一种双功能仿生润滑剂及其制备方法和应用.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN114634959A(43)申请公布日2022.06.17(21)申请号202210349581.4(22)申请日2022.04.02(71)申请人中国科学院兰州化学物理研究所地址730000甘肃省兰州市城关区天水中路18号申请人烟台中科先进材料与绿色化工产业技术研究院(72)发明人周峰麻拴红杨鲁民赵晓铎马正峰(74)专利代理机构北京高沃律师事务所11569专利代理师王苗苗(51)Int.Cl.C12P21/02(2006.01)A61P19/02(2006.01)权利要求书1页说明书6页附图3页(54)发明名称一种双功能仿生润滑剂及其制备方法和应用(57)摘要本发明涉及生物医疗药物技术领域，提供了一种双功能仿生润滑剂及其制备方法和应用。本发明首先通过迈克尔加成反应在CS边链接枝2‑甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱；然后在酶催化下在CS边链接枝乳酸链球菌肽，从而制备得到得到一种兼备润滑和抗菌功能的壳聚糖基大分子润滑剂。本发明制备的双功能仿生润滑剂在人工关节和天然软骨上具有较低的摩擦系数，且对金黄色葡萄球菌有优异的抑制作用，在制备生物医疗药物方面具有广阔的前景，尤其是在制备治疗感染性关节炎的药物方面具有广阔的应用前景。CN114634959ACN114634959A权利要求书1/1页1.一种双功能仿生润滑剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：将壳聚糖醋酸溶液和2‑甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱混合进行迈克尔加成反应，得到中间产物；将所述中间产物、乳酸链球菌肽和酶混合进行酶催化反应，得到双功能仿生润滑剂。2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述壳聚糖的分子量为200kDa～1000kDa，脱乙酰度为90～98％，黏度为100～200mpa·s。3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述壳聚糖和2‑甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱的质量比为100～200:150～300。4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述迈克尔加成反应的时间为12～24h，反应温度为60～75℃。5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述酶为转谷酰胺酶；所述中间产物、乳酸链球菌肽和转谷酰胺酶的质量比为100～200:150～350:120～250。6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述酶催化反应的温度为25～50℃，反应时间为1～6h。7.根据权利要求1或6所述的制备方法，其特征在于，所述酶催化反应用溶剂为去离子水。8.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述迈克尔加成反应后，还包括将所得反应料液依次进行透析和冷冻干燥；所述酶催化反应后，包括将所得反应料液依次进行透析和冷冻干燥。9.权利要求1～8任意一项所述制备方法制备得到的双功能仿生润滑剂，所述双功能仿生润滑剂为壳聚糖、2‑甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱和乳酸链球菌肽的接枝共聚物，其中壳聚糖为主链，2‑甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱和乳酸链球菌肽为支链，所述2‑甲基丙烯酰氧乙基磷酸胆碱和乳酸链球菌肽分别接枝在所述壳聚糖的N‑氨基‑D‑葡糖胺单元上，与氨基通过共价键连接。10.权利要求9所述的双功能仿生润滑剂在制备生物医疗药物中的应用。2CN114634959A说明书1/6页一种双功能仿生润滑剂及其制备方法和应用技术领域[0001]本发明涉及感染性关节炎治疗药物技术领域，尤其涉及一种双功能仿生润滑剂及其制备方法和应用。背景技术[0002]感染性关节炎是一种导致膝关节功能失常的疾病，主要与细菌尤其是金黄色葡萄球菌的感染有关。在我国有上千万人忍受着感染性关节炎疾病的痛苦。严重的感染性关节炎患者导致软骨病变退化，关节系统的润滑功能也丧失，甚至需要进行人工关节置换手术，给患者带来很大的痛苦和经济压力。因此，急切需要既有抗菌功能同时兼具润滑功效的润滑剂来抑制感染性关节炎的病情发展。[0003]壳聚糖(CS)作为一种天然的多糖，由于具有良好的生物相容性、生物降解性和抗菌特性，已被广泛应用于组织工程，如给药系统、伤口敷料等生物医学领域。但是，CS只能在酸性条件下溶解，这限制了其在生物领域中的应用。因此，对壳聚糖的亲水性及溶解性进行改性，制备水溶性壳聚糖衍生物具有重要意义。目前，羧甲基壳聚糖由于良好的润滑特性已经成为临床上治疗关节炎症的理想材料。然而，与未改性的CS相比，由于氨基官能团的消耗，羧甲基壳聚糖衍生物的抗菌活性大大降低，不具备针对性治疗感染性关节炎的功能。此外，羧甲基壳聚糖衍生物带负电荷，尽管其具有优异的水化效果，但并未消除其对离子和蛋白的特异性吸附问题，水化抗污性能有待提升。[0004]因此，急需开发一种具有优异水化抗污和抗菌功能的新型润滑剂材料。发明内容[0005]有鉴于此，本发明提供了一种双功能仿生润滑剂及其制备方法和应用。