CZ20004325A3

CZ20004325A3 - Způsob výroby sloučeniny železa a dextranu

Info

Publication number: CZ20004325A3
Application number: CZ20004325A
Authority: CZ
Inventors: Hans Berg Andreasen; Lars Christensen
Original assignee: Pharmacosmos Holding As
Priority date: 1999-07-29
Filing date: 1999-07-29
Publication date: 2001-05-16

Abstract

Způsob výroby sloučeniny železa a dextranu, při němž se molekulová hmotnost dextranu snižuje hydrolýzou a funkční aldehydové koncové skupiny dextranu se převádějí na alkoholové skupiny hydrogenací. Následně se dextran ve vodném roztoku smísí s nejméně jednou ve vodě rozpustnou železitou solí, k výslednému roztoku se přidá baze k vytvoření hydroxidu železitého a vzniklá směs se zahřívá k přeměně hydroxidu železitého na oxyhydroxid železitý ve formě asociační sloučeniny s dextranem. Dextran se hydrogenuje pouze částečně, takže zbývá nejvýš 15 % hmotnostních redukujících cukrů, přepočítáno na celkové množství uhlohydrátů a dextran se před smísením s železitou solí a po hydrogenací podrobí oxidaci, přičemž hydrogenace a oxidace vedou ke tvorbě dextranu, v němž jsou v podstatě všechny aldehydové skupiny převedeny na alkoholové skupiny a na karboxylové skupiny. Získaná sloučenina dextranu a železaje vhodná pro výrobu farmaceutického prostředku pro parenterální podání pro profylaxi nebo léčení nedostatku železa.

Description

Oblast techniky

Vynález se týká způsobu výroby sloučeniny železa a dextranu pro použití k léčení anemie.

Dosavadní stav techniky

Anemie z nedostatku železa je pravděpodobně jednou z nejčastějších a možná vůbec nejčastější chorobou. Nejen u člověka, ale také u domácích zvířat, zejména u vepřů představuje anemie z nedostatku železa značný problém a trvale se navrhuje profylaktické podávání přijatelných forem železa.

Přestože anemie z nedostatku železa může být léčena perorálním podáváním prostředků s obsahem železa, je často výhodnější používat parenterální prostředky tak, aby bylo možno se vyvarovat změn v biologické dostupnosti při perorálním podávání a tak zajistit účinnou koncentraci železa v krevním oběhu.

Z tohoto důvodu se používají již řadu let prostředky s obsahem železa pro parenterální podání, např. pro podkožní, nitrosvalové nebo nitrožilní podání, a to ve veterinárním i lidském lékařství.

Různé látky s obsahem železa byly používány nebo navrhovány jako složky prostředků pro parenterální podání pro léčení anemie z nedostatku železa. Šlo např. o sacharát oxidu železitého. Nejběžnější prostředky dnes obsahují hydroxid železitý nebo oxidhydroxid železitý ve spojení s dextranem vzhledem k tomu, že tyto prostředky jsou nejméně toxické. Dextran je polymerní uhlohydrát, produkovaný mikroorganismy Leuconostoc mesenteroides.

· 9 ·· • 9 9 9 9 9 · 9 9 9 • »««·«· 9 • 9 9 9 9 9 9

9999 · 9· ··· ·9

Prostředky s obsahem železa pro parenterální podání musí splnit řadu požadavků včetně snadné dostupnosti železa pro syntézu hemoglobinu, nepřítomnost místních nebo obecných nežádoucích vedlejších účinků a stálost při skladování při teplotě místnosti.

Prostředky s obsahem sloučenin železa a dextranu pro léčení anemií se dodávají již několik desetiletí, v průběhu této doby byla navržena řada změn ve způsobu výroby a ve výběru výchozích látek tak, aby bylo dosaženo vyšší stálosti a aby byl snížen výskyt vedlejších účinků po podání těchto prostředků.

Jako příklady patentových spisů, které se týkají tohoto problému, je možno uvést následující dokumenty.

US 2885393, 1959 popisuje základní způsob výroby komplexu železa a dextranu, v němž má dextran molekulovou hmotnost 30 000 až 80 000 nebo nižší. V tomto dokumentu se nerozebírá vhodnost získaných komplexů pro léčení anemie u člověka.

US Re. 24642, 1959 popisuje podrobně požadavky na roztoky železa, určené pro nitrosvalové podání. Dokument se týká zejména v podstatě neiontového komplexu hydroxidu železitého s dextranem s vnitřní viskozitou při vnitřní teplotě 25 °C přibližně 0,025 až 0,25, popisuje se také způsob výroby takového komplexu tak, že se dextran uvede do styku s hydroxidem železitým, připraveným přímo v reakční směsi reakcí železité soli a hydroxidu alkalického kovu. Neuvádějí se žádné informace o molekulové hmotnosti dextranu, ani údaje o chemické modifikaci dextranu až na údaje o částečné depolymeraci.

US 3093545, 1963 popisuje některé podrobnosti zlepšeného způsobu výroby produktu, který je zřejmě totožný s produktem z • · · · · • · · · · · • · · · · • ······ · • · · · · · · • · · · · ·* ··« ·· · předcházejícího dokumentu, např. jde o teplotní podmínky a hodnotu pH.

V GB 1200902, 1970 se uvádí, že místo přípravy hydroxidu železitého přímo v reakčni směsi je výhodnější připravit tuto látku předem za řízených podmínek vzhledem k tomu, že takový typ hydroxidu železitého bude snadněji vytvářet komplexy s dextranem. Uvádí se, že pro tyto účely je možno použít nejen částečně depolymerovaný dextran se střední molekulovou hmotností v rozmezí např. 500 až 50 000, s výhodou 1000 až 10 000, nýbrž také modifikované formy derivátů dextranu, jako hydrogenované dextrany, oxidované dextrany nebo dextrany, zpracované zásadami. Jediným typem derivátů, které se v tomto dokumentu specificky uvádějí, jsou oxidované dextrany se střední molekulovou hmotností 3000 až 5000. Hydroxid železitý se připravuje před reakcí s dextranem. To znamená, že výsledný produkt je vytvořen oxyhydroxidem železitým, na němž vytváří dextran povlak na rozdíl od homogennějších produktů, které je možno získat srážením hydroxidu železitého in šitu, to znamená v reakčni směsi již za přítomnosti dextranu.

DK 117730, 1970 se týká způsobu, při němž se nechá reagovat hydrogenovaný dextran s molekulovou hmotností v rozmezí 2000 až 10 000 s hydroxidem železitým ve vodném prostředí. Střední molekulová hmotnost dextranu není v příkladech provedení tohoto dokumentu uvedena. Avšak vnitřní viskozita se uvádí přibližně 0,05, což by mohlo odpovídat střední molekulové hmotnosti přibližně 5000.

DK 122398, 1972 popisuje také použití hydrogenovaného dextranu pro přípravu komplexních sloučenin s hydroxidem železitým, přičemž se uvádí, že je možno dosáhnout podstatně nižší toxicity při použití nehydrogenovaného dextranu. Předmětem tohoto patentového spisu je způsob, při němž se zvlhčený hydroxid železitý mísí se • · • φ · φφφ φφφ φ φ φ φφφφφφ φ φ φ φ φ

ΦΦΦΦ φ φφ φ suchým hydrogenovaným dextranem a po případném přidání kyseliny citrónové nebo citrátu se směs zahřívá a čistí.

US 3697502, 1972 popisuje způsob výroby prostředku s obsahem železa a dextranu, postup spočívá v tom, že se k dextranu přidá kyselina citrónová a současně roztok hydroxidu alkalického kovu a chloridu železitého. Střední molekulová hmotnost dextranu se pohybuje v rozmezí 3000 až 20 000. Dextran, použitý v příkladech provedení má molekulovou hmotnost 7000 a 10 000.

DK 129353, 1974 se týká analogického postupu pro výrobu derivátu hydroxidu železitého a dextranu při použití dextranu se střední molekulovou hmotností nejvýš 50 000, přičemž terminální skupiny polymerního řetězce jsou modifikovány tak, že koncové jednotky redukující anhydroglukózy jsou převedeny na odpovídající karboxylové skupiny. I když je rozmezí molekulové hmotnosti dextranu velmi široké, 500 až 50 000, s výhodou 1000 až 10 000, je jediným dextranem, použitým v příkladové části dextran se střední molekulovou hmotností 5000.

DK 129942, 1974 se týká podobného postupu, při němž se připravují komplexy hydroxidu železitého s dextranheptonovou kyselinou nebo s dextrinheptonovou kyselinou. Heptonové kyseliny se připravují hydrolýzou odpovídajících kyanhydridů.

US patentové spisy 4827945, 1989 a 5102652, 1992 se týkají superparamagnetických oxidů kovů, jako jsou oxidy železa, opatřené povlakem nebo spojené s polymerními materiály, např. dextranu. Tyto látky se získávají tak, že se polymer uvede do styku se směsí oxidů kovu ve dvou odlišných oxidačních stupních, čímž vznikne superparamagnetický kombinovaný produkt, který se pak oxiduje k převedení celého množství oxidu kovu na nejvyšší z možných

oxidačních stupňů. Výrobek je zvláště vhodný pro použití jako kontrastní látka při zobrazování pomocí magnetické resonance v lékařství. Uvádí se však, že produkt je možno použít také pro léčení anemie z nedostatku železa. Molekulová hmotnost polymerů včetně uhlohydrátů, např. dextranu je s výhodou 5000 až 250 000.

US 4370476 popisuje přípravu komplexů dextranpolykarboxylových kyselin s hydroxidem železitým. Dextran se zpracovává ve dvou oxidačních stupních při použití jodistanu v prvním stupni a jiného oxidačního činidla ve druhém stupni, čímž se vytvoří podél molekuly dextranu dvojice karboxylových skupin jako meziproduktů a mimo to se vytvoří jako koncové skupiny hydroxylová nebo karboxylová skupina. Takto vytvořená dextranpolykarboxylová kyselina se pak nechá reagovat s hydroxidem železitým, čímž dojde ke tvorbě komplexu.

Přestože byla podniknuta řada pokusů pro zlepšení vlastností sloučenin železa a dextranu pro léčení anemie, mají získané látky stále ještě některé nevýhody.

U některých nemocných mohou například známé prostředky vyvolat oddálenou nebo opožděnou přecitlivělost nebo závažné anafylaktické vedlejší účinky, které vedou např. k obtížnému dýchání, sníženému krevnímu tlaku, šoku a v některých případech i k úmrtí. Byly pozorovány i jiné typy toxických reakcí.

Mimo to některé ze známých prostředků nejsou při skladování dostatečně stálé a při delším skladování dochází ke tvorbě gelu v tekutině nebo ke srážení hydroxidu nebo oxyhydroxidu železitého.

Mimo to je účinek běžně dodávaných prostředků s obsahem sloučenin železa a dextranu na syntézu hemoglobinu u nemocných • · • · φ

«φφφ ···· • * • φ · • » • 9 9 • · · * ΦΦ ·

ΦΦ poměrně opožděný a nastupuje poměrně pozdě po podání prostředku, takže je možno dosáhnout požadované koncentrace hemoglobinu pomaleji, než by bylo žádoucí.

V současně projednávané dánské patentové přihlášce 420/98 se popisuje postup, jímž je možno překonat některé ze svrchu uvedených nevýhod. Řešení je založeno na poznatku, že řada ze svrchu uvedených nevýhod je spojena s přítomností nedostatečně hydrolyzovaného dextranu s poměrně vysokou molekulovou hmotností v dextranu, použitém jako výchozí látka a také s přítomností sacharidů s nízkou molekulovou hmotností v tomto dextranu.

Tento poznatek byl využit pro přípravu sloučeniny železa a dextranu tak, že se užije hydrogenovaný dextran se střední molekulovou hmotností v rozmezí 700 až 1400, s výhodou přibližně 1000 při číselné molekulové hmotnosti 400 až 1400, přičemž 90 % hmotnostních použitého dextranu má molekulovou hmotnost nižší než 2700 a nejvyšší molekulová hmotnost ve zbývající frakci, tvořící 10 % hmotnostních, je nižší než 3200, tento materiál vytváří stálý komplex s oxyhydroxidem železitým.

Podstata vynálezu

I když produkt ze svrchu uvedené dánské patentové přihlášky 420/98 představuje podstatné zlepšení, spočívající především ve snížení výskytu toxických reakcí a ve snížené tendenci vyvolat přecitlivělost nebo anafylaktické vedlejší účinky a současně i ve zvýšené stálosti, bylo by stále ještě zapotřebí přesněji řídit střední molekulovou hmotnost ve výsledné sloučenině železa a dextranu a tím i biologickou dostupnost obsaženého železa pro syntézu hemoglobinu u člověka nebo v živočišném organismu.

• fl * · · · a · ··· flfl » · · «····«· · · * · fl • · flflfl · « *·· · ·· flfl· ··

V případě, že se připraví sloučenina železa a dextranu s obsahem železa např. 15 až 45 % hmotnostních při použití dextranu se střední molekulovou hmotností přibližně 1000, přičemž v dextranu jsou v podstatě všechny redukující aldehydové skupiny hydrogenovány na alkoholové skupiny, bude zjevná nejvyšší molekulová hmotnost Mp typicky přibližně 140 000.

Bylo by žádoucí mít k dispozici sloučeniny železa a dextranu s nižší molekulovou hmotností a zvýšenou stálostí, zvláště takové sloučeniny, v nichž by železo bylo snadno dostupné pro syntézu hemoglobinu u člověka nebo jiného živočicha.

Vynález je založen na zjištění, že je možno připravit stálou sloučeninu železa a dextranu s poměrně nízkou molekulovou hmotností v případě, že redukující aldehydové skupiny hydrolyzovaného dextranu jsou před reakcí se sloučeninou železa pouze částečně hydrogenovány na alkoholové skupiny a v podstatě všechny zbývající aldehydové skupiny jsou oxidovány až na karboxylové skupiny. Molekulová hmotnost sloučeniny železa a dextranu po vytvoření této sloučeniny s použitím dextranu, předem zpracovaného svrchu uvedeným způsobem, je podstatně nižší než molekulová hmotnost sloučeniny železa a dextranu, získané při použití podobně hydrolyzovaného dextranu, zpracovaného pouze hydrogenací. Při vhodné úpravě poměru redukujících skupin které jsou hydrogenovány a redukujících skupin, které jsou oxidovány, je možné řídit střední molekulovou hmotnost výsledné sloučeniny železa a dextranu. Avšak v případě, že podíl oxidovaných skupin v dextranu je příliš vysoký, bude výsledná sloučenina železa a dextranu nedostatečně stálá. V případě, že má být získán stálý výsledný produkt, nesmí množství redukujících skupin v dextranu před jeho oxidací převýšit 15 % hmotnostních.

·· « • · * « · • · « · · • ♦··· · « · • · · φ ·*·· · φφ • ·· • Φ · φ φ · Φ • Φ · · • · ·

ΦΦΦ ΦΦ φ

Podstatu vynálezu tvoří způsob výroby stálé sloučeniny železa a dextranu s poměrně nízkou molekulovou hmotností a úzkým rozmezím distribuce molekulové hmotnosti, při tomto postupu se molekulová hmotnost dextranu snižuje hydrolýzou a funkční koncové aldehydové skupiny se převádějí na alkoholové skupiny hydrogenací, hydrogenovaný dextran se ve formě vodného roztoku smísí s nejméně jednou ve vodě rozpustnou železitou solí, k výslednému roztoku se přidá baze k vytvoření hydroxidu železitého a vzniklá směs se zahřívá k přeměně hydroxidu železitého na oxyhydroxid železitý ve formě asociační sloučeniny s dextranem, přičemž hydrogenace se uskuteční pouze částečně za ponechání nejvýš 15 % hmotnostních redukujících cukrů, vztaženo na celkové množství uhlohydrátů a dextran se před smísením se železitou solí a po hydrogenací podrobí oxidaci a hydrogenace a oxidace se provádějí k získání dextranu, v němž jsou v podstatě všechny aldehydové skupiny převedeny na alkoholové a karboxylové skupiny.

To znamená, že hydrogenace se provádí před oxidací jako částečná hydrogenace, při níž zůstává část aldehydových skupin v dextranu nezreagována a pak se provádí oxidace k dosažení v podstatě úplné přeměny této části aldehydových skupin na karboxylové skupiny.

Tímto pořadím hydrogenace a oxidace je možno dosáhnout výhodné distribuce výsledných alkoholových a karboxylových skupin vzhledem k tomu, že při provádění hydrogenace jako počátečního stupně se tvorba alkoholových skupin uskuteční hydrogenací primárně na těch aldehydových skupinách, které jsou vázány na molekuly dextranu s poměrně nízkou molekulovou hmotností, kdežto aldehydové skupiny na molekulách s vyšší molekulovou hmotností především reagují v oxidačním stupni, což znamená, že karboxylové • · • ·

9· · · · · · ···· · ·· ··· <

skupiny, vytvořené touto oxidací, budou ve značné míře vytvořeny na molekulách dextranu s vyšší molekulovou hmotností.

Tato distribuce alkoholových skupin a karboxylových skupin ve frakci s nižší molekulovou hmotností a ve frakci s vyšší molekulovou hmotností je výhodné vzhledem k tomu, že je možno očekávat, že stálost výsledného produktu bude vyšší než v případě, že by alkoholové a karboxylové skupiny byly rozděleny náhodně a daleko vyšší než v případě, že by karboxylové skupiny byly přítomny především na molekulách dextranu s nízkou molekulovou hmotností.

Podle našeho názoru však není zapotřebí se omezovat na jakékoliv specifické teoretické vysvětlení vzniku vyšší stálosti výsledného produktu, získaného tímto způsobem.

V dextranech s poměrně nízkou molekulovou hmotností, např. v dextranech, které především padají v úvahu pro účely způsobu podle vynálezu, je vliv koncových skupin, tzn. aldehydových skupin, hydrogenovaných na alkoholové skupiny nebo oxidovaných na karboxylové skupiny v polymerním řetězci vyjádřenější než dextranech s vyšší molekulovou hmotností jednoduše vzhledem k tomu, že frakce funkčních koncových skupin je v tomto případě vyšší. Z tohoto důvodu je důležité, aby se karboxylové skupiny, které mohou způsobit nestálost, nacházely na frakci dextranových molekul s poměrně vysokou molekulovou hmotností.

Hydrogenace se s výhodou provádí působením hydroborátu sodného ve vodném roztoku.

Oxidace se s výhodou provádí působením chlornanu, zvláště chlornanu sodného v bazickém vodném roztoku.

• ·

............

Je důležité, aby bylo použito oxidační činidlo s oxidační účinností, dostatečnou pro přeměnu aldehydových skupin na karboxylové skupiny, aniž by přitom docházelo k oxidaci jiných skupin na molekule dextranu. Při zkouškách, založených na NMR-analýze výsledných dextranů bylo prokázáno, že chlornan sodný je vhodným činidlem v tomto spisu vzhledem k tomu, že všechny atomy kyslíku, přivedené do směsi touto látkou se nacházely v karboxylových skupinách.

Způsob podle vynálezu zásadně není omezen na použití dextranů se specifickou molekulovou hmotností nebo distribucí molekulové hmotnosti, je však výhodné použít dextran, který má před tvorbou sloučeniny železa a dextranu molekulovou hmotnost nižší než 7500. Aby bylo možno získat produkt, vhodný pro léčení anemie z nedostatku železa s ohledem na všechny požadavky v tomto směru, je výhodné provedení způsobu podle vynálezu tvořeno způsobem, v němž se po hydrolýze před smísením s ve vodě rozpustnou železitou solí dextran čistí při použití membrány, která zadrží dextran s molekulovou hmotností vyšší než 2700, načež se provádí další hydrolýza a další čištění přes membrány, které oddělí menší molekuly s molekulovou hmotností nižší než 340 nebo 800.

Podle dalšího výhodného provedení se provádí postup tak, že se • připraví vodný roztok tvořený čištěným hydrogenovaným a oxidovaným dextranem a nejméně jednou ve vodě rozpustnou železitou solí, • pH tohoto vodného roztoku se upraví na 10 přidáním zásady, • směs se zahřeje na teplotu vyšší než 100 °C až do změny na černý nebo tmavě hnědý koloidní roztok, který může být zfiltrován přes filtr s otvory 0,45 mikrometru a • směs se dále neutralizuje, čistí a stabilizuje při použití filtrace, zahříváni a průchodu membránami, mimo to se přidává jeden nebo větší počet stabilizátorů a roztok se popřípadě suší za získání požadované sloučeniny železa a dextranu ve formě stálého prášku. Kapaliny pro injekční podání je možno připravit opětným rozpuštěním tohoto prášku, úpravou pH, sterilizací filtrací a plněním do ampulek nebo lahviček. Sterilizaci je také možno uskutečnit zahříváním naplněných ampulí nebo lahviček v autoklávu.

Je také možno sušení vynechat a připravit kapalinu pro injekční podání z čištěného roztoku bez sušení.

Jak již bylo vysvětleno svrchu, je cílem způsobu podle vynálezu upravit poměr hydrogenovaných aldehydových skupin dextranu k oxidovaným aldehydovým skupinám dextranu a také celkové podíly těchto skupin.

Je podstatné, aby v podstatě všechny redukující skupiny v hydrolyzovaném dextranu, užitém jako výchozí materiál byly převedeny hydrogenaci nebo oxidací. Důvod spočívá v tom, že jakákoliv zbývající redukující skupina by mohla reagovat s železitou sloučeninou za vzniku železnatých sloučenin, které jsou při parenterálním podání daleko toxičtější než železité sloučeniny.

Podle dalšího výhodného provedení způsobu podle vynálezu se tedy postupuje tak, že se provádí oxidace hydrolyzovaného a hydrogenovaného dextranu ke snížení obsahu redukujících cukrů na nejvýš 4 % hmotnostní. Množství redukujících cukrů v hydrolyzovaném dextranu není kritické a v typických případech se bude pohybovat v rozmezí 20 až 50 % hmotnostních.

Vynález se rovněž týká sloučenin železa a dextranu, získaných způsobem podle vynálezu, tyto látky mají zjevnou maximální molekulovou hmotnost Mp v rozmezí 50 000 až 150 000, s výhodou • ·

000 až 13 000 a zvláště 80 000 až 120 000 a obsah železa 15 až 40 % hmotnostních. V případě, že se vodný prostředek s obsahem takové sloučeniny železa a dextranu vstřikne nitrosvalově nemocnému, který trpí anemií z nedostatku železa, je možno pozorovat příznivý vliv na produkci hemoglobinu dříve než v případě, že se vstřikne odpovídající množství železa ve formě běžně dodávaného prostředku s obsahem sloučeniny železa a dextranu se zjevnou molekulovou hmotností, která není nižší než 150 000.

V průběhu přihlášky se údaje molekulové hmotnosti týkají hmotnosti, která byla stanovena chromatografií na gelu.

Stálost prostředku se vyhodnocuje jako nepřítomnost nežádoucích viditelných změn, jako jsou tvorba gelu nebo tvorba sraženiny při zahřívání výrobku na teplotu 70 °C nebo na vyšší teplotu po dobu 10 minut.

Součást podstaty vynálezu tvoří také farmaceutický prostředek pro profylaxi nebo léčení anemie z nedostatku železa parenterálním podáním prostředku, tento prostředek obsahuje svrchu uvedenou sloučeninu železa a dextranu.

Uvedený farmaceutický prostředek s výhodou dále obsahuje sůl organické hydroxykyseliny, která se s výhodou volí z citrátů a glukonátů, tato sůl má funkci stabilizátoru.

Vynález se rovněž týká použití sloučeniny železa a dextranu, tak jak byla svrchu definována pro výrobu farmaceutického prostředku pro parenterální podání, určeného pro profylaxi nebo léčení anemie z nedostatku železa.

• 9

Praktické provedení vynálezu bude osvětleno následujícími příklady, které však nemají sloužit k omezení rozsahu vynálezu.

Příklady provedení vynálezu

Příklad 1 (i) Hydřolýza, hydrogenace a oxidace dextranu

2,522 kg hydrolyzovaného dextranu, získaného po průchodu membránou, oddělující látky s molekulovou hmotností nižší než 5000 se hydrolyzuje při pH 1,5 a při teplotě 95 °C.

Hydřolýza se sleduje chromatografií na gelu, GPC a ukončí se, jakmile molekulová hmotnost hydrolyzovaného materiálu dosáhne požadované hodnoty, tzn. střední molekulové hmotnosti v rozmezí 700 až 1400.

Hydrolýzou se připraví dextran s nízkou molekulovou hmotností, avšak vzniká také glukóza. Po zchlazení a neutralizaci je možno snížit množství glukózy a oligomerů s velmi nízkou molekulovou hmotností průchodem dalším membránou, která oddělí molekuly s molekulovou hmotností 340 až 800. Po provedení tohoto postupu se stanoví obsah dextranu podle optické otáčivosti alfao²⁰ přibližně 200, bylo získáno množství 1,976 kg, množství redukujících cukrů bylo 32,0 % hmotnostních, stanoveno Somogyiho činidlem.

Redukční schopnost se nejprve sníží působením hydroborátu sodného. Na 939 kg dextranu se přidá při alkalickém pH celkem 18,4 kg hydroborátu sodného. Očekává se, že při této parciální hydrogenaci dojde především k hydrogenaci aldehydových skupin na molekulách dextranu s poměrně nízkou molekulovou hmotností.

Po působení hydroborátu sodného je redukční schopnost 6,53 % hmotnostních.

Pak se roztok neutralizuje na pH nižší než 7,0 a pak se deionizuje. Střední molekulová hmotnost a distribuce molekulové hmotnosti se stanoví chromatograficky. Při chromatografií bylo prokázáno, že 90 % hmotnostních dextranu má molekulovou hmotnost nižší než 2700, přičemž střední molekulová hmotnost Mw 10 % hmotnostních dextranu s nejvyšší molekulovou hmotností byla nižší než 3200.

Pro celkové množství dextranu byla střední molekulová hmotnost 1200 a číselná molekulová hmotnost Mn 800.

Pak se uskuteční oxidace působením chlornanu sodného při pH 9,5 a při teplotě 50 °C. Přidá se 1075 litrů vodného roztoku NaOCI s koncentrací 15 % hmotnostních.

Po ukončení oxidace je obsah redukujících cukrů v dextranu 0,9 % hmotnostních.

Po oxidaci se provádí diafiltrace proti čisté vodě k dosažení specifické vodivosti 3 mS/cm. Množství dextranu v tomto stupni bylo 635 kg. NMR-analýza prokázala, že všechny atomy kyslíku, vázané dvojnou vazbou, byly přítomny v karboxylových skupinách.

(ii) Syntéza sloučeniny železa a dextranu

300 kg dextranu, získaného svrchu uvedeným způsobem, se ve formě roztoku s koncentrací 15 % hmotnostních smísí s 300 kg FeCI₃.6H₂O.

···· · ··

Κ míchané směsi se přidá 250 kg uhličitanu sodného ve formě nasyceného vodného roztoku k úpravě pH na 3,5 a pak se pH zvýší na 11,5 přidáním 50 litrů koncentrovaného vodného hydroxidu sodného s koncentrací 27 % hmotnostních.

Takto získaná směs se zahřívá na teplotu vyšší než 100 °C do získání černého nebo tmavě hnědého koloidního roztoku, který může být zfiltrován přes filtr s průměrem pórů 0,45 mikrometru. Pak se roztok zchladí, neutralizuje se na pH 5,00 při použití koncentrované kyseliny chlorovodíkové a pak se zfiltruje. Pak se roztok čistí při použití membránových postupů až do obsahu chloridu v roztoku nižšího než 0,68 % hmotnostních, vztaženo na roztok s obsahem 5 % hmotnostních železa.

V případě, že obsah chloridu v roztoku je nižší, než by odpovídalo izotonickému roztoku, přidá se chlorid sodný a pH se upraví na konečnou hodnotu 5,6, načež se roztok zfiltruje přes membránový filtr s průměrem pórů 0,45 nebo 0,2 mikrometru.

Roztok se pak suší rozprašováním, získaný práškový produkt, tvořený sloučeninou železa a dextranu je připraven pro další zpracování nebo je možno jej běžně dodávat.

Místo sušení rozprašováním je možno roztok přímo použít jako kapalinu pro injekční podání s obsahem železa např. 5 % hmotnostních, jak bylo popsáno svrchu.

Při použití práškové sloučeniny železa a dextranu pro výrobu tekutiny pro podání injekcí nebo infuzí, že práškový materiál znovu rozpustí ve vodné prostředí, zkontroluje se pH a v případě potřeby se upraví a pak se roztok plní do ampulí nebo lahviček po sterilizaci

ΦΦ φ * φ φ φ φφφφ φ φ φφφφ φ filtrací. Sterilizaci je možno uskutečnit také v autoklávu po naplnění roztoku do ampulí nebo lahviček.

Příklad 2 (i) Hydrolýza, hydrogenace a oxidace dextranu

Postup se provádí stejným způsobem jako svrchu v odstavci (i) příkladu 1.

(ii) Syntéza sloučeniny železa a dextranu

240 kg svrchu získaného dextranu se ve formě roztoku s koncentrací 12 % hmotnostních smísí se 300 kg FeCl3.6H₂O.

Ke směsi se za míchání přidá 250 kg uhličitanu sodného ve formě nasyceného vodného roztoku k dosažení pH 3,5, pak se pH směsi zvýší na 11,6 přidáním 50 litrů koncentrovaného vodného roztoku NaOH, 27 % hmotnostních.

Vzniklá směs se zahřívá na teplotu vyšší než 100 °C až do získání černě nebo tmavě hnědě zbarveného koloidního roztoku, který je možno filtrovat přes filtr s průměrem pórů 0,45 mikrometru. Roztok se zchladí, neutralizuje na pH 5,3 přidáním koncentrované kyseliny chlorovodíkové a pak se zfiltruje. Pak se roztok čistí s použitím membrán až do obsahu chloridu nižšího než 0,68 %, vztaženo na roztok s obsahem železa 5 % hmotnostních.

V případě, že se v tomto stupni roztok zahřívá 2 hodiny na teplotu vyšší než 100 °C, je po zchlazení zjevná maximální molekulová hmotnost Mp 104 898. Roztok je stálý.

φ ·

Roztok se pak dále suší rozprašováním, čímž se získá prášková sloučenina železa a dextranů.

Tento produkt je vhodný pro přípravu kapalných prostředků s obsahem sloučeniny železa a dextranu při obsahu železa přibližně 5 % hmotnostních.

V obou příkladech byl výtěžek práškové sloučeniny železa a dextranu vyšší než 95 %, vztaženo na množství železa, užitého k provádění postupu.

Příklad 3

Způsobem, popsaným v příkladu 1 až 2, byly získány další prostředky s obsahem sloučeniny železa a dextranu. Vlastnosti výchozích látek, vlastnosti meziproduktů a získané výsledky jsou shrnuty v následující tabulce.

Syntéza č.	1	2	3	4	5
Mw hydrolyzovaného dextranu	6200	2566	1212	1212	922
Redukující cukry po redukci	4,4 % hmot.	14,4 % hmot.	6,5 % hmot.	6,5 % hmot.	8,9 % hmot.
Redukující cukry po oxidaci	1,2 % hmot.	3,0 % hmot.	0,9 % hmot.	0,9 % hmot.	1,8 % hmot.
Množství redukovaného a oxidovaného dextranu	240 kg	240 kg	300 kg	240 kg	240 kg
Množství FeCI₃.6H₂O	300 kg	300 kg	300 kg	300 kg	300 kg
Mp sloučeniny železa a dextranu	126 350	102 653	88 146	96 875	88 326
Stálost	Ano	Ano	Ano	Ano	Ano*

*) Test na stálost 10 minut při 70 °C.

Μ · ···· · *»·* ·· ·.,

Tímto způsobem je možné připravit prostředky s obsahem sloučeniny železa a dextranu s nízkou molekulovou hmotností při použití dextranů, hydrogenovaných a oxidovaných v různém rozsahu.

Příklad 4 (Srovnávací příklad)

604 kg dextranu se molekulovou hmotností 1209 a obsahem redukujících cukrů 26,6 % hmotnostních se bez předchozí hydrogenace oxiduje působením 1780 litrů roztoku NaOCI ve vodě s koncentrace 15 % hmotnostních při pH 9,5 a teplotě 50 °C. Po oxidaci je obsah redukujících cukrů 0,54 %.

Předběžné pokusy připravit sloučeninu železa a dextranu při použití tohoto oxidovaného dextranu byly neúspěšné vzhledem k tomu, že směs s obsahem železa a dextranu vytvářela gel ještě před přidáním celého množství uhličitanu sodného. Ani při zahřátí tohoto gelu nebylo možno dosáhnout tvorby stálého a filtrovatelného roztoku.

Je zřejmé, že je skutečně nezbytné snížit podíl redukujících skupin v dextranu hydrogenací ještě před provedením oxidace.

Příklad 5

Roztok s obsahem sloučeniny železa a dextranu byl připraven způsobem podle příkladu 2.

Po odstranění chloridových iontů při použití membrán bylo pH upraveno na 8,5 přidáním 10,5 kg kyseliny citrónové, rozpuštěné ve vodném roztoku hydroxidu sodného. Pak byl roztok zahříván 2 hodiny na teplotu vyšší než 100 °C. Po zchlazení bylo pH upraveno na hodnotu 5,6 přidáváním koncentrované kyseliny chlorovodíkové. Pak byla koncentrace železa v roztoku upravena na 5,0 % hmotnostních.

φφ φ

ΗΠ * · · · Φ φ φ iy ·φ·φ > φφ φφφ _φφ ,

Zjevná maximální molekulová hmotnost byla 111 666, vzniklá sloučenina byla stálá.

Při srovnání postupu podle tohoto příkladu s výsledky, dosaženými podle příkladu 2, je zřejmé, že při přidání citrátu nedochází k podstatnějším změnám v molekulové hmotnosti výsledné sloučeniny u železa a dextranu.

Claims

PATENTOVÉ NÁROKY

1. Způsob výroby sloučeniny železa a dextranu, při němž se molekulová hmotnost dextranu snižuje hydrolýzou a funkční aldehydové koncové skupiny dextranu se převádějí na alkoholové skupiny hydrogenaci, načež se dextran ve vodném roztoku smísí s nejméně jednou ve vodě rozpustnou železitou solí, k výslednému roztoku se přidá baze k vytvoření hydroxidu železitého a vzniklá směs se zahřívá k přeměně hydroxidu železitého na oxyhydroxid železitý ve formě asociační sloučeniny s dextranem, vyznačující se t i m, že se dextran hydrogenuje pouze částečně, takže zbývá nejvýš 15 % hmotnostních redukujících cukrů, přepočítáno na celkové množství uhlohydrátů a dextran se před smísením s železitou solí a po hydrogenaci podrobí oxidaci, přičemž hydrogenace a oxidace vedou ke tvorbě dextranu, v němž jsou v podstatě všechny aldehydové skupiny převedeny na alkoholové skupiny a na karboxylové skupiny.
2. Způsob podle nároku 1,vyznačující se tím, že dextran má před smísením s nejméně jednou železitou solí střední molekulovou hmotnost nižší než 7000.
3. Způsob podle nároku 1 nebo 2, vyznačující se tím, že se dextran po hydrolýze, avšak před smísením s ve vodě rozpustnou železitou solí, čistí průchodem jednou nebo větším počtem membrán, zadržujících dextranové molekuly s molekulovou hmotností vyšší než 2700, načež se provádí další hydrolýza a další průchod membránou k odstranění menších molekul s molekulovou hmotností 340 až 800.
4. Způsob podle některého z nároků 1 až 3, vyznačující se t i m, že obsah redukujících cukrů v molekulách dextranu po oxidaci nepřevyšuje 4 % hmotnostní.

• · · · · • · · · · • ······ · • · · · fl··· · ··
5. Způsob podle některého z nároků 1 až 4, vyznačující se t í m, že se hydrogenace provádí působením hydroborátu sodného ve vodném roztoku.
6. Způsob podle některého z nároků 1 až 5, vyznačující se t í m, že se oxidace provádí působením chlornanu, s výhodou chlornanu sodného v bazickém vodném roztoku.
7. Způsob podle některého z nároků 1 až 6, vyznačující se t i m, že se • připraví vodný roztok tvořený čištěným hydrogenovaným a oxidovaným dextranem a nejméně jednou ve vodě rozpustnou železitou solí, • pH tohoto vodného roztoku se upraví na 10 přidáním zásady, • směs se zahřeje na teplotu vyšší než 100 °C až do změny na černý nebo tmavě hnědý koloidní roztok, který může být zfiltrován přes filtr s otvory 0,45 mikrometru a • směs se dále neutralizuje, čistí a stabilizuje při použití filtrace, zahřívání a průchodu membránami, mimo to se přidává jeden nebo větší počet stabilizátorů a roztok se popřípadě suší za získání požadované sloučeniny železa a dextranu ve formě stálého prášku.
8. Způsob podle nároku 7, vyznačující se tím, že se stabilizace uskuteční přidáním nejméně jedné soli organické hydroxykyseliny, která se s výhodou volí z citrátů a glukonátů.
9. Způsob výroby prostředku s obsahem dextranu, v němž se molekulová hmotnost dextranu snižuje hydrolýzou a funkční aldehydové koncové skupiny se převedou na alkoholové skupiny hydrogenací, vyznačující se tím, že se hydrogenace uskuteční pouze částečně, takže zbývá nejvýš 15 % hmotnostních redukujících cukrů, přepočítáno na celkové množství uhlohydrátů, dextran se pak podrobí oxidaci, přičemž hydrogenace a oxidace se uskuteční za získání dextranu, v němž jsou v podstatě všechny aldehydové skupiny převedeny na alkoholové a karboxylové skupiny.
10. Sloučenina železa a dextranu, připravená způsobem podle nároku 1 až 8, která má zjevnou maximální molekulovou hmotnost Mp 50 000 až 150 000, s výhodou 70 000 až 130 000 a zvláště 80 000 až 120 000 a obsah železa 15 až 45 % hmotnostních.
11. Prostředek s obsahem dextranu, získatelný způsobem podle nároku 9.
12. Prostředek s obsahem dextranu podle nároku 11, získaný způsobem podle nároku 9.
13. Farmaceutický prostředek pro profylaxi nebo léčení nedostatku železa parenterálním podáním, vyznačující se tím, že jako svou účinnou složku obsahuje sloučeninu železa a dextranu podle nároku 10.
14. Farmaceutický prostředek podle nároku 13, vyznačující se t í m, že jako stabilizátor obsahuje sůl organické hydroxykyseliny, s výhodou citrát nebo glukonát.
15. Použití sloučeniny železa a dextranu podle nároku 10, pro výrobu farmaceutického prostředku pro parenterální podání pro profylaxí nebo léčení nedostatku železa.
16. Použití prostředku s obsahem dextranu, získatelného podle nároku 9 pro výrobu sloučeniny železa a dextranu.