CN104804110B - 一种高纯度那屈肝素钙 - Google Patents

Abstract

本发明涉及肝素类药物技术领域，具体为一种高纯度那屈肝素钙。本发明通过脱钠、裂解、还原‑转钙、紫外光照射、萃取‑超滤、醇沉‑打浆、离心‑干燥制备高纯度的那屈肝素钙。向肝素钠溶液中加入强酸型阳离子交换树脂，一方面可使肝素钠溶液达到一定的pH范围，另一方面可以通过离子交换和过滤除去肝素钠溶液中约1/3的钠离子，从而降低后期转钙的负担。用氧化钙替代氢氧化钠来中和反应液，可减少反应液中钠离子的引入量，硼氢化钠与过量的氯化钙同时加入反应液中并进行适当时长的搅拌，可获得更好的转钙效果。用紫外光照射初料液，可去除绝大部分的N‑NO杂质，使N‑NO的含量达到最严格的EP要求。

Description

一种高纯度那屈肝素钙

技术领域

本发明涉及肝素类药物技术领域，尤其涉及一种纯度高、分子量分布范围窄的那屈肝素钙。

背景技术

肝素是从哺乳动物组织(如小肠粘膜、肺、肝脏)中提取的一种硫酸化的糖胺聚糖类化合物，从发现至今已有近百年历史，其分子量从3KD-30KD不等，分子结构极其复杂，较长时间内无法人工合成，并且目前只有来源于猪小肠粘膜的肝素能用于临床治疗。

肝素系列药物主要用于预防和治疗深部静脉血栓和血液透析抗凝、手术后抗凝等，也用于急性冠状动脉综合症和缺血性脑血栓的预防与治疗，此外还广泛应用于妇产科、儿科、呼吸科、肿瘤和烧伤科等。

二十世纪八十年代中期，欧洲首先开发出低分子肝素(LMWH)，低分子肝素比普通肝素具有更高的抗Xa因子/抗Ⅱa因子效价比，因而能大大减少抗血栓过程中造成的出血倾向。目前，低分子肝素在临床上得到了更广泛的应用，2012年全球肝素类药物的销售额约为97亿美元，其中75％以上是低分子肝素产品。低分子肝素产品包括钠盐和钙盐两种形式，不同的工艺所制备的低分子肝素，在临床上不可互相替代。

现今，国内已上市的低分子肝素基本没有分级，只能满足欧洲药典低分子肝素通则的要求，质量标准较低，其质量标准如下：重均分子量＜8000，且分子量小于8000的级分不超过总量的60％；抗Xa因子效价≥70IU/mg，抗Xa因子和抗IIa因子效价比≥1.5，钙盐中的钙含量为9.5-11.5％，杂质含量如氯离子、游离硫酸盐、乙醇、亚硝酸盐、硼、N-NO等，均无明确要求。低分子肝素钙经过工艺改进、并参照EP进行质量标准提高后，可升级为那屈肝素钙。

发明内容

本发明针对现有的低分子肝素钙质量标准较低，且难于获得高纯度那屈肝素钙的问题，提供一种杂质少、纯度高，分子量分布范围窄，抗Xa因子/抗Ⅱa因子效价比高的那屈肝素钙。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种高纯度那屈肝素钙，所述高纯度那屈肝素钙的重均分子量为3800～4800，分子量小于2000的级分占≤13％，分子量2000-4000的级分占40-55％，分子量2000-8000的级分占80-95％，钙含量为10.0-11.0％；高纯度那屈肝素钙中的杂质，氯离子≤0.1％，钠≤0.1％，游离硫酸盐≤0.5％，乙醇≤0.5％，亚硝酸盐≤5ppm，硼≤1ppm，N-NO≤0.25ppm。

所述高纯度那屈肝素钙由以下步骤制备：

S1、向质量百分浓度为9-11％的肝素钠溶液中加入强酸型阳离子交换树脂，调节肝素钠水溶液的pH至2-2.5，然后过滤得到滤液。

优选的，使用800目的滤布进行过滤。

S2、向滤液中加入质量百分浓度为20-30％的亚硝酸钠溶液，然后在室温下搅拌1-4h，得到反应液；亚硝酸钠的质量为原肝素钠的质量的2-3％。

优选的，向滤液中加入亚硝酸钠溶液后在室温下搅拌1h，得到反应液。

S3、用氧化钙中和反应液，然后分别向反应液中加入硼氢化钠和氯化钙，在室温下搅拌15-20h，再用盐酸中和反应液，得到初料液；所述硼氢化钠的质量为原肝素钠的质量的1-2％，所述氯化钙的质量为原肝素钠的质量的2-3倍。

S4、然后用紫外光照射初料液10-60min。

优选的，用紫外光照射初料液60min。

S5、先用正丁醇萃取初料液，然后对初料液进行超滤直至透过液的电导率≤450μs/cm，得到超滤液；接着按肝素钠的投料量计算将超滤液浓缩至4.5-8L/Kg，得浓缩超滤液。

优选的，上述步骤S5，先向初料液中加入正丁醇并搅拌10min，静置后弃去上层清液，所述正丁醇的用量按肝素钠的投料量计算为2-3L/Kg；接着再用等量正丁醇萃取初料液2遍，静置后弃去上层清液，然后再超滤初料液。

优选的，使用截留分子量为3KD的超滤膜对初料液进行超滤，弃去透过液并持续补加质量百分浓度为4％的氯化钙溶液，持续超滤3-5h，然后静置2h，接着再持续补加纯化水进行超滤直至透过液的电导率≤450μs/cm。

S6、将浓缩超滤液加入到3.5-5倍体积的乙醇中沉淀，然后静置使固液分层并除去上层清液，得到料液；接着向料液中加入0.3-1倍体积的无水乙醇并搅拌0.5-5h，得到乙醇料液。

S7、对乙醇料液进行离心，使乙醇料液中的固液分离，所得固体物即为那屈肝素钙湿品，经干燥后制得那屈肝素钙成品。

优选的，先对乙醇料液离心使固液分离，接着用80-95％的乙醇淋洗固体物，然后再次离心，所得固体物即为那屈肝素钙湿品。

干燥那屈肝素钙湿品时，在真空度大于或等于-0.09MPa的条件下，在常温下干燥2-10h，然后再分别在30℃、45℃、60℃、80℃中干燥1-15h。

优选的，干燥那屈肝素钙湿品时，在常温下干燥2-10h，然后分别在30℃、45℃、60℃下干燥1-5h，接着再在80℃中干燥1-15h。更优选的，在常温下干燥2-10h，然后分别在30℃、45℃、60℃下干燥1-3h，接着再在80℃中干燥7-10h。

与现有低分子肝素钙相比，本发明的有益效果是得到一种高纯度那屈肝素钙：本发明通过脱钠、裂解、还原-转钙、紫外光照射、萃取-超滤、醇沉-打浆、离心-干燥制备高纯度的那屈肝素钙。向肝素钠溶液中加入强酸型阳离子交换树脂，一方面可使肝素钠溶液达到一定的pH范围，另一方面可以通过离子交换和过滤除去肝素钠溶液中约1/3的钠离子，从而降低后期转钙的负担。用氧化钙替代氢氧化钠来中和反应液，可减少反应液中钠离子的引入量，硼氢化钠与过量的氯化钙同时加入反应液中并进行适当时长的搅拌，可获得更好的转钙效果。用紫外光照射初料液，可去除绝大部分的N-NO杂质，使N-NO的含量达到最严格的EP要求。用正丁醇萃取初料液，可除去一些大分子杂质及一些分子量大于8000的未降解肝素钠，使分子量的分布范围更窄。初料液用截留分子量为3KD的超滤膜进行超滤并持续补加氯化钙，可使钠盐更彻底地转变成钙盐；接着持续补加纯化水，可以实现产品脱盐，去除过量的游离钙离子及其它无机离子，如氯离子、钠离子、亚硝酸根离子、硫酸根离子、偏硼酸根离子等，并且还可除去一些分子量小于2000的小分子肝素寡糖，使分子量的分布范围更窄。通过控制乙醇与料液的体积比、打浆乙醇的用量、淋洗乙醇的浓度和用量、干燥过程阶段升温等，可有效去除产品中残留的乙醇溶剂，使产品中的乙醇含量降至0.5％以下。

附图说明

图1为本发明所述的高纯度那屈肝素钙的制备流程图；

图2为实施例1-3制备的高纯度那屈肝素钙的二糖结构分析图；

图3为实施例1-3制备的高纯度那屈肝素钙的四糖结构分析图；

图4为实施例1-3制备的高纯度那屈肝素钙的六糖结构分析图；

图5为实施例1制备的高纯度那屈肝素钙的核磁共振碳谱；

图6为EP标准品(那屈肝素钙)的核磁共振碳谱。

具体实施方式

为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案作进一步介绍和说明。

本发明提供一种高纯度那屈肝素钙，所述高纯度那屈肝素钙的制备方法依次包括脱钠、裂解、还原-转钙、紫外光照射、萃取-超滤、醇沉-打浆、离心-干燥这几个步骤，如图1所示。具体的制备方法如下实施例1-3所述。

实施例1

本实施例提供一种高纯度那屈肝素钙，制备所述高纯度那屈肝素钙的具体步骤如下：

(1)脱钠

用8kg水溶解1kg肝素钠，形成质量百分浓度为11％的肝素钠溶液，然后向肝素钠溶液中加入强酸型阳离子交换树脂，通过强酸型阳离子交换树脂调节肝素钠溶液的pH至2.03，然后使用800目的滤布进行过滤，得到滤液。

(2)裂解

向上述滤液中加入质量百分浓度为21.2％的亚硝酸钠溶液(21.5g亚硝酸钠溶于80mL水中，所配制的亚硝酸钠溶液全部投入滤液中)，然后在室温下搅拌4h，得到反应液。

(3)还原-转钙

将氧化钙加入上述反应液，中和反应液，然后分别向反应液中加入10g硼氢化钠和2kg氯化钙，在室温下搅拌15h，再用盐酸中和，得到初料液。

(4)紫外光照射

用蠕动泵将初料液打入管式紫外照射器中，用紫外光照射初料液10min。

(5)萃取-超滤

向上述初料液中加入2L正丁醇并搅拌10min，然后静置20min使水相-有机相分层，弃去上层清液。再分别用2L正丁醇萃取初料液2遍，弃去上层清液。

将经萃取后的初料液转入超滤罐中，使用截留分子量为3KD的超滤膜对初料液进行超滤，弃去透过液并持续补加质量百分浓度为4％的氯化钙溶液，持续超滤5h，然后静置2h，接着再持续补加纯化水进行超滤直至透过液的电导率≤450μs/cm，得超滤液。

接着将超滤液浓缩至8L(按肝素钠的投料量计算将超滤液浓缩至8L/Kg)，得浓缩超滤液。

(6)醇沉-打浆

将上述的浓缩超滤液加入到3.5倍体积的无水乙醇(28L)中进行沉淀，然后静置使固液分层并除去上层清液，得到料液。

接着向料液中加入0.3倍体积的无水乙醇并搅拌0.5h，得到乙醇料液。

(7)离心-干燥

对上述的乙醇料液进行离心使固液分离，接着用2L、80％的乙醇淋洗固体物，然后再次离心，所得固体物即为那屈肝素钙湿品。

控制真空度≥-0.09MPa的条件下，先将上述那屈肝素钙湿品置于常温下干燥2h，再依次在30℃下干燥3h，在45℃下干燥2h，在60℃下干燥1h，在80℃下干燥10h，制得732g高纯度的那屈肝素钙。

实施例2

本实施例提供一种高纯度那屈肝素钙，制备所述高纯度那屈肝素钙的具体步骤如下：

(1)脱钠

用10kg水溶解1kg肝素钠，形成质量百分浓度为9％的肝素钠溶液，然后向肝素钠溶液中加入强酸型阳离子交换树脂，通过强酸型阳离子交换树脂调节肝素钠溶液的pH至2.5，然后使用800目的滤布进行过滤，得到滤液。

(2)裂解

向上述滤液中加入质量百分浓度为22.6％的亚硝酸钠溶液(29.2g亚硝酸钠溶于100mL水中，所配制的亚硝酸钠溶液全部投入滤液中)，然后在室温下搅拌1h，得到反应液。

(3)还原-转钙

将氧化钙加入上述反应液中，中和反应液，然后分别向反应液中加入20g硼氢化钠和3kg氯化钙，在室温下搅拌20h，得到初料液。

(4)紫外光照射

用蠕动泵将初料液打入管式紫外照射器中，用紫外光照射初料液60min。

(5)萃取-超滤

向上述初料液加入3L正丁醇并搅拌10min，然后静置20min使水相-有机相分层，弃去上层清液。再分别用3L的正丁醇萃取初料液2遍，弃去上层清液。

将经萃取后的初料液转入超滤罐中，使用截留分子量为3KD的超滤膜对初料液进行超滤，弃去透过液并持续补加质量百分浓度为4％的氯化钙溶液，持续超滤3h，然后静置2h，接着再持续补加纯化水进行超滤直至透过液的电导率≤450μs/cm，得超滤液。

接着将超滤液浓缩至4.7L(按肝素钠的投料量计算将超滤液浓缩至4.7L/Kg)，得浓缩超滤液。

(6)醇沉-打浆

将上述的浓缩超滤液加入到5倍体积的无水乙醇(23.5L)中进行沉淀，然后静置使固液分层并除去上层清液，得到料液。

接着向料液中加入1倍体积的无水乙醇并搅拌0.5h，得到乙醇料液。

(7)离心-干燥

对上述的乙醇料液进行离心使固液分离，接着用5L、95％的乙醇淋洗固体物，然后再次离心，所得固体物即为那屈肝素钙湿品。

控制真空度≥-0.09MPa的条件下，先将上述那屈肝素钙湿品置于常温下干燥4h，再依次在30℃下干燥3h，在45℃下干燥2h，在60℃下干燥2h，在80℃下干燥7h，制得667g高纯度的那屈肝素钙。

实施例3

本实施例提供一种高纯度那屈肝素钙，制备所述高纯度那屈肝素钙的具体步骤如下：

(1)脱钠

用27kg水溶解3kg肝素钠，形成质量百分浓度为10％的肝素钠溶液，然后向肝素钠溶液中加入强酸型阳离子交换树脂，通过强酸型阳离子交换树脂调节肝素钠溶液的pH至2.4，然后使用800目的滤布进行过滤，得到滤液。

(2)裂解

向上述滤液中加入质量百分浓度为20.2％的亚硝酸钠溶液(75.8g亚硝酸钠溶于300mL水中，所配制的亚硝酸钠溶液全部投入滤液中)，然后在室温下搅拌2h，得到反应液。

(3)还原-转钙

将氧化钙加入上述反应液，中和反应液，然后分别向反应液中加入52g硼氢化钠和8kg氯化钙，在室温下搅拌15h，得到初料液。

(4)紫外光照射

用蠕动泵将初料液打入管式紫外照射器中，用紫外光照射初料液25min。

(5)萃取-超滤

向上述初料液加入9L正丁醇并搅拌10min，然后静置20min使水相-有机相分层，弃去上层清液。再分别用9L的正丁醇萃取初料液2遍，弃去上层清液。

将经萃取后的初料液转入超滤罐中，使用截留分子量为3KD的超滤膜对初料液进行超滤，弃去透过液并持续补加质量百分浓度为4％的氯化钙溶液，持续超滤5h，然后静置2h，接着再持续补加纯化水进行超滤直至透过液的电导率≤450μs/cm，得超滤液。

接着将超滤液浓缩至20.1L(按肝素钠的投料量计算将超滤液浓缩至6.7L/Kg)，得浓缩超滤液。

(6)醇沉-打浆

将上述的浓缩超滤液加入到4倍体积的无水乙醇(80.4L)中进行沉淀，然后静置分层并除去上层清液，得到料液。

接着向料液中加入0.5倍体积的无水乙醇并搅拌5h，得到乙醇料液。

(7)离心-干燥

对上述的乙醇料液进行离心使固液分离，接着用10L、85％的乙醇淋洗固体物，然后再次离心，所得固体物即为那屈肝素钙湿品。

控制真空度≥-0.09MPa的条件下，将上述那屈肝素钙湿品先置于常温下干燥9h，再依次在30℃下干燥3h，在45℃下干燥3h，在60℃下干燥3h，在80℃下干燥8h，制得2063g高纯度的那屈素钙。

在其它实施方案中，进行裂解步骤时，向滤液中加入的亚硝酸钠溶液的质量百分浓度还可以是20-30％，所投加的亚硝酸钠的质量还可以是原肝素钠的质量的2-3％。对超滤液进行浓缩时，还可以按肝素钠的投料量计算将超滤液浓缩至4.5-8L/Kg。对那屈肝素钙湿品进行干燥的时间和温度还可以是：在常温下干燥2-10h，然后分别在30℃、45℃、60℃下干燥1-5h，接着再在80℃中干燥1-15h。

实验1(实施例一的对比实验)

本实验和实施例一进行了对比，肝素钠用量为100g，实验步骤和实施例一基本相同，依次包括脱钠、裂解、还原-转钙、紫外光照射、萃取-超滤、醇沉-打浆、离心-干燥这几个步骤。本实验不同之处在于，亚硝酸钠的用量为肝素钠的1.8％(1.8g亚硝酸钠溶于6.5mL水中，所配制的质量百分浓度为21.7％亚硝酸钠溶液全部投入滤液中)。

本实验制得的那屈肝素钙的质量是73.7g。经检验，重均分子量为4985，虽符合EP标准(3600-5000)，但接近标准上限，有较大质量风险，而且不符合内控标准(3800-4800)。

实验2(实施例二的对比实验)

本实验和实施例二进行了对比，肝素钠用量为100g，实验步骤和实施例二基本相同，依次包括脱钠、裂解、还原-转钙、紫外光照射、萃取-超滤、醇沉-打浆、离心-干燥这几个步骤。本实验不同之处在于，还原-转钙时加入氯化钙的用量为100g。

本实验制得的那屈肝素钙的质量是62.5g。经检验，产品钙含量为9.7％，虽符合EP标准(9.5％-11.5％)，但接近标准下限，有较大质量风险，而且不符合内控标准(10.0％-11.0％)。

实验3(实施例三的对比实验)

本实验和实施例三进行了对比，肝素钠用量为100g，实验步骤和实施例三基本相同，依次包括脱钠、裂解、还原-转钙、紫外光照射、萃取-超滤、醇沉-打浆、离心-干燥这几个步骤。本实验不同之处在于，紫外光照射时间为5min。

本实验制得的那屈肝素钙的质量是66.2g。经检验，产品N-NO含量为0.28ppm，不符合EP标准和内控标准。

以上述实施例1-3所制得的高纯度那屈肝素钙为样品，分别进行寡糖结构分析、重均分子量测定、抗Xa因子效价测定及其它关键项目的检测，检测结果如下表1所示。结果显示，实施例1-3所制得的那屈肝素钙的各项指标均符合高纯度那屈肝素钙的标准。实施例1-3所制得的高纯度那屈肝素钙的寡糖组成与EP标准品的寡糖组成相似，如图2-4所示，图2为二糖结构分析图，图3为四糖结构分析图，图4为六糖结构分析图，图2-4中的“1”指实施例1制备的高纯度那屈肝素钙，“2”指实施例2制备的高纯度那屈肝素钙，“3”指实施例3制备的高纯度那屈肝素钙，“对照品”指EP标准品，图中各曲线的形状基本一致。

并且，以实施例1-3所制得的高纯度那屈肝素钙为样品测核磁共振碳谱，实施例1-3制备的高纯度那屈肝素钙的核磁共振碳谱的谱图与EP标准品的核磁共振碳谱的谱图基本一致。图5是实施例1的高纯度那屈肝素钙的核磁共振碳谱，图6是EP标准品的核磁共振碳谱，图5和图6中，谱峰分布一致，各碳原子的化学位移也基本一致。

表1 实施例1-3所制得的那屈肝素钙与EP标准、内控标准对比

研究过程中，经过大量的实验证实，通过本发明方法可制备符合以下质量标准的那屈肝素钙：重均分子量3800～4800，分子量小于2000的级分占≤13％，分子量2000-4000的级分占40-55％，分子量2000-8000的级分占80-95％，抗Xa因子效价100-130IU/mg，抗Xa因子和抗IIa因子效价比为3.0-4.0，钙含量10.0-11.0％，硫酸根与羧酸根离子的摩尔比为1.8-4.0，氯离子≤0.1％，钠≤0.1％，游离硫酸盐≤0.5％，乙醇≤0.5％，亚硝酸盐≤5ppm，硼≤1ppm，N-NO≤0.25ppm。

以上仅列举三个实施例以用于说明本发明方法。

以上所述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。

Claims (6)

1.一种高纯度那屈肝素钙，其特征在于，所述高纯度那屈肝素钙的重均分子量为3800～4800，分子量小于2000的级分占≤13％，分子量2000-4000的级分占40-55％，分子量2000-8000的级分占80-95％，钙含量为10.0-11.0％；高纯度那屈肝素钙中的杂质，氯离子≤0.1％，钠≤0.1％，游离硫酸盐≤0.5％，乙醇≤0.5％，亚硝酸盐≤5ppm，硼≤1ppm，N-NO≤0.25ppm；

所述高纯度那屈肝素钙由以下步骤制备：

S1、向质量百分浓度为9-11％的肝素钠溶液中加入强酸型阳离子交换树脂，调节肝素钠水溶液的pH至2-2.5，然后过滤得到滤液；

S2、向滤液中加入质量百分浓度为20-30％的亚硝酸钠溶液，然后在室温下搅拌1-4h，得到反应液；亚硝酸钠的质量为原肝素钠的质量的2-3％；

S3、用氧化钙中和反应液，然后分别向反应液中加入硼氢化钠和氯化钙，在室温下搅拌15-20h，再用盐酸中和反应液，得到初料液；所述硼氢化钠的质量为原肝素钠的质量的1-2％，所述氯化钙的质量为原肝素钠的质量的2-3倍；

S4、然后用紫外光照射初料液10-60min；

S5、先用正丁醇萃取初料液，然后使用截留分子量为3KD的超滤膜对初料液进行超滤，弃去透过液并持续补加质量百分浓度为4％的氯化钙溶液，持续超滤3-5h，然后静置2h，接着再持续补加纯化水进行超滤直至透过液的电导率≤450μs/cm，得到超滤液；接着按肝素钠的投料量计算将超滤液浓缩至4.5-8L/Kg，得浓缩超滤液；

S6、将浓缩超滤液加入到3.5-5倍体积的乙醇中沉淀，然后静置使固液分层并除去上层清液，得到料液；接着向料液中加入0.3-1倍体积的无水乙醇并搅拌0.5-5h，得到乙醇料液；

S7、对乙醇料液进行离心，使乙醇料液中的固液分离，所得固体物即为那屈肝素钙湿品，那屈肝素钙湿品在真空度大于或等于-0.09MPa的条件下，先在常温下干燥2-10h，然后分别在30℃、45℃、60℃下干燥1-3h，接着再在80℃中干燥7-10h后制得那屈肝素钙成品。

2.根据权利要求1所述一种高纯度那屈肝素钙，其特征在于，步骤S7中，先对乙醇料液离心使固液分离，接着用80-95％的乙醇淋洗固体物，然后再次离心，所得固体物即为那屈肝素钙湿品。

3.根据权利要求1所述一种高纯度那屈肝素钙，其特征在于，步骤S5中，先向初料液中加入正丁醇并搅拌10min，静置后弃去上层清液，所述正丁醇的用量按肝素钠的投料量计算为2-3L/Kg；接着再用等量正丁醇萃取初料液2遍，静置后弃去上层清液，然后再超滤初料液。

4.根据权利要求1所述一种高纯度那屈肝素钙，其特征在于，步骤S1中，使用800目的滤布进行过滤。

5.根据权利要求1所述一种高纯度那屈肝素钙，其特征在于，步骤S2中，向滤液中加入亚硝酸钠溶液后在室温下搅拌1h，得到反应液。

6.根据权利要求1所述一种高纯度那屈肝素钙，其特征在于，步骤S4中，用紫外光照射初料液60min。