[发明专利]用于预防骨关节炎的低分子量生物技术6‑硫酸软骨素

说明书

发明简述

本发明涉及通过生物工程技术获得的未硫酸化软骨素骨架的化学硫酸化和随后解聚而生产的或者通过初始特征为低分子量的生物技术来源的多糖硫酸化而生产的极低分子量(1000-5000道尔顿)的硫酸软骨素(CS)，以及所述CS在治疗和预防骨关节炎以及急性和慢性炎症过程中的用途。具体地讲，本发明涉及生物技术CS，其基本上是被单硫酸化的(主要在6-位)，几乎没有或者没有4-硫酸根，并且就单/双硫酸化二糖比率、无三硫酸化和多硫酸化的二糖、电荷密度和所显示的生物活性方面，其与天然CS是一致的。根据本发明的6-硫酸软骨素(C6S)具有比源自陆栖动物(牛、猪和鸟)的动物组织提取的特征为14,000-26,000道尔顿分子量的硫酸软骨素和源自海生动物(鲨鱼、乌贼、鳐(skate)和硬骨鱼)的动物组织提取的都具有>50,000道尔顿分子量的硫酸软骨素更低的分子量(1000-5000道尔顿)。根据本发明的C6S还具有比已知类型的低分子量CS甚至更低的分子量。所述特征赋予根据本发明的6-硫酸软骨素更好的生物利用度，并由此赋予其更大的效力。

低分子量生物技术6-硫酸软骨素(C6S)在骨关节炎的治疗和预防中的用途被其在通常用于研究关节炎和相关症状的众所周知的动物模型中抗炎活性的试验验证所支持。所述的低分子量生物技术C6S还显示良好的耐受性，如在根据用于药品的OECD指南进行的毒理学研究所证实。

发明背景

基于众多临床结果和多种临床试验的元分析(meta-analyses)，EULAR(欧洲风湿病防治联合会(European League against Rheumatism))目前将硫酸软骨素(CS)推荐作为骨关节炎的症状慢作用药物(SYSADOA)用于治疗膝盖(Jordan KM等人，Ann.Rheum.Dis.62，1145，2003)、髋部(Jordan KM等人，Ann.Rheum.Dis.62，1145，2003)和手(Zhang W等人，Ann.Rheum.Dis.66，377，2007)的骨关节炎。最近临床试验也已显示CS修饰人软骨组织的细胞外结构(Reginster JY，Heraud F，Zegels B，Bruyere O.Mini Rev Med Chem 7，1051，2007。Kahan A，Uebelhart D，De Vathaire F，Delmas PD，Reginster JY.Arthritis Rheum 60，524，2009)。CS还单独或与其他成分联合地广泛用作营养制品(McAlindon TE等人，JAMA 283，1469，2000。Volpi N等人，Food Anal Meth 1，195，2008。Volpi N等人，Separation Sc 1，22，2009)。

硫酸软骨素(CS)是存在于脊椎动物和无脊椎动物中的属于糖胺聚糖(GAG)类的天然多糖，其由通过β1-3键相互连接并在不同位置硫酸化的交替的葡糖醛酸(GlcA)和N-乙酰基-D-半乳糖胺(GalNAc)残基形成的二糖序列组成。

CS存在于动物组织中，具有结构功能和生理学功能。根据其来源，CS主要由不同百分比的在GalNAc的4位或6位单硫酸化的两种类型的二糖单元(分别为二糖A和C)构成。CS骨架还含有通常少量的未硫酸化的二糖。根据具体的动物来源，含有通过氧原子在不同位置例如GlcA的2位和GalNAc的6位(二糖D)、GlcA的2位和GalNAc的4位或者GalNAc的4位和6位(二糖E)连接的两个硫酸根基团的二硫酸化二糖可以以不同百分比存在于CS骨架中(Volpi N.J.Pharm.Pharmacol.61，1271，2009。Volpi N.J.Pharm.Sci.96，3168，2007。Volpi N.Curr.Pharm.Des 12，639，2006)。GlcA的3位硫酸化的存在是可能的，但是以极少的量；所述存在在陆栖动物来源的CS中是罕见的，并更可能存在于海生动物来源的高度硫酸化类型中(Fongmoon D等人.J Biol Chem 282，36895，2007)。

CS的重复二糖单元的化学式如下：

其中，R₂、R₄和R₆独立地是H或SO₃-。

重复二糖单元中的羧酸根和硫酸盐基团的负电荷通常被钠离子中和。

最通常用于确定不同硫酸化的二糖的缩写的意义如下文所示：