HU176274B - Process for separating hydroxy-ethyl-starch for diluting blood plasma - Google Patents

Description

A találmány tárgya eljárás vérplazma hígítására használható hidroxi-etil-keményítő kinyerésére keményítő lúgos hidrolízise után kapott semlegesített reakcióelegyből.

A találmány szerinti eljárás alkalmas a vérplazma hígítóanyagával szemben támasztott rendkívül szigorú tisztasági követelményeket kielégítő steril és apirogén (vagyis lázat nem okozó) hidroxi-etil-keményítő kinyerésére.

W. Ziese [Z. Physicol. Chem. 229, 213 (1934) 235, 235 (1935) már 1934-ben szintetizált hidroxil-etil-keményítőt (HES)], amelyet különböző eredetű amilázok szubsztrátjaként vizsgált.

1956-ban Husemann és Rész [J. of Polym. Science 19, 389 (1956)] állított elő hídroxil-etil-keményítőt, és azt mint az amilóz modell-anyagát használta fel a fermentációs lebontás tanulmányozásához. A hidroxi-etil-keményítő ipari célú előállítása számos szabadalmi leírásból régóta ismeretes. A hidroxi-etil-keményítőnek mint vérplazma-pótlpnak orvosi célokra való felhasználását először Wiedersheim [Arch. Int. Pharmacodyn. Therap. 111, 353—61 (1957)] írta le. A szerző állatokon kísérletezett. A hidroxi-etil-keményítőt Wiedersheim ismert módon állította elő úgy, hogy a keményítőt lúgos-vizes közegben etilénoxiddal hidroxi-etilezte. Vérplazma pótlására alkalmas hidroxi-etil-keményítő előállításához azonban nyersanyagként olyan kukoricakeményítőt használt, amelynek molekulasúlyát hidrolízissel csökkentette. Ezt követően számos munka és szabadalmi leírás jelent meg, amelyek Wiedersheim felismerését hasznosították, és a hidroxi-etil-keményítőnek embergyógyászati célokra való előállításával foglalkoztak.

Mint már említettük, a hidroxi-etil-keményítőt, amelyet legújabban vérplazma hígítására használnak, a keményítő lúgos hidroxi-etilezésével állítják elő. Az így kapott reakcióelegy erősen lúgos, és a további feldolgozás előtt először semlegesíteni kell.

A semlegesítés következtében ?. reakcióelegyben nagy mennyiségű só, főleg konyhasó keletkezik. A só eltávolítására általában dialízist javasolnak. Ez az eljárás időigényes, bonyolult berendezést és sok energiát igényel, azonkívül a reakcióelegy fertőző5 désének veszélyét hordozza magában. Ezért igyekeztek ezt a körülményes eljárást egyszerűbb feldolgozási eljárással helyettesíteni. így például megpróbálták a reakcióelegyet kationcserélőn való átbocsátással semlegesíteni. Ez az eljárás felszerelés ) szempontjából egyszerűbb ugyan, de a preparátum biológiai szennyeződésének (fertőzésének) veszélye megmarad, minthogy az ioncserélő gyanta részecskék nagy felületén könnyen megtelepednek a baktériumok és a gombák. (Chemical Abstracts 81, P í 39 3561 és Chemical Abstracts 83, P 133 822 e.) összefoglalva megállapítható, hogy az eddig ismert eljárásokkal csak igen nehezen lehet vérplazma-pótlóként való felhasználására megfelelő tisztaságú és csíramentességű hidroxi-etilkeményítőt βίοι állítani.

Kutatásaink során olyan viszonylag egyszerű és hatásos eljárást találtunk, amely a fenti nehézségeket biztosan kiküszöböli, és amellyel vérplazma-hígítóként való felhasználásra megfelelő tisztaságú apirogén hidroxi-etil-keményítő állítható elő.

A találmány tárgya eljárás vérplazma hígítására alkalmas hidroxi-etil-keményítő kinyerésére keményítő alkálikus hidroxi-etilezése után kapott semlegesített reakcióelegyből. A találmány értelmében úgy járunk el, hogy a képződött hidroxi-etil-keményítőt a reakcióelegyből — dimetil-formamiddal — extraháljuk, és az extraktumból a hidroxi-etil-keményítőt, egy olyan kicsapószerrel amelyben az kevéssé oldódik vagy oldhatatlan - előnyösen acetonnal — önmagában ismert módon kicsapjuk.

Arra a felismerésre jutottunk ugyanis, hogy a dimetil-formamiddal a hidroxi-etil-keményítő igen szelektíven elválasztható a reakcióelegyben levő egyéb anyagoktól, elsősorban a nagy mennyiségű sótól. A sók ugyanis a dimetil-formamidban elhanyagolható mértékben oldódnak, ezzel szemben a hidroxi-etil-keményítő kitűnően oldódik dimetil-formamidban. így a kapott extraktum lényegében tiszta hidroxi-etil-keményítőt tartalmaz, a mellette levő só mennyisége pedig a kritikus mennyiségnél kisebb.

A felismerésünkből fakadó legfőbb előny azonban az, hogy ezzel a művelettel az eljárás lényegesen leegyszerűsíthető, és elkerülhető az ioncserés tisztítás, amely nemcsak bonyolult, hanem — mint fentt rámutattunk — á termék fertőződésével is jár.

A találmány szerinti eljárást a következőképpen végezzük:

A keményítő hidroxi-etilezése után, amit célszerűen Husemann és Rész szerint'végzünk, a semlegesített, aktív szénen átszűrt reakcióelegyet vákuumban bepároljuk, és a sűrű szirupot vákuumban szárítással víztelenítjük. A száraz terméket az extrakcióhoz használt dimetil-formamidban oldjuk, aminek során a semlegesítésből származó nátrium-klorid nagy része kiválik. Szűrés után olyan szűrletet kapunk, amely lényegében az oldószerben oldott hidroxi-etil-keményítőből áll, és a nátrium-klorid csekély maradékán kívül a hidroxi-etilezés melléktermékeként etilénglikolt tartalmaz. Ezután a szűrletből a nyers hidroxi-etil-keményítőt úgy csapjuk ki, hogy a szűrletet olyan kicsapószerbe keverjük be, amelyben a hidroxi-etil-keményítő kevéssé vagy egyáltalán nem oldódik. Kicsapószerként előnyösen acetont használunk. Tisztítás céljából a kapott terméket vízben oldjuk, és a vizes oldatot aktív szénnel kezeljük és acetonnal kicsapjuk. A tiszta termek apirogén, és a potenciometrikus meghatározás szerint kevés nátrium-kloridot tartalmaz. Ebből a termékből oly módon készítünk 6 súly%-os izotóniás vérplazma-hígító hidroxi-etil-keményítő oldatot, hogy hozzáadjuk a számított, hiányzó nátrium-klorid mennyiséget.

A dimetil-formamidos extrakció előnye, hogy a maradék nátrium-klorid-tartalom kisebb, mint a vérplazma-hígító hidroxi-etil-keményítő oldat 0,9 súly/térf.%-os nátrium-klorid-tartalma. Ezért a termék nátrium-klorid-tartalmát csupán ki kell egészíteni erre az értékre.

Ha a hidroxi-etil-keményítőt oly módon állítjuk elő, hogy a hidroxi-etilezésnél a lúgot és keményítőt 4:1 mólarányban alkalmazzuk, akkor 2-O-hidroxi-etil-anhidroglükózt és 6-O-hidroxi-etil-anhidroglükózt 1 :1 mólarányban tartalmazó terméket kapunk, ezt a terméket a szervezet saját amiláza viszonylag könnyen bontja és elfogadható időn belül kiválasztja a szervezetből.

A találmányt részletesebben a következő példával mutatjuk be, minden korlátozás nélkül.

243 g, savas hidrolízissel részben bontott, viaszkukoricából származó keményítőt, amelynek viszkozitása η = 2,35 cP (e = 6, víz, 37 °C), nitrogén gázáramban szobahőmérsékleten 6 liter - 240 g nátrium-hidroxidot tartalmazó - nátrium-hidroxid oldatban keveréssel oldunk. A vízzel hűtött, sárga, lúgos keményítő-hidrolizátum-oldatba további nitrogén áramoltatás mellett 317 g gáz halmazállapotú etilén-oxidot vezetünk be 2—3 óra alatt. A reakcióelegyet néhány órán át nitrogéngázban állni hagyjuk, majd 480 ml 37 súly%-os (d = 1,19 g/cm³) koncentrált sósavnak 3 liter vízben való oldásával készített hígított sósavval, pH = 6 körüli értékig semlegesítjük, miközben vízzel hűtjük. 15 g aktív szén (Norit SX plus) hozzáadása után az oldatot leszűrjük, és a szűrletet vákuumban 60 °C-on bepároljuk, majd 15—20 órán keresztül olajszivattyúval biztosított vákuumban 60°C-on szárítjuk. A száraz terméket 900 ml dimetil-formamidban addig keverjük 80 °C-on, amíg homogén, zavaros oldatot nem kapunk. Ezt szobahőmérsékletre hűtjük, leszívatjuk, a szűrőn maradó nátrium-kloridot dimetil-formamiddal mossuk, és a szűrletet körülbelül 10 liter acetonnal összekeverjük. A sárga granulátumként kicsapódó nyers hidroxi-etil-keményítőt leszívatjuk, acetonnal mossuk, és mintegy 16 mbar vákuumban 60 °C-on üveges-hólyagos masszává szárítjuk. Kitermelés 352 g.

Tisztítás céljából a masszát 2 liter vízben gyenge melegítéssel feloldjuk, 22 g aktív szénnel szűrjük, a szűrletet vákuumban 60 °C-on 900 ml-re bepároljuk és 9 liter acetonba bekeverjük. A kicsapódó gyantás masszát friss acetonnal kétszer összegyúrjuk és mintegy 16 mbar vákuumban 60°C-on szárítjuk. Kitermelés 272 g.

További tisztításs céljából öt hasonló műveletsor kb. 1350 g súlyú termékét 9,5 liter vízben keveréssel feloldjuk és 64 g aktív szén hozzáadása után nyomás alatt szűrjük. A szűrletet ugyanilyen mennyiségű aktív szén hozzákeverése után újra nyomás alatt szűrjük, végül mintegy 16 mbar vákuumban 60 °C-on 4 literre bepároljuk és 20 liter acetonba bekeverjük. A fehér gyantát friss acetonnal háromszor összegyúrjuk, és vákuumban 60 °C-on szárítjuk. 1173 g habos-fehér, szilárd anyagot kapunk. Ennek viszkozitása η = 2,95 (c = 6, víz, 37 °C), a szubsztituáció foka: 0,71, a nátrium-klorid-tartalom = 5,2 súly%. A termék az ÖAB 9. sz. szabvány szerint végzett pirogén próba során negatívnak bizonyult.

Claims (1)

1. Eljárás vérplazma hígításhoz használható hidroxi-etil-keményítő kinyerésére keményítő alkálikus hidroxi-etilezésekor kapott semlegesített reakcióelegyből, azzal jellemezve, hogy a hidroxi-etil-keményítőt a reakcióelegyből dimetil-formamiddal extra háljuk, és az extraktumból a hidroxi-etil-keményítőt egy olyan kicsapószerrel, amelyben az kevéssé oldódik vagy oldhatatlan — előnyösen acetonnal — 5 önmagában ismert módon kicsapjuk.