CN117343205A - 一种具有特定氧化还原降解特性的铁-羧基麦芽糖复合物及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种具有特定氧化还原降解特性的铁‑羧基麦芽糖复合物及其制备方法,该制备方法是以麦芽糖糊精和三价铁盐为起始原料,在碱性条件下采用梯度升温模式,反应温度一直升至130‑140℃,并且在该温度下至少反应4小时,然后所得反应液降至室温,调溶液pH至生理pH,经醇析、干燥、配液、灌装、灭菌制备得到目标化合物。该工艺制备的铁‑羧基麦芽糖复合物与原研药物在氧化还原电位、二价铁含量上一致,能够使其在临床用药上替代原研药物,有效降低患者的用药成本。
Description
技术领域
本发明属于制药领域,涉及一种具有特定氧化还原降解特性的铁-羧基麦芽糖复合物及其制备方法。
背景技术
铁是人体必须的微量元素,缺铁的治疗对缺铁性贫血的病人是十分必要的,静脉注射铁剂是治疗多种缺铁性疾病的最有效手段,如严重的缺铁性贫血、肠内铁吸收障碍、肠内铁吸收不耐受、口服无效的缺铁性疾病(如透析患者)。
铁-羧基麦芽糖复合物是由瑞士维福公司最新研发的一种新型静脉补铁药物,商品名:Ferinject,每毫升注射液含50mg铁,相较于传统的静脉补铁药物(如蔗糖铁复合物、超顺磁纳米氧化铁、右旋糖酐铁等),铁-羧基麦芽糖复合物具有单次注射剂量高、患者用药次数少、副作用低等显著优势,因此可以预见未来将会逐渐替代现有市场上传统的静脉补铁产品。
铁-羧基麦芽糖复合物结构上属于典型的非生物大分子复杂化合(NBCDs),内层由多核铁核芯组成,外层由活化的麦芽糖糊精通过共价键包裹,二者形成稳定的糖-铁复合物结构。在人体内,三价铁和二价铁离子处在一个动态平衡之中,通常药物中的三价铁离子经解离释放后和转铁蛋白结合形成转铁蛋白结合铁,然后运输到各个组织和器官被利用,而过多的二价体离子和不合适的氧化还原电位可能会使二价铁离子在体内产生显著的临床副作用。
Neiser Susann等人也在文献《Physico-chemical properties of the newgeneration IV iron preparations ferumoxytol,iron isomaltoside 1000and ferriccarboxymaltose》中介绍了铁-羧基麦芽糖复合物的结构特征,其中重点介绍了氧化还原电位和二价铁含量,根据报道,只有具有特定的氧化还原电位和低二价铁含量才有可能达到和原研产品质量和疗效一致的水平,根据文献《Physico-chemical properties of thenew generation IV iron preparations ferumoxytol,iron isomaltoside 1000andferric carboxymaltose》报道,原研产品的Fe3+/Fe2+氧化还原电位为-420mV,二价铁含量为0.01%。而目前文献报道的铁-羧基麦芽糖复合物制备方法,如CN106977621A和CN105906683A报道了一种铁-羧基麦芽糖复合物制备方法,经实验室检测,其Fe3+/Fe2+氧化还原电位分别为-680mV、-770mV,二价铁含量分别为0.45%、0.62%,均和原研产品有显著性差异,且二价铁含量较高,因此急需开发一种制备特定氧化还原降解特性的铁-羧基麦芽糖复合物的方法。
发明内容
本发明的目的是提供一种特定氧化还原降解特性的铁-羧基麦芽糖复合物及其制备方法,本发明提供的铁-羧基麦芽糖复合物与原研药物质量一致。
本实验室研究人员发现铁与氧化麦芽糊精溶液络合过程中,绝大多数工艺参数同时影响二价铁含量、氧化还原电位,如反应温度,氧化还原电位需要高温促进三价铁离子和氧化麦芽糊精的结合,同时又会导致糖配体降解、降低三价铁离子与糖配体的络合程度而导致二价铁含量的增加。在工艺开发过程中,研究人员偶然发现在特定的pH条件下、在特定的不同温度段反应特定的时长,能够实现既有效促进三价铁离子和氧化麦芽糖糊精的结合、又抑制二价铁产生的有益效果,从而制备得到具有特定氧化降解特性的铁-羧基麦芽糖复合物。
本发明的目的可以通过如下技术方案实现:
一种新型的铁-羧基麦芽糖复合物,内层为铁球核芯,外壳被活化的麦芽糖糊精包裹,二者通过共价键结合,该铁-羧基麦芽糖复合物须同时满足以下条件:(1)Fe3+/Fe2+电位为-350到-550mV,Fe2+/Fe(0)电位为-750mV到-1500mV;(2)二价铁含量低于0.1%(m/v)。
优选的该复合物须同时满足以下条件:(1)Fe3+/Fe2+电位为-350到-450mV,Fe2+/Fe(0)电位为-950mV到-1400mV;(2)二价铁含量低于0.05%(m/v)。
进一步优选的该复合物同时满足条件:(1)Fe3+/Fe2+电位为-400到-450mV,Fe2+/Fe(0)电位为-1000mV到-1200mV;(2)二价铁含量低于0.02%(m/v)。
本发明还提供了一种制备该结构特征的复合物制备方法,包括以下步骤:
(1)将麦芽糖糊精用1.2倍重量的纯化水溶解,加入麦芽糖糊精重量的0.1%
催化剂四丁基溴化钠,搅拌溶解;
(2)室温下向上一步所得麦芽糖糊精中边滴加、边搅拌加入麦芽糖糊精重量2倍的次氯酸钠溶液;
(3)称取六水合三氯化铁(麦芽糖糊精:六水合三氯化铁重量比=1:1.5到1:3.6),然后加2倍当量的纯化水搅拌溶解,室温下将上述活化后的麦芽糖糊精溶液加入到铁盐溶液中,控制滴加时长在30-90分钟;
(4)混合液用氢氧化钠溶液调pH至9.0-11.5,升温络合,先控制溶液反应温度在50-70℃反应2-6小时,然后升温至100-105℃反应1-3小时,进一步升温至130-140℃反应4-8小时;
(5)反应结束后,降至室温,盐酸溶液调pH5.5-7.5,加入料液重量1.2-2.6倍的无水乙醇进行醇析,过滤,滤饼40-60℃真空干燥8-12小时,制得原料药。
优选的混合液用氢氧化钠溶液调pH至9.0-10.5,升温络合。
优选的该复合物制备方法中络合阶段升温模式调整为:55-70℃反应2-4小时,然后升温至100-105℃反应1-2小时,进一步升温至130-140℃反应4-7小时;
进一步优选的该复合物制备方法中络合阶段升温模式调整为:60-70℃反应2-3小时,然后升温至100-105℃反应1-2小时,进一步升温至135-140℃反应5-7小时;
更进一步优选的该复合物制备方法中络合阶段升温模式调整为:65-70℃反应3小时,然后升温至100-105℃反应2小时,进一步升温至135-140℃反应6-7小时。
作为本发明的一种优选,所述的方法还包括步骤(6)用纯化水将原料药搅拌溶解,配制成50mg铁/ml的溶液,再用盐酸或氢氧化钠溶液调pH到5.0-7.0,然后药液用西林瓶包装,121℃灭菌15分钟,最终制备得到目标化合物。
本发明的有益效果
与现有技术相比,本发明提供一种具有特定氧化还原降解特性的铁-羧基麦芽糖复合物。所述铁-羧基麦芽糖复合物与原研药物在氧化还原电位、二价铁含量上一致,能够使其在临床用药上替代原研药物,有效降低患者的用药成本。
具体实施例
实施例1
取1kg麦芽糖糊精加入到5L三口烧瓶中,加入1.2kg纯化水,再向其中加入催化剂四丁基溴化铵1g,搅拌溶解。室温下边搅拌、边滴加2kg的市售次氯酸钠水溶液得活化后的麦芽糖糊精溶液。称取六水合三氯化铁2.2kg,加入纯化水4.4kg搅拌溶解,室温下将活化后的麦芽糖糊精溶液滴加到三氯化铁溶液中,滴加时间在50分钟左右。然后用氢氧化钠溶液调节溶液pH值到10.5,升温络合,50℃反应2小时,102℃反应1小时,130℃反应5小时,反应结束后降至室温,用盐酸溶液调溶液pH到6.0,加入料液重量1.4倍当量的无水乙醇,过滤,收集滤饼。
滤饼55℃真空干燥10小时,然后用纯化水配制成50mg铁/ml的溶液,再用氢氧化钠溶液调pH到5.5,药液用西林瓶包装,121℃灭菌15分钟,最终制备得到目标化合物。
样品测定氧化还原电位、二价铁含量、铁含量,结果如下:
实施例2
取1kg麦芽糖糊精加入到5L三口烧瓶中,加入1.2kg纯化水,再加入催化剂四丁基溴化铵1g,搅拌溶解。室温下边搅拌、边滴加2kg的市售次氯酸钠水溶液。称取六水合三氯化铁2.2kg,加入纯化水4.4kg搅拌溶解,室温下将氧化麦芽糖糊精溶液滴加到三氯化铁溶液中,滴加时间在50分钟左右。然后用氢氧化钠溶液调节溶液pH值到11.0,升温络合,58℃反应2小时,102℃反应1小时,130℃反应5小时,反应结束后降至室温,用盐酸溶液调溶液pH到7.3,加入料液重量2.0倍当量的无水乙醇,过滤,收集滤饼。
滤饼55℃真空干燥10小时,然后用纯化水配制成50mg铁/ml的溶液,再用氢氧化钠溶液调pH到5.5,药液用西林瓶包装,121℃灭菌15分钟,最终制备得到目标化合物。
样品测定氧化还原电位、二价铁含量、铁含量,结果如下:
实施例3
取1kg麦芽糖糊精加入到5L三口烧瓶中,加入1.2kg纯化水,再加入催化剂四丁基溴化铵1g,搅拌溶解。室温下边搅拌、边滴加2kg的市售次氯酸钠水溶液。称取六水合三氯化铁3.0kg,加入纯化水4.4kg搅拌溶解,室温下将氧化麦芽糖糊精溶液滴加到三氯化铁溶液中,滴加时间在80分钟左右。然后用氢氧化钠溶液调节溶液pH值到10.5,升温络合,62℃反应2小时,105℃反应1小时,135℃反应6小时,反应结束后降至室温,用盐酸溶液调溶液pH到6.0,加入料液重量1.4倍当量的无水乙醇,过滤,收集滤饼。
滤饼55℃真空干燥10小时,然后用纯化水配制成50mg铁/ml的溶液,再用氢氧化钠溶液调pH到5.5,药液用西林瓶包装,121℃灭菌15分钟,最终制备得到目标化合物。
样品测定氧化还原电位、二价铁含量、铁含量,结果如下:
实施例4
取1kg麦芽糖糊精加入到5L三口烧瓶中,加入1.2kg纯化水,再加入催化剂四丁基溴化铵1g,搅拌溶解。室温下边搅拌、边滴加2kg的市售次氯酸钠水溶液。称取六水合三氯化铁2.2kg,加入纯化水4.4kg搅拌溶解,室温下将氧化麦芽糖糊精溶液滴加到三氯化铁溶液中,滴加时间在50分钟左右。然后用氢氧化钠溶液调节溶液pH值到9.0,升温络合,66℃反应3小时,102℃反应2小时,137℃反应6小时,反应结束后降至室温,用盐酸溶液调溶液pH到5.7,加入料液重量1.2倍当量的无水乙醇,过滤,收集滤饼。
滤饼60℃真空干燥12小时,然后用纯化水配制成50mg铁/ml的溶液,再用氢氧化钠溶液调pH到5.5,药液用西林瓶包装,121℃灭菌15分钟,最终制备得到目标化合物。
样品测定氧化还原电位、二价铁含量、铁含量,结果如下:
实施例5
取1kg麦芽糖糊精加入到5L三口烧瓶中,加入1.2kg纯化水,再加入催化剂四丁基溴化铵1g,搅拌溶解。室温下边搅拌、边滴加2kg的市售次氯酸钠水溶液。称取六水合三氯化铁1.5kg,加入纯化水4.4kg搅拌溶解,室温下将氧化麦芽糖糊精溶液滴加到三氯化铁溶液中,滴加时间在30分钟左右。然后用氢氧化钠溶液调节溶液pH值到9.0,升温络合,70℃反应3小时,104℃反应2小时,140℃反应7小时,反应结束后降至室温,用盐酸溶液调溶液pH到6.9,加入料液重量2.4倍当量的无水乙醇,过滤,收集滤饼。
滤饼45℃真空干燥10小时,然后用纯化水配制成50mg铁/ml的溶液,再用氢氧化钠溶液调pH到5.5,药液用西林瓶包装,121℃灭菌15分钟,最终制备得到目标化合物。
样品测定氧化还原电位、二价铁含量、铁含量,结果如下:
对比实施例
取1kg麦芽糖糊精加入到5L三口烧瓶中,加入1.2kg纯化水,再加入催化剂四丁基溴化铵1g,搅拌溶解。室温下边搅拌、边滴加2kg的市售次氯酸钠水溶液。称取六水合三氯化铁2.2kg,加入纯化水4.4kg搅拌溶解,室温下将氧化麦芽糖糊精溶液滴加到三氯化铁溶液中,滴加时间在50分钟左右。然后用氢氧化钠溶液调节溶液pH值到9.0,升温络合,50℃反应24小时,反应结束后降至室温,用盐酸溶液调溶液pH到5.7,加入料液重量1.2倍当量的无水乙醇,过滤,收集滤饼。
滤饼60℃真空干燥12小时,然后用纯化水配制成50mg铁/ml的溶液,再用氢氧化钠溶液调pH到5.5,药液用西林瓶包装,121℃灭菌15分钟,最终制备得到目标化合物。
样品测定氧化还原电位、二价铁含量、铁含量,结果如下:
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本技术领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现,因此,本发明将不会限制于本文所示的这些实施例。
本发明所涉的检测方法如下:
1、氧化还原电位:
辅助电极缓冲液:取15.0g的乙酸钠,加水100mL溶解,用0.1mol/L醋酸溶液调节pH值至7.0。
测定法:在装备有滴汞电极的极谱池中加入适量的辅助电极缓冲液,直至将电极淹没,在溶液中通氮气5分钟。在尽量避免暴露在空气中的情况下,迅速量取本品适量加至极谱池中,使辅助电极缓冲液中的铁浓度为20~120μg/mL。[注意:对于敞口的电解池中的样品须尽快测定]在0mv至-1700mv的范围内记录极谱图,Fe3+/Fe2+电位为-350到-550mV,Fe2 +/Fe(0)电位为-750mV到-1500mV,根据极谱图测定Fe3+/Fe2+的峰响应,同时进行空白校正。
2、二价铁含量:
用内容量移液管精密量取本品2ml,置150ml锥形瓶中,加水20ml使溶解,加入5ml硫酸,强烈振摇至无色,如不褪色可微热至微黄色,冷却后加10ml水,加入2滴邻二氮菲指示液(临用新制),用硫酸铈滴定液(0.01mol/L)滴定至溶液由浅红色转变为淡绿色,每1ml硫酸铈滴定液(0.01mol/L)相当于0.5585mg的二价铁(Fe2+),本品含Fe2+应不得过0.2%(m/v)。
计算公式:
式中:V为消耗滴定液体积(ml);
C为硫酸铈滴定液浓度(mol/L);
2为供试品体积(ml);
每1ml硫酸铈滴定液(0.01mol/L)相当于0.5585mg的二价铁(Fe2+)。
3、铁含量:
用内容量移液管精密量取本品1ml,置500ml具塞锥形瓶中,加盐酸10ml,振摇至溶液透明,呈淡黄色,加过氧化氢溶液1ml、水100ml和冰醋酸10ml,振摇混匀,用32%氢氧化钠溶液调节pH值至2.2~2.5,加Tiron指示液(取4,5-二羟基苯-1,3-二磺酸钠一水合物2.0g,用水稀释至100ml)2.5ml,用乙二胺四醋酸二钠滴定液(0.05mol/L)滴定至溶液显纯黄色。每1ml乙二胺四醋酸二钠滴定液(0.05mol/L)相当于2.7925mg的Fe。
Claims (8)
1.一种新型的铁-羧基麦芽糖复合物,内层为铁球核芯,外壳被活化的麦芽糖糊精包裹,二者通过共价键结合,其特征在于:铁-羧基麦芽糖铁复合物中(1)Fe3+/Fe2+电位为-350到-550mV,Fe2+/Fe(0)电位为-750mV到-1500mV;(2)二价铁含量低于0.1%(m/v)。
2.根据权利要求1所述的铁-羧基麦芽糖复合物,其特征在于:铁-羧基麦芽糖铁复合物中(1)Fe3+/Fe2+电位为-350到-450mV,Fe2+/Fe(0)电位为-950mV到-1400mV;(2)二价铁含量低于0.05%(m/v)。
3.根据权利要求2所述的铁-羧基麦芽糖复合物,其特征在于:铁-羧基麦芽糖铁复合物中(1)Fe3+/Fe2+电位为-400到-450mV,Fe2+/Fe(0)电位为-1000mV到-1200mV;(2)二价铁含量低于0.02%(m/v)。
4.一种制备权利要求1所述的铁-羧基麦芽糖复合物的方法,其特征在于:所述的制备方法包括下列步骤:
(1)将麦芽糖糊精用1.2倍重量的纯化水溶解,加入麦芽糖糊精重量的0.1%催化剂四丁基溴化钠,搅拌溶解;
(2)室温下向上一步所得麦芽糖糊精中边滴加、边搅拌加入麦芽糖糊精重量2倍的次氯酸钠溶液得活化后的麦芽糖糊精溶液;
(3)称取六水合三氯化铁,然后加2倍当量的纯化水搅拌溶解,25-30℃下将上述活化后的麦芽糖糊精溶液加入到铁盐溶液中,控制滴加时长在30-90分钟;其中,麦芽糖糊精:六水合三氯化铁重量比=1:1.5到1:3.6,
(4)上一步所得混合液用氢氧化钠溶液调pH至9.0-11.5,升温络合,先控制溶液反应温度在50-70℃反应2-6小时,然后升温至100-105℃反应1-3小时,进一步升温至130-140℃反应4-8小时;
(5)反应结束后,降至25-30℃,盐酸溶液调pH5.5-7.5,加入料液重量1.2-2.6倍的无水乙醇进行醇析,过滤,滤饼40-60℃真空干燥8-12小时,制得所述的铁-羧基麦芽糖复合物原料药。
5.根据权利要求4所述的铁-羧基麦芽糖复合物制备方法,其特征在于:所述的制备方法包括下列步骤:
(1)将麦芽糖糊精用1.2倍重量的纯化水溶解,加入麦芽糖糊精重量的0.1%催化剂四丁基溴化钠,搅拌溶解;
(2)室温下向上一步所得麦芽糖糊精中边滴加、边搅拌加入麦芽糖糊精重量2倍的次氯酸钠溶液得活化后的麦芽糖糊精溶液;
(3)称取六水合三氯化铁,然后加2倍当量的纯化水搅拌溶解,25-28℃下将上述活化后的麦芽糖糊精溶液加入到铁盐溶液中,控制滴加时长在30-60分钟;麦芽糖糊精:六水合三氯化铁重量比=1:1.5到1:3.0;
(4)上一步所得混合液用氢氧化钠溶液调pH至9.0-11.5,升温络合,先控制溶液反应温度在55-70℃反应2-4小时,然后升温至100-105℃反应1-2小时,进一步升温至130-140℃反应4-7小时;
(5)反应结束后,降至25-28℃,盐酸溶液调pH5.5-7.5,加入料液重量1.2-2.0倍的无水乙醇进行醇析,过滤,滤饼40-60℃真空干燥8-12小时,制得所述的铁-羧基麦芽糖复合物原料药。
6.根据权利要求5所述的铁-羧基麦芽糖复合物制备方法,其特征在于:所述的制备方法包括下列步骤:
(1)将麦芽糖糊精用1.2倍重量的纯化水溶解,加入麦芽糖糊精重量的0.1%催化剂四丁基溴化钠,搅拌溶解;
(2)室温下向上一步所得麦芽糖糊精中边滴加、边搅拌加入麦芽糖糊精重量2倍的次氯酸钠溶液得活化后的麦芽糖糊精溶液;
(3)称取六水合三氯化铁,然后加2倍当量的纯化水搅拌溶解,25-28℃下将上述活化后的麦芽糖糊精溶液加入到铁盐溶液中,控制滴加时长在30-60分钟;麦芽糖糊精:六水合三氯化铁重量比=1:1.5到1:2.5;
(4)上一步所得混合液用氢氧化钠溶液调pH至9.0-11.5,升温络合,先控制溶液反应温度在60-70℃反应2-3小时,然后升温至100-105℃反应1-2小时,进一步升温至135-140℃反应5-7小时;
(5)反应结束后,降至25-28℃,盐酸溶液调pH5.5-7.5,加入料液重量1.2-2.0倍的无水乙醇进行醇析,过滤,滤饼40-60℃真空干燥8-12小时,制得所述的铁-羧基麦芽糖复合物原料药。
7.根据权利要求6所述的铁-羧基麦芽糖复合物制备方法,其特征在于:所述的制备方法包括下列步骤:
(1)将麦芽糖糊精用1.2倍重量的纯化水溶解,加入麦芽糖糊精重量的0.1%催化剂四丁基溴化钠,搅拌溶解;
(2)室温下边滴加、边搅拌加入麦芽糖糊精重量2倍的次氯酸钠溶液得活化后的麦芽糖糊精溶液;
(3)称取六水合三氯化铁,然后加2倍当量的纯化水搅拌溶解,25-28℃下将上述活化后的麦芽糖糊精溶液加入到铁盐溶液中,控制滴加时长在30-60分钟,麦芽糖糊精:六水合三氯化铁重量比=1:1.5到1:2.0;
(4)混合液用氢氧化钠溶液调pH至9.0-10.5,升温络合,先控制溶液反应温度在65-70℃反应3小时,然后升温至100-105℃反应2小时,进一步升温至135-140℃反应6-7小时;
(5)反应结束后,降至室温,盐酸溶液调pH5.5-7.0,加入料液重量1.2-2.0倍的无水乙醇进行醇析,过滤,滤饼40-60℃真空干燥8-12小时,制得所述的铁-羧基麦芽糖复合物原料药。
8.根据权利要求4-7中任一项所述的方法,其特征在于:还包括步骤(6)用纯化水将原料药搅拌溶解,配制成50mg铁/ml的溶液,再用盐酸或氢氧化钠溶液调pH到5.0-7.0,然后药液用西林瓶包装,121℃灭菌15分钟,最终制备得到目标化合物。
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