[发明专利]一种两亲性高生物活性改性透明质酸

说明书

本发明公开了一种两亲性高生物活性改性透明质酸。本发明以透明质酸为主链，以具有促进组织修复和再生功能的高活性短肽为生物活性接枝基团，以亲脂基团为促进透皮能力的接枝基团。通过接枝改性，制备同时具有亲水及亲脂的两亲性和高生物活性的透明质酸材料。通过用不同分子量的透明质酸主链，制备不同用途的透明质酸衍生物生物材料，小分子量改性透明质酸可作为化妆品功能性原料，通过涂抹透皮吸收。大分子量的改性多糖材料可通过注射用于医美材料或组织再生或关节腔润滑。本发明克服了透明质酸材料单一的物理填充作用的缺陷，在透明质酸材料固有的高保湿特性上，增加了多糖类生物材料透明质酸促进细胞再生、胶原再生等生物学功能。

技术领域

本发明涉及一种两亲性高生物活性改性透明质酸，属于生物医用材料技术领域。

背景技术

透明质酸(Hyaluronic acid,HA)又叫玻尿酸，是一种重要的天然多糖高分子生物医用材料，其基本结构是由双糖单位D-葡萄糖醛酸及N-乙酰葡糖胺组成的多糖类高分子，具有优异的保水性、润滑性、黏弹性、生物相容性等特性，在医药、化妆品及功能性食品领域应用广泛，特别是作为组织填充剂、关节润滑剂及功能保湿成分时，HA尚无天然可替代品。目前常规HA使用中面临的挑战包括：(1)半衰期短，易被机体内HA酶降解；(2)功能单一，缺乏细胞粘附和增殖位点。虽通过交联、共混改性(与生长因子、胶原、壳聚糖等混合和交联)等手段可提高HA的抗酶解能力并赋予其功能性，但这些方法极易引起免疫排异、透皮吸收难等问题。

HA广泛分布于哺乳动物骨髓细胞、眼部玻璃体以及软组织的细胞外基质中，在细胞应答，如增殖、变异、迁移、黏附和基因表达等方面发挥重要作用。相对分子质量高的HA可以保证细胞外基质的含水量和细胞的完整性；低分子量的HA则可以诱发受体介导的细胞内吞作用。高活性短肽(Bioactive Short Peptides,BSP)是一类可模拟体内活性蛋白质生理功能且无免疫源性的小分子肽链，可实现单位密度内有效成份的高表达，如抗菌、促组织再生和免疫调节等。BSP合成路径清晰，具有活性位点丰富、构象稳定、易于合成、方便保存等优势，是当前国际功能生物材料领域的研究与产业热点。目前关于采用生物活性功能的材料对HA进行改性从而获得新型HA材料的相关技术还未见报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：如何利用生物活性功能材料BSP对HA进行改性从而获得功能多样性的HA材料。

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种两亲性高生物活性改性透明质酸，以透明质酸HA为主链，以活性短肽为生物活性接枝基团，以亲脂基团为促进透皮接枝基团，其化学结构式如式I所示：

其中，式I中的R₁为活性短肽、R₂为亲脂基团，或者式I中的R₁为亲脂基团、R₂为活性短肽，n＝1～7000。

优选地，所述的活性短肽包括氨基酸序列为RXDX的短肽，其中，X为E、G、V或S。

优选地，所述亲脂基团包括C4～C20的羰基、聚氧丙烯基、长链全氟烷基、聚硅氧烷基以及含有芳基、酯基、醚基、胺基、酰胺基、环烷基或双键的烃基中的任意一种基团或多种基团的组合。

优选地，所述透明质酸HA主链的分子量为1K-2500KDa。

优选地，所述的如式I所示的改性透明质酸的亲疏水性和生物活性可通过改变活性短肽和亲脂基团的接枝比例来调节，所述活性短肽和亲脂基团的接枝比例之比为1000：1～1：1000。。

优选地，所述活性短肽和透明质酸HA主链之间为直接共价结合或通过短肽链接剂结合。

更优选地，所述的短肽链接剂为WGRGDSP、GWGLGPAGK或CCRR。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：