CS219403B1

CS219403B1 - Method of stabilization of the heparine solutions

Info

Publication number: CS219403B1
Application number: CS253062A
Authority: CS
Inventors: Zdenka Krulisova; Jiri Kucharsky; Jiri Spaleny
Original assignee: Zdenka Krulisova; Jiri Kucharsky; Jiri Spaleny
Priority date: 1962-04-25
Filing date: 1962-04-25
Publication date: 1983-03-25

Description

Vynález se týká způsobu stabilizace roztoků heparinu, zejména roztoků injekčních.The invention relates to a method for stabilizing heparin solutions, in particular injection solutions.

Jeden z běžně užívaných způsobů čištění surového- heparinu, při kterém se odstraňují barevné a pyrogenní látky, -spočívá v působení silného oxidačního činidla, například manganistanu draselného, peroxidu vodíku, ozónu apod., na roztok heparinu za určitých podmínek (pH, teplota, doba atd.). Podle literárních údajů dochází přitom téměř vždy ve větší nebo menší míře ke ztrátě aktivity heparinu, způsobené jeho destrukcí, při které se tvoří balastní látky.One of the commonly used methods of purifying crude heparin, in which color and pyrogenic substances are removed, consists in the action of a strong oxidizing agent, such as potassium permanganate, hydrogen peroxide, ozone, etc., on the heparin solution under certain conditions (pH, temperature, time). etc.). According to the literature, there is almost always a loss of heparin activity, to a greater or lesser degree, caused by its destruction, which results in the formation of ballast substances.

Původci tohoto- vynálezu zjistili, že konečným produktem oxidační destrukce heparinu a. průvodních cizorodých látek je kyselina šťavelová.The present inventors have found that oxalic acid is the end product of the oxidative destruction of heparin and concomitant foreign substances.

Přestože uvedeným oxidačním čištěním se získává heparin, který při dalším zpracování poskytuje bezbarvé nebo téměř bezbarvé roztoky, přítomnost kyseliny šťavelové, zejména v přítomnosti Ca ^{+ +} v daném prostředí, je vždy hrozbou, že se roztoky heparinu po určité době (obvykle velmi krátké) budou kalit. Kromě sraženiny šťavelanu vápenatého mohou být v roztoku přítomny vodorozpustné soli kyseliny šťavelové, které však jsou, zejména ve vyšších koncentracích, v heparinových přípravcích z farmakologického hlediska nepřípustné.Although this oxidative purification yields heparin which provides colorless or nearly colorless solutions for further processing, the presence of oxalic acid, especially in the presence of Ca ⁺⁺ in the environment, is always a threat that heparin solutions will, after some time (usually very short) kalit. In addition to the calcium oxalate precipitate, water-soluble salts of oxalic acid may be present in the solution, but these are, in particular at higher concentrations, pharmacologically unacceptable in heparin formulations.

Dalšími znečištěninami substance heparinu, vyráběné nebo čištěné různými postupy (například manganistanem draselným, izolací přes bary-ovou sůl) jsou průvodní kationty nežádoucí jak s hlediska stability roztoku, tak i z hlediska jeho- parenterální aplikace. Jsou to obzvláště kationty draslíku, vápníku, hořčíku, železa , hliníku atd., popřípadě barya.Other contaminants of the heparin substance produced or purified by various processes (e.g. potassium permanganate, barium salt isolation) are concomitant cations undesirable both in terms of solution stability and parenteral application. They are in particular cations of potassium, calcium, magnesium, iron, aluminum etc. or barium.

Odstranění šťavelanů z roztoku heparinu běžnou metodou, tj. převedením na nerozpustný šťavelan vápenatý působí v tomto případě nečekané potíže. Při studiu této otázky bylo- totiž zjištěno, že roztok heparinu umožňuje rozpouštění šťavelanu vápenatého v mnohem větší míře, než odpovídá jeho produktu rozpustnosti ve vodě. Rozpustnost šťavelanu vápenatého v roztoku heparinu je závislá na koncentraci heparinu a na koncentraci a druhu přítomných elektrolytů. Proto se šťavelany nedají z roztoků heparinu vysrážet pouhým ekvivalentem Ca ^{+ +} kvantitativně.The removal of oxalates from the heparin solution by a conventional method, i.e. by conversion to insoluble calcium oxalate, causes unexpected difficulties in this case. Indeed, in the study of this question, it has been found that the heparin solution allows the dissolution of calcium oxalate to a much greater extent than its water solubility product. The solubility of calcium oxalate in the heparin solution is dependent on the heparin concentration and the concentration and type of electrolytes present. Therefore, oxalates cannot be precipitated from heparin solutions by mere equivalent of Ca ^{+ +} quantitatively.

Uvedené nesnáze se podařilo odstranit způsobem stabilizace roztoku heparinu, zejména roztoků injekčních, vyrobených z heparinu čistého oxidační, zejména permanganátovou metodou, tvořícím předmět tohoto vynálezu.Said difficulties have been eliminated by a method of stabilizing a heparin solution, in particular injectable solutions, made of pure heparin by the oxidative, in particular permanganate, method of the present invention.

Podstata tohoto způsobu spočívá v tom, že se po čištění z roztoku heparinu odstraní oxalátové anionty, vzniklé jako nežádoucí zplodina oxidace heparinu.The principle of this method is to remove oxalate anions formed as an undesirable product of heparin oxidation after purification from the heparin solution.

Při odstraňování šťavelanů z roztoku hepařinu lze postupovat v podstatě dvěma způsoby, a to buď srážením vápenatou -solí nebo pomocí iontoměničů, popřípadě kombinacemi obou těchto postupů. Čtyři nejvýznamnější jsou dále uvedeny.The removal of oxalates from the heparin solution can be essentially carried out in two ways, either by calcium salt precipitation or by means of ion exchangers, or by a combination of both. The four most important are listed below.

,1. Koncentraci oxalátů v roztoku heparinu je možno* podstatně snižovat potlačováním solubilizace šfavelanu vápenatého v tomto prostředí zvýšením koncentrace vhodného elektrolytu s mírným přebytkem Ca-iontů (počítáno· na přítomný oxalát), popřípadě ještě snížením teploty. Srážení se provádí v 10%nich roztocích (rovněž vyšší koncentrace heparinu je pro srážení Ca-oxalátu výhodnější). Přibližně po- 12 hodinách se sraženina -Ca-oxalátu odfiltruje, roztok se zředí na 5i % a heparln se sráží obvyklým postupem. Tento způsob odstraňování je však podmíněn přesným stanovením oxalátových i Ca-iontů před vlastním čištěním. Tento postup je poněkud složitější než dále uvedené způsoby, přičemž se také nedosahuje zcela kvantitativního- odstranění oxalátů., 1. The concentration of oxalates in the heparin solution can be substantially reduced by suppressing the solubilization of calcium oxalate in this environment by increasing the concentration of a suitable electrolyte with a slight excess of Ca-ions (calculated per oxalate present) or even lowering the temperature. The precipitation is carried out in 10% solutions (also a higher concentration of heparin is preferable for the precipitation of Ca-oxalate). After about 12 hours, the -Ca-oxalate precipitate is filtered off, the solution is diluted to 5% and heparin is precipitated by the usual procedure. However, this method of removal is conditioned by the precise determination of both oxalate and Ca-ions before purification. This process is somewhat more complicated than the methods described below, and the total removal of oxalates is also not completely quantitative.

2. Téměř kvantitativního odstranění oxalátů se dosáhne přidáním mnohonásobného nadbytku Ca-iontů, které sníží lozpustnošt šťavelanu vápenatého- v roztoku heparinu na zanedbatelné minimum. Po- odfiltrování sraženiny šťavelanu vápenatého se heparln převede na katexu v H-cyklu na kyselinu a ta neutralizací hydroxidem sodným na sodnou sůl heparinu.2. Almost quantitative removal of oxalates is achieved by adding a multiple excess of Ca-ions, which reduces the solubility of calcium oxalate in heparin solution to a negligible minimum. After filtering off the calcium oxalate precipitate, the heparin is converted to an acid in the H-cycle cation exchange resin and neutralized with sodium hydroxide to the heparin sodium salt.

3. Další postup využívající iontoměničů: k 10i %nímu roztoku heparinu se přidá vhodný měnič aniontů v chloridovém cyklu, který odstraní šťavelanové ionty kvantitativně, pokud je přidán v dostatečném množství, odpovídajícím jeho kapacitě. Tímtéž postupem lze odstranit nežádoucí dvoj- i vícemocné kationty, převedou-li se komplexotvorným činidlem na komplexní anionty.3. Another procedure using ion exchangers: to a 10% heparin solution is added a suitable anion exchanger in the chloride cycle, which removes oxalate ions quantitatively when added in a sufficient quantity appropriate to its capacity. By the same procedure, undesirable bivalent and polyvalent cations can be removed by converting the complexing agent into complex anions.

4. Další postup čištění spočívá v tom, že se použije vhodného měniče aniontů podle předchozího postupu, čímž se odstraní šťavelanové anionty. Všechny nežádoucí kationty včetně draslíku se odstraní použitím vhodného katexu v H-cyklu. Získaná kyselina, heparinu se zneutralizuje hydroxidem sodným na sodnou sůl.4. A further purification process is to use a suitable anion exchanger according to the preceding process, thereby removing oxalate anions. All undesirable cations, including potassium, are removed using a suitable cation exchange resin in the H-cycle. The obtained heparin acid is neutralized with sodium hydroxide to the sodium salt.

Při hodnooení uvedených postupů je nutno- poznamenat, že postupem podle 1. se odstraní pouze podstatná část šřavelovýčh iontů, postupem podle 3. se vymění kvantitativně šťavelové ionty za ionty chloridové a zároveň s předchozím přidáním komplexonu se odstraní dvoj- i vícemocné katio-nty. Postupem podle 2. se odstraní šťavelanové ionty a všechny nežádoucí kationty se vymění za k-ation sodný. Postupem podle 4. se vymění šťavelano-vé ionty za ionty chloridové a všechny nežádoucí kationty za kation sodný.In evaluating these procedures, it should be noted that only a significant portion of the ions are removed by the process of step 1. the method of step 3 is to quantitatively replace the oxalic ions with chloride ions and, simultaneously with the addition of complexone, remove both divalent and polyvalent cations. The oxalate ions are removed by the procedure of 2. and all undesired cations are exchanged for sodium cation. According to step 4, the oxalate ions are exchanged for chloride ions and any undesired cations for sodium cations.

Uvedenými postupy, popřípadě jejich kombinací, lze jednoduše získat čiré, bezbarvé roztoky heparinu, naprosto stálé, přičemž substance heparinu neztrácí svou aktivitu. Příklady provedeníBy means of these processes or combinations thereof, clear, colorless heparin solutions can be obtained which are completely stable and the substance of the heparin does not lose its activity. Examples

Příklad 1Example 1

K roztoku heparinu po permanganátovém čištění (po odstranění kysličníku manganičitého) se přidá takové množství chloridu vápenatého-, které odpovídá přídavku 1 % chloridu sodného- k výslednému 5%nímu rozteku heparinu. Uved-ený přídavek NaCl je nutný při izo-laci heparinu (například alkoholickým srážením). Po přidání CaCb se roztok heparinu důkladně promísí a ponechá několik hodin, nejlépe přes noc, stát. Potom se sraženina odfiltruje a pomooí silně kyselého katexu v H-cyklu se ve filtrátu obsažená sodná sůl heparinu převede na roztok volné kyseliny heparinové. Ta se potom převede čistým roztokem hydroxidu sodného- opět v roztok sodné soli, obsahující NaCl, který se potom dále zpracovává srážením éthanolem. Tímto způsobem se odstraní šťavelany a nežádoucí kationty.To the heparin solution after permanganate purification (after removal of manganese dioxide), an amount of calcium chloride corresponding to the addition of 1% sodium chloride to the resulting 5% heparin solution is added. Said addition of NaCl is necessary for the isolation of heparin (for example by alcohol precipitation). After the addition of CaCl2, the heparin solution is thoroughly mixed and allowed to stand for several hours, preferably overnight. The precipitate is then filtered off and converted into a solution of free heparinic acid by means of a strongly acidic cation exchange resin in the H-cycle. This is then converted into a NaCl-containing sodium salt solution, which is then further processed by precipitation with ethanol. In this way, oxalate and undesirable cations are removed.

Příklad 2Example 2

Roztok heparinu po peímanganátovém čištění se zbaví šťavelanů (spolu s ostatními znečišťujícími anionty) převedením na chloridy pomocí anexu v Cl-cyklu. Po přídavku 1 % NaCl se roztok zpracuje dále jako v příkladu 1.The heparin solution after pimeanganate purification is freed from oxalates (along with other contaminating anions) by conversion to chlorides using an anion exchange resin in a C1-cycle. After addition of 1% NaCl, the solution was worked up as in Example 1.

Příklad 3Example 3

Roztok heparinu po permang.anátovém čištění se zbaví šťavelanů (spolu s ostatními znečišťujícími anionty) převedením na chloridy pomocí anexu.After permanganate purification, the heparin solution is freed of oxalates (along with other contaminating anions) by conversion to chlorides using an anion exchange resin.

K roztoku heparinu, který obsahuje TO % substance heparinu, se přidá hydrazin-sulfát (12,3 mg na IDO g substance). Po- rozpuštění a promíchání se k roztoku přidá anex, například Wofatit L 150 (který byl uveden do chloridového cyklu 16’% ním roztokem NaCl), v množství 14*0' ml drtě na 100 g substance heparinu. Roztok heparinu se s iontoměnlčem důkladně promíchává po dobu 2 hodin. Potom se iontoměnič zachytí na skleněném filtru hustoty G 3 a vpraví do nádoby, kde se promíchává s vodou. Objem této promývací vody se volí tak, aby po přilití k hlavnímu podílu měl roztok heparinu koncentraci 7,5 %. K tomuto roztoku se přidá silně kyselý katex v H-cyklu, například Zerolit 225, v množství 70 ml drtě na 1Q0 g substance heparinu. Roztok heparinu se s katexem promíchává 2 hodiny. Po této době se io-ntoměnič zachytí na filtru G 3 a vpraví βHydrazine sulfate (12.3 mg per IDO g substance) was added to the heparin solution containing TO% heparin substance. After dissolution and mixing, an anion exchanger such as Wofatit L 150 (which has been introduced into the chloride cycle with 16% NaCl solution) is added to the solution in an amount of 14 * 0 'ml of pulp per 100 g of heparin substance. The heparin solution is thoroughly mixed with the ion exchanger for 2 hours. The ion exchanger is then captured on a G 3 glass filter and introduced into a vessel where it is mixed with water. The volume of the wash water is selected such that the heparin solution has a concentration of 7.5% when it is added to the bulk. To this solution is added a strongly acidic cation exchanger in the H-cycle, for example Zerolite 225, in an amount of 70 ml of pulp per 100 g of heparin substance. The heparin solution is mixed with the cation exchanger for 2 hours. After this time, the ion exchanger is trapped on the G 3 filter and injected with β

do· nádoby, kde se promíchává s vodou. Objem této vody se vodí tak, aby po? přilití k hlavnímu podílu byl roztok 5%ní. Tento· roztok, obsahující heparin ve formě kyseliny, se neutralizuje roztokem NaOH na pH 7,0. Po přidání 1 % NaCl se izoluje heparin běžným postupem.into a container where it is mixed with water. The volume of this water is guided so that after? by pouring to the major portion, the solution was 5%. This solution containing heparin acid is neutralized with NaOH solution to pH 7.0. After addition of 1% NaCl, heparin is isolated by a conventional procedure.

Příklad 4Example 4

K roztoku heparinu po permanganátovém čištění, který obsahuje 101% substance heparinu, se přidá hydrazin sulfát (1213 mg na 100 g substance) a takové množství sodné soli ethylendiamintetraoctové kyseliny, které je ekvivalentní množství vápníku přítomného v roztoku. Po· rozpuštění a promíchání se přidá k roztoku anex, například Wofatit L ISO (který byl uveden do chloridového cyklu 16%ním roztokem NaCl) v množství 14/0 mililitrů drtě na 100 g substance heparinu. Roztok heparinu se s iontoměničetn důkladně promíchává 2 hodiny. Potom se iontoměnič zachytí na filtru G 3 a vpraví do nádoby, kde se promíchává s vodou. Objem této promývací vody se volí tak, aby po přilití k hlavnímu podílu byl roztok heparinu 7,5:°/oní a po dalším opakování této operace 5i%ní. Potom se k roztoku přidá NaCl do koncentrace 1,5% a heparin se izoluje běžným postupem.To the heparin solution after permanganate purification containing 101% heparin substance was added hydrazine sulfate (1213 mg per 100 g substance) and an amount of ethylenediaminetetraacetic acid sodium salt equivalent to the amount of calcium present in the solution. After dissolution and mixing, it is added to an anion exchange solution such as Wofatit L ISO (which was introduced into the chloride cycle with 16% NaCl solution) in an amount of 14/0 milliliters of grit per 100 g of heparin substance. The heparin solution was thoroughly mixed with the ion exchanger for 2 hours. The ion exchanger is then collected on a G 3 filter and introduced into a vessel where it is mixed with water. The volume of the wash water is chosen such that, after pouring into the major portion, the heparin solution is 7.5% / second and 5% again after this operation is repeated. NaCl is then added to the solution to a concentration of 1.5% and heparin is isolated by a conventional procedure.

Claims

SUBJECT

A method for stabilizing heparin solutions, in particular injectable solutions, made of heparin purified by the oxidative, in particular permanganate method, characterized in that oxalate anions formed as an undesirable product of heparin oxidation are removed from the heparin solution after purification.