溶液的pH值足夠低，觀察到了脫乙酰殼多糖的分解(數(shù)據(jù)未顯示)。
為了測定1，3-丙烷磺內(nèi)酯被連接至依據(jù)此先前方法所生產(chǎn)的水溶性經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖的氨基官能基團上的方式，進行了下面實驗。
首先，測定經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖的硫含量是等于9.79％(以重量計)。接著，將2g的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖添加到50mL的純水中，并且攪拌所形成的溶液以確定被添加的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖被溶解在水中。在室溫下靜置過夜之后，發(fā)現(xiàn)該溶液具有3.1的pH值。接著該溶液被加入以氨水溶液(20％)直到pH值達到11-12，此造成膠狀產(chǎn)物的形成而從該溶液中分離出。之后，通過過濾收集該膠狀產(chǎn)物，并以水與50％的甲醇以及最后使用純的甲醇洗滌。在真空烘箱(75℃)中干燥經(jīng)洗滌的產(chǎn)物后，獲得了1.05g的終產(chǎn)物，并且測量它的硫含量是0.48％(以重量計)。所測到的硫含量減少顯示出雖然脫乙酰殼多糖可以被1，3-丙烷磺內(nèi)酯磺化而形成依據(jù)此先前方法的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖，衍生自1，3-丙烷磺內(nèi)酯的烷基磺酸基團被松散地連接至脫乙酰殼多糖的氨基官能基團上，并可通過添加堿性溶液而從經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖而被輕易地解離出。因此明顯地在由該先前方法所生產(chǎn)的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖中，1，3-丙烷磺內(nèi)酯主要是經(jīng)由離子鍵而被連接至氨基官能基團上。
合成實施例1.由高MW脫乙酰殼多糖與1，3-丙烷磺內(nèi)酯的反應(yīng)生產(chǎn)的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖將161g的高分子量脫乙酰殼多糖(MW約140,000)置放于一個燒瓶中，并添加700mL的甲醇，繼而攪拌。在65-67℃的回流溫度下加熱攪拌所形成的混合物的同時，緩慢地逐滴加入122g的1，3-丙烷磺內(nèi)酯。在加入所有的1，3-丙烷磺內(nèi)酯之后，回流所形成的混合物歷時再4個小時。接著將該燒瓶冷卻至室溫，并且經(jīng)由過濾收集產(chǎn)物并且以甲醇清洗數(shù)次。接著在真空烘箱中干燥該產(chǎn)物過夜。在干燥之后，以99.7％的產(chǎn)率獲得了282.1g的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖。在依據(jù)本發(fā)明的此實施例中，由于經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖的生產(chǎn)是在一個接近中性的條件(pH 5-6)下進行的，沒有觀察到脫乙酰殼多糖的分解。
為了測定1，3-丙烷磺內(nèi)酯被連接至依據(jù)本發(fā)明所生產(chǎn)的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖的氨基官能基團的方式，使在本實施例所獲得的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖進行實質(zhì)上相同于那些被描述于所述比較實施例中的實驗，以測定硫含量在堿處理的前與之后的變化。
在堿處理之后，在本實施例中所生產(chǎn)的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖的硫含量由8％被降低到至5％(以重量計)。此事實顯示出當(dāng)脫乙酰殼多糖依據(jù)本發(fā)明而被化學(xué)修飾時，衍生自1，3-丙烷磺內(nèi)酯的烷基磺酸基團被緊密地連接至脫乙酰殼多糖的氨基官能基團上，并且不會通過添加堿性溶液而從經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖被輕易地解離出。因此可合理地假設(shè)在依據(jù)本發(fā)明所生產(chǎn)的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖中，1，3-丙烷磺內(nèi)酯主要是經(jīng)由共價鍵而被連接至氨基官能基團上。
此外，相比較于從所述比較實施例所得到的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖，在本實施例中所生產(chǎn)的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖可容易地溶解于具有中性pH值的水中。
合成實施例2.由低MW脫乙酰殼多糖與1，3-丙烷磺內(nèi)酯的反應(yīng)生產(chǎn)的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖將161g的低分子量脫乙酰殼多糖(MW約30,000)置放于一個燒瓶中，并且加入700mL的甲醇，繼而攪拌。在65-67℃的回流溫度下加熱攪拌所形成的混合物的同時，緩慢地逐滴加入122g的1，3-丙烷磺內(nèi)酯。在加入所有的1，3-丙烷磺內(nèi)酯之后，回流所形成的混合物歷時再4個小時。接著將該燒瓶冷卻至室溫，并且經(jīng)由過濾收集產(chǎn)物并且以甲醇洗滌數(shù)次。接著在真空烘箱中干燥該產(chǎn)物過夜。在干燥之后，以99.0％的產(chǎn)率獲得了280.2g的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖。
合成實施例3.由非常低MW脫乙酰殼多糖與1，3-丙烷磺內(nèi)酯的反應(yīng)生產(chǎn)的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖將16.1g的非常低分子量的脫乙酰殼多糖(MW約10,000)置放于一個燒瓶中，并且加入200mL的1-甲氧基-2-丙醇，繼而攪拌。在110-115℃的回流溫度下加熱攪拌所形成的混合物的同時，緩慢地逐滴加入12.3g的1，3-丙烷磺內(nèi)酯。在加入所有的1，3-丙烷磺內(nèi)酯之后，回流所形成的混合物歷時再4個小時。接著將該燒瓶被冷卻至室溫，并且經(jīng)由過濾收集產(chǎn)物并且以甲醇洗滌數(shù)次。接著在真空烘箱中干燥該產(chǎn)物過夜。在干燥之后，以92.9％的產(chǎn)率獲得了26.3g的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖。
合成實施例4.由高MW脫乙酰殼多糖與1，4-丁烷磺內(nèi)酯的反應(yīng)生產(chǎn)的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖在初步實驗中，甲醇與異丙醇分別被使用作為有機溶劑以完成在它的回流溫度下脫乙酰殼多糖(高MW或低MW)通過1，4-丁烷磺內(nèi)酯的磺化。但是，脫乙酰殼多糖在6-8小時的反應(yīng)之后沒有被磺化。因此，選擇正丁醇作為本實施例以及隨后的實施例中的有機溶劑。
將161g的高分子量脫乙酰殼多糖(MW約140,000)置放于一個燒瓶中，并且加入700mL的正丁醇，繼而攪拌。在17-120℃的回流溫度下加熱攪拌所形成的混合物的同時，緩慢地逐滴加入136g的1，4-丁烷磺內(nèi)酯。在加入所有的1，4-丁烷磺內(nèi)酯之后，回流所形成的混合物歷時再8個小時。接著將燒瓶冷卻至室溫，并且經(jīng)由過濾收集產(chǎn)物并且以甲醇洗滌數(shù)次。接著在真空烘箱中干燥該產(chǎn)物過夜。在干燥之后，以85.0％的產(chǎn)率獲得了252.5g的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖。
合成實施例5.由低MW脫乙酰殼多糖與1，4-丁烷磺內(nèi)酯的反應(yīng)生產(chǎn)的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖將161g的低分子量脫乙酰殼多糖(MW約30,000)置放于一個燒瓶中，并且加入700mL的正丁醇，繼而攪拌。在117-120℃的回流溫度下加熱攪拌所形成的混合物的同時，緩慢地逐滴加入136g的1，4-丁烷磺內(nèi)酯。在加入所有的1，4-丁烷磺內(nèi)酯之后，回流所形成的混合物歷時再8個小時。接著將該燒瓶冷卻至室溫，并且經(jīng)由過濾收集產(chǎn)物并且以甲醇洗滌數(shù)次。接著在真空烘箱中干燥該產(chǎn)物過夜。在干燥之后，以83.0％的產(chǎn)率被獲得了246.5g的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖。
除了正丁醇之外，在關(guān)于通過1，4-丁烷磺內(nèi)酯來磺化脫乙酰殼多糖(高MW或低MW)的其它實驗中測試了1-甲氧基-2-丙醇。反應(yīng)是在大約118℃的回流溫度下進行的，歷時8小時的期間。之后，以55-65％的產(chǎn)率獲得了經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖。
合成實施例6.由非常高MW的脫乙酰殼多糖與1，3-丙烷磺內(nèi)酯的反應(yīng)生產(chǎn)的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖將161g的非常高分子量的脫乙酰殼多糖(MW約500,000-1,500,000)置放于一個燒瓶中，并且加入700mL的甲醇，繼而攪拌。在65-67℃的回流溫度下加熱攪拌所形成的混合物的同時，緩慢地逐滴加入122g的1，3-丙烷磺內(nèi)酯。在加入所有的1，3-丙烷磺內(nèi)酯之后，回流所形成的混合物歷時額外4小時。接著將該燒瓶被冷卻至室溫，并且經(jīng)由過濾收集產(chǎn)物并且以甲醇漂洗數(shù)次。接著在真空烘箱中干燥該產(chǎn)物過夜。在干燥之后，以98.9％的產(chǎn)率獲得了280.4g的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖。
合成實施例7.由低MW脫乙酰殼多糖與1，3-丙烷磺內(nèi)酯的反應(yīng)生產(chǎn)具有32％磺化程度的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖將32.2g的低分子量脫乙酰殼多糖(MW約35,000)置放于一個500mL燒瓶中，并且加入300mL的甲醇，繼而攪拌。在大約65℃的回流溫度下加熱攪拌所形成的混合物的同時，緩慢地逐滴加入8g的1，3-丙烷磺內(nèi)酯。在加入所有的1，3-丙烷磺內(nèi)酯之后，回流所形成的混合物歷時再4個小時。接著將該燒瓶冷卻至20℃，并且將其中的反應(yīng)產(chǎn)物進行過濾以得到棕色固體，它隨后以甲醇洗滌數(shù)次。接著在真空烘箱中干燥由此所收集的產(chǎn)物過夜。在干燥之后，以88％的產(chǎn)率獲得了35.4g的具有32％磺化程度的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖。
合成實施例8.由低MW脫乙酰殼多糖與1，3-丙烷磺內(nèi)酯的反應(yīng)生產(chǎn)一具有40％磺化程度的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖將32.2g的低分子量脫乙酰殼多糖(MW約35,000)置放于一個500mL燒瓶中，并且加入300mL的甲醇，繼而攪拌。在大約65℃的回流溫度下加熱攪拌所形成的混合物的同時，緩慢地逐滴加入9.8g的1，3-丙烷磺內(nèi)酯。在加入所有的1，3-丙烷磺內(nèi)酯之后，回流所形成的混合物歷時再4個小時。接著將該燒瓶冷卻至20℃，并且使其中的反應(yīng)產(chǎn)物進行過濾以得到棕色固體，它隨后以甲醇洗滌數(shù)次。接著在真空烘箱中干燥由此所收集的產(chǎn)物過夜。在干燥之后，以91％的產(chǎn)率獲得了38.22g的具有40％磺化程度的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖。
合成實施例9.由低MW脫乙酰殼多糖與1，3-丙烷磺內(nèi)酯的反應(yīng)生產(chǎn)一具有50％磺化程度的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖將32.2g的低分子量脫乙酰殼多糖(MW約35,000)置放于一個500mL燒瓶中，并且加入300mL的甲醇，繼而攪拌。在大約65℃的回流溫度下加熱攪拌所形成的混合物的同時，緩慢地逐滴加入12.2g的1，3-丙烷磺內(nèi)酯。在加入所有的1，3-丙烷磺內(nèi)酯之后，回流所形成的混合物歷時再4個小時。接著將該燒瓶冷卻至20℃，并且使其中的反應(yīng)產(chǎn)物進行過濾以得到棕色固體，它隨后以甲醇洗滌數(shù)次。接著在真空烘箱中干燥由此所收集的產(chǎn)物過夜。在干燥之后，以92％的產(chǎn)率獲得了40.8g的具有50％磺化程度的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖。
合成實施例10.由低MW脫乙酰殼多糖與1，3-丙烷磺內(nèi)酯的反應(yīng)生產(chǎn)具有80％磺化程度的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖將32.2g的低分子量脫乙酰殼多糖(MW約35,000)置放于一個500mL燒瓶中，并且加入300mL的甲醇，繼而攪拌。在大約65℃的回流溫度下加熱攪拌所形成的混合物的同時，緩慢地逐滴加入19.5g的1，3-丙烷磺內(nèi)酯。在加入所有的1，3-丙烷磺內(nèi)酯之后，回流所形成的混合物歷時再4個小時。接著將該燒瓶冷卻至20℃，并且使其中的反應(yīng)產(chǎn)物進行過濾以得到棕色固體，它隨后以甲醇洗滌數(shù)次。接著在真空烘箱中被干燥由此所收集的產(chǎn)物過夜。在干燥之后，以93％的產(chǎn)率獲得了48.08g的具有80％磺化程度的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖。
實驗1.本發(fā)明經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖的抗微生物作用的評價在本實驗中，從抗微生物的作用方面，將依據(jù)本發(fā)明實施方案而被生產(chǎn)的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖(通過1，3-丙烷磺內(nèi)酯而被磺化的高MW脫乙酰殼多糖)與未經(jīng)修飾的脫乙酰殼多糖比較。
在本實驗中使用48-孔板，雖然只有前24個孔被使用。所有的孔具有1mL的總體積。第一孔只有容納0.5mL的滅菌水與0.5mL的Luria-Bertani培養(yǎng)液(LB broth)。第二孔容納0.5mL的3wt％經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖溶液(在2wt％的醋酸溶液中制備)與0.5mL的細菌或酵母菌培養(yǎng)物(它是通過將1mL的隔夜培養(yǎng)的細菌或酵母菌培養(yǎng)物與100mL的LB培養(yǎng)基混合而被制得)。第三孔容納0.5mL的相同的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖溶液與0.5ml的滅菌水。在混合之后，將0.5mL的在第三孔中所形成的溶液轉(zhuǎn)移到第四孔，第四孔被進一步加入0.5mL的滅菌水。從第三孔至第二十四孔以此方式進行兩倍連續(xù)稀釋。之后，第三孔至第二十四孔各個被加入以0.5mL的相同的細菌或酵母菌培養(yǎng)物。接著將該48-孔板置放于37℃下歷時24小時，以容許被加入在各孔內(nèi)的細菌或酵母菌培養(yǎng)物的生長。不同的48-孔板被使用于各個待測試的微生物，包括鏈霉素抗性金黃色葡萄球菌、大腸桿菌CCRC 10675、綠膿假單胞桿菌CCRC 12450以及白色念珠菌CCRC 20511。此外，測試了未經(jīng)修飾的脫乙酰殼多糖供比較。
由于各孔中的溶液會因為生長于其中的微生物的增加而變得更不透明，微生物的生長可以通過光譜學(xué)來檢測。因此，在本實驗中，受測試化合物(本發(fā)明的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖或未經(jīng)修飾的脫乙酰殼多糖)對于被選出的微生物的抗微生物作用是以最小抑制濃度(MIC)來表示，通過掃描對應(yīng)的板來檢測阻止微生物進一步生長的受測試化合物最高稀釋度/最低濃度而測定該最小抑制濃度。所得到的結(jié)果被顯示于表2中。
表2.本發(fā)明經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖與未經(jīng)修飾的脫乙酰殼多糖對于所選出的微生物的最小抑制濃度(MIC)
在表2中所顯示的數(shù)據(jù)清楚地顯現(xiàn)出，本發(fā)明的烷基磺化脫乙酰殼多糖展現(xiàn)出比未經(jīng)修飾的脫乙酰殼多糖優(yōu)異的抗微生物作用。因此，被預(yù)期到的是，本發(fā)明的經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖可作為抗微生物試劑用在各種不同的產(chǎn)品的制造中，例如，具有對抗上述提到的微生物的抗微生物作用的個人衛(wèi)生產(chǎn)品、用于治療與上述提到的微生物的至少一個有關(guān)聯(lián)的疾病的醫(yī)藥品等等。
實驗2.本發(fā)明經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖的毒性與體重減輕作用的評價在本實驗中，使用依據(jù)本發(fā)明實施方案被生產(chǎn)的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖(通過1，3-丙烷磺內(nèi)酯而被磺化的高MW脫乙酰殼多糖)的粉末，并且與動物飼料混合供口服投藥給大鼠。也使用未經(jīng)修飾的脫乙酰殼多糖的粉末作為對照。
24只Wistar大鼠(7周大)被分成四組。所有大鼠在實驗開始前被禁食過夜。接著，該四組的大鼠每日被分別地喂食以呈不同量(亦即2g/kg、3g/kg、4g/kg以及5g/kg)的本發(fā)明的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖的粉末，并且大鼠的存活與體重被每日追蹤歷時7天。也使用未經(jīng)修飾的脫乙酰殼多糖粉末作為對照。
設(shè)計本實驗以測定有關(guān)于經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖的LD50數(shù)值(造成50％大鼠死亡的量)。類似于未經(jīng)修飾的脫乙酰殼多糖(它對哺乳動物通常是無毒的)，在實驗期間，本發(fā)明的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖的口服投藥沒有造成任何大鼠的死亡。因此，本發(fā)明的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖的LD50數(shù)值明顯地是遠高于5g/kg。此外，參照圖2中所顯示的實驗結(jié)果，本發(fā)明的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖的口服投藥不會在受測試的大鼠身上造成體重的明顯減輕，此表示本發(fā)明的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖對動物是無害的。
實驗3.本發(fā)明經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖的皮膚刺激作用的評價在本實驗中，使用了依據(jù)本發(fā)明實施方案而被生產(chǎn)的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖(通過1，3-丙烷磺內(nèi)酯而被磺化的高MW脫乙酰殼多糖)粉末。
Wistar大鼠(6-8周大，200-250g)的背部被剃毛并容許恢復(fù)歷時24小時。本發(fā)明經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖的粉末(以0.25g或0.5g的量)被添加到小量的凡士林中，并接著被施加在具有尺寸為2.5×2.5cm2的紗布墊上。由此而制得的紗布墊接著通過透氣帶被固定在這類大鼠被剃毛的背部上。對照大鼠以僅含有凡士林的紗布墊來處理。
在將測試紗布墊施用至大鼠被剃毛的背部的一個測試區(qū)域上之后，位于該測試區(qū)域的下方以及該測試區(qū)域的外周處的皮膚顏色在第1、2、3、4以及第5天被視覺觀察以及測量。通過比色計而被測量出的皮膚顏色變化是以色差(Δa*)來紀錄。刺激的程度亦被視覺觀察，并且被指定以為0至3的數(shù)值。照片也在各個指定的日子被拍攝以供視覺觀察與測量用。
表3與圖3呈現(xiàn)了本實驗的結(jié)果。對于實驗組與對照兩者而言，如色譜分析測定出的皮膚刺激程度在第一天后是最高的，此顯示由剃毛所造成的殘余刺激作用或由凡士林本身所造成的刺激作用的可能性。然而，這類結(jié)果的統(tǒng)計學(xué)分析顯示出，在整個為期5天的實驗中，兩個組實驗組與對照之間在皮膚顏色變化上沒有呈現(xiàn)出顯著的差異(ANOVA試驗，p＞0.05)。此外，在任一天中，沒有在任一只受測試的大鼠身上觀察到皮膚刺激作用，因此對于視覺觀察所指定到的刺激數(shù)值始終為0。
表3.以本發(fā)明經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖處理的大鼠皮膚的色差以及視覺觀察的結(jié)果
*標準誤差被顯示在括號內(nèi)。N＝6。
基于所得到的結(jié)果，可以推斷本發(fā)明經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖對哺乳動物皮膚沒有皮膚刺激作用。
實驗4.本發(fā)明經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖的炎性作用的評價在本實驗中，使用了依據(jù)本發(fā)明實施方案被生產(chǎn)的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖(通過1，3-丙烷磺內(nèi)酯而被磺化的高MW脫乙酰殼多糖)的粉末。
在活體外培養(yǎng)人類成纖維細胞ATCC 60038，并在加入本發(fā)明的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖之后，通過在405nm下的光密度測量前列腺素-E2(PGE2)(它的釋放被用來作為發(fā)炎標記)的濃度。
乙醇(它不會使成纖維細胞發(fā)炎并造成PGE2的釋出)被用來作為陰性對照。乙酸肉荳蔻酸佛波醇(PMA)(一種強力的炎性劑)被用來作為陽性對照。在實驗組中，將0.001％、0.002％、0.003％或0.004％(w/w)的本發(fā)明經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖添加到細胞培養(yǎng)物中。
圖4顯示了結(jié)果，該結(jié)果表明本發(fā)明經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖不會比乙醇誘導(dǎo)出更多的PGE2釋出，以及明顯地比PMA要少的PGE2釋出，進一步證實本發(fā)明經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖不是一種炎性劑。圖4的結(jié)果亦顯示本發(fā)明的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖對人類皮膚有組織兼容性。
實驗5.本發(fā)明經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖的傷口愈合作用的評價在本實驗以及隨后的實驗中，使用了含有依據(jù)本發(fā)明實施方案生產(chǎn)的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖(通過1，3-丙烷磺內(nèi)酯而被磺化的高MW脫乙酰殼多糖，它具有80％的磺化程度)的薄膜。
在本實驗以及隨后的實驗中所使用的脫乙酰殼多糖海綿是由Chinatex所制備，通過將5％(w/w)的脫乙酰殼多糖溶解于2wt％的醋酸水溶液中，以及將所形成的混合物置放在20cm×20cm×0.3cm的容器中。將該混合物冷凍干燥，繼而以5％NaOH水溶液中和。由此而得到的產(chǎn)物接著以去離子水清洗直到中性為止，并被再次地冷凍干燥。
在本實驗以及隨后的實驗中所使用的脫乙酰殼多糖纖維是由Chinatex所制備，通過將5％(w/w)的脫乙酰殼多糖溶解于2wt％的醋酸水溶液中，以及將所形成的混合物經(jīng)由金屬過濾器來過濾。在脫氣后，該混合物被加入以5％NaOH水溶液，并接著被濕紡。所形成的纖維以去離子水清洗直至中性為止，并接著被干燥。
將秤重大約為250-300g的Sprague-Dawley大鼠麻醉，并且將它們的背部剃毛和消毒。之后，使用外科手術(shù)刀在每只大鼠被剃毛的背部上造成大約3cm×3cm并且深及肉膜的傷口。由藻酸鹽(KALTOSTAT)、脫乙酰殼多糖海綿、脫乙酰殼多糖纖維或本發(fā)明經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖薄膜所制成的敷料接著被施用至該傷口上并以紗布覆蓋。接著將一片6cm×7cm的Tegaderm(3M，Minnesota)疊置在該紗布的上方，并以彈性繃帶纏繞該大鼠來固定。這類大鼠被隔離飼養(yǎng)并且自由地供應(yīng)以飼料與水。傷口的愈合在手術(shù)后的第3、7、14以及第21天被評價?？噹г趯嶒炂陂g沒有被更換，雖然它們會因為檢查而被暫時地移開。
所有的敷料看來是無細胞毒性的。肉膜的修復(fù)速度的計算方式是(緊接在手術(shù)之后的傷口區(qū)域-在第n天時的傷口區(qū)域)/(緊接在手術(shù)之后的傷口區(qū)域)。所有的敷料大概在手術(shù)后14天展現(xiàn)出70％的恢復(fù)速度。在第21天時恢復(fù)速度幾乎全部為100％，除了當(dāng)使用脫乙酰殼多糖纖維時。然而，如被清楚地顯示于圖5中的，只有使用本發(fā)明經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖薄膜所制成的敷料處理的傷口被完全地閉合并展現(xiàn)出有進展得多的愈合。因此，相比較于藻酸鹽或未經(jīng)修飾的脫乙酰殼多糖，本發(fā)明經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖薄膜展現(xiàn)出優(yōu)異的傷口愈合作用。實驗6.本發(fā)明經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖的生物可兼容性與細胞毒性作用的評價將小鼠成纖維細胞L929在6cm的板中培養(yǎng)至匯合。將5種敷料中的一種的一個無菌樣品加入到各個板中。這類敷料包括對照millipore過濾器(圖6)以及4種實驗敷料，包括KALTOSTAT(圖7)、脫乙酰殼多糖海綿(圖8)、脫乙酰殼多糖纖維(圖9)以及由本發(fā)明經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖所制成的4mg薄膜(圖10)。將各個樣品加到板的中央，該板接著被培養(yǎng)歷時一天。以顯微鏡檢查細胞型態(tài)學(xué)。生長在4種實驗敷料周圍處的細胞看起來具有相同于陰性對照的細胞的型態(tài)學(xué)，此表示該4種實驗敷料全部是生物可兼容的。
也進行使用2％結(jié)晶紫染色法的組織學(xué)分析以測定細胞毒性。生長在所有4種敷料周圍處的細胞以結(jié)晶紫(它只會染色細胞)染色(圖11至14)。由于生長在該4種實驗敷料周圍處的細胞是正常的，用來制造這類敷料的材料(包括本發(fā)明經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖)是無毒性的。
實驗7.本發(fā)明經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖對糠秕馬拉色霉菌抑制作用的評價馬拉色氏霉菌屬(Malassezia)是一種被發(fā)現(xiàn)位于人類與動物的皮膚與身體表面上的親脂性酵母菌。曾有人顯示馬拉色氏霉菌的建群可能早在新生兒期就已發(fā)生。它在多達90％的成人身上是屬正常皮膚菌叢的一個成員，并且可能偶爾造成表面性的以及深部的真菌病。
基于分子、型態(tài)學(xué)以及生物化學(xué)的特征，在馬拉色氏霉菌屬中存在有7個被提議的物種。最常見且為人所熟知的物種是糠秕馬拉色霉菌與厚皮馬拉色霉菌。
糠秕馬拉色霉菌是花斑糠疹(Pityriasis versicolor)、毛囊糠疹(Pityriasis folliculitis)的致病因素，而它最近被暗示是一種皮脂溢性皮炎以及頭皮屑的致病因素。它也已經(jīng)從新生兒以及在進行脂質(zhì)替代療法的成人病患的血液培養(yǎng)物被回收取得?？凤躐R拉色霉菌是一種生存在皮膚上以作為部分的正常菌叢的親脂性酵母菌。
厚皮馬拉色霉菌由于它為人所熟知的嗜動物的本質(zhì)而為一個有特征的物種。它造成犬外耳炎并且流行于食肉動物中。然而，依據(jù)現(xiàn)今的知識，厚皮馬拉色霉菌不是唯一與動物的感染或菌落形成有關(guān)的馬拉色氏霉菌屬物種。某些脂質(zhì)依賴性馬拉色氏霉菌屬物種也可能成為犬外耳炎的偶發(fā)性病因而被分離出。厚皮馬拉色霉菌也有可能在人類造成傳播感染。
在本實驗中，申請人檢測了依據(jù)本發(fā)明實施方案的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖(AS-CH)(通過1，3-丙烷磺內(nèi)酯而被磺化的高MW脫乙酰殼多糖)對糠秕馬拉色霉菌的抑制作用。
糠秕馬拉色霉菌BCRC 32066是通過將它接種至馬鈴薯右旋糖瓊脂斜面上，并接著在35℃的培養(yǎng)箱中進行培養(yǎng)過夜而被活化。通過接種環(huán)取出小量的生長在該馬鈴薯右旋糖瓊脂斜面上的菌落，并將其轉(zhuǎn)移至位于玻璃管中的10mL生理食鹽水(pH＝7)中并被充分地混合，而使得酵母菌細胞被均勻地分散在生理食鹽水中而形成具有濃度為1.5×108個細胞/mL的標準酵母菌細胞溶液。該標準溶液在使用前被稀釋100倍。
向4個燒瓶中分別地加入10mL的二次去離子水(dd water)(pH＝7)。在高壓滅菌之后，3個燒瓶被分別地添加以本發(fā)明的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖(AS-CH)至1mg/mL、5mg/mL或10mg/mL的濃度，而沒有被加入任何東西的第4個燒瓶作為對照。之后，該4個燒瓶的每一個被加入以100μL的如上所制備的酵母菌細胞溶液。在35℃下震蕩歷時1或2小時之后，利用該4個燒瓶中的溶液而將酵母菌細胞涂布于麥芽萃取物瓊脂板上，一式兩份。這類麥芽萃取物瓊脂板于35℃下被培養(yǎng)過夜，并在兩天之后作觀察。抑制活性(％)是依據(jù)下面方程式被計算出來
兩次重復(fù)實驗所得的結(jié)果被分別顯示在表4與表5中。
表4.AS-CH對糠秕馬拉色霉菌BCRC 32066(實驗1)的活體外抑制活性
表5.AS-CH對于糠秕馬拉色霉菌BCRC 32066(實驗2)的活體外抑制活性
基于所得到的結(jié)果，可以推斷本發(fā)明的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖(AS-CH)在最低濃度(1mg/mL)時，甚至在最短1小時的接觸時間下，在抑制糠秕馬拉色霉菌BCRC 32066的生長上可展現(xiàn)出優(yōu)異的作用。
厚皮馬拉色霉菌在其它實驗中被測試，而本發(fā)明的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖(AS-CH)被證實在抑制它的生長上是有效的，雖然可能要使用較高濃度的AS-CH以及較長的接觸時間。
實驗8.本發(fā)明的經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖對痤瘡丙酸桿菌的抑制作用的評價痤瘡丙酸桿菌是尋常痤瘡(丘疹)的致病因素。它是人類皮膚的毛囊皮脂腺的一種常見的常住者。該細菌釋出脂肪酶以消化被產(chǎn)生出的過量皮膚油、皮脂。消化產(chǎn)物(脂肪酸)與細菌抗原的組合刺激充滿毛囊的強烈局部發(fā)炎。然后，損害呈膿皰(白頭)的形式形成在皮膚的表面上。由于痤瘡部分地是由感染所造成，它可以使用局部用與口服的抗生素(諸如，克林霉素、紅霉素或四環(huán)霉素)來抑制。某些其它形式的治療包括增加皮膚去除的化學(xué)品(亦即，苯甲酰過氧化物或減緩皮脂產(chǎn)生的化學(xué)品(維他命A酸與異維他命A酸)。
在本實驗中，申請人檢測了3種依據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方案(使用1，3-丙烷磺內(nèi)酯而被磺化的脫乙酰殼多糖)而被生產(chǎn)的烷基磺化脫乙酰殼多糖(非常低MW的AS-CH、低MW的AS-CH以及高MW的AS-CH)對痤瘡丙酸桿菌的抑制作用，其中亦使用未經(jīng)修飾的脫乙酰殼多糖(MW約140,000)用于對照。
在本實驗中使用一個24-孔板。第一孔只有容納0.5mL的滅菌水與0.5mL的Luria-Bertani培養(yǎng)液。第二孔至第十二孔容納1mL的滅菌水。第一與第二孔接著被加入以1mL的5wt％經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖水溶液。在混合之后，將1mL的在第二孔中所形成的溶液轉(zhuǎn)移至第三孔內(nèi)并混合，以及將1mL的在第三孔中的混合溶液轉(zhuǎn)移至第四孔內(nèi)。因此從第二孔至第十二孔以此方式進行兩倍連續(xù)稀釋。之后，十二個孔的每一個被加入以1mL的細菌培養(yǎng)物(由1mL的隔夜培養(yǎng)物與100mLLB培養(yǎng)基所制成的混合物)。該板接著被置放于37℃下歷時24小時，以容許被添加到各孔內(nèi)的細菌培養(yǎng)物的生長。
類似于實驗1，將抗微生物作用表示為基于OD量度的最小抑制濃度(MIC)。所得到的結(jié)果被概述于表6中。
表6.如通過最小抑制濃度(MIC)所測定的，本發(fā)明的3種不同的AS-CH對痤瘡丙酸桿菌的活體外抑制活性
基于所得到的結(jié)果，可以推斷本發(fā)明的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖(AS-CH)在抑制痤瘡丙酸桿菌的生長中展現(xiàn)出優(yōu)異的作用。
因此，被預(yù)期到的是，本發(fā)明的經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖可被用來制造對痤瘡丙酸桿菌具有抑制作用的產(chǎn)品，例如抗痤瘡乳霜。
實驗9.本發(fā)明的經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖的皮膚水合作用維持作用的評價進行本實驗以探索依據(jù)本發(fā)明所生產(chǎn)的經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖的皮膚水合作用維持作用，其中使用依據(jù)本發(fā)明實施方案的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖(通過1，3-丙烷磺內(nèi)酯而被磺化的高MW脫乙酰殼多糖)與透明質(zhì)酸以及膠原蛋白作比較。
在實驗前，使用不含香料以及沒有皮膚水合作用維持作用的去污劑清洗自愿者的下手臂的內(nèi)側(cè)，并接著標記以4個具有直徑為2.5cm的圓形區(qū)域。在30分鐘之后，該4個圓形區(qū)域中的3個被分別地施用以30μL的具有相同濃度的試驗樣品(本發(fā)明的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖、透明質(zhì)酸以及膠原蛋白)，而剩下的那個沒有以任何東西處理的區(qū)域作為對照。該4個區(qū)域的皮膚水合作用狀態(tài)在3個不同的時間間隔(亦即，在施用這類試驗樣品后的5、15以及30分鐘)下使用皮膚含水測定儀(Corneometer)CM825PC(Courage and Khazaka，Cologne，Germany)來檢測。
所得到的結(jié)果被顯示于圖15中?？梢钥闯鲈诖?個試驗樣品之間的皮膚水合作用維持作用是本發(fā)明的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖＞透明質(zhì)酸＞膠原蛋白。因此，被預(yù)期的是，依據(jù)本發(fā)明所生產(chǎn)的經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖可被用來制造被希望具有皮膚水合作用維持作用的產(chǎn)品。
實驗10.本發(fā)明的經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖的UV光吸收作用的評價進行本實驗以探討依據(jù)本發(fā)明所生產(chǎn)的經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖的UV光吸收作用，其中使用了兩種依據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選實施方案而被生產(chǎn)的烷基磺化脫乙酰殼多糖(低MW的AS-CH以及高MW的AS-CH)。
將低MW的AS-CH以及高MW的AS-CH溶解在去離子水中以形成不同濃度的溶液(2、5以及10wt％)，而由此制得的溶液的等分樣(1mL)被分別地置放于石英管內(nèi)。這些石英管接著被進行波長在250nm至450nm的范圍內(nèi)的UV光掃描。
參照圖16與圖17中所顯示的結(jié)果，清楚可見，該兩種依據(jù)本發(fā)明而被生產(chǎn)的經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖在吸收UVB方面展現(xiàn)出優(yōu)異的作用。因此，被預(yù)期的是，依據(jù)本發(fā)明而被生產(chǎn)的經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖可作為具有UV防護作用的產(chǎn)品(諸如防曬乳霜)內(nèi)的UV光吸收試劑。
實驗11.本發(fā)明的經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖在阻滯香味釋放中的作用的評價進行實驗以探討依據(jù)本發(fā)明而被生產(chǎn)的經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖在阻滯香味釋放中的作用，其中使用了依據(jù)本發(fā)明實施方案的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖(通過1，3-丙烷磺內(nèi)酯而被磺化的高MW脫乙酰殼多糖)。
將商業(yè)化香水的等分樣(30μL)分別地添加以本發(fā)明的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖以形成具有不同濃度(0.5、1、2、5以及8wt％)的均勻混合物。之后，將各個由此制得的樣品的等分樣(30μL)滴加到嗅香味條上。從各個嗅香味條釋放出的香味在指定的期間由5位自愿者來檢測并且評分。所得到的結(jié)果被顯示在圖18中。
在24小時的檢測期間，發(fā)現(xiàn)本發(fā)明的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖在0.5至2wt％的濃度下展現(xiàn)出優(yōu)異的香味持續(xù)釋放作用。增加本發(fā)明的經(jīng)烷基磺化的脫乙酰殼多糖的濃度(5-8wt％)可以造成薄膜的形成，該薄膜防止香味分子的釋放。因此，基于所觀察到的結(jié)果，依據(jù)本發(fā)明而被生產(chǎn)的經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖可以控制揮發(fā)性分子的釋放，而因此可被用來制造，例如，臭味控制產(chǎn)品、需要持續(xù)釋放作用的產(chǎn)品等等。
在此通過參考將在本說明書中所引述的所有專利與文獻參考資料以它們的整體并入本說明書中。若有沖突的話，本描述(包括定義)將占優(yōu)勢。
雖然已參照上述特定實施方案描述了本發(fā)明，但明顯的是，可在不背離本發(fā)明的范圍與精神下做出許多修飾與變化。因此意想，本發(fā)明僅受所附權(quán)利要求書所示的限制。
權(quán)利要求
1.一種經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖，它是通過如下方法被生產(chǎn)的在適當(dāng)?shù)臏囟认?，在有機溶劑的存在下，用烴基磺內(nèi)酯化合物使具有氨基官能基團的未修飾的聚氨基糖磺化的方法，使得在所述經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖的分子結(jié)構(gòu)中，預(yù)定比例的所述氨基官能基團經(jīng)由共價鍵被所述烴基磺內(nèi)酯化合物磺化。
2.權(quán)利要求1的經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖，其中，在所述磺化方法中，所述未修飾的聚氨基糖具有預(yù)定的尺寸，并且烴基磺內(nèi)酯化合物相對于所述未修飾的聚氨基糖的氨基官能基團的摩爾數(shù)的用量被控制，使得所述經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖具有5％到至少90％范圍內(nèi)的預(yù)定的磺化程度。
3.權(quán)利要求1的經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖，其中，在所述磺化方法中，所述未修飾的聚氨基糖具有預(yù)定的尺寸，并且所述烴基磺內(nèi)酯化合物相對于所述未修飾的聚氨基糖的氨基官能基團的摩爾數(shù)的用量被控制，使得所述經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖具有在10％到80％的范圍內(nèi)的預(yù)定的磺化程度。
4.權(quán)利要求1的經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖，其中，在所述磺化方法中，所述未修飾的聚氨基糖具有介于300和1,500,000之間的分子量。
5.權(quán)利要求4的經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖，其中，在所述磺化方法中，所述未修飾的聚氨基糖具有低于10,000的分子量。
6.權(quán)利要求4的經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖，其中，在所述磺化方法中，所述未修飾的聚氨基糖具有介于10,000和35,000之間的分子量。
7.權(quán)利要求4的經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖，其中，在所述磺化方法中，所述未修飾的聚氨基糖具有介于35,000和140,000之間的分子量。
8.權(quán)利要求4的經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖，其中，在所述磺化方法中，所述未修飾的聚氨基糖具有介于140,000和1,500,000之間的分子量。
9.權(quán)利要求1的經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖，其中，在所述磺化方法中，所述未修飾的聚氨基糖包含有去乙?；木郯被?。
10.權(quán)利要求1的經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖，其中，在所述磺化方法中，所述未修飾的聚氨基糖包含脫乙酰殼多糖。
11.權(quán)利要求10的經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖，其中，在所述磺化方法中，所述脫乙酰殼多糖具有在50％至100％的范圍內(nèi)的去乙酰化程度。
12.權(quán)利要求1的經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖，其中，在所述磺化方法中，所述有機溶劑選自由醇、醚、醚醇，以及它們的組合組成的組。
13.權(quán)利要求12的經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖，其中，在所述磺化方法中，所述有機溶劑選自由甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、甲氧基丙醇，以及它們的組合組成的組。
14.權(quán)利要求1的經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖，其中，在所述磺化方法當(dāng)中，所述有機溶劑是甲醇，并且所述適當(dāng)溫度在25℃至67℃的范圍內(nèi)變化。
15.權(quán)利要求1的經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖，其中，在所述有機溶劑的回流溫度下進行所述磺化方法。
16.權(quán)利要求1的經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖，其中，在所述磺化方法中，所述烴基磺內(nèi)酯化合物選自烷基磺內(nèi)酯以及烯基磺內(nèi)酯。
17.權(quán)利要求1的經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖，其中，在所述磺化方法中，所述烴基磺內(nèi)酯化合物具有化學(xué)式 其中R1選自-(CH2)x-(其中x為2至4的整數(shù))以及-CH＝CH-；以及R2選自H以及C1-C3烷基基團。
18.權(quán)利要求17的經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖，其中，在所述磺化方法中，所述烴基磺內(nèi)酯化合物選自1，3-丙烷磺內(nèi)酯、1，3-丙烯磺內(nèi)酯、1，4-丁烷磺內(nèi)酯、2，4-丁烷磺內(nèi)酯，以及它們的組合。
19.一種生產(chǎn)經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖的方法，該方法包括通過將有機溶劑與帶有氨基官能基團的未修飾的聚氨基糖混合而形成混合物；通過在適當(dāng)溫度下將烴基磺內(nèi)酯化合物添加至所述混合物中使所述未修飾的聚氨基糖磺化，使得在所述經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖的分子結(jié)構(gòu)中，預(yù)定比例的所述氨基官能基團經(jīng)由共價鍵而被所述烴基磺內(nèi)酯化合物磺化；以及回收由此所形成的經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖。
20.權(quán)利要求19的方法，其中所述未修飾的聚氨基糖具有介于300以及1,500,000之間的分子量。
21.權(quán)利要求20的方法，其中所述未修飾的聚氨基糖具有低于10,000的分子量。
22.權(quán)利要求20的方法，其中所述未修飾的聚氨基糖具有介于10,000和35,000之間的分子量。
23.權(quán)利要求20的方法，其中所述未修飾的聚氨基糖具有介于35,000和140,000之間的分子量。
24.權(quán)利要求20的方法，其中所述未修飾的聚氨基糖具有介于140,000和1,500,000之間的分子量。
25.權(quán)利要求19的方法，其中所述未修飾的聚氨基糖包含去乙?；木郯被?。
26.權(quán)利要求19的方法，其中所述未修飾的聚氨基糖包含脫乙酰殼多糖。
27.權(quán)利要求26的方法，其中所述脫乙酰殼多糖具有在50％至100％范圍內(nèi)的去乙?；潭?。
28.權(quán)利要求19的方法，其中所述有機溶劑選自醇、醚、醚醇，以及它們的組合組成的組。
29.權(quán)利要求28的方法，其中所述有機溶劑選自由甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、甲氧基丙醇，以及它們的組合組成的組。
30.權(quán)利要求19的方法，其中所述有機溶劑是甲醇，并且所述適當(dāng)溫度在25℃至67℃的范圍內(nèi)變化。
31.權(quán)利要求19的方法，其中在所述有機溶劑的回流溫度下進行磺化所述未修飾的聚氨基糖。
32.權(quán)利要求19的方法，其中所述烴基磺內(nèi)酯化合物選自烷基磺內(nèi)酯以及烯基磺內(nèi)酯。
33.權(quán)利要求19的方法，其中所述烴基磺內(nèi)酯化合物具有化學(xué)式 其中R1選自-(CH2)x-(其中x是2至4的整數(shù))以及-CH＝CH-；以及R2選自H以及C1-C3烷基基團。
34.權(quán)利要求33的方法，其中所述烴基磺內(nèi)酯化合物選自1，3-丙烷磺內(nèi)酯、1，3-丙烯磺內(nèi)酯、1，4-丁烷磺內(nèi)酯、2，4-丁烷磺內(nèi)酯、以及它們的組合。
35.權(quán)利要求19的方法，其中所述被回收的經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖可通過使它進行使用金屬氫氧化物水溶液的堿處理而被轉(zhuǎn)化成金屬鹽形式。
36.權(quán)利要求19的方法，其中所述烴基磺內(nèi)酯化合物相對于所述未修飾的聚氨基糖的氨基官能基團的摩爾數(shù)的用量被控制，使得所述被回收的經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖具有在5％到至少90％范圍內(nèi)的預(yù)定的磺化程度。
37.權(quán)利要求19的方法，其中所述烴基磺內(nèi)酯化合物相對于所述未修飾的聚氨基糖的氨基官能基團的摩爾數(shù)的用量被控制，使得所述被回收的經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖具有在10％到80％范圍內(nèi)的預(yù)定的磺化程度。
38.權(quán)利要求19的方法，其中所述烴基磺內(nèi)酯化合物是以在所述未修飾的聚氨基糖的氨基官能基團的摩爾數(shù)的1/4至4倍的范圍內(nèi)的量而被使用。
39.權(quán)利要求19的方法，其中所述由此所形成的經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖可通過下列處理中的至少一種而被回收沉淀、過濾以及結(jié)晶。
40.權(quán)利要求19的方法，其中所述由此所形成的經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖以至少50％的產(chǎn)率而被回收。
41.一種包含有經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖的組合物，其中所述經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖是通過在適當(dāng)溫度下，在有機溶劑的存在下，用烴基磺內(nèi)酯化合物使具有氨基官能基團的未修飾的脫乙酰殼多糖磺化的方法進行生產(chǎn)，使得在所述經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖的分子結(jié)構(gòu)中，預(yù)定比例的所述氨基官能基團經(jīng)由共價鍵而被所述烴基磺內(nèi)酯化合物磺化。
42.權(quán)利要求41的組合物，其中，在所述磺化方法中，所述未修飾的脫乙酰殼多糖具有預(yù)定的尺寸，并且所述烴基磺內(nèi)酯化合物相對于所述未修飾的脫乙酰殼多糖的氨基官能基團的摩爾數(shù)的用量被控制，使得所述經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖具有在5％到至少90％范圍內(nèi)的預(yù)定的磺化程度。
43.權(quán)利要求41的組合物，其中，在所述磺化方法中，所述未修飾的脫乙酰殼多糖具有預(yù)定的尺寸，并且所述烴基磺內(nèi)酯化合物相對于所述未修飾的脫乙酰殼多糖的氨基官能基團的摩爾數(shù)的用量被控制，使得所述經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖具有在10％到至少80％范圍內(nèi)的預(yù)定的磺化程度。
44.權(quán)利要求41的組合物，其中，在所述磺化方法中，所述未修飾的脫乙酰殼多糖具有介于300和1,500,000之間的分子量。
45.權(quán)利要求44的組合物，其中，在所述磺化方法中，所述未修飾的脫乙酰殼多糖具有低于10,000的分子量。
46.權(quán)利要求44的組合物，其中，在所述磺化方法中，所述未修飾的脫乙酰殼多糖具有介于10,000和35,000之間的分子量。
47.權(quán)利要求44的組合物，其中，在所述磺化方法中，所述未修飾的脫乙酰殼多糖具有介于35,000和140,000之間的分子量。
48.權(quán)利要求44的組合物，其中，在所述磺化方法中，所述未修飾的脫乙酰殼多糖具有介于140,000和1,500,000之間的分子量。
49.權(quán)利要求41的組合物，其中，在所述磺化方法中，所述未修飾的脫乙酰殼多糖具有在50％至100％范圍內(nèi)的去乙酰化程度。
50.權(quán)利要求41的組合物，其中，在所述磺化方法中，所述有機溶劑選自由醇、醚、醚醇、以及它們的組合組成的組。
51.權(quán)利要求50的組合物，其中，在所述磺化方法中，所述有機溶劑選自由甲醇、乙醇、異丙醇、丁醇、甲氧基丙醇、以及它們的組合組成的組。
52.權(quán)利要求41的組合物，其中，在所述磺化方法中，所述有機溶劑是甲醇，并且所述適當(dāng)溫度在25℃至67℃的范圍內(nèi)。
53.權(quán)利要求41的組合物，其中，所述磺化方法是在所述有機溶劑的回流溫度下被進行。
54.權(quán)利要求41的組合物，其中，在所述磺化方法中，所述烴基磺內(nèi)酯化合物選自烷基磺內(nèi)酯以及烯基磺內(nèi)酯。
55.權(quán)利要求41的組合物，其中，在所述磺化方法中，所述烴基磺內(nèi)酯化合物具有化學(xué)式 其中R1選自-(CH2)x-(其中x是2至4的整數(shù))以及-CH＝CH-；以及R2選自H以及C1-C3烷基基團。
56.權(quán)利要求55的組合物，其中，在所述磺化方法中，所述烴基磺內(nèi)酯化合物選自1，3-丙烷磺內(nèi)酯、1，3-丙烯磺內(nèi)酯、1，4-丁烷磺內(nèi)酯、2，4-丁烷磺內(nèi)酯、以及它們的組合。
57.權(quán)利要求41的組合物，該組合物是呈選自由溶液、薄膜和粉末組成的組的形式。
58.權(quán)利要求41的組合物，該組合物具有下列性質(zhì)的至少一種促進傷口愈合、抑制微生物的生長、對于哺乳動物沒有毒性作用、對于哺乳動物沒有皮膚刺激作用、對于哺乳動物沒有發(fā)炎作用、吸收紫外線、維持皮膚水合作用、對于人類皮膚具有組織親和性、以及控制揮發(fā)性分子的釋放。
59.權(quán)利要求41的組合物，該組合物具有抑制微生物生長的性質(zhì)，所述微生物選自鏈霉素抗性金黃葡萄球菌(staphylococcus aureus)、大腸桿菌(E.coli)、綠膿假單胞桿菌(Pseudomonas aeruginosa)、白色念珠菌(Candida albicans)、糠秕馬拉色霉菌(Malasseziafurfur)、厚皮馬拉色霉菌(Malassezia pachydermatis)、痤瘡丙酸桿菌(Propionibacterium acnes)、以及它們的組合。
60.權(quán)利要求41的組合物，該組合物可被用于產(chǎn)品的制造，所述產(chǎn)品選自由個人護理產(chǎn)品、食物產(chǎn)品、清潔產(chǎn)品、農(nóng)業(yè)產(chǎn)品、化妝產(chǎn)品、醫(yī)藥產(chǎn)品、醫(yī)療裝置、織物產(chǎn)品、水處理用產(chǎn)品、以及生化產(chǎn)品組成的組。
61.權(quán)利要求41的組合物，該組合物可被用于制造臭味控制產(chǎn)品。
62.權(quán)利要求41的組合物，該組合物可被用于制造選自由抗微生物試劑、傷口敷料以及UV光吸收試劑組成的組的產(chǎn)品。
63.一種用于促進具有傷口的哺乳動物中的傷口愈合的醫(yī)療產(chǎn)品，其中所述產(chǎn)品包含權(quán)利要求41的組合物。
64.權(quán)利要求63的醫(yī)療產(chǎn)品，其中所述產(chǎn)品對所述具有傷口的哺乳動物的應(yīng)用可以抑制由于所述哺乳動物的傷口愈合所導(dǎo)致的纖維增生。
65.權(quán)利要求63的醫(yī)療產(chǎn)品，該產(chǎn)品可被用于促進傷口的愈合，所述傷口選自由開放性傷口、出血性傷口、開放性潰瘍、由血管移植物的移植所造成的傷口、由血管貼片的移植所造成的傷口、出血縫合區(qū)域、出血賁門瓣區(qū)域、以及它們的組合組成的組。
66.權(quán)利要求65的醫(yī)療產(chǎn)品，其中所述傷口是由移植的血管移植物所造成的傷口，并且所述醫(yī)療產(chǎn)品的應(yīng)用可以促進移植的血管移植物的組織再生。
67.權(quán)利要求63的醫(yī)療產(chǎn)品，該產(chǎn)品是呈選自由薄膜、纖維、海綿、凝膠、乳霜、脂膏、噴霧劑、泡沫體、非紡織織物、液體、粉末、以及敷料組成的組的形式。
68.權(quán)利要求41的組合物在制造能夠促進具有傷口的哺乳動物中的傷口愈合的醫(yī)療產(chǎn)品中的用途。
69.權(quán)利要求68的用途，其中所述醫(yī)療產(chǎn)品是傷口敷料。
全文摘要
本發(fā)明公開了經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖，特別是經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖，在它們的分子結(jié)構(gòu)中，預(yù)定比例的氨基官能基團經(jīng)由共價鍵被烴基磺內(nèi)酯化合物磺化。通過在適當(dāng)?shù)臏囟认?，在有機溶劑的存在下，用烴基磺內(nèi)酯化合物使具有氨基官能基團的未修飾的聚氨基糖磺化，可生產(chǎn)這類經(jīng)化學(xué)修飾的聚氨基糖。本發(fā)明的經(jīng)化學(xué)修飾的脫乙酰殼多糖可被用于各種不同的應(yīng)用中，包括傷口愈合。
文檔編號A61K31/722GK1880343SQ200510078158
公開日2006年12月20日 申請日期2005年6月17日 優(yōu)先權(quán)日2004年6月18日
發(fā)明者魏一健, 李坤興, 洪憲明, 曹寧, 許孟慧, 林珊瑩, 黃雅惠 申請人:聚和國際股份有限公司