[發明專利]一種在殼聚糖羥基上光化學交聯細胞粘附性肽的方法

有效

• 申請號: 200810229121.8
• 申請日: 2008-11-28
• 公開（公告）號: CN101747450A
• 公開（公告）日: 2010-06-23
• 發明（設計）人: 馬小軍;楊艷;劉袖洞;于煒婷
• 申請（專利權）人: 中國科學院大連化學物理研究所
• 主分類號: C08B37/08
• 分類號: C08B37/08
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司 21002
• 代理人: 馬馳;周秀梅

技術領域

本發明涉及生物醫學材料殼聚糖的改性，特別地是使用光敏交聯劑基團 選擇性地在殼聚糖羥基上光化學交聯細胞粘附性肽的方法。

背景技術

被譽為“第六生命要素”的地球上第二大再生資源甲殼素，其脫乙酰產 物殼聚糖(CTS)是由氨基葡萄糖和乙酰氨基葡萄糖組成的天然多糖中唯一 的堿性多糖。它具有良好生物相容性、生物活性、安全性(無毒、可降解) 等特點，已經被廣泛用作組織工程支架、創傷敷料、止血材料、藥物緩釋劑 等。針對殼聚糖親水性較差(僅在酸性條件下溶解)和降解速率慢等問題，利 用其分子結構上存在的C₂-NH₂、C₃-OH、C₆-OH基團的反應活性(其中 C₂-NH₂是一級氨基，有一對孤對電子，具有很強的親核性；C₃-OH是二級羥 基，且不能自由旋轉，空間位阻較大，其活性較差，C₆-OH是一級羥基，在 空間構象上可以自由旋轉，位阻小，其活性也較高)，通過化學改性的方法 既可改善其原有性質又可賦予其新功能，使其成為更合適的生物材料。目 前殼聚糖的改性研究，如：?；?、羧基化、烷基化、酯化、氰化、疊氮 化、西佛堿形成和交聯等，大都未采取有效的選擇性反應，得到的往往是 在不同位置均有可能發生反應的各種衍生物的混合物，難于分離，其性質 研究也多是宏觀的應用效果研究，對其結構與性能之間的關系難以作出深 入的分析探討，對進一步的理論研究及應用造成了不便。在粘附肽交聯方 面，通過傳統的化學法(如EDC、NHS等)接枝的CTS，接枝的位置在氨基， 影響了殼聚糖的性質和應用。而若要保留氨基，很難避免使用氨基保護劑 鄰苯二甲酸酐、氯甲酸芐酯、苯甲醛、4-甲基-2-戊酮等進行繁瑣的氨基保 護與脫保護過程以及由此引發的化學毒性。

因此本發明提出：使用一種光敏交聯劑，溫和、快速地在CTS羧基上修 飾親水性細胞粘附性肽，增加其水溶性和靶向粘附性，同時保留氨基活性。 本發明首先采用基團選擇性反應，保留氨基且避免使用氨基保護劑，而后采 用殼聚糖溶液反應，解決了殼聚糖成膜后(CTS/TPP膜、CTS/NaOH膜)再交 聯，終產物難于分離及溶解性差的問題(Biomaterials，2002，23，4803-4809)， 便于進一步利用氨基進行化學反應和靜電交聯。

發明內容

本發明目的在于對殼聚糖進行基團選擇性修飾，得到接枝位置明確、 具有靶向粘附性，易于與未反應物質分離，且在弱酸條件下溶解性良好的 殼聚糖衍生物。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案為：

在雙功能(N-羥基琥珀酰亞胺/疊氮化物)光敏性交聯劑的作用下，通過 紫外(UV)光化學激活的基團選擇性接枝反應，將細胞粘附性肽(含細胞粘附 因子RGD(Arg-Gly-Asp)的多肽)GRGDY接枝到殼聚糖(CTS)的羥基(C₆-OH) 上，在無需氨基保護和脫保護的繁瑣反應條件下可保留氨基(C₂-NH₂)活性， 從而形成生物相容性好、可降解、可溶解的靶向粘附殼聚糖材料，通過透 析方法分離未反應物質，冷凍干燥或真空干燥保存產物；適用于在生理條 件下制備生物醫學領域應用的DNA和小RNA(siRNA，microRNA，shRNA等) 靶向釋放系統、細胞粘附培養系統、移植用微囊化組織細胞和組織工程支 架等方面。