CN108219031B - 一种依诺肝素钠的精制方法 - Google Patents

一种依诺肝素钠的精制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供新的响应面法辅助设计优化的依诺肝素钠精制方法,具体涉两次双氧水氧化脱色、甲醇分级醇沉、响应面法辅助设计获得实验方案、多批次实验获得最优条件,并最终在此基础上制备得各项指标符合要求的依诺肝素钠精制品。该生产工艺简单、易于进行产品收集、效率高,同时所得产品合格率稳定可靠,可直接应用于工业化大生产。

Description

一种依诺肝素钠的精制方法
技术领域
本发明属于医药技术领域,具体涉及一种依诺肝素钠的精制方法。
背景技术
依诺肝素钠(Enoxaparin Sodium)是一种低分子肝素钠盐,主要用于预防静脉血栓栓塞性疾病,特别是预防与骨科或普外手术有关的血栓形成;治疗已形成的深静脉栓塞,伴或不伴有肺栓塞;与阿司匹林同用,治疗不稳定性心绞痛及非Q波心梗;用于血液透析体外循环中,防止血栓形成等;是目前抗凝血、抗血栓形成的主要治疗药物之一。其结构如下所示:
Figure BDA0001187369820000011
Figure BDA0001187369820000012
可见其结构中有一个4-烯吡喃糖醛酸结构。依诺肝素钠通过对猪肠黏膜肝素的苄基酯衍生物进行碱解聚而获得,其基本步骤为:以猪黏膜肝素为起始原料,经肝素季铵盐制备、肝素苄酯制备、对肝素苄酯进行碱解聚,以酸中和、醇沉淀,精制、脱色、干燥得到依诺肝素钠成品。其中,在酸中和、醇沉淀后得到的依诺肝素钠中间体,其澄清度往往很差,如果不加以精致纯化,就无法达到2015版《中国药典》的要求,由于依诺肝素钠属于注射剂用原料药,其水溶液澄清度必须小于0.5号浊度标准液,中国药典对此的标准比欧洲药典要严格许多。但经过上述制备步骤,会引入很多对澄清度造成影响的杂质,所以提供一种能够提高澄清度,进而提高依诺肝素钠质量的制备纯化方法尤为重要。
目前依诺肝素钠的精制方法几近成熟,但最终产品的干燥环节成为制约依诺肝素钠澄清度的关键因素,目前主流工业生产采用的是冷冻干燥的方法,但该方法受样品分子量分布、冷冻样品浓度、冷冻干燥机内空气对流情况、承载物料托盘材质等诸多难以控制的因素影响,产品质量难以稳定保证,澄清度往往不合格,极大地制约了其在工业化生产中的效率,因此,喷雾干燥法因其效率高、受影响因素少的特点成为冷冻干燥法的完美替代,目前也有一些喷雾干燥法应用于依诺肝素钠制备的专利报道,如CN104592421A等,但均未对喷雾干燥方法进行系统优化,所得产品质量及其它各项指标也均存在不同程度的问题。
专利CN104592421A提供了一种依诺肝素钠喷雾干燥路线:将依诺肝素钠粗品加入纯化水中,10~30℃下,搅拌溶解形成20%~40%浓度的药液,药液经0.1μm滤膜过滤,喷雾干燥,其中喷雾干燥药液入口温度为140~180℃,出口温度为70~90℃,药液喷雾速率为500~1000mL/h。在该专利中有两组实施例样品最终符合药典中澄明度项下规定。但该方法未进行更多批次验证优化,所得样品的抗Xa及抗IIa因子效价(IU/mg)未经检测,产品质量并不能严格保证,在实际应用中产品质量合格率不足40%,且所得样品性状不一致,偶尔存在产品粘度过大,难以收集等问题。
因此,上述依诺肝素钠干燥方法存在产品质量不稳定、澄清度差、指标参数不合格、技术耐用性差等问题,不利于进行工业化大生产。
发明内容
鉴于现有技术的不足,本发明提供一种依诺肝素钠的精制方法,即利用响应面法辅助优化的依诺肝素钠喷雾干燥条件,该方法对影响依诺肝素钠喷雾干燥产品质量的四个主要因素:喷雾干燥样品浓度、喷雾干燥入口温度、喷雾干燥出口温度及喷雾速率进行统计学分析优化,获得了一条合理的喷雾干燥条件。
本发明以依诺肝素钠粗品为原料,具体通过如下技术方案实现:
一种依诺肝素钠的喷雾干燥方法,包括如下步骤:(1)将依诺肝素钠粗品溶于水后,经双氧水氧化脱色、甲醇分级醇沉,制备依诺肝素钠成品;(2)喷雾干燥获得依诺肝素钠精制品。
所述制备方法具体包括如下步骤:
步骤1:依诺肝素钠成品的制备
将依诺肝素钠粗品加入到纯化水中,搅拌溶解形成25~35%浓度(质量百分数)的药液,用1mol/L的氢氧化钠水溶液调节pH至9.5~10.5后,加入1.0~2.0%药液体积的浓度为30%的过氧化氢,持续搅拌20小时后,用1mol/L的盐酸水溶液调节pH至7.0~7.5,之后向药液中逐步加入3.0~5.0倍量(质量比)的氯化钠,搅拌至完全溶解后向药液中加入20~60倍量的甲醇(质量体积比),沉淀,过滤得依诺肝素钠中间品;按此步骤重复操作一次得依诺肝素钠成品。
步骤2:依诺肝素钠成品的干燥条件
将依诺肝素钠成品加入到纯化水中,搅拌溶解形成45%~60%浓度(质量百分数)的药液,药液经0.1μm滤膜过滤,喷雾干燥,喷雾干燥条件按照响应面法优化所得方案进行,控制喷雾干燥药液入口温度150~170℃,出口温度75~85℃,药液喷雾速率为600~900mL/h,喷雾干燥后得到依诺肝素钠精制品,并对样品的全部指标进行检测分析,优选最佳条件。
进一步地,我们优选步骤(1)中所述用氢氧化钠水溶液调节药液的pH值为10.0~10.2。
进一步地,我们优选步骤(1)中所述盐酸水溶液调节药液的pH值为7.0~7.2。
进一步地,我们优选步骤(1)中所述氯化钠的用量为4倍。
进一步地,我们优选步骤(1)中所述醇沉所用甲醇量为35倍。
进一步地,我们优选步骤(2)中喷雾干燥条件为:依诺肝素钠水溶液浓度为45%(质量百分数),喷雾干燥入口温度170℃,出口温度80℃,喷雾干燥速率为600ml/h。
与现有技术相比,本发明的技术方案具有如下有益效果:
通过脱色、分级醇沉及响应面法辅助优化的喷雾干燥等技术的整体配合,得到的产品重均分子量为3800~5000Da;低于2000Da的百分比为12.0~20.0%;2000~8000Da的百分比为68.0~82.0%,大于8000Da的百分比应不高于18.0%。澄明度不深于0.5号比浊液;抗Xa因子效价为90IU/mg~125IU/mg;抗IIa因子效价为20.0IU/mg~35.0IU/mg;抗Xa因子效价与抗IIa因子效价的比值为3.3~5.3;干燥失重不大于5.0%;其他项下如溶剂残留、重金属含量等均符合中国药典项下要求,且产品合格率达90%以上,较现有喷雾干燥工艺40%左右的产品合格率有较大提高。该生产工艺简单、易于进行产品收集、效率高,同时所得产品合格率稳定可靠,可直接应用于工业化大生产。
附图说明
图1实施例四中澄清度与样品的浓度、入口温度及出口温度关系图。
图2实施例四中抗Xa因子效价与入口温度、出口温度关系图。
图3实施例四中干燥失重与样品浓度、出口温度及喷雾速率关系图。
具体实施方式
以下结合具体实施例来进一步解释本发明,但实施例对发明本身不做任何形式的限定。在以下实施例中选用的试剂均为市售的普通分析纯试剂。
实施例一
依诺肝素钠成品的制备:
在3000mL三口反应瓶中,将依诺肝素钠粗品20g,加入到纯化水中,搅拌溶解形成25%浓度(质量百分数)的药液,用1mol/L的氢氧化钠水溶液调节pH至9.5后,加入1.0%药液体积的浓度为30%的过氧化氢,持续搅拌20小时后,用1mol/L的盐酸水溶液调节pH至7.0,之后向药液中逐步加入3倍量(质量比)的氯化钠,搅拌至完全溶解后向药液中加入20倍量的甲醇(质量体积比),沉淀,过滤得依诺肝素钠中间品;按此步骤重复操作一次得依诺肝素钠成品,质量收率95.6%。
实施例二
依诺肝素钠成品的制备:
在3000mL三口反应瓶中,将依诺肝素钠粗品20g,加入到纯化水中,搅拌溶解形成35%浓度(质量百分数)的药液,用1mol/L的氢氧化钠水溶液调节pH至10.5后,加入2.0%药液体积的浓度为30%的过氧化氢,持续搅拌20小时后,用1mol/L的盐酸水溶液调节pH至7.5,之后向药液中逐步加入5倍量(质量比)的氯化钠,搅拌至完全溶解后向药液中加入60倍量的甲醇(质量体积比),沉淀,过滤得依诺肝素钠中间品;按此步骤重复操作一次得依诺肝素钠成品,质量收率94.3%。
实施例三
依诺肝素钠成品的制备:
在3000mL三口反应瓶中,将依诺肝素钠粗品20g,加入到纯化水中,搅拌溶解形成30%浓度(质量百分数)的药液,用1mol/L的氢氧化钠水溶液调节pH至10.0~10.2后,加入1.5%药液体积的浓度为30%的过氧化氢,持续搅拌20小时后,用1mol/L的盐酸水溶液调节pH至7.2,之后向药液中逐步加入4倍量(质量比)的氯化钠,搅拌至完全溶解后向药液中加入35倍量的甲醇(质量体积比),沉淀,过滤得依诺肝素钠中间品;按此步骤重复操作一次得依诺肝素钠成品,质量收率96.5%。
实施例四
喷雾干燥:
在喷雾干燥条件中,根据现有文献报道,对产品质量产生关键影响的四个因素分别为:样品溶液浓度(Factor 1)、喷雾干燥入口温度(Factor 2)、喷雾干燥出口温度(Factor 3)及喷雾速率(Factor 4);各指标考察范围分别为样品溶液浓度45~60%;喷雾干燥入口温度150~170℃;喷雾干燥出口温度75~85℃;喷雾速率600~900ml/h。根据该因素分析设定其试验方案如下表所示:
表1响应面试验因素水平
Figure BDA0001187369820000051
根据以上试验设计,进行响应面分析试验方案设计,共进行30批次实验。依诺肝素钠精制品的指标中受干燥条件影响的4个因变量分别为:澄清度(Response 1,合格者编号为1,不合格者编号为0)、抗Xa因子效价(Response 2,IU/mg)、抗IIa因子效价(Response 3,IU/mg)及干燥失重(Response 4,%)。由于实验在3日内完成,3日内因其他不可控因素的变化可能会对实验造成影响,因此需设置3个BLOCK,在三个BLOCK中设置对应的几个中点实验重复,以检验中点实验的重复性是否良好,观察这些不可控因素对实验造成的影响,从而最大限度的降低实验中不可控因素对实验的干扰。所得试验结果如下(表2)所示。
通过对数据进行统计学分析发现:(1)在澄清度指标下,样品的浓度、入口温度及出口温度直接与其相关,结果见附图1。
(2)在抗Xa因子效价指标下,入口温度与出口温度直接与其相关,结果见附图2。
(3)在抗IIa因子效价指标项下,该指标数据未能与以上四个因素呈现出显著性相关,即此项指标的变化可忽略不计。
(4)在干燥失重项下,该指标数据与样品浓度、出口温度及喷雾速率呈负相关,结果见附图3。
通过分析确认相关因素后对实验结果进一步分析,综合考虑以上四个因变量后对实验条件进行优化计算,最终获得条件为:依诺肝素钠水溶液浓度为45%(质量百分数),喷雾干燥入口温度170℃,出口温度80℃,喷雾干燥速率为600ml/h的条件为最佳。此条件经计算预测其澄明度应合格;抗Xa因子效价为95.02IU/mg(95%置信区间内抗Xa因子效价值范围为93.40~96.64IU/mg);抗IIa因子效价为25.00IU/mg(95%置信区间内抗IIa因子效价值范围为24.80~25.20IU/mg);抗Xa因子效价与抗IIa因子效价比值为3.8(比值范围为3.7~3.9);干燥失重值应为3.32%(95%置信区间内干燥失重值范围为2.69~3.95%)。
Figure BDA0001187369820000071
实施例五
依诺肝素钠精制品的制备:
在6个1000mL三口反应瓶中,分别将6批依诺肝素钠成品20g加入到纯化水中,搅拌溶解形成45%浓度(质量百分数)的药液,药液经0.1μm滤膜过滤,喷雾干燥,喷雾干燥条件按照响应面法优化所得方案进行,控制喷雾干燥药液入口温度170℃,出口温度80℃,药液喷雾速率为600mL/h,喷雾干燥后得到依诺肝素钠精制品,并对样品的全部指标进行检测分析,所得数据情况如下(见表3)。
对比例一
依诺肝素钠成品的制备:
在干燥的2000mL三口反应瓶中加入依诺肝素钠粗品20g,加入纯化水400mL,10~30℃下,搅拌溶解形成5%浓度的药液,以1mol/L的氢氧化钠水溶液调节pH值至8.8,按药液体积加入0.5%倍的过氧化氢,过氧化氢浓度为30%,持续搅拌20小时,向药液中逐步加入40g氯化钠搅拌溶解,加入药液体积2.5倍的甲醇,沉淀,过滤得依诺肝素钠中间体。按此步骤重复操作一次得依诺肝素钠成品,质量收率90.1%。
对比例二
依诺肝素钠成品的制备:
在干燥的2000mL三口反应瓶中加入依诺肝素钠粗品20g,加入纯化水400mL,10~30℃下,搅拌溶解形成5%浓度的药液,以1mol/L的氢氧化钠水溶液调节pH值至7.8,按药液体积加入1.0%倍的过氧化氢,过氧化氢浓度为30%,持续搅拌12小时,向药液中逐步加入40g氯化钠搅拌溶解,加入药液体积2.5倍的甲醇,沉淀,过滤得依诺肝素钠中间体。按此步骤重复操作一次得依诺肝素钠成品,质量收率87.4%。
对比例三
依诺肝素钠精制品的制备:
向干燥的250mL三口反应瓶中加入依诺肝素钠成品15g,加入纯化水50mL,于20~30℃下,搅拌溶解形成30%浓度的药液,药液经0.1μm滤膜过滤,喷雾干燥,其中喷雾干燥药液入口温度为120℃,出口温度为60℃,药液喷雾速率为800mL/h,喷雾干燥后得依诺肝素钠精制品,并对其各项指标进行测定。
对比例四
依诺肝素钠精制品的制备:
称取依诺肝素钠成品20g加入2000mL三口反应瓶中,加入200mL5%的氯化钠溶液中搅拌溶解,得依诺肝素钠药液,将其过滤得滤液。将滤液在2000r/min的离心机中离心30min得上清液和沉淀物。将500mL甲醇加入到上清液中,搅拌1.5h后静置5h,得沉淀物。将沉淀物用纯化水溶解成15%的溶液(质量百分数),以0.1μm滤膜过滤后,喷雾干燥得依诺肝素钠精制品,并对其各项指标进行测定。
表3实验所得依诺肝素钠精制品检测结果
Figure BDA0001187369820000091
Figure BDA0001187369820000101
由表3可知,本发明的依诺肝素钠的各项检测指标均优于对比例,且所得结果稳定可靠,合格率高。

Claims (2)

1.一种依诺肝素钠的精制方法,其特征在于,步骤(1)是将依诺肝素钠粗品加入到纯化水中,搅拌溶解形成25~35%浓度质量百分数的药液,用1mol/L的氢氧化钠水溶液调节pH至9 .5~10 .5后,加入1 .0~2 .0%药液体积的浓度为30%的过氧化氢,搅拌20小时后,用1mol/L的盐酸水溶液调节pH至7.0~7.5,之后向药液中逐步加入3~5倍量质量比的氯化钠,搅拌至完全溶解后向药液中加入20~60倍量的甲醇质量体积比,沉淀,过滤得依诺肝素钠中间品;按此步骤重复操作一次得依诺肝素钠成品;步骤(2)喷雾干燥条件为:配制依诺肝素钠水溶液浓度为45%质量百分数;经0 .1μm滤膜过滤后喷雾干燥,喷雾干燥入口温度170℃;喷雾干燥出口温度80℃;喷雾速率600ml/h。
2.根据权利要求1所述的精制方法,其特征在于,步骤(1)中1mol/L的氢氧化钠水溶液调节药液的pH值为10.0~10.2;1mol/L的盐酸水溶液调节药液的pH值为7.0~7.2;氯化钠的用量为4倍量质量比;醇沉所用甲醇倍量为35倍量的甲醇质量体积比。
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