1 003278 2 Предпосылки изобретения и

1
Предпосылки изобретения и
уровень техники
С глобальной точки зрения железодефицитная анемия описана как одно из наиболее
общих, возможно самое общее, патологических
состояний у людей. В современном свиноводстве и разведении других домашних животных
железодефицитная анемия также является проблемой, если не приняты подходящие профилактические меры.
Хотя железодефицитную анемию часто
можно предотвратить или вылечить посредством перорального введения железосодержащих
препаратов, во многих случаях предпочтительно
использовать препараты железа, вводимые парентерально, чтобы избежать изменений биодоступности при пероральных введениях и
обеспечить эффективное применение.
Поэтому ветеринары или практикующие
врачи в течение многих лет применяют железосодержащие препараты для парентерального
применения, а именно подкожного, внутримышечного или внутривенного.
В качестве компонентов для парентерально инъецируемых препаратов против железодефицитной анемии использовались или предлагались различные железосодержащие вещества,
такие как соединения оксида железа (3) с сахарами. Однако сегодня наиболее распространенными приемлемыми препаратами являются такие, которые содержат комбинированный продукт оксигидроксида железа (3) (или гидроксида
железа (3)) в соединении с декстраном, так как
такие препараты менее токсичны, чем, например, сахараты железа (3). Декстран представляет
собой углевод, содержащий полимер, продуцируемый микроорганизмами Leuconostoc mesenteroides.
Железосодержащий препарат для парентерального введения, очевидно, должен удовлетворять нескольким требованиям, включая легкую доступность железа для синтеза гемоглобина, отсутствие локальных или общих побочных
эффектов и стабильность при хранении, что дает возможность хранения в течение достаточного времени при температуре окружающей среды.
Препараты железа с декстраном для лечения анемии продавались в течение десятилетий,
и было предложено много вариантов способов
производства и выбора исходных материалов с
целью улучшения стабильности таких препаратов и снижения количества побочных эффектов,
полученных при их введении.
В качестве примеров патентов, касающихся этих проблем, можно указать следующие.
Патент США 2885393 (1959) описывает
основной способ получения комплекса железа с
декстраном, в котором средняя молекулярная
масса декстрана составляет от 30000 до 80000
Дальтон (Da) или ниже. Из описания этого па-
003278
2
тента не ясно, подходят ли эти комплексы для
лечения человека.
Патент США Re. 24642 (1959) включает
подробное объяснение требований к раствору
железа, предназначенному для внутримышечной инъекции, и включен в описание в качестве
ссылки. Этот патент касается по существу неионного комплекса гидроксида железа (3) с декстраном, со средней характеристической вязкостью при 25°С от примерно 0,025 до примерно
0,25, а также способа получения такого комплекса посредством взаимодействия декстрана,
как описано, с гидроксидом железа (3), образующимся in situ при реакции соли железа (3) с
щелочным основанием. Не приводится информации относительно требуемой молекулярной
массы декстрана и не предлагается никакой химической модификации декстрана кроме частичной деполимеризации.
Патент США 3093545 (1963). Этот патент
раскрывает некоторые подробности, такие как
температуры и значения рН в улучшенном способе получения продукта, по-видимому, очень
похожего на продукт, полученный в последнем
из упомянутых патентов.
В патенте Великобритании 1200902 (1970)
говорится, что в противоположность получению
гидроксида железа (3) in situ, выгодно предварительно получать гидроксид железа (3) в регулируемых условиях, так как такой гидроксид
железа (3) будет легко образовывать комплексы
с декстраном. Установлено, что как теоретически возможные принимаются во внимание не
только частично деполимеризованный декстран
со средней молекулярной массой в диапазоне,
например, 500-50000 Da, предпочтительно в
диапазоне 1000-10000 Da, но также модифицированные формы или производные декстрана,
такие как гидрированные декстраны, или окисленные декстраны, или декстраны, обработанные щелочью. Однако только конкретно упомянутые декстраны представляют окисленные
декстраны со средней молекулярной массой
3000 и 5000 Da соответственно. Гидроксид железа (3) получают предварительно до взаимодействия с декстраном. Это означает, что полученный продукт состоит из оксигидроксида железа (3), на котором декстран образует покрытие, в противоположность более гомогенным
продуктам, образованным при осаждении гидроксида железа (3) in situ, т.е. в присутствии
декстрана.
Патент Дании 117730 (1970) раскрывает
способ, в котором гидрированный декстран с
молекулярной массой от 2000 до 10000 Da
взаимодействует с гидроксидом железа (3) в
водной среде. Средняя молекулярная масса декстрана, используемого в примерах воплощения,
не указана. Однако указывается характеристическая вязкость как примерно 0,05, что может
соответствовать средней молекулярной массе
примерно 5000 Da.
3
Патент Дании 122398 (1972) также раскрывает применение гидрированного декстрана
для получения комплексных соединений с гидроксидом железа (3), и объясняется, что получают по существу более низкую токсичность,
чем при использовании негидрированного декстрана. Целью этого патента является способ, в
котором влажный гидроксид железа (3) смешивают с сухим гидрированным декстраном и после необязательного добавления лимонной кислоты или цитрата смесь нагревают и очищают.
Патент США 3697502 (1972) раскрывает
способ получения препарата железа с декстраном, в котором к декстрану добавляют лимонную кислоту и одновременно добавляют раствор гидроксида щелочного металла и раствор
хлорида железа (3). Средняя молекулярная масса декстрана составляет от 3000 до 20000 Da.
Декстран, используемый в примерах воплощения, имеет молекулярную массу 7000 и
10000 Da соответственно.
Патент Дании 129353 (1974) раскрывает
аналогичный способ получения производного
гидроксида железа (3) с декстраном со средней
молекулярной массой декстрана не больше
50000 Da и концевыми группами полимерных
цепей, модифицированными таким образом, что
концевое восстановительное ангидроглюкозное
звено преобразовано в соответствующую карбоксильную группу. Хотя пределы, указанные
для молекулярной массы декстрана, очень широкие, а именно от 500 до 50000 Da, предпочтительно от 1000 до 10000 Da, единственный приведенный пример декстрана имеет среднюю
молекулярную массу 5000 Da.
Патент Дании 129942 (1974) похож на последний упомянутый выше патент Дании и раскрывает получение комплексов гидроксида железа (3) с декстрангептоновой кислотой или
декстрингептоновой кислотой. Гептоновые кислоты получают путем гидролиза соответствующих циангидридов.
Патенты США 4827945 (1989) и 5102652
(1992) оба относятся к сверхпарамагнитным
оксидам металлов, таким как оксиды железа,
покрытых полимерными материалами, такими
как декстран, или связанных с такими материалами. Полимер взаимодействует со смесью оксидов металлов на двух различных стадиях
окисления с получением сверхпарамагнитного
комбинированного продукта, который затем
окисляют, переводя все оксиды металлов в
высшую степень окисления. Этот продукт особенно полезен в качестве контрастного агента
для получения магнитнорезонансного изображения при медицинской диагностике. Однако
упоминается также, что его можно использовать
для лечения железодефицитной анемии. Предпочтительна молекулярная масса полимеров,
включая углеводы, такие как декстран, от 5000
до 250000 Da.
003278
4
Патентная заявка США US-A-4370476
описывает получение комплексов декстранполикарбоновых кислот и гидроксида железа (3).
Декстран, который может быть гидрированным,
обрабатывают двухстадийным окислительным
способом, используя периодат на первой стадии
и другой окислитель на второй стадии с получением пары промежуточных карбоксильных
групп вдоль молекулы декстрана и либо гидроксильной, либо карбоксильной группы в качестве концевой группы. Образовавшуюся декстранполикарбоновую кислоту объединяют с гидроксидом железа (3) для получения комплексов.
Несмотря на некоторые попытки усовершенствовать препараты железа с декстраном
для лечения анемии, что отражено в приведенных выше патентах, препараты, полученные в
соответствии со способами предшествующего
уровня техники, все еще имеют некоторые недостатки.
Это происходит потому, что у некоторых
пациентов эти препараты могут вызывать аллергическую реакцию замедленного типа или тяжелые анафилактические побочные эффекты,
приводящие, например, к одышке, гипотензии,
шоку и смерти. Могут также наблюдаться и
другие токсические реакции.
Кроме того, некоторые из препаратов
уровня техники не способны соответствовать
современным требованиям, касающимся стабильности. Недостаточная стабильность может
проявляться как желатинирование жидкости или
осаждение гидроксида или оксигидроксида железа.
Кроме того, само по себе стимулирующее
действие коммерчески доступных препаратов
железа с декстраном на синтез гемоглобина у
пациентов, принимающих указанные препараты, происходит довольно поздно после введения, и восстановление необходимых уровней
гемоглобина часто происходит медленнее, чем
требуется.
Находящаяся одновременно на рассмотрении неопубликованная патентная заявка Дании
420/98 (включена в описание в виде ссылки)
раскрывает изобретение, при помощи которого
преодолены некоторые из упомянутых выше
недостатков. Указанное изобретение основано
на признании того, что многие из указанных
недостатков связаны с присутствием недостаточно гидролизованного, относительно высокомолекулярного декстрана в декстране, используемом в качестве исходного материала, а также
с присутствием в нем низкомолекулярных сахаридов.
Это положение используют для получения,
между прочим, посредством мембранной технологии, соединения декстрана с железом, которое
отличается тем, что содержит гидрированный
декстран со средневесовой молекулярной массой (Mw) от 700 до 1400 Da, предпочтительно
примерно 1000 Da, среднечисленной молеку-
5
лярной массой (Мn) от 400 до 1400 Da, и в котором 90 вес.% декстрана имеет молекулярную
массу менее 2700 Da, и Mw 10 вес.% фракции
декстрана с наибольшей молекулярной массой
составляет менее 3200 Da в стабильном сочетании с оксигидроксидом железа (3).
Краткое содержание изобретения
Хотя продукт цитированной выше патентной заявки Дании 420/98 обеспечивает существенное улучшение относительно уменьшения
токсических реакций и снижения тенденции
вызывать гиперчувствительность или анафилактические побочные эффекты, а также включает
такие улучшения как стабильность, все же существует необходимость в средствах контроля
средней молекулярной массы конечного соединения железа с декстраном и, следовательно,
доступности железа для синтеза гемоглобина в
организме человека или животного.
Если получают соединение железа с декстраном с содержанием железа, например, 15-45
вес.%, используя декстран со средней весовой
молекулярной массой примерно 1000 Da, в котором, по существу, все восстановительные
альдегидные группы гидрированы до спиртовых
групп, то его кажущаяся максимальная молекулярная масса (Мр) обычно будет составлять
примерно 140000 Da.
Желательно иметь возможность получения
соединений железа с декстраном меньшей молекулярной массы и повышенной стабильности,
в особенности, соединения, в которых железо
легко доступно для синтеза гемоглобина в организме человека или животного.
Настоящее изобретение основано на признании того, что стабильное соединение железа
с декстраном с относительно низкой молекулярной массой можно получить, если восстановительные альдегидные группы гидролизованного декстрана перед реакцией с железосодержащим компонентом лишь частично гидрированы в спиртовые группы, тогда как, по существу, все оставшиеся альдегидные группы окислены до карбоксильных групп. Молекулярная
масса соединения железа с декстраном, полученного при такой предварительной обработке
декстрана, по существу ниже, чем молекулярная
масса соединения железа с декстраном, полученного с применением аналогичного гидролизованного декстрана, предварительно только
гидрированного, возможно полностью. Регулируя соотношение количества гидрированных
восстановительных групп к количеству окисленных восстановительных групп, можно влиять на среднюю молекулярную массу получаемого соединения железа с декстраном. Однако
если доля окисленных групп в декстране слишком высока, то соединение железа с декстраном
будет иметь недостаточную стабильность. Как
оказалось, для получения стабильного продукта
количество восстановительных групп в декстра-
003278
6
не перед окислением не должно превышать значение, соответствующее 15 вес.%.
Таким образом, настоящее изобретение
относится к способу получения стабильного
соединения железа с декстраном, имеющего
относительно низкую молекулярную массу и
узкое молекулярно-массовое распределение, в
этом способе молекулярную массу декстрана
снижают путем гидролиза, и его концевые
функциональные альдегидные группы превращают посредством гидрирования в спиртовые
группы, гидрированный декстран в виде водного раствора объединяют, по меньшей мере, с
одной водорастворимой солью железа (3), для
образования гидроксида железа (3) к полученному раствору добавляют основание и полученную смесь нагревают, превращая гидроксид
железа (3) в оксигидроксид железа (3) как ассоциированное соединение с декстраном, данный
способ отличается тем, что гидрирование является только частичным, оставляя, однако, не
больше 15 вес.% восстанавливающего сахара,
относительно общего количества углеводов, и
указанный декстран до объединения с солью
железа (3) и после гидрирования подвергают
окислению, причем указанное гидрирование и
окисление проводят с целью получения декстрана, в котором, по существу, все альдегидные
группы превращены в спиртовые и карбоксильные группы.
Таким образом, гидрирование проводят до
окисления как частичное гидрирование, оставляя часть альдегидных групп декстрана непрореагировавшимися, и затем проводят окисление,
получая, по существу, полную конверсию указанной части альдегидных групп в карбоксильные группы.
Полагают, что в результате гидрирования
и окисления в такой последовательности получают преимущественное распределение полученных спиртовых и карбоксильных групп, поскольку при проведении операции гидрирования в качестве начальной операции, спиртобразующее гидрирование происходит, главным
образом, в тех альдегидных группах, присоединенных к молекулам декстрана с относительно
низкой молекулярной массой, тогда как альдегидные группы на декстранах с большей молекулярной массой реагируют, главным образом,
на стадии окисления, это означает, что образующиеся при окислении карбоксильные группы в значительной степени вводятся в декстран
большей молекулярной массы.
Это распределение спиртовых групп и
карбоксильных групп на фракции с меньшей
молекулярной массой и фракции с большей молекулярной массой, соответственно, является
полезным, так как предполагается, что стабильность полученного продукта будет выше, чем
при случайном распределении спиртовых групп
и карбоксильных групп, и особенно выше, чем в
присутствии, главным образом, карбоксильных
7
групп на фракции декстрана с низкой молекулярной массой.
Однако данное изобретение не ограничено
какой-либо конкретной теорией относительно
причины удовлетворительной стабильности
продукта, получаемого в указанном предпочтительном воплощении.
В декстранах с относительно низкой молекулярной массой как те, которые, главным образом, рассматриваются в настоящем изобретении, влияние концевых групп (альдегидных
групп, гидрированных до спиртовых групп или
окисленных до карбоксильных групп) на полимерные цепи выражено, по существу, сильнее,
чем в декстранах большей молекулярной массы,
так как доля (считая по весу) концевых функциональных групп больше. Следовательно,
важно, чтобы карбоксильные группы, которые в
противном случае могут вызвать нестабильность, присутствовали на фракции молекул декстрана с относительно высокой молекулярной
массой.
Предпочтительно проводить гидрирование
при помощи боргидрида натрия в водном растворе.
Окисление предпочтительно проводят при
помощи гипохлорита, предпочтительно гипохлорита натрия, в щелочном водном растворе.
Важно использовать окислитель с окислительной способностью, подходящей для превращения альдегидных групп в карбоксильные
группы без взаимодействия на другие участки
молекул декстрана. Посредством исследований,
основанных на ЯМР-анализе получаемых декстранов, установлено, что гипохлорит натрия
является подходящим в этом смысле окислителем, так как, по-видимому, все введенные при
окислении атомы кислорода присутствуют в
карбоксильных группах.
Способ настоящего изобретения в принципе не ограничивается применением декстранов с
определенными молекулярными массами и молекулярно-массовым распределением, однако,
предпочтительно использовать декстран, который перед образованием соединения железа с
декстраном имеет молекулярную массу менее
7500 Da. Для получения продукта, который по
общим соображениям считают наиболее подходящим для лечения железодефицитной анемии,
предпочтителен вариант способа, отличающийся тем, что после гидролиза, но до объединения
с водорастворимой солью железа (3), декстран
очищают одним или более мембранными способами при использовании мембраны с предельным значением, подходящим для удерживания
декстрана с молекулярной массой выше 2700
Da, возможно, с последующим дополнительным
гидролизом и последующими одним или более
мембранными способами с использованием
мембран с предельным значением от 340 до 800
Da для удаления меньших молекул.
003278
8
Более конкретно, предпочтительный вариант включает следующие конечные стадии способа:
получение водного раствора, содержащего
очищенный гидрированный и окисленный декстран и, по меньшей мере, одну водорастворимую соль железа (3);
доведение рН указанного водного раствора
до значения выше 10 посредством добавления
основания;
нагревание смеси до температуры выше
100°С до тех пор, пока она не превратится в
черный или темно-коричневый коллоидный
раствор, который можно фильтровать через
фильтр 0,45 µм; и
дополнительную нейтрализацию, очистку
и стабилизацию, применяя фильтрование, нагревание и мембранные способы, и добавление
одного или более стабилизаторов и необязательное высушивание раствора для получения
требуемого соединения железа с декстраном в
виде стабильного порошка. Жидкости для инъекций можно получать, повторно растворяя этот
порошок, регулируя рН, стерилизуя посредством фильтрования и заполняя в ампулы или
пробирки. Стерилизацию можно также выполнить обработкой в автоклаве заполненных ампул или пробирок.
Альтернативно операцию высушивания не
выполняют и получают жидкость для инъекций
из очищенного раствора без его промежуточной
сушки.
Как объяснялось выше, признаком данного
изобретения является регулирование соотношения гидрированных альдегидных групп декстрана и окисленных альдегидных групп декстрана, а также общее процентное содержание таких
групп.
Важно, что по существу все восстановительные группы в гидролизованном декстране,
используемом в качестве исходного материала,
конвертируют посредством гидрирования или
окисления. Это делают потому, что любые оставшиеся восстановительные группы взаимодействуют при контактировании с соединениями железа (3), образуя соединения железа (2),
которые более токсичны при парентеральном
введении, чем соединения железа (3).
Таким образом, еще один предпочтительный вариант способа данного изобретения отличается тем, что для снижения содержания
восстанавливающего сахара до величины не
более 4 вес.% проводят окисление гидролизованного и гидрированного декстрана. Количество восстанавливающего сахара в гидролизованном декстране до гидрирования никоим образом
не является критическим и обычно составляет
20-50 вес.%.
Данное изобретение включает также соединение железа с декстраном, полученное согласно указанному выше способу, причем это
соединение отличается тем, что его кажущаяся
9
максимальная молекулярная масса (Мр) составляет 50000-150000 Da, предпочтительно 70000130000 Da, более предпочтительно 80000120000 Da, и содержание в нем железа составляет 15-45 вес.%. Если пациенту, страдающему от
железодефицитной анемии, вводят внутримышечно водный препарат такого соединения железа с декстраном, то положительное влияние на
производство гемоглобина можно наблюдать
раньше, чем при введении препарата на основе
коммерческих соединений железа с декстраном
с соответствующим количеством железа,
имеющих кажущуюся максимальную молекулярную массу не ниже 150000 Da.
В настоящем описании и приложенной
формуле изобретения указаны молекулярные
массы, которые определены способом гельпроникающей хроматографии.
Стабильность оценивают как отсутствие
видимых вредных изменений, таких как образование геля или осаждение продукта после нагревания до 70°С или выше в течение 10 мин.
Кроме того, данное изобретение включает
фармацевтическую композицию для профилактики или лечения железодефицита посредством
парентерального введения, эта композиция отличается тем, что содержит соединение, определенное выше.
Такая фармацевтическая композиция дополнительно предпочтительно содержит в качестве стабилизатора соль органической гидроксикислоты, предпочтительно выбранную из
цитратов и глюконатов.
В заключение, данное изобретение включает применение определенного выше соединения железа с декстраном для получения парентерально вводимой терапевтической композиции для профилактики или лечения железодефицита посредством парентерального применения.
Данное изобретение дополнительно иллюстрируется при помощи следующих неограничивающих объем изобретения примеров.
Пример 1.
(i) Гидролиз, гидрирование и окисление
декстрана.
2522 кг гидролизованного декстрана, собранного после прохождения через мембрану с
предельным значением <5000 Da, гидролизуют
при рН 1,5 и температуре 95°С.
Гидролиз контролируют хроматографически, используя способ гельпроникающей хроматографии (GPC), и заканчивают охлаждением,
когда определяют, что молекулярная масса подлежащего гидролизу вещества достигает требуемого значения, а именно, средневесовой молекулярной массы 700-1400 Da.
При гидролизе получают декстран с низкой молекулярной массой, но также образуется
глюкоза. После охлаждения и нейтрализации
количество глюкозы и очень низкомолекулярных олигомеров снижают мембранным спосо-
003278
10
бом, применяя мембраны с предельным значением 340-800 Da. После этого посредством оптического вращения (αD20 ~ 200) определяют
содержание декстрана, которое составляет 1976
кг, и, применяя реагент Somogyi, определяют
количество восстанавливающего сахара, которое составляет 32,0 вес.%.
Восстановительная способность снижается
сначала при обработке боргидридом натрия. На
939 кг декстрана добавляют 18,4 кг боргидрида
натрия при щелочном рН. При частичном гидрировании ожидается, что среди альдегидных
групп, которые гидрируются, преобладают
группы декстранов с относительно низкой молекулярной массой.
Определяют, что после обработки боргидридом натрия восстановительная способность
составляет 6,53 вес.%.
После этого раствор нейтрализуют до рН
<7,0 и затем деионизируют. Хроматографически
определяют средние молекулярные массы и молекулярно-массовое распределение.
Хроматография также показывает, что 90
вес.% декстрана имеют молекулярные массы
менее 2700 Da и что средневесовая молекулярная масса (Mw) 10 вес.% фракции декстрана с
наибольшей молекулярной массой составляет
менее 3200 Da.
Обнаружено, что Mw составляет 1200, а
среднечисленная молекулярная масса (Мn) составляет 800 Da.
После этого проводят окисление, используя гипохлорит натрия при рН 9,5 и температуре
50°С. Добавляют 1075 л водного 15% (вес/об.)
раствора NaOCl.
По окончании окисления определяют, что
содержание восстанавливающего сахара составляет 0,9 вес.%.
После окисления проводят диафильтрование относительно чистой воды, получая удельную проводимость 3 мСм/см. Количество декстрана на этой стадии составляет 635 кг. ЯМРанализ показывает, что все кислородные атомы
с двойными связями присутствуют в виде карбоксильных групп.
(ii) Синтез соединения железа с декстраном.
300 кг декстрана, полученного как описано
выше, находится в виде 15% раствора, смешанного с 300 кг FeCl3⋅6H2O. К перемешиваемой
смеси добавляют 250 кг Nа2СО3 в виде насыщенного водного раствора, получая рН 3,5, и
после этого увеличивают рН до 11,5, применяя
50 л концентрированного водного раствора
NaOH (27% вес/об.).
Полученную таким образом смесь нагревают выше 100°С до тех пор, пока она не превратится в черный или темно-коричневый коллоидный раствор, который можно фильтровать
через фильтр 0,45 µм. Этот раствор охлаждают,
нейтрализуют до рН 5,00, используя концентри-
11
рованную соляную кислоту, и фильтруют. Раствор очищают мембранными способами до тех
пор, пока содержание хлорида в растворе не
будет меньше 0,68%, относительно раствора,
содержащего 5% (вес/об.) железа.
Если содержание хлорида в растворе
меньше, чем требуется для получения изотонического раствора, то добавляют хлорид натрия и
окончательно доводят рН до 5,6, раствор фильтруют через мембранный фильтр 0,45 µм (или,
альтернативно, 0,2 µм). Этот раствор сушат распылением, и порошок соединения железа с декстраном готов для продажи или дальнейшей
обработки.
В качестве альтернативы сушке распылением можно использовать раствор для непосредственного получения жидкостей для инъекций с содержанием железа, например, 5%, как
описано выше.
Если для получения жидкостей для инъекций или вливаний используют порошок соединения железа с декстраном, то порошок повторно растворяют в водной среде, проверяют рН и,
если необходимо, регулируют рН и после стерилизации посредством фильтрования заполняют раствором ампулы или пробирки. Альтернативно, после заполнения раствором ампул или
пробирок можно проводить стерилизацию в
автоклаве.
Пример 2.
(i) Гидролиз, гидрирование и окисление
декстрана.
Эту часть синтеза проводят так, как описано выше в примере 1 (i).
(ii) Синтез соединения железа с декстраном.
240 кг описанного выше декстрана в виде
12% раствора смешивают с 300 кг FeCl3⋅6H2O. К
003278
12
перемешиваемой смеси добавляют 250 кг
Na2CO3 в виде насыщенного водного раствора,
получая рН 3,5, и после этого увеличивают рН
смеси до 11,6, применяя 50 л концентрированного водного NaOH (27% вес/об.).
Полученную таким образом смесь нагревают выше 100°С до тех пор, пока она не превратится в черный или темно-коричневый коллоидный раствор, который можно фильтровать
через фильтр 0,45 µм. Этот раствор охлаждают,
нейтрализуют до рН 5,3, используя концентрированную соляную кислоту, и фильтруют. Раствор очищают мембранными способами до тех
пор, пока содержание хлорида не будет меньше
0,68%, относительно раствора, содержащего 5%
(вес/об.) железа.
Обнаружено, что если на этой стадии раствор нагревают до температуры выше 100°С в
течение 2 ч, то после охлаждения кажущаяся
максимальная молекулярная масса (Мр) составляет 104898 Da. Раствор стабилен.
Этот раствор сушат распылением, и порошок соединения железа с декстраном готов.
Этот порошок подходит для получения жидкого
препарата соединения железа с декстраном, содержащего примерно 5% (вес/об.) железа.
В обоих примерах выход порошка соединения железа с декстраном составляет более
95%, относительно использованного в процессе
железа.
Пример 3.
Применяя процедуры, аналогичные описанным в примерах 1 и 2, получают еще препараты железа с декстраном. Характеристики исходных материалов, промежуточных продуктов
и результаты показаны ниже в таблице.
№ Синтеза
1
2
Mw гидролизованного декстрана (Da)
6200
2566
Восстанавливающий сахар после
4,4 вес.% 14,4 вес.%
стадии восстановления
Восстанавливающий сахар после
1,2 вес.% 3,0 вес.%
стадии окисления
Использованное количество восстанов240 кг
240 кг
ленного и окисленного декстрана
300 кг
300 кг
Использованное количество FeCl3⋅6H2O
Мр соединения железа с декстраном (Da)
126350
102653
Стабилен
Да
Да
*) Тест на стабильность при 70°С в течение 10 мин
Таким образом, возможно получать стабильные препараты железа с декстраном с низкой молекулярной массой, используя декстраны, гидрированные и окисленные в различной
степени, не выходя за рамки объема данного
изобретения.
3
1212
4
1212
5
922
6,5 вес.%
6,5 вес.%
8,9 вес.%
0,9 вес.%
0,9 вес.%
1,8 вес.%
240 кг
240 кг
240 кг
300 кг
88146
Да
300 кг
96875
Да
300 кг
88326
Да*
Пример 4 (сравнительный пример).
604 кг декстрана с Mw 1209 Da и содержанием восстанавливающего сахара 26,6 вес.%
окисляют (без предварительного гидрирования)
посредством обработки 1780 л 15% (вес/об.)
раствора NaOCl в воде при рН 9,5 и температуре
50°С. После окисления определяют, что содер-
13
жание восстановительных сахаров составляет
0,54%.
Предыдущие попытки синтезировать соединения железа с декстраном, используя этот
окисленный декстран, потерпели неудачу, так
как смесь, содержащая железо и декстран, образует гель, даже до того, как добавляют весь
Na2CO3. Нагревание такого гелеобразного раствора не ведет к образованию стабильного коллоидного и фильтруемого раствора.
Этот пример показывает, что важно снижать долю восстановительных групп в декстране, проводя гидрирование до окисления.
Пример 5.
Получают раствор соединения железа с
декстраном, как в примере 2.
После удаления хлорида мембранным способом доводят рН до 8,5, используя 10,5 кг лимонной кислоты, растворенной в водном растворе гидроксида натрия. Затем этот раствор
нагревают выше 100°С в течение 2 ч. После охлаждения доводят рН до 5,6, используя концентрированную соляную кислоту. Раствор доводят
до концентрации, соответствующей содержанию железа 5,0% (вес/об.). Определяют, что
кажущаяся максимальная молекулярная масса
составляет 111666 и соединение является стабильным.
При сравнении этого примера с примером
2, ясно, что добавление цитрата не существенно
изменяет молекулярную массу продукта железа
с декстраном.
ФОРМУЛА ИЗОБРЕТЕНИЯ
1. Способ получения соединения железа с
декстраном, в котором молекулярную массу
декстрана снижают гидролизом и его концевые
альдегидные группы превращают в спиртовые
группы гидрированием; путем объединения
водного раствора указанного декстрана, по
меньшей мере, с одной водорастворимой солью
железа (3); добавления основания к полученному раствору для образования гидроксида железа
(3), нагревания полученной смеси для превращения гидроксида железа (3) в оксигидроксид
железа (3) как ассоциированного соединения с
декстраном, отличающийся тем, что гидрирование является частичным, сохраняя не более чем
15 вес.% восстанавливающего сахара относительно общего количества углеводов, и указанный декстран до объединения с солью железа
(3) и после гидрирования подвергают окислению, причем гидрирование и окисление проводят с получением декстрана, в котором, по существу, все альдегидные группы превращены в
спиртовые и карбоксильные группы.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что
декстран до объединения, по меньшей мере, с
одной солью железа (3) имеет средневесовую
молекулярную массу менее 7000 Da.
003278
14
3. Способ по п.1 или 2, отличающийся тем,
что после гидролиза, но до объединения с водорастворимой солью железа (3) декстран очищают одним или более мембранными разделениями при предельном значении, подходящем для
удерживания молекул декстрана с молекулярной массой выше 2700 Da, возможно, с последующим дополнительным гидролизом и одним
или более мембранными разделениями при предельном значении от 340 до 800 Da для удаления меньших молекул.
4. Способ по любому из пп.1-3, отличающийся тем, что молекулы декстрана после окисления имеют содержание восстанавливающего
сахара не более 4 вес.%.
5. Способ по любому из пп.1-4, отличающийся тем, что гидрирование проводят при помощи боргидрида натрия в водном растворе.
6. Способ по любому из пп.1-5, отличающийся тем, что окисление проводят при помощи
гипохлорита, предпочтительно гипохлорита
натрия в щелочном водном растворе.
7. Способ по любому из предыдущих
пунктов, отличающийся тем, что включает следующие стадии:
получение водного раствора, содержащего
гидрированный и окисленный декстран и, по
меньшей мере, одну водорастворимую соль железа (3),
доведение рН указанного водного раствора
до значения выше 10 посредством добавления
основания,
нагревание смеси до температуры выше
100°С до тех пор, пока она не превратится в
черный или темно-коричневый коллоидный
раствор, который можно фильтровать через
фильтр 0,45 µм,
очистка и стабилизация раствора с использованием фильтрования, нагревания и мембранных разделений и добавление одного или более
стабилизаторов, и
необязательно высушивание раствора с
получением требуемого соединения железа с
декстраном в виде стабильного порошка.
8. Способ по п.7, отличающийся тем, что
стабилизация включает добавление, по меньшей
мере, одной соли органической гидроксикислоты, предпочтительно выбранной из цитратов и
глюконатов.
9. Способ получения препарата декстрана,
в котором молекулярную массу декстрана снижают гидролизом, и его концевые функциональные альдегидные группы превращают в
спиртовые группы путем гидрирования, отличающийся тем, что гидрирование является только частичным, оставляя, однако, не больше 15
вес.% восстанавливающего сахара, относительно общего количества углеводов, и указанный
декстран затем окисляют, причем указанное
гидрирование и окисление проводят с получением декстрана, в котором, по существу, все
15
003278
альдегидные группы превращены в спиртовые и
карбоксильные группы.
10. Соединение железа с декстраном, полученное по пп.1-8, отличающееся тем, что его
кажущаяся максимальная молекулярная масса
(Мр) составляет 50000-150000 Da, предпочтительно 70000-130000 Da, более предпочтительно
80000-120000 Da, и содержание железа в нем
составляет 15-45 вес.%.
11. Препарат декстрана, получаемый способом по п.9.
12. Фармацевтическая композиция для
профилактики или лечения железодефицита
посредством парентерального введения, содержащая соединение по п.10.
16
13. Фармацевтическая композиция по п.12,
отличающаяся тем, что содержит в качестве
стабилизатора соль органической гидроксикислоты, предпочтительно выбранную из цитратов
и глюконатов.
14. Применение соединения железа с декстраном по п.10 для получения парентерально
вводимой терапевтической композиции для
профилактики или лечения железодефицита
путем парентерального введения.
15. Применение препарата декстрана, получаемого способом по п.9, для производства
соединения железа с декстраном.
Евразийская патентная организация, ЕАПВ
Россия, 109012, Москва, Малый Черкасский пер., 2/6