[发明专利]部分氧化海藻酸钠羧甲基化衍生物的制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于医学临床用药，具体说是涉及一种适用于骨折、骨质疏松的治疗与预防的药物。

背景技术

海藻酸是一类由褐藻提取的多糖，是β-D甘露糖醛酸(M单元)和α-L-古洛糖醛酸(G单元)的无规嵌段共聚物。由于海藻酸盐的生物相容性、低毒性和相对低廉的价格，被广泛地应用于药物和组织工程领域。但海藻酸盐本身的降解速率很低，所形成凝胶的降解方式不可控制，降解产物分子量偏高，很难从体内清除，在一定程度上限制了海藻酸盐水凝胶的应用。为了克服海藻酸盐水凝胶的上述缺点，本实验采用过碘酸钠对海藻酸钠进行氧化，使海藻酸钠部分糖醛酸单元的羟基转变成醛基，改善了海藻酸钠的降解性能。

通常研究的海藻酸盐为海藻酸钠(Sodium Alginate，SA)。这种氧化一方面有利于改善海藻酸盐的降解性能，另一方面由于醛基的反应活性相对较高，也可以向海藻酸盐上偶联生物活性物质，包括活性蛋白、多肽、特异氨基酸序列等，从而对其本体结构进行适宜修饰，以提高材料与细胞的相互作用。海藻酸钠经氧化后，糖醛酸单元上邻二醇结构的C-C单键断裂，生成两个醛基，从而改变了海藻酸钠的结构。氧化过程中有一些分子链发生了断裂，使得产物的相对分子质量降低。同时，所形成的类似于缩醛的结构将使得海藻酸盐的降解性能得到改善。

发明内容

本发明的目的正是提供一种制备治疗和预防骨折的药物。

本发明的优点是方法简单，原料来源广泛，治疗效果好。

本发明的目的可通过下述技术措施来实现：

本发明的治疗和预防骨折的药物是海藻酸钠经过氧化氢溶液或高锰酸钾部分氧化，然后再羧甲基化反应制备而成。其制备方法如下：

1.海藻酸钠的氧化降解：将10g海藻酸钠加入到去离子水中，配制3-10％(w/v)的海藻酸钠溶液，控制反应温度滴加20-30ml10％过氧化氢溶液，调节pH值为4-5，反应温度50℃，搅拌反应2-3h。将产物用150ml水充分溶解后装入透析袋(cut off Mw＝14000)中透析3天，每天换水3～4次。然后加入250ml乙醇使其析出沉淀。沉淀物用乙醇或丙酮洗涤，过滤，干燥。最终获得部分氧化海藻酸钠白色产物。将以上步骤得到的产物，按质量∶质量∶体积＝1∶0.3∶0.25取部分氧化海藻酸钠、氢氧化钠、一氯乙酸，放入2倍体积的体积分数为70％的乙醇溶液中，在醚化温度50℃，醚化时间3h、碱化温度35℃、碱化时间2h条件下进行反应，反应结束后，减压抽滤获得粗产物。用去离子水溶解产物，再用乙醇析出、抽滤，如此反复3次后冷冻干燥，最终获得部分氧化海藻酸钠羧甲基化生成物，生成物干燥。

2.将10g海藻酸钠加入到去离子水中，配制3-10％(w/v)的海藻酸钠溶液，磁力搅拌直至海藻酸钠溶解完全，称取1.58g高锰酸钾置于100ml蒸馏水中搅拌煮沸，待高锰酸钾充分溶解后，在暗处静置6天，最后取上部澄清溶液标定，高锰酸钾溶液的浓度为0.1mol/L，保存于棕色瓶备用。向海藻酸钠溶液中滴加0.5ml的浓度20％的硫酸水溶液，将pH值调节为4，充分搅拌溶液。接着精确量取5ml上述高锰酸钾溶液加入到海藻酸钠溶液中，室温避光搅拌反应，待溶液变为无色终止氧化反应。向反应后的溶液中加入0.30g氯化钠，充分溶解后加入250ml乙醇使其析出沉淀，并减压抽滤获得粗产物。将以上步骤得到的产物，按质量∶质量∶体积＝1∶0.3∶0.25取部分氧化海藻酸钠、氢氧化钠、一氯乙酸，放入2倍体积的体积分数为70％的乙醇溶液中，在醚化温度50℃，醚化时间3h、碱化温度35℃、碱化时间2h条件下进行反应。反应结束后，减压抽滤获得粗产物。用去离子水溶解产物，再用乙醇析出、抽滤，如此反复3次后冷冻干燥，最终获得部分氧化海藻酸钠羧甲基化生成物，生成物干燥。

为了进一步的验证本发明成品制剂的疗效，我们将上述具体制备方法1-3中制备的药物进行了相应的动物试验，现将结果报告如下。

动物：昆明小鼠30只，体重18-22g，雄性。

方法：把30只体重20～30g，1～2月龄小白鼠股骨骨制成骨折动物模型，分成治疗组A和对照组B两组。A组每只每天部分氧化羧甲基海藻酸钠0.1g灌胃，B组每只每天0.1g葡萄糖灌胃，每组小鼠分别于7/14/28d各处死5只。取小白鼠股骨制病理切片。标本经10％甲醛固定后脱钙，HE染色。结果两组差异显著，A组3-4周即可形成连续性骨痂，临床愈合，最短14天即可形成连续骨痂。

结果：