一、研究背景
透明质酸（Hyaluronic Acid，Hyaluronan，HA）是一种天然的高分子多糖，是由beta;-D-葡萄糖醛酸（GlcUA）和beta;-D-N-乙酰氨基葡萄糖（GlcNAc）组成的双糖单位反复交连而成的线性大分子酸性粘多糖，具有良好的生物相容性、生物可降解性、高黏弹性，并能与细胞表面某些特异受体专一性结合，故其用作药物载体有助于药物增稠、缓释、透皮吸收以及提高药物靶向性[1]。作为小分子药物载体的高分子化合物中，透明质酸由于其良好的生物学活性尤其是靶向性而受到越来越多的关注。但由于HA稳定性较差，且半衰期极短，故其作为药物载体的应用受到一定限制，目前，透明质酸主要通过酯化、交联、接枝获得性能良好的改性透明质酸作为载药体系、生物医学或者组织工程材料。
透明质酸的结构如上图所示，其可用于修饰的位点包括了双糖结构单元中葡萄糖醛酸上的羧基、乙酰氨基葡萄糖上的伯羟基（即乙酰氨基葡萄糖6位上的一级羟基，活性强于其他仲羟基）和脱乙酰后的氨基，还有透明质酸的还原末端。目前，用于修饰的位点主要是羧基（如修饰紫杉醇[2]、甲氨蝶呤[3]、顺铂[4]等）、羟基（如修饰丁酸[5]、喜树碱[6]和甲氨蝶呤[7]等）。通过修饰后获得的前药均具备了良好的理化性质和比原型药更强的抗肿瘤活性，这主要得益于透明质酸良好的靶向性。经研究发现在实体肿瘤细胞表面高度表达透明质酸受体CD44与透明质酸介导自动性受体（RHAMM），这是透明质酸透过受体介导信号传导途径对肿瘤的生长、粘附、转移起重要作用的基础。在恶性肿瘤细胞表面的CD44受体对透明质酸具有很高的亲和力，能将其结合后介导胞吞作用将其内吞，这正好为化疗药物的靶向性输送提供一种可能的途径，即通过透明质酸与CD44受体结合介导的胞吞作用将药物靶向性送入肿瘤细胞内[2,8]。
近年来，研究者对透明质酸与其受体相互作用的晶体结构（即HA-CD44复合物的构象）及动态构象分析表明[9,10]，HA与CD44结合的相互作用主要是基于结构上的互补尤其是氢键的形成，其次是疏水基团的相互作用，氢键主要是基于HA葡萄糖醛酸上的羧基与CD44蛋白的氨基酸残基形成的。因此，研究者开始关注透明质酸上除羧基之外的其它基团尤其是乙酰氨基葡萄糖上的伯羟基（6-羟基）的修饰[6,7]。但是由于羟基的反应活性低以及由于其它众多羟基的存在导致反应选择性也会受到影响，故6-羟基的修饰应用受到一定的限制，如果将其转为为氨基，则可以较好的解决该问题。目前，国内还没有这方面的研究和应用，国外的研究也较少，主要是通过卤代氨化和叠氮化物氨化的反应获得[6]。但是选择卤代再氨化，需要用到气态氨在高压反应釜中反应或者与氨水在耐压设备中反应，且氨基取代不完全，容易残留卤素，给后续反应带来极大的考验，而选择透明质酸的叠氮化物（HA-N3）中间体，不仅NaN3为剧毒物质，且遇碰撞易爆炸。因此，对于透明质酸-6-羟基的氨基化研究具有重要的意义，且能够为透明质酸作为药物载体的后续修饰反应奠定良好的基础。通过参考各种文献并比较各种羟基的氨基化反应[11-14]，本研究选择经典的Gabriel合成法制备HA-6-NH2，其优点在于原料来源方便，合成反应条件易于控制，对实验设备要求不高，与现有方法相比，具有明显的优势。
参考文献：
[1] Eun Ju Oh, Kitae Park, Ki Su Kim, et al. Target specific and long-acting delivery of protein, peptide, and nucleotide therapeutics using hyaluronic acid derivatives[J]. Journal of Controlled Release, 2010, 141, 2-12.
[2] Francesca Leonelli, Angela La Bella, Luisa Maria Migneco, et al. Design, Synthesis and Applications of Hyaluronic Acid-Paclitaxel Bioconjugates[J]. Molecules, 2008, 13, 360-378.
[3] Homma, A., Sato, H., Tamura, T., et al. Synthesis and optimization of hyaluronic acidmethotrexate conjugates to maximize benet in the treatment of osteoarthritis[J]. Bioorganic and Medicinal Chemistry, 2010, 18(3), 1062-1075.
[4] Cai, S., Xie, Y., Bagby, T., et al. Intralymphatic chemotherapy using a hyaluronan-cisplatin conjugate[J]. Journal of Surgical Research, 2008, 147(2), 247-252.
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