化学改性制备HA衍生物和凝胶2022-02-28 08:53:17
HA可以作为眼科手术中的玻璃体补充剂和治疗骨关节炎的黏弹性补充剂,在生物医药领域广泛应用。尽管HA已经成功商业化,但半衰期短的缺点严重限制了其进一步临床应用。对HA进行修饰或交联可延长HA在体内的存留时间,现在的合成策略主要通过对HA的羧基和羟基进行修饰或交联,包括 HA 的酯化、碳二亚胺修饰HA以及使用二乙烯基砜修饰HA、缩水甘油醚或二醛交联HA等。这些化学修饰的目的主要是根据特定应用条件和特殊要求来制备 HA 材料,同时尽量避免损失原始HA的生物相容性、生物降解性以及与细胞和其他生物组织等相互作用的性能。化学修饰位点主要是HA的羧基。由于HA的羧基是HA受体和HA酶的识别位点,因此对HA的羧基修饰会改变HA在体内的生物学行为。随着HA羧基修饰程度的增加,HA衍生物的降解速率下降。HA可以被设计成含有各种官能团的天然高分子,如可以通过己二酸二酰肼(ADH)、六亚甲基二胺(HMDA)或胱胺与HA的羧基发生共轭反应来制备氨基修饰的HA。另外,HA的羧基可以和N-羟基琥珀酰亚胺(NHS)共轭制备具有活性官能团的氨基。巯基修饰的HA可以通过HA羧基与胱胺的反应以及随后用二硫苏糖醇(DTT)断裂双硫键制备得到,还可以用HA与3-(2-吡啶基二硫代)丙酰肼(PDPH)反应,随后用碘乙酰胺断裂双硫键来制备巯基功能化的HA。同样地,多巴胺可以修饰HA制备HA-多巴胺衍生物。为了提高HA在DMSO中的溶解性,HA可以用离子交换树脂制备四丁基铵盐修饰的HA(HA-TBA)。
HA-TBA在DMSO中可以分别与甲基丙烯酸氨基乙酯(AEMA)、氨丙基甲基丙烯酰胺(APMAm)或乙烯基砜(VS)反应制得 HA-AEMA、HA-APMAm 和 HA-VS衍生物。制备HA水凝胶的交联反应有3种类型:HA直接交联、HA衍生物交联以及两种不同HA衍生物之间的交联。根据二胺与 HA 羧基的物质的量之比不同,可以制备HA水凝胶或者氨基功能化的HA衍生物。如果二胺与羧基的物质的量之比远高于 1/1,可将二胺接枝形成氨基功能化HA衍生物;相反,如果该值低于1/1,则二胺可用作交联剂形HA凝胶。因此,可以采用此方案制备HA-ADH、HA-HMDA和HA-胱胺水凝胶。
出自《基于透明质酸构建的功能材料及其在生物医药领域中的应用》作者朱益锐,蔡志祥,郭亚龙。
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