專利名稱：一種巖藻糖化糖胺聚糖衍生物及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種具有抗凝活性的巖藻糖化糖胺聚糖羧酸酯(Carboxylic ester of the Fucosylated Glycosaminoglycans, CEFG)及其制備方法，以及含有該 CEFG 或其藥學(xué)上可接受的鹽的藥物組合物。
背景技術(shù)：
心腦血管疾病是最主要的人類致死性病因，每年奪走1200萬人的生命，接近世界總死亡人數(shù)的1/4。血栓形成是心腦血管疾病的主要病因之一，包括抗凝藥物在內(nèi)的抗血栓藥物是臨床應(yīng)用極為廣泛和重要的心腦血管疾病治療藥物，在國內(nèi)國際醫(yī)藥市場上占有重要地位。包括香豆素類(口服VitK依賴的蛋白酶抑制劑)以及肝素類(凝血酶及因子X 抑制劑)的主要抗凝血藥物的臨床應(yīng)用已經(jīng)長達(dá)60余年，這些藥物具有相對明確的藥效以及藥理學(xué)作用機(jī)制，但也存在明顯的臨床應(yīng)用缺陷肝素類藥物主要作用靶點是因子IIa 和Xa(f. IIa, f. Xa)，其位于凝血瀑布的共同途徑，此類藥物的應(yīng)用缺陷包括靶點相關(guān)的嚴(yán)重出血傾向、血小板減少癥、骨骼及脂質(zhì)代謝影響等；香豆素類抗凝藥物的缺陷包括其抑制系列凝血因子合成所致的嚴(yán)重出血傾向、起效慢、個體差異大等。因此，臨床上對于具有優(yōu)勢藥理藥效作用特點的新型抗凝藥存在迫切需要。巖藻糖化糖胺聚糖(FucosylatedGlycosaminoglycans, FGAG)是一種存在巖藻糖側(cè)鏈取代的糖胺聚糖類似物，其多糖主鏈類似硫酸軟骨素，由己糖醛酸、氨基己糖構(gòu)成的二糖結(jié)構(gòu)單元順次連接形成，主鏈及側(cè)鏈糖羥基均可存在硫酸酯化基團(tuán)。天然FGAG主要來源于棘皮動物海參的體壁或內(nèi)臟，其具有[—4)D-GlcUA(i3 1 — 3)D-GalNAc (1 —]的主鏈結(jié)構(gòu)單元，其側(cè)鏈硫酸巖藻糖則以(α 1 — 3)糖苷鍵連接于D-GlcUA(JBiol Chem, 1988, 263(34) :18176-18183 和 JBiol Chem，1991，266 (21) :13530_13536)。天然 FGAG具有顯著抗凝血活性，其特點是具有強(qiáng)效抑制內(nèi)源性因子X酶(f. Xase)活性，并存在顯著的HCII依賴的抗凝血酶(f. IIa)活性(Blood, 1995,85(6) :1527_1534 ；Blood，2009，114 :3092_3100)。與原型天然肝素類似，原型FGAG存在廣泛而矛盾的非選擇性藥理作用，包括血小板誘導(dǎo)聚集以及其它凝血因子影響等(中國藥理學(xué)報，1985，6(2) 107-109 ；Thromb Haemost, 1997,65(4) 369-373 ；Thromb Research, 1996,83(3) :253_264)。作為糖胺聚糖衍生物，F(xiàn)GAG結(jié)構(gòu)中，由葡萄糖醛酸和乙酰氨基半乳糖組成的聚糖主鏈上存在多種特定官能團(tuán)及取代基，如羥基、羧基及其取代硫酸酯基、乙酰基、巖藻糖基等，對這些官能團(tuán)和取代基以及主鏈聚合度等進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾，對創(chuàng)制新靶點新機(jī)制抗凝抗血栓藥物具有重要意義。 如中國專利公開CN 101735336A和CN 101724086A公開了制備低聚巖藻糖化糖胺聚糖的方法，通過在水相介質(zhì)中用第四周期過渡金屬離子催化的過氧化物解聚法解聚巖藻糖化糖胺聚糖制備得到了低聚產(chǎn)物，該產(chǎn)物是內(nèi)源性因子X酶的強(qiáng)效抑制劑，具有良好的抗凝抗血栓活性，可用于預(yù)防和/或治療血栓性疾病。Moui^o等對來源于海參Ludwigothurea grisea的巖藻糖化糖胺聚糖的羧基經(jīng)過NaBH4還原修飾得到了一個新的化合物，對該化合物體內(nèi)抗靜脈和動脈血栓實驗研究發(fā)現(xiàn)，其抗動脈血栓活性優(yōu)于靜脈血栓(BloodCoagulation and Fibrinolysis，2004，15 :45_54)。目前，未見有巖藻糖化糖胺聚糖的羧基進(jìn)行酯化修飾以及對其生物學(xué)活性研究的公開報道。本發(fā)明人首次對棘皮動物海參來源的巖藻糖化糖胺聚糖的葡萄糖醛酸羧基進(jìn)行了酯化反應(yīng)結(jié)構(gòu)修飾，制備得到了羧基酯化衍生物，對這些衍生物進(jìn)行抗凝活性研究發(fā)現(xiàn)該系列產(chǎn)物具有良好的抗凝血活性?？鼓龣C(jī)制研究驚奇發(fā)現(xiàn)，與對應(yīng)FGAG相比，適當(dāng)?shù)聂然セa(chǎn)物可以提高f. Xase抑制活性與HC-II依賴的抗凝血酶活性的比值，理論上具有更好的抗血栓應(yīng)用價值，具有重要的臨床治療和/或預(yù)防血栓性疾病的潛在應(yīng)用價值。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的首先是提供一種巖藻糖化糖胺聚糖羧酸酯(Carboxylic Ester of Fucosylated Glycosaminoglycans, CEFG)及其藥學(xué)上可接受的鹽，所述CEi7G是具有式(I)
結(jié)構(gòu)的同系糖胺聚糖衍生物或其混合物，
權(quán)利要求
1.一種巖藻糖化糖胺聚糖羧酸酯及其藥學(xué)上可接受的鹽，其中所述巖藻糖化糖胺聚糖羧酸酯的單糖組成包括D-葡萄糖醛酸或其酯、D-2-脫氧-2-乙酰氨基半乳糖硫酸酯、L-巖藻糖硫酸酯；以摩爾比計，三種組成單糖及其與所含-0S03_基， 即D-葡萄糖醛酸或其酯D-2-脫氧-2-乙酰氨基半乳糖硫酸酯L-巖藻糖硫酸酯-OSO3-的比例范圍為1 (1 士 0.3) (1 士 0.3) (3. 5 士 0.5)；其中，括D-葡萄糖醛酸的酯化程度不低于20% ；所述巖藻糖化糖胺聚糖羧酸酯的重均分子量范圍為3000 20000Da ； 所述巖藻糖化糖胺聚糖羧酸酯的多分散指數(shù)介于1. 0至1. 8之間。
2.如權(quán)利要求1中所述的巖藻糖化糖胺聚糖羧酸酯及其藥學(xué)上可接受的鹽，其特征在于，所述巖藻糖化糖胺聚糖羧酸酯是具有式(I)結(jié)構(gòu)的同系糖胺聚糖衍生物的混合物，
3.如權(quán)利要求1或2所述的巖藻糖化糖胺聚糖羧酸酯及其藥學(xué)上可接受的鹽，其特征在于，所述巖藻糖化糖胺聚糖羧酸酯中的酯化程度不低于80% ；所述巖藻糖化糖胺聚糖羧酸酯的重均分子量范圍為6000 15000Da ；所述巖藻糖化糖胺聚糖羧酸酯的多分散指數(shù)值介于1. 1至1.5之間。
4.如權(quán)利要求3所述的巖藻糖化糖胺聚糖羧酸酯及其藥學(xué)上可接受的鹽，其特征在于，所述巖藻糖化糖胺聚糖羧酸酯是棘皮動物門海參綱動物體壁和/或內(nèi)臟提取獲得的巖藻糖化糖胺聚糖及其解聚產(chǎn)物的羧基酯化衍生物。
5.如權(quán)利要求4所述的巖藻糖化糖胺聚糖羧酸酯及其藥學(xué)上可接受的鹽，其特征在于，所述巖藻糖化糖胺聚糖的來源動物是棘皮動物門海參綱動物體壁和/或內(nèi)臟，所述棘皮動物門海參綱動物包括但不限于梅花參、巨梅花參、刺參、格皮氏海參、黑乳參、蛇目白尼參、綠刺參、紅腹海參、中華海參、海地瓜和糙海參。
6.如權(quán)利要求2所述的巖藻糖化糖胺聚糖羧酸酯藥學(xué)上可接受的鹽，其特征在于，所述的R為烷烴基或芳香基或雜環(huán)基；所述的烷烴基包括甲基、乙基、烯丙基、烯丁基；所述的芳香基包括芐基。
7.如權(quán)利要求1或2所述中的巖藻糖化糖胺聚糖羧酸酯藥學(xué)上可接受的鹽，其特征在于，所述藥學(xué)上可接受的鹽是巖藻糖化糖胺聚糖羧酸酯的堿金屬、堿土金屬鹽及有機(jī)銨鹽。
8.如權(quán)利要求7所述的巖藻糖化糖胺聚糖羧酸酯藥學(xué)上可接受的鹽，其特征在于，所述藥學(xué)上可接受的鹽是巖藻糖化糖胺聚糖羧酸酯的鈉鹽、鉀鹽或鈣鹽。
9.如權(quán)利要求1所述的巖藻糖化糖胺聚糖羧酸酯及其藥學(xué)上可接受的鹽的制備方法， 所述的巖藻糖化糖胺聚糖羧酸酯的制備方法是(1)以棘皮動物體壁和/或內(nèi)臟來源的巖藻糖化糖胺聚糖為原料，通過糖醛酸羧基酯化反應(yīng)獲得巖藻糖化糖胺聚糖的羧基酯化產(chǎn)物，所得羧基酯化產(chǎn)物通過解聚反應(yīng)獲得所需分子量范圍的巖藻糖化糖胺聚糖羧酸酯產(chǎn)物；或(2)以棘皮動物體壁和/或內(nèi)臟來源的巖藻糖化糖胺聚糖之解聚產(chǎn)物為原料，通過糖醛酸羧基酯化反應(yīng)獲得羧基酯化的所需分子量范圍的巖藻糖化糖胺聚糖羧酸酯產(chǎn)物。
10.如權(quán)利要求9所述的巖藻糖化糖胺聚糖羧酸酯及其藥學(xué)上可接受的鹽的制備方法，其特征在于，所述方法(1)包括如下步驟步驟1，制備巖藻糖化糖胺聚糖的銨鹽；該步驟中，可選擇將巖藻糖化糖胺聚糖經(jīng)強(qiáng)酸型陽離子交換樹脂轉(zhuǎn)化成氫型，在電導(dǎo)率儀和/或PH計監(jiān)測下與有機(jī)胺中和反應(yīng)形成巖藻糖化糖胺聚糖季銨鹽；或者，直接將化學(xué)計量的巖藻糖化糖胺聚糖與有機(jī)季銨在水溶液中進(jìn)行中和反應(yīng)獲得巖藻糖化糖胺聚糖季銨鹽；所得巖藻糖化糖胺聚糖季銨鹽經(jīng)干燥處理后用于進(jìn)一步的化學(xué)反應(yīng)；步驟2 巖藻糖化糖胺聚糖羧基酯化產(chǎn)物的制備；步驟1所得巖藻糖化糖胺聚糖季銨與化學(xué)計量的鹵代烴在非極性溶劑中反應(yīng)，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)分離純化獲得巖藻糖化糖胺聚糖的羧基酯化產(chǎn)物；步驟3 巖藻糖化糖胺聚糖羧酸酯產(chǎn)物的制備；步驟2所得巖藻糖化糖胺聚糖羧基酯化產(chǎn)物溶解成水溶液，過氧化物法將其解聚為所需分子量范圍的解聚產(chǎn)物，反應(yīng)產(chǎn)物經(jīng)分離純化即為所需的巖藻糖化糖胺聚糖羧酸酯。
11.如權(quán)利要求9所述巖藻糖化糖胺聚糖羧酸酯及其藥學(xué)上可接受的鹽的制備方法， 其特征在于，所述方法(2)包括如下步驟制備巖藻糖化糖胺聚糖解聚產(chǎn)物的季銨鹽，以及制備解聚巖藻糖化糖胺聚糖的羧基酯化產(chǎn)物；所述步驟以巖藻糖化糖胺聚糖解聚產(chǎn)物為反應(yīng)起始物，其步驟方法同權(quán)利要求10之步驟1和步驟2。
12.如權(quán)利要求10或11所述巖藻糖化糖胺聚糖羧酸酯制備方法，其特征在于所述鹵代烴反應(yīng)物是與所需酯化產(chǎn)物巖藻糖化糖胺聚糖羧酸酯的酯基相對應(yīng)的鹵代物；所述溶劑可以但不限于是二甲基甲酰胺、二甲基亞砜、CH2C12、CHCl3等非質(zhì)子化溶劑。
13.如權(quán)利要求10所述巖藻糖化糖胺聚糖羧酸酯的制備方法，其特征在于，其步驟3所述過氧化解聚方法是將巖藻糖化糖胺聚糖羧基酯化產(chǎn)物配成質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0. 05% 10%的水溶液，向所得水溶液中加入過氧化物巖藻糖化糖胺聚糖至質(zhì)量分?jǐn)?shù)0. 05% 5%，加入用作催化劑的過渡金屬離子鹽質(zhì)量分?jǐn)?shù)0. 01 % 1 %，在20 60°C下反應(yīng)至巖藻糖化糖胺聚糖或原型酯化衍生物被解聚到所需分子量范圍，分離純化解聚產(chǎn)物，并轉(zhuǎn)化為所需的藥學(xué)上可接受的鹽的形式。
14.如權(quán)利要求1 8所述巖藻糖化糖胺聚糖羧酸酯或其藥學(xué)上可接受的鹽的藥物組合物，所述藥物組合物含有有效抗抗凝血劑量的巖藻糖化糖胺聚糖羧酸酯或其藥學(xué)上可接受的鹽，以及藥用賦形劑。
15.如權(quán)利要求14所述藥物組合物，其特征在于，所述藥物組合物的劑型為注射用水溶液或注射用凍干粉針劑。
16.如權(quán)利要求14或15所述藥物組合物在制備血栓性疾病的治療和/或預(yù)防藥物中的用途。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種具有抗凝血活性的巖藻糖化糖胺聚糖羧酸酯(Carboxylic ester of Fucosylated Glycosaminoglycans，CEFG)及其藥學(xué)上可接受的鹽、及其制備方法、含有CEFG或其鹽的藥物組合物、以及它們在制備抗凝血藥物中的用途。所述的CEFG的組成單糖包括D-葡萄糖醛酸或其酯(D-GlcU)、D-2-脫氧-2-乙酰氨基半乳糖硫酸酯(D-GalNAcS)、L-巖藻糖硫酸酯(L-FucS)，以摩爾比計，D-GlcU∶D-GalNAc∶L-Fuc∶-OSO3-的比例范圍為1∶(1±0.3)∶(1±0.3)∶(3.5±0.5)。其中，D-GlcU的酯化程度不低于20％；所述CEFG重均分子量為3000～20000Da。所述糖基化硫酸軟骨素酯化衍生物具有強(qiáng)效的抗凝血活性，可用于制備預(yù)防和/或治療血栓性疾病的藥物。
文檔編號A61K31/726GK102329397SQ20111031870
公開日2012年1月25日 申請日期2011年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月19日
發(fā)明者吳明一, 文丹丹, 李姿, 趙金華, 連武, 高娜 申請人:中國科學(xué)院昆明植物研究所