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Verfahren zur Herstellung eines therapeutischen Präparates mit einem
kolloidalen Komplex von hydriertem Dextran und Ferrihydroxyd Gegenstand der Erfindung
ist ein Verfahren zur Herstellung eines therapeutischen Präparates mit einem Komplex
von hydriertem Dextran und kolloidalem Ferrihydroxyd zur Behandlung von durch Eisenmangel
bedingter Blutarmut im Wege der parenteralen Injektion.
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Zur Behandlung der auf Eisenmangel beruhenden Anämie sind zahlreiche
zur parenteralen Injektion bestimmte Präparate bekannt. Insbesondere gehören dazu
Präparate mit Saccharaten von Eisenoxyd und neuerdings Komplexe von Dextran und
kolloidalem Ferrihydroxyd. Die Präparate mit Eisensaccharaten erzeugen an der Injektionsstelle
erhebliche Schmerzen und Entzündung, selbst bei Verabreichung subtherapeutischer
Dosen. Außerdem werden sie bei intramuskulärer Injektion nicht schnell absorbiert.
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Aus diesen Gründen haben in den letzten Jahren die Komplexe von Dextran
und kolloidalem Eisenhydroxyd in großem Umfang die Eisensaccharatpräparate verdrängen
können. Die praktische Erfahrung hat aber gezeigt, daß die Komplexe von Dextran
und kolloidalem Ferrihydroxyd dazu neigen, nach der Injektion Nebenreaktionen zu
verursachen. Außerdem erwiesen sich diese Komplexe als schwer sterilisierbar, weil
im Endprodukt nach der Behandlung im Autoklav starke Variationen eintreten, insbesondere
Veränderungen des pH-Wertes, Änderungen der Farbtönung und Änderungen in bezug auf
den klinischen Effekt.
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Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Herstellung eines
praktisch nichtionischen Komplexes von hydriertem Dextran und kolloidalem Ferrihydroxyd,
welcher diese Nachteile nicht mehr aufweist. Insbesondere vereinigt das Produkt
des Verfahrens der Erfindung die vollklinische Wirksamkeit für die Behandlung von
auf Eisenmangel beruhender Anämie mit einer wesentlich verringerten Neigung zur
Auslösung unerwünschter klinischer Nebenwirkungen und läßt sich leichter als die
bisherigen Präparate sterilisieren, weil es im Autoklav viel weniger zu Veränderungen
neigt.
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Das Verfahren der Erfindung zur Herstellung eines therapeutischen
Präparates mit einem praktisch nichtionischen kolloidalem Komplex aus Ferrihydroxyd
und hydriertem Dextran ist dadurch gekennzeichnet, daß man in einer wäßrigen Lösung
eines hydrierten Dextrans, welches eine durchschnittliche Eigenviskosität von etwa
0,03 bis 0,15 und ein Molekulargewicht zwischen 2000 und 20 000, vorzugsweise von
etwa 2000 und etwa 10 000, besitzt, und das Somogyi-Reagens praktisch nicht reduziert,
bei 25"C durch doppelte Umsetzung eines ionisierbaren Ferrisalzes mit einer
Alkalibase
Ferrihydroxyd bildet, die Lösung kurzzeitig auf bis zu 95"C erhitzt, etwa gebildete
unlösliche anorganische Salze abfiltriert und den entstandenen Komplex aus hydriertem
Dextran und Ferrihydroxyd abtrennt.
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Aus der deutschen Patentschrift 938 502 und der entsprechenden USA.-Patentschrift
2 820 714, im folgenden Patentschriften Benger genannt, war die Herstellung einer
zur intramuskulären oder subkutanen Injektion bestimmten kolloidalen Eisenzubereitung
in Form von Komplexen aus Eisendextran bekannt. Zwischen den nach den Benger-Patentschriften
hergestellten Präparaten und denjenigen der vorliegenden Erfindung besteht der durch
die nachstehende Tabelle ausgewiesene starke Unterschied der relativen Viskositäten.
| Relative Viskosität |
| Benger [ Erfindung |
| 50 mg Fe/cm3 | 8,0 | 2,0 |
| 200 mg Fe/cm3 | 17,0 1 4,0 |
Hieraus ergeben sich bedeutsame klinisch-anwendungstechnische Unterschiede. Weil
das Produkt der Erfindung durch eine soviel niedrigere relative Viskosität ausgezeichnet
ist, läßt es sich mit höheren Konzentrationen Fe, ohne Schwierigkeit auch mit solchen
von 200 mg Eisen, herstellen und dem Patienten applizieren. Das wesentlich weniger
viskose
Präparat der Erfindung benötigt nur schwächere Injektionsnadeln,
und hieraus ergeben sicfr aucfrkleine Injektionswunden. Infolgedessen ergibt sich
bei Anwendung der Präparate der Erfindung eine weit geringere Neigung zur Bildung
von Narbengewebe an der Injektionsstelle als bei den Benger-Präpäraten, wie die
nachstehende Tabelle ausweist.
| Größe der Injektionsstellen Erfindung Benger |
| Nicht sichtbar 28 20 |
| Kleiner als 1 m m 5 9 |
| 1,0 mm 2 -------- 2 2 |
| 1,5mm ................ 1 4 |
| 2,0mm ................ 0 1 |
Die Präparate der Erfindung zeigen den geringsten Hautreizeffekt sämtlicher bekannter
Fe-Injektionspräparate.
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Aus der USA.-Patentschrift 2 807 610, Z i e f et al, waren hydrierte,
das Somogyi-Reagens nicht reduzierende Dextrane bekannt und wegen ihrer besseren
Verträglichkeit als Ersatz für Blutplasma empfohlen.
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Diese hydrierten Dextrane hatten Molekulargewichte von 50 000 bis
100 000 und sind für die Herstellung zur intramuskulären Injektion geeigneter Eisenpräparate
völlig untauglich. Transfusionen oder Infusionen von Blutplasma oder Ersatzmitteln
für Blutplasma in den Blutkreislauf sind medizinisch auch etwas grundsätzlich anderes
und haben grundsätzlich andere Aufgaben und Effekte als intramuskuläre Injektionen.
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Komplexe von Eisenhydroxyd, welche mit hydrierten Dextranen solcher
hoher Molekulargewichte hergestellt werden, gelieren unverzüglich und sind daher
für intramuskuläre Injektionen völlig ungeeignet.
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Die vorliegende Erfindung beruht auf der überraschenden Feststellung,
daß nur hydrierte Dextrane mit niederen Molekulargewichten bis äußerstenfalls 20
000 nichtgelierende Komplexe mit Ferrihydroxyd bilden und daher für intramuskuläre
Injektionen geeignet sind. Dies ist durchaus überraschend. Nach den allgemeinen
Erfahrungen der organischen Chemie zeichnet sich ein hydriertes Produkt stets durch
eine höhere relative Viskosität als das vergleichbare nichthydrierte Produkt aus.
Die niedrigere relative Viskosität des hydrierten Eisen-Dextran-Komplexes der Erfindung
im Vergleich zur höheren Viskosität der nichthydrierten Benger-Präparate war daher
nicht vorherzusehen. Ebensowenig war vorauszusehen, daß für diesen Zweck nur die
hydrierten Dextrane mit Molekulargewichten zwischen 2000 und 20000 geeignet sind.
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In einer bevorzugten Ausführungsform wird die Bildung des Ferrihydroxyds
dabei unter erhöhtem Druck und bei erhöhter Temperatur ausgeführt.
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Vorteilhaft benutzt man bei dem Verfahren ein durch Hydrierung eines
abgebauten Dextrans gewonnenes Hydrodextran oder das Hydrierungsprodukt eines durch
synthetische Polymerisation von Sucrose erhaltenen Dextrans.
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Das abgebaute, also teilweise depolymerisierte Dextran, das als Ausgangsmaterial
für das Verfahren der Erfindung dienen kann, leitet sich von rohem Dextran ab, welches
nach bekannten Methoden durch unter sorgfältig kontrollierten Temperaturbedingungen
stattfindendes Wachstum geeigneter Organismen, insbesondere Leuconostoc mesenteroides,
syn.
Betacoccus arabinosaceus, in einem geeigneten, einen hohen Anteil an Sucrose enthaltenden
Nährmedium erhalten wird. Es ist bekannt, daß das hochpolymerisierte rohe Dextran
bei teilweisem Abbau, z. B.- durch Behandlung mit verdünnter Mineralsäure, einfachere-Polymere
liefert, aus-deren-polydispersen, wäßrigen Lösungen Fraktionen verschiedenen durchschnittlichen
Molekulargewichts durch Zusatz einer geeigneten wassermischbaren Flüssigkeit, wie
Methylalkohol, Äthylalkohol oder Aceton, ausgefällt werden können. Diese Abbauprodukte
bestehen aus polymerisierten Glucoseresten, welche überwiegend durch a-1:6- und
in geringerem Umfang durch a-1:4-Bindungen verknüpft sind.
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Eine Fraktion dieses Typs ist als Ausgangsmaterial für das Verfahren
der Erfindung geeignet, wobei aber der Molekulargewichtsbereich des teilweise depolymerisierten
Dextrans unter dem Gesichtspunkt -gewählt wird, daß die physikalischen Eigenschaften,
wie Eigenviskosität, der Lösung gewährleisten, daß bei der erforderlichen Mindestkonzentration
an Dextran die parenterale Eisenlösung dauernd stabil ist. Der übliche Gesichtspunkt
der physiologischen Wirkungen des Dextrans als solchem ist im Zusammenhang der Erfindung
dagegen nur von sekundärer Bedeutung.
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In der vorliegenden Patentschrift wird unter Eigenviskosität der
Grenzwert der spezifischen Viskosität, dividiert durch die Konzentration bei unendlicher
Verdünnung, verstanden und wie folgt ermittelt: In einem Ostwald-Viskosimeter wird
die Ausflußzeit von mindestens drei Lösungen verschiedener Konzentration, sämtlich
mit weniger als 5% w./v.
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Dextrane, bestimmt. Dividiert man diese Ausflußzeit durch die Ausfiußzeit
für Wasser bei gleicher Temperatur, so erhält man die relative Viskosität des Produktes
des Verfahrens der Erfindung bei der gegebenen Konzentration. Die spezifische Viskosität
des Produktes bei einer gegebenen Konzentration wird errechnet, indem man den Betrag
1,0 vom Wert der relativen Viskosität abzieht. Für jede Konzentration des Verfahrensproduktes
wird der Quotient spezifische Viskosität Konzentration berechnet und gegen die prozentuale
Konzentration der Lösung aufgetragen, mit der er gewonnen wurde. Indem man das erhaltene
Diagramm auf die Konzentration Null extrapoliert, findet man den Grenzwert des Quotienten
spezifische Viskosität Konzentration Dieser Wert stellt die Eigenviskosität des
Produktes in Lösung dar. Weil die Dextranfraktionen jedoch polydispers sind, wird
von der »durchschnittlichen Eigenviskosität« gesprochen.
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Der Ausdruck »durchschnittliche Eigenviskosität bezieht sich auf
das hydrierte Dextran als solches, nicht auf eine wäßrige Lösung desselben und nicht
auf eine wäßrige Lösung seines Komplexes mit Ferrihydroxyd.
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Stabile Eisenlösungen können erhalten werden aus Fraktionen von hydriertem
Dextran, dessen Eigenviskosität
sich im Bereich von 0,03 bis 0,15,
vorzugsweise 0,03 bis 0,08, bewegt. Der Eisengehalt der nach der Erfindung herzustellenden
therapeutischen Lösung soll sich zwischen 3 und 7 Gewichtsprozent metallischem Eisen,
entsprechend etwa 6 bis 14 Gewichtsprozent Ferrihydroxyd, bewegen. Das Maß des Abbaus
des hydrierten Dextrans soll derart sein, daß es eine durchschnittliche Eigenviskosität
von 0,03 bis 0,15, vorzugsweise 0,03 bis 0,08, besitzt. Eine Methode zur Herstellung
eines solchen hydrierten Dextrans ist weiter unten angegeben, weil nach diesseitiger
Kenntnis hydrierte Dextrane dieses Typs neu sind und bisher noch nicht benutzt wurden.
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Der pH-Wert des fertigen Produktes des Verfahrens der Erfindung soll
zwischen 5,5 und 7,0 liegen. Das hydrierte Dextran soll darin in einer Menge von
unter etwa 25 Gewichtsprozent, vorzugsweise etwa 10 bis 20 Gewichtsprozent, enthalten
sein.
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Im fertigen Verfahrensprodukt ist kolloidales Berrihydroxyd anwesend,
das in Gegenwart des teilweise abgebauten hydrierten Dextrans in wäßriger Lösung
durch doppelte Umsetzung eines wasserlöslichen Ferrisalzes und eines Überschusses
an Alkali gebildet wird.
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Geeignete Ferriverbindungen sind (1) wasserlösliche Ferrisalze, wie
das Chlorid, Nitrat, Sulfat oder Acetat, und Doppelsalze, wie Ferriammoniumsulfat,
und ihre chemischen Gleichwerte; (2) Ferrioxysalze, hergestellt durch Auflösen von
Ferrihydroxyd in einer Lösung eines Ferrisalzes; (3) dialysierte Eisenlösungen P.
B. C. und frisch gefälltes, gewaschenes Ferrihydroxyd; (4) jede Ferriverbindung,
welche in alkalischem Medium in Anwesenheit von hydriertem Dextran Ferrihydroxyd
bildet.
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Das bevorzugte Alkali im Rahmen der Erfindung ist Natriumhydroxyd.
Aber auch die Hydroxyde von Kalium, Lithium oder Ammonium, die Carbonate dieser
Kationen und ihre chemischen Gleichwerte sind geeignet.
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Stabile Präparate zur intramuskulären Injektion können nach dem Verfahren
der Erfindung auch unter Benutzung von Ferricitrat, Ferriammoniumcitrat und Ferriglycerophosphat
hergestellt werden, wobei aber zweckmäßig stets ein kaustisches Alkali, wie z. B.
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Natriumhydroxyd, anzuwenden ist, um das Gemisch während seiner Herstellung
alkalisch zu machen.
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Die neuen injizierbaren, kolloidalen Eisenpräparate der Erfindung
können von den sich gleichzeitig als Nebenprodukte bildenden Elektrolyten nach einer
der nachstehenden Methoden befreit werden. Man unter wirft die Präparate entweder
einer Dialyse gegen fließendes Wasser, bis der gewünschte osmotische Druck sich
eingestellt hat, oder man mischt das Präparat mit einem geeigneten wassermischbaren
Lösungsmittel, wie Methylalkohol, Äthylalkohol oder Aceton, in solchen Mengen, daß
das Kolloid abge schieden wird, trennt das Kolloid von der Lösung und löst es wieder
in destilliertem Wasser zu der gewünschten Konzentration auf.
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Es kann gelegentlich vorkommen, daß ein parentera les Eisenpräparat,
das nach dem Verfahren der Erfindung hergestellt wurde, leicht hypotonisch ist.
So ist die Gefrierpunktserniedrigung einer etwa 501, elementares Eisen enthaltenden
kolloidalen Lösung, wie sie üblicherweise für intramuskuläre Injektion bereitet
wird, häufig geringer als 0,53 C (die annähernde Depression, wie sie mit isotonischer
Salzlösung erhalten wird). In einem. solchen Falle setzt man eine
ausreichende Menge
einer geeigneten Substanz, wie Natriumchlorid oder Glucose, zu, um die Gefrierpunktserniedrigung
des Präparates auf 0,53 0C einzustellen und sie damit praktisch isotonisch zum Blut
zu machen.
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Wie bereits gesagt, soll der pH-Wert des therapeutischen Präparates
der Erfindung im Bereich von 5,5 bis 7,0 liegen. Er kann vor der Sterilisierung
mit Säure oder Alkali entsprechend eingestellt werden.
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Die nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten Präparate können
sterilisiert werden, indem man sie in ihren endgültigen Behältern, z. B. Ampullen,
im Autoklav 30 Minuten lang auf eine Temperatur von 115°C erhitzt, was einem Dampfdruck
von 450;O g/ 6,25 cma entspricht. Im Gegensatz zu den bisherigen kolloidalen Präparaten
mit Komplexen von Ferrihydroxyd und Dextran sind die nach dem Verfahren der Erfindung
gewonnenen therapeutischen Präparate verhältnismäßig hochbeständig gegen Änderungen
des pH-Wertes und gegen Veränderungen des Farbtons undloder der Klarheit bei der
Autoklavbehandlung.
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Die nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten kolloidalen Lösungen
lassen sich entwässern beispielsweise durch Eindampfen unter vermindertem Druck
oder durch Ausfällen des Kolloids mittels eines geeigneten wassermischbaren Lösungsmittels,
wie Methylalkohol, Äthylalkohol oder Aceton, Abtrennung der gefällten Substanz und
anschließender Trocknung.
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Man erhält auf diese Weise feste Präparate, die durch Zusatz von destilliertem
Wasser unverzüglich wieder in injizierbare kolloidale Eisentösungen übergeführt
werden können.
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Die nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten therapeutischen
Präparate zeichnen sich durch die nachstehenden, für die intramuskuläre Injektion
von Eisenlösungen zur Behandlung der auf Eisenmangel beruhenden Anamie wesentlichen
Eigenschaften aus: a) Sie beeinflussen nicht den pH-Wert der Körper flüssigkeiten;
b) sie sind isotonisch mit der Gewebefiüssigkeit; c) sie sind in Gegenwart von Protein
und Elektrolyten stabil; d) sie sind für den Hämoglobinaufbau leicht verfügbar;
e) sie werden rasch absorbiert bei niedriger Exkretionsgeschwindigkeit; f) sie enthalten
in kleinstem Volumen eine Höchst menge Eisen; g) sie besitzen eine niedrige Toxizität;
h) sie lassen sich leicht reproduzieren; i) sie sind lagerbeständig.
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Wie bereits erwähnt, besitzt das in den Präparaten der vorliegenden
Erfindung enthalten hydrierte Dextran eine durchschnittliche Eigenviskosität Von
0,03 bis 0,15, vorteilhaft 0,03 bis 0,08, und liegt damit unterhalb der durchschnittlichen
Eigenviskosität der bisher im Schrifttum beschriebenen hydrierten Dextrane (vgl.
USA.-Pãtentschrift 2 807 610, Z i e f und 5 t e v e n s). Die nach der vorliegenden
Erfindung benutzten hydrierten Dextrane leiten sich demnach von Dextranen ab, deren
durchschnittliche Eigenviskosität merklich niedriger liegt als bei den Beispielen
der genannten Patentschrift. Während diese zur Hydrierung Dextrane mit durchschnittlichen
Molekulargewichten von 50 000 oder 75 000 und
100 000 anwendet,
werden nach der vorliegenden Erfindung Dextrane hydriert, deren Molekulargewicht
zwischen 2000 und etwa 10 000 liegt, was einer durchschnittlichen Eigenviskosität
von 0,03 bis 0,08 entspricht. Unbeschadet dieses verhältnismäßig hohen Abbaugrades
der als Ausgangsstoff benutzten depolymerisierten Dextrane können auch sie mit Erfolg
nach Beispiel III der genannten Patentschrift in hydrierte Dextrane mit den oben
angegebenen durchschnittlichen Eigenviskositäten übergeführt werden.
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Die im Sinne der vorliegenden - Erfindung benutzten hydrierten Dextrane
wirken praktisch nicht reduzierend auf das Somogyi-Reagens.
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Die nachstehenden Ausführungsbeispiele veranschaulichen die Herstellung
von zur Ausführung des Verfahrens der Erfindung bestirnmten hydrierten Dextranen.
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A.
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Man setzt eine Lösung von 200 g Natriumborhydrid in Wasser zu einer
10 obigen wäßrigen Lösung von 450g eines Dextrans mit der durchschnittlichen Eigenviskosität
von 0,05, läßt 5 Stunden lang unter gelegentlichem Rühren bei Raumtemperatur stehen,
säuert dann mit 30 °/Oiger Essigsäure an, leitet das angesäuerte Gemisch über eine
mit einem Kationaustauscherharz beschickte Säule und schickt den Abfluß durch eine
mit einem Anionaustauscherharz beschickte Säule. Zu der auf diese Weise entionisierten
Lösung läßt man unter Rühren Methylalkohol zulaufen, bis eine Lösung von 60 Volumprozent
Methylalkohol entstanden ist. Man läßt die Lösung 24 Stunden lang bei 25"C stehen,
dekantiert dann die überstehende Flüssigkeit von der ausgefällten reduzierten Dextran
und trocknet letzteres 1 Stunde lang bei normalem Druck bei 1000 C und dann noch
2 Stunden lang im Vakuum bei 1000. C. Das so erhaltene Produkt reduziert nicht mehr
das Somogyi-Reagens. Zweckmäßig wird, wenn man mit verschiedenen Poster Dextran
arbeitet, durch Vorprüfungen sicherstellt, daß eine angemessene Menge Natriumborhydrid
- anwesend ist. Im vorstehenden Beispiel liegt das Natriumborhydrid im Überschuß
über die benötigte Mindestmenge vor.
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B.
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An- Stelle von angebautem Dextran kann als Ausgangsstoff ein synthetisch
polymerisiertes Dextran -mit einem Molekulargewicht von etwa 2000 bis etwa 20000,
vorzugsweise 2000 bis etwa 10 000, entsprechend einer durchschnittlichen .Eigenviskosität
von etwa 0,03 bis 0,08, angewandt werden. Ein solches polymerisiertes Dextran ist
beispielsweise nach der USA.-Patentschrift 2 660-551 oder nach sonstigen Methoden
herstellbar, die zu polymeirisiertem Dextran dieses Molekulargewichtsbereiches führen.
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Arbeitet man näch der USÁ.-Patentschrift 2 660 551 so ist es vorteilhaft,
von sehr hohen Konzentrationen der Sucrose, beispielsweise 40 bis 80 Gewichtsprozent
oder darüber, auszugehen, während geringere Mengen eines Dextrans niedrigen Molekulargewichts
als Vor-Iäufer (primär) anwesend sind.
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Beispielsweise stellt man nach der Methode von Beispiel 1 der USA.-Patentschrift
2 660 551 mit Hilfe von Leuconostoomesenteroides NRRL B--512 Dextran: sucrose her
und bildet mit seiner Hilfe polymerisiertes Dextran aus einem wäßrigen Gemisch,
das 80 Ge wichtsprozent Sucrose~ und 5 Gewichtsprozent eines
niedermolekularen Dextrans
aus einem früheren Herstellungsgang enthält. Man stellt den pH-Wert des Gemisches
auf 5,2 ein und hält es bei der Temperatur von 25"C, bis die Überführung der Sucrose
in Dextran aufgehört hat, was an der Bildung von Fructose zu beobachten ist.
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Dann fällt man aus dem Gemisch das Dextran aus, indem man Methylalkohol
bis zur Bildung einer 9001,igen'Lösung zusetzt. Die erhaltene gummiartige Fällung
wird mit Wasser zu einer 5 Ol,igen Lösung gestellt und durch schrittweise Zugabe
von Methylalkohol fraktioniert. Diese Fraktionierung du?c;k Steigerung der Konzentration
des Methylalkohols erfolgt in vier Stufen innerhalb der Bereiche 0 bis 40, 40 bis
50, 50 bis 60 und 60 bis 70 Volumprozent Methanol. Das in der Schlußfraktion gewonnene
Dextran besitzt das richtige Molekulargewicht zur HerstellYlig der Komplexe von
hydriertem Dextran und Ferrihydroxyd nach dem Verfahren der Erfindung.
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Zur Hydrierung wird eine 10 °/Oige, wäßrige Lösung von 4500 g dieser
Dextranfraktion mit einer Lösung von 200 g Natriumborhydrid in Wasser versetzt,
5 Stunden lang bei Raumtemperatur unter gelegentlichem Rühren stehengelassen, mit
30 0i0iger Essigsäure angesäuert und das angesäuerte Gemisch nacheinander durch
eine Kolonne mit Kationaustauscherharz und eine Kolonne mit Anionaustauscherharz
geschickt. Durch Zusatz von Methanol unter Rühren zu der entionisierten Lösung stellt
man die Lösung auf 60 Volumprozent Methanol ein, läßt 24 Stunden lang bei 25"C stehen,
dekantiert vom ausgefällten reduzierten Dextran, trocknet letzteres zunächst 1 Stunde
lang unter normalem Druck bei 100"C und dann 2 Stunden lang im Vakuum bei 100"C.
Das auf diese Weise erhaltene Dextran reduziert nicht das Somogyi:Reagens.
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Die auf diese Weise gewonnenen hydrierten Dextrane sind gänzlich
neue chemische Verbindungen und unterscheiden sich chemisch sowohl von den verhältnismäßig
hochmolekularen hydrierten Dextranen der USA.-Paterstschrift 2 807 610, wie auch
von solchen hydrierten Dextranen, die sich von abgebautem Dextran herleiten.
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Die nachstehenden Beispiele veranschaulichen spe,-zielle Ausführungsformen
des Verfahrens der Erfindung, welche aber keineswegs auf diese Beispiele beschränkt
ist. Es können sehr viele andere Komponenten eingeführt werden, wie beispielsweise
bereits aus der oben angegebenen Auswahl unter den Ferriverbindungen und den Alkaliverbindungen
hervorgeht. Selbstverständlich sind auch neue Quellen von Ferriverbindungen geeignet,
die in Zukunft entdeckt und auf dem Markt zur Verfügung gestellt werden.
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Aus diesem Grunde wird davon abgesehen, einen erschöpfenden Katalog
der im Sinne der Erfindung geeigneten Ausgangsstoffe aufzustellen, der eben wegen,
seiner Beschränkung nur irreführen könnte.
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Die'Lehre der vorliegenden Erfindung ist für den erfahrenen Chemiker
bestimmt, der nach ihren Angaben unter den verfügbaren Ausgangsstoffen ohne weiteres
die geeigneten Vertreter zu erkennen bzw. zu ermitteln in der Lauge ist und der
auch im Falle von in Zukunft auf den Markt kommenden neuen Rohstoffen durch einfache
Teste die Eignung oder Nichteignung für das Verfahren der vorliegenden Erfindung
feststellen wird.
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Die-nach der Erfindung hergestellten Komplexe von Ferrihydroxyd und
Hydrodextran sind entscheidend
dadurch gekennzeichnet, daß sie
das Somogyi-Reagens praktisch nicht reduzieren, Hierdurch unterscheiden sie sich
grundsätzlich von den aus der USA.-Patentschrift 2 820 740 bekannten Komplexen von
Ferrihydroxyd und Dextran.
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Auf der Basis der derzeitigen chemischen Theorie ist es schwierig,
den exakten Charakter der nach der Erfindung hergestellten Komplexe zu erklären,
Für die von abgebautem Dextran abgeleiteten Komplexe Ferrihydroxyd-Hydrodextran
kann verläßlich angenommen werden, daß das Ferrihydroxyd mit den Carbonyl- oder
Carboxylgruppen des Dextrans gekuppelt ist, da bekanntlich durch die Säurehydrolyse
von Dextran Stoffe erhalten werden, die Carbo«, Keto- oder Aldehydgruppen enthalten.
Das nach der vorliegenden Erfindung für den Komplex Ferrihydroxyd-Hydrodextran benutzte
hydrierte Dextran reduziert nun aber das Somogyi-Reagens nicht. Infolgedessen ist
es sehr schwierig, auszusagen, auf welche Art und Weise hier der Komplex Ferrihydroxyd-Hydrodextran
gebildet wird. Vermutlich liegt hier ein andersartiger Reaktionsmechanismus vor,
aber die Sache ist noch so wenig aufgeklärt, daß irgendeine Hypothese nicht ausgesprochen
werden soll. Die Tatsache, daß nach den Beispielen 3 und 6 Komplexe mit hohem Gehalt
an elementarem Eisen unter Benutzung von verhältnismäßig hochmolekularen Hydrodextranen
erhalten werden, ist überraschend, denn angesichts eines hydrierten Dextrans mit
einer durchschnittlichen Eigenviskosität von 0,15 ist es schwierig, auf Grund der
bisherigen theoretischen Annahmen zu erklären, wie ein Komplex mit Ferrihydroxyd
sich bilden kann, der bis zu 7 Gewichtsprozent elementares Eisen enthält.
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Die nach dem Verfahren der Erfindung hergestellten therapeutischen
Präparate sind praktisch frei von Eisenionen und können daher als nichtionisch bezeichnet
werden. Bei Lagerungsproben haben sich die Präparate als sehr stabil erwiesen. Dies
kann vielleicht auf die Hydrierung von Carbonylgruppen zurückgeführt werden, die
in den Dextranen des angegebenen Bereichs der Eigenviskosität vor der Hydrierung
anwesend sind.
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Beispiel 1 Zu einer nach der Methode A hergestellten 12gewichtsprozenfigen
Lösung eines hydrierten Dextrans mit einer durchschnittlichen Eigenviskosität von
etwa 0,05 bei 25"C werden 1,2 Gewichtsteile Ferrichlorid, berechnet auf trockenes
hydriertes Dextran, hinzugesetzt. Sobald das Ferrichlorid in Lösung gegangen ist,
läßt man langsam unter lebhaftem Rühren 5 n-Natronlauge so lange zulaufen, bis die
Lösung den pH-Wert 11,0 besitzt. Dann wird die Lösung 30Minuten lang auf 95"C erhitzt,
auf Raumtemperatur abgekühlt und filtriert. Man fällt den entstehenden Komplex von
hydriertem Dextran und Ferrihydroxyd mit Isopropylalkohol oder irgendeinem anderen
aus der großen Zahl der bekannten Fällungsmittel für Dextran aus, löst ihn wieder
auf und wiederholt diesen Vorgang nochmals. Dann stellt man mittels 5n-Chlorwasserstoffsäure
den pH-Wert der Lösung auf 6,5 ein. Der Komplex von hydriertem Dextran und Ferrihydroxyd
wird aus dieser angesäuerten Lösung mit Isopropylalkohol ausgefällt. Man löst ihn
in Wasser zu einem Gehalt von etwa 15 Gewichtsprozent Festsubstanz und kocht bis
zur Vertreibung des Alkohols. Nun wird die Lösung auf einen Eisen-
gehalt von 5 Gewichtsprozent
und einen pH-Wert von 6,9 eingestellt, filtriert und die erhaltene kolloidale Lösung
im Autoklav sterisiliert.
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Beispiel 2 Man arbeitet nach der Methode von Beispiel, ersetzt aber
das Ferrichlorid durch eine stöchiometrische Menge von Ferricitrat. Bei einer Temperatur
von etwa 60"C ist die Reaktion in etwa 2 Stunden, bei einer Temperatur von etwa
80"C in etwa 45 Minuten beendet.
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Beispiel 3 Nach der nachstehenden Rezeptur läßt sich ein Komplex
darstellen, der einen viel höheren Eisengehalt, berechnet auf hydriertes Dextran,
als die Präparate nach Beispiel 1 oder 2, die ausschließlich bei Normaldruck hergestellt
wurden, enthält. Außerdem ist nach dem vorliegenden Beispiel ein hydriertes Dextran
höheren Molekulargewichts als im Beispiel 1 und 2 für einen gegebenen Eisengehalt
anwendbar, das trotzdem zu einem stabilen Komplex mit Eisenhydroxyd führt.
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Eine 12 0/0ige Lösung eines durch Polymerisation hergestellten hydrierten
Dextrans mit einer durchschnittlichen Eigenviskosität von 0,1 wird mit 1,2 Gewichtsteilen
Ferrichlorid, berechnet auf trockenes Hydrodextran, versetzt. Sobald das Eisenchlorid
löslich geworden ist, bringt man mittels Sn-Natronlauge die Lösung auf einen pH-Wert
von ungefähr 2,2.
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Man fällt aus dieser Lösung den Eisen-Hydrodextran-Komplex mittels
Isopropylalkohol, löst wieder auf und wiederholt den Vorgang noch einmal.
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Die zuletzt erhaltene Fällung wird in Wasser zu einer Lösung mit
ungefähr 20 Gewichtsprozent Festsubstanz gelöst und zur Entfernung des Alkohols
gekocht. Nach dem Abkühlen stellt man mittels 5 n-Natronlauge die Lösung auf den
pH-Wert 10,5 ein, erhitzt 30 Minuten lang unter einem Druck von 6,75 kg/6,25 cm2,
kühlt ab und fällt mittels Isopropanol den Komplex von Ferrihydroxyd und Hydrodextran
aus. Diese Fällung wird mit Wasser zu einer 20 0/0eigen Lösung gelöst, der Isopropylalkohol
durch Kochen ausgetrieben, die Lösung danach auf 5 Gewichtsprozent elementares Eisen
und pH-Wert 6,5 eingestellt, filtriert, gegebenenfalls mit 0,3 Gewichtsprozent Phenol
als Präservativ versetzt und anschließend im Autoklav sterilisiert. Danach kann,
wenn es wünschenswert erscheint, Vitamin B12 zugesetzt werden.
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Die vorstehend beschriebene Methode mit der Druckerhitzung von 30
Minuten gestattet die Bildung eines Komplexes mit einem hohen Gehalt an elementarem
Eisen unter Benutzung eines verhältnismäßig hochmolekularen Hydrodextrans. Arbeitet
man ohne Überdruck, so kann man nur verhältnismäßig niedermolekulare hydrierte Dextrane
anwenden, um Komplexe mit 5 bis 7 Gewichtsprozent Eisen zu gewinnen.
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Beispiel 4 Eine 12gewichtsprozentige Lösung eines nach B hergestellten
hydrierten Dextrans mit einer durchschnittlichen Eigenviskosität von ungefähr 0,005
bei 25"C wird mit 1,2 Gewichtsteilen Ferrichlorid, berechnet auf trockenes Hydrodextran,
versetzt. Wenn das Ferrichlorid sich gelöst hat, läßt man langsam
unter
starkem Rühren 5n-Natronlauge zulaufen, bis der pH-Wert 11,0 in der Lösung hergestellt
ist. Nun erhitzt man 30 Minuten lang auf 95"C, kühlt auf Raumtemperatur ab, filtriert,
fällt den entstandenen Komplex von Ferrihydroxyd und Hydrodextran mit Isopropylalkohol
oder einem anderen der bekannten Fällungsmittel aus, löst die Fällung wieder auf
und wiederholt den Vorgang. Dann stellt man mit 5 n-Chlorwasserstoffsäure den pH-Wert
6,5 ein, fällt den Ferrihydroxyd-Hydrodextran-Komplex mittels Isopropanol aus der
angesäuerten Lösung aus, löst die Fällung in Wasser zu einer Konzentration von etwa
15 Gewichtsprozent, kocht den Alkohol weg, stellt auf 5 Gewichtsprozent Eisen und
den pH-Wert 6,9 ein, filtriert und sterilisiert die kolloidale Lösung im Autoklav.
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BeispielS Man arbeitet nach der Methode von Beispiel 4, ersetzt aber
das Eisenchlorid durch eine stöchiometrische Menge von Ferricitrat. Bei einer Temperatur
von etwa 60"C ist die Reaktion nach etwa 2 Stunden, bei einer Temperatur von etwa
80"C nach etwa 45 Minuten beendet.
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Beispiel 6 Nach dem nunmehrigen Beispiel läßt sich ein Komplex-herstellen,
der im Vergleich zu den Produkten der Beispiele 4 und 5, die nur bei Normaldruck
ausgeführt werden, einen viel höheren Prozentsatz an Eisen, berechnet auf Hydrodextran,
enthält. Auch kann hier ein höhermolekulares Hydrodextran als in den Beispielen
4 und 5 für einen vergleichbaren Eisengehalt benutzt werden, wobei sich trotzdem
ein stabiler Komplex ergibt.
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Man versetzt eine 12gewichtsprozentige Lösung eines durch Polymerisation
gemäß B gewonnenen hydrierten Dextrans mit einer durchschnittlichen Eigenviskosität
von 0,1 mit 1,2 Gewichtsteilen Ferrichlorid. Sobald das Eisenchlorid löslich geworden
ist, stellt man mittels 5n-Natronlauge die Lösung auf den pH-Wert von ungefähr 2,2
ein, fällt den Eisen-Hydrodextran-Komplex mit Isopropylalkohol aus, löst wieder
auf und wiederholt den Vorgang noch einmal.
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Man löst die zuletzt erhaltene Fällung in Wasser zu einer ungefähr
20 Ol,igen Lösung, kocht den Alkohol weg, stellt nach dem Kühlen mittels 5n-Natriumhydroxyd
den pH-Wert der Lösung auf 10,5 ein und
erhitzt 30 Minuten lang unter einem Druck
von 6,75 kg6,25 cm2. Dann wird die Lösung gekühlt und der Komplex Ferrihydroxyd-Hydrodextran
mit Isopropylalkohol ausgefällt. Der gefällte Komplex wird in Wasser zu einer Konzentration
von etwa 20 Gewichtsprozent gelöst, der Isopropylalkohol durch Kochen ausgetrieben,
die Lösung auf 5 Gewichtsprozent elementares Eisen und pH-Wert 6,5 eingestellt,
filtriert, gegebenenfalls 0,3 Gewichtsprozent Phenol als Präservativ zugesetzt und
anschließend im Autoklav sterilisiert. Dem so erhaltenen Präparat kann, wenn gewünscht,
Vitamin B12 zugesetzt werden.
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Auch hier läßt sich infolge der Überdruckerhitzung ein Komplex mit
einem hohen Gehalt an elementarem Eisen unter Benutzung von verhältnismäßig hochmolekularem
Hydrodextran gewinnen. Will man ohne Überdruck arbeiten, so können, um einen Komplex
mit 5 bis 7 Gewichtsprozent Eisen herzustellen, nur verhältnismäßig niedermolekulare
Hydrodextrane benutzt werden.