JP4945240B2 - 高分子量鉄サッカリド複合体の合成 - Google Patents

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Description

本発明は、医学的使用のため、例えばそれを必要とするヒトまたは動物へ当該複合体を含む組成物の非経口投与に適合する有効造血性化学種を含む鉄サッカリド複合体の合成に向けられる。腎疾患、繰り返して行われた腎臓透析、および、ヘマトクリットレベルが低いと鉄分補給剤と組み合わせてエリスロポエチン療法を必要とすることがある癌治療に結び付いたものを含む、多数の状態または障害から、鉄欠乏症は発生する可能性がある。ヘム合成を含む他の経路もまた同様に知られている。鉄欠乏症を治療する目的で非経口投与に適合する状態で現在入手できる鉄分補給剤には、例えば、デキストランおよび非デキストラン含有組成物が含まれる。
特許および学術雑誌に開示された非デキストラン鉄含有複合体または化合物（鉄サッカリド複合体）は、典型的には、例えば約２５００ダルトン以下までの相当に低分子量を有する。これらの低分子量化合物の多くは、治療使用には非経口投与ではなく経口投与のためにしか適合しない(例えば、Montgomery et al.、米国特許第3,821,192号;Rao et al.,「Fe(III)Complexes of D-Glucose and D-Fructose」,Biometals,vol.7,pp.25-29,1994;Geetha et al.,「Transition-metal Saccharide Chemistry:Synthesis,Spectroscopy,Electrochemistry and Magnetic Susceptibility Studies of Iron(III)Complexes of Mono- and Disaccharides」,Carbohydrate Research,vol.271,pp.163-175,1995;Rao et al.,「Solution Stability of Iron-Saccharide Complexes」,Bioorganic and Medicinal Chemistry Letters,vol.2,No.9,pp.997-1002,1992;Rao et al.,「Transition Metal Saccharide Chemistry and Biology:Syntheses,Characterization,Solution Stability and Putative Bio-relevant Studies of Iron-Saccharide Complexes」,Inorganica Chimica Acta,vol.297,pp.373-382,Jan.2000;Burger et al.,「A Novel Polynuclear Iron(III)Mixed Ligand Complex for Use in Parenteral Iron Therapy」,Inorganica Chimica Acta,Vol.80,pp.231-235,1983を参照されたい)。デンプン、セルロース、デキストランおよびデキストリンなどのポリマーサッカリドまたはポリサッカリドに基づく造血性生成物は、本発明においては有用ではない。特に、デキストランおよびデキストリンポリサッカリドは、約４０，０００〜約７５，０００以上の分子量を有する可能性がある。
非デキストラン鉄サッカリド複合体は、例えば商標名「Ferrlecit」(Watson Pharmaceuticals Inc.)を付けて、市販で入手できる；この生成物はスクロース中のグルコン酸第二鉄ナトリウム複合体（ＳＦＧＣＳ:sodium ferric gluconate complex in sucrose）であると識別されている。この製造業者は、この生成物の構造式は［ＮａＦｅ2Ｏ3（Ｃ6Ｈ11Ｏ7）（Ｃ12Ｈ22Ｏ11）5］n（式中、ｎは約２００である）であると考えられ、２８９，０００〜４４０，０００ダルトンの見かけの分子量を有すると述べている；上記の構造式に基づくと、式量は４１７，６００である。この市販の造血性組成物はさらに、約２０（ｗ／ｖ）％（１９５ｍｇ／ｍＬ）のスクロース水溶液を含むアルカリ水溶液（ｐＨ７．７〜９．７）中の第二鉄イオン炭水化物複合体のナトリウム塩であると記載されている。
また別の市販で入手できる、商標名「Venofer」(American Regent Laboratories Inc.)を付けて市販された非デキストラン造血剤は、その組成が水酸化第二鉄スクロース複合体（ＦＨＳＣ:ferric hydroxide-sucrose complex）であると記載されている。この記述名は、第二鉄の形態、すなわちＦｅ（ＩＩＩ）がスクロースとの複合体中に存在することを示唆している。
興味深いことに、ヒトを治療するために有用な非経口造血剤を含む、市販で入手できる非経口造血剤を調製するための合成経路は、文献において知られていないと考えられ、そして結果として生じる造血剤の分子構造は明確には特性付けられていない。近年になって初めて、正確な参照標準を入手するための方法が公表されている(例えば、Chromaceutical Advanced Technologies Inc.へ譲渡されたR.A.Beck and R.A.Mateer,Jr.の米国特許第6,537,820号を参照されたい)。
造血活性を備える鉄サッカリド複合体は、一般に造血のために必要であると考えられるＦｅ（ＩＩＩ）（すなわち、第二鉄原子価状態にある鉄）として鉄原子を含有する。さらに、そのような複合体は、ヒトにおける非経口投与のために有用であるために必要な高分子量構造の一部としてもＦｅ（ＩＩＩ）を含有するであろう。鉄サッカリド複合体は、例えば投与後少なくとも１日間、そして好ましくは投与後数日間の期間のような長期間にわたる造血のために治療的に有用な鉄分を送達できなければならない。しかし、低分子量鉄糖化合物もしくは複合体の状態にある高濃度の鉄の局所的投与は、緩徐な放出を生じさせない、そして毒性を含む有害な副作用を生じさせる可能性がある。そのような作用は、注射部位での局所的傷害、またはショック、アナフィラキシー、血管性低血圧、致死もしくは薬物に対する他の不耐性の徴候の形態でのヒトもしくは動物における予測不能な全身性反応として現れることがある。
治療用非経口鉄分補給剤の分野においては、引き続いて最新の制御および分析方法を適用できる明確に規定された合成方法、およびそれによって製造された組成物に対する需要がある。そのような改良された方法は、強化された純度を有する生成物の製造を促進できる。本発明は、特に非経口造血性薬剤を含む組成物中で有用である、治療的に有効な鉄含有化合物および組成物の調製または合成に関する。独特の鉄複合体についても記載する。
鉄サッカリド複合体を調製するための方法であって、前記複合体が哺乳動物において可能性のある投与に適合し、（１）反応混合物を形成するために（ｉ）（ＯＨ）-イオンの存在下でＦｅ（ＩＩＩ）イオンおよび（ｉｉ）少なくとも１つのサッカリドを含む水溶液もしくは水性分散液を供するステップであって、前記反応混合物中の（ｉ）：（ｉｉ）のモル比が約３０：１〜約１：３０であり；前記反応混合物の温度およびｐＨが複合体集合点(complex assembly point)以上であるステップと；（２）約２５，０００ダルトン以上の分子量を有する鉄サッカリド複合体を形成するために十分な期間にわたって温度およびｐＨを前記複合体集合点で、または好ましくは前記複合体集合点より上方で維持するステップと、を含む方法。好ましくは、ステップ（１）における温度は、複合体集合点以上であるが、Ｆｅ（ＩＩＩ）化合物もしくは組成物の望ましくない沈降を引き起こすであろうレベルより下方、および最も好ましくは約７５℃より下方である。任意選択的に、ステップ（２）における温度はステップ（１）における温度より高温へ、少なくとも約８０℃へ増加させることができ、これは高分子量鉄サッカリド複合体を製造するための効率的な方法である。この高分子量複合体は、沈降法、透析法および／またはカラム分別法を含む様々な方法によって反応混合物から分離することができる。
この方法は、様々な分子量および／または化学的組成を備える広範囲の鉄サッカリド複合体、詳細にはグルコン酸第二鉄ナトリウム複合体および水酸化第二鉄スクロース複合体を制御された方法で適切に合成する。固形生成物が所望である場合は、鉄サッカリド複合体は、様々な方法で乾燥させることができる、例えば凍結乾燥またはスプレー乾燥することができる。本発明の非デキストラン鉄サッカリド複合体は、ＳＦＧＣＳ、ＦＨＳＣおよびそれらの混合物、ならびに本明細書に開示したテクノロジーを用いて合成されている、または合成できる他の鉄サッカリド複合体を含むことができる。さらに、本発明の鉄サッカリド複合体は、鉄分補給療法を必要とするヒトもしくは動物被験者を治療するために有用な非経口鉄分医薬組成物を調製するために使用できる。
本発明は、多種多様な鉄サッカリド複合体の製造に適合する単純であるが洗練された合成スキームを提供する。結果として、そのような生成物は望ましくない副生成物をほとんど生じさせずに製造でき、改良された医薬上の品質に変換させることができる。
本発明において、「造血剤」は、哺乳動物、特別にはヒトの血液中の赤血球数および／またはヘモグロビン濃度を増加させる傾向を示す状態で鉄を含有する化合物または組成物を意味する。結果として、本発明の鉄サッカリド複合体は、有効造血性化学種(active hematinic species)もしくはＡＨＳである、または有効造血性化学種もしくはＡＨＳを含む。これらの複合体は、さらにまたＦｅ（ＩＩＩ）およびサッカリドの状態、通常はアニオンの状態で鉄を含有する。本発明のために、そのような鉄サッカリド複合体からは当分野の鉄デキストランは除外される。本発明を用いて製造できる鉄サッカリド複合体の例には、スクロース中のグルコン酸第二鉄ナトリウム複合体（ＳＦＧＣＳ）および水酸化第二鉄スクロース複合体（ＦＨＳＣ）などの化学種が含まれる。
本発明において、「イオン」としてのＦｅ（ＩＩＩ）および（ＯＨ）-との言及には、個別のこれらの実体、ならびに例えばＦｅ（ＯＨ）2 +またはＦｅＯＨ2+またはＦｅ（ＯＨ）4 -などの大きなイオン種中におけるそれらの存在が含まれる。
用語「複合体」は、当分野における様々な状況においてまた別の意味を有する可能性がある。１つの意味では、用語「複合体」は、所与の条件下で単一の実体として存在または作用する比較的に低分子量の非ポリマー組成物を形成するための２つ以上のイオン間の会合を記載するために使用できる。このタイプの「複合体」は、「一次複合体」とも呼ばれてきた。あるいは、用語「複合体」は、相当に大きな高分子の特性を有する複数の一次複合体の会合または凝集を説明するために使用されてきた。そのような複合体は、ときには「二次複合体」と呼ばれることもある。本発明のためには、用語「複合体」はこれらの大きな凝集体を意味する。それらの分子量を考えると、そのような複合体はときには高分子量高分子であると特性付けられる。
さらに、本明細書で使用する用語「複合体」は、一次複合体が形成されるかどうかにかかわらず、特別にはＦｅ（ＩＩＩ）および所定のサッカリドの高分子量高分子または凝集体を意味することは理解されるであろう。そこで、その最も広い意味では、本明細書で使用する用語「複合体」は、約２５，０００ダルトンおよび好ましくはそれ以上（例えば１００，０００ダルトン以上）の絶対重量平均分子量(absolute weight average molecular weight)を達成する反応生成物の状態にあるＦｅ（ＩＩＩ）および所定の糖の分子、凝集体または会合を意味する。本発明のためには、下記の用語は、Hawley's Condensed Chemical Dictionary,13th Ed.,Revised by R.J.Lewis,Sr.,(John Wiley & Sons,1997)から採用した、指示された意味を有する。「懸濁液」は、その中で極めて小さな微粒子（本発明においてはそのような微粒子はコロイド状サイズ、例えば約１〜約１００ｎｍである）が多かれ少なかれ液体媒体、さらに本発明では典型的には水などの水性媒体中に均質に分散している系である。コロイド懸濁液は、さらにまたコロイド溶液とも呼ばれ、文献中では「溶液」と呼ばれることが多い。本発明では、用語「溶液」はコロイド溶液、コロイド懸濁液、またはコロイド分散液と互換的に使用される。各々の場合において、コロイドサイズの微粒子は、本発明の方法によって合成された複合体である。さらに、「分散液」は二相系であり、１つの相が微細に粉砕された微粒子を含み、上記のように、本発明においてはそのような微粒子はコロイドサイズで、バルク物質（例えば水相）の全体に分散しており、微粒子が分散相もしくは内相であり、バルク物質が連続相もしくは外相である。上述したように、液体中に固体を含むコロイド分散液もまた時々溶液と呼ばれている。
本発明において、一般用語「賦形剤(excipient)」には、鉄サッカリド複合体などの治療的に有効な鉄分含有化学種を備える混合物中に存在する、合成反応副生成物および未反応出発物質、分解副生成物、希釈剤、緩衝剤、保存料、塩などを含む、例えば鉄欠乏症を防止するために所望の造血性反応を示さない成分、化合物および複合体が含まれる。特に望ましくない賦形剤は、一般にＡＨＳを合成するための方法または合成後のＡＨＳの分解の結果として、例えば典型的には後合成処理の結果として、または貯蔵の結果として生じる賦形剤である。ＡＨＳを含む非経口組成物へ意図的に添加される賦形剤は、そのような望ましくない賦形剤とは区別しなければならない。意図的に添加される賦形剤は、より正確に特性付けられ、上述した望ましくない賦形剤もしくは単なる「賦形剤」からそれらを区別するために「添加物」として識別される。
物質、例えば薬剤、または本発明の場合には本発明の鉄サッカリド複合体の非経口投与は、消化管以外を経由するいずれかの手段による導入を意味する。詳細には、それには、皮内、静脈内、皮下、筋肉内、関節内、滑液内、髄腔内、クモ膜下、心臓内もしくは骨髄内注射または約３０分間以上の持続注射が含まれる。
本発明の鉄サッカリド複合体中に存在する鉄は、Ｆｅ（ＩＩＩ）もしくは第二鉄の状態であって、第一鉄、Ｆｅ（ＩＩ）の状態ではない。有用なサッカリドには、特に糖および糖誘導体が含まれる。「糖」には、例えばグルコースなどのモノサッカリドアルドースが含まれる。「糖誘導体」には、グルコン酸として知られるカルボキシル化グルコースなどの糖の誘導体が含まれる。グルコン酸は、グルコース酸化生成物である。ソルビトールとしても知られるグルシトールは、グルコース還元生成物であり、同様に糖誘導体である。起源のモノサッカリド、例えばグルコースとその反応生成物とは、どちらも現在は酸化形または還元形であっても、特徴的なサッカリド基の徴候を保持している。酸化サッカリド基には、適切なｐＨ条件下ではそのイオン化定数およびｐＫa値にしたがってイオン化できるカルボキシル基が含まれる。イオン化されると、酸化サッカリド基は「サッカラート」と表示できる、またはイオン化可能なプロトンが酸化糖基とともに残っているサッカリド酸と記述することができる。サッカリド基のイオン化カルボキシル基がナトリウムなどのカチオンと結合すると、サッカリド酸塩が形成される。例えば、グルコースの酸化はグルコン酸を生じさせ、このサッカリド酸のナトリウム塩はグルコン酸ナトリウムである。その他の適切な糖誘導体には、すぐ上で言及した本発明の方法において糖または糖誘導体と類似の方法で反応する糖誘導体が含まれる。有用な誘導体は、エリソルビン酸もしくはＤ−アラボアスコルビン酸としても知られるイソアスコルビン酸である。本発明の方法において反応すると、イソアスコルビン酸は中間体２，３−ジケトグルコン酸を形成する。後者は、糖が出発物質として使用される反応において生成される中間体であるとも考えられる。
アルドースであるモノサッカリドは一般に、酸化されるとそれらのサッカリド酸同等物を生じさせる、またはイオン化されると、モノサッカラート形は＋１から＋３の原子価状態を有する選択されたカチオンと相互作用することができる。
グリセルアルデヒドは、糖誘導体のまた別の形態であるアルド基などを示す極めて単純な構造であるが、他方ジヒドロキシアセトンはケト基を含む糖誘導体の対応する例として機能する。６個の炭素原子を用いたそのような構造の伸長は、２つの炭水化物の分類（１つの形態はアルドースであり、もう１つの形態はケトースである）に対応する。
本発明は、ヒトおよび動物の両方を含む哺乳動物への非経口投与に適合する高分子量の非デキストラン含有鉄サッカリド複合体を調製または合成するための方法を提供する。
本発明の方法において有用な反応物には、下記の成分が含まれる。下記に列挙した順序は、方法における添加の順序を意味しない；以下ではそのような方法の詳細を記載する。
少なくとも１つのサッカリド。上述したように、これは糖もしくは糖誘導体を含むことができる。本発明のために、用語「糖」には、モノサッカリド、オリゴサッカリド（相互に結合した約１０個までの単純な糖を含有するサッカリド、そしてこのためジサッカリドはオリゴサッカリドの定義の範囲内に含まれる）が含まれる。「糖誘導体」には、例えばカルボニル基（アルジトール）の還元、１つ以上の末端基からカルボキシル基への酸化、水素原子、アミノ基、チオール基もしくは類似のヘテロ原子基による１つ以上のヒドロキシ基の置換などによる、そのようなモノサッカリドおよびオリゴサッカリドに由来する化合物が含まれる。これには、さらにまたこれらの化合物の誘導体も含まれる。一部の例では、本明細書では文献の中で見いだされる正式クラスの誘導体に対する略記として簡易表現を使用しているが、例えば用語「アルコール誘導体」は、本明細書ではより正式な用語「アルジトール」の同等物として使用されている。本発明において：
一般用語「モノサッカリド」（オリゴサッカリドもしくはポリサッカリドとは対照的に）、他のそのような単位とのグリコシド結合を伴わない単一単位を意味する。これには、アルドース、ジアルドース、アルドケトース、ケトースおよびジケトース、ならびにデオキシ糖およびアミノ糖、そしてそれらの誘導体が含まれる。結果として、用語「モノサッカリド」には本発明において言及する糖および糖誘導体の両方が含まれる。
アルドースおよびケトース：アルデヒド性カルボニル基を備えるモノサッカリドはアルドースと呼ばれる；ケトン性カルボニル基を備えるモノサッカリドはケトースと呼ばれる。ケトアルドース（アルドケトース、アルドスロース）は、アルデヒド基およびケトン基を含有するモノサッカリドである。
デオキシ糖：アルコール性ヒドロキシル基が水素原子によって置換されているモノサッカリドはデオキシ糖と呼ばれる。
アミノ糖：アルコール性ヒドロキシル基がアミノ基によって置換されているモノサッカリドはアミノ糖と呼ばれる；ヘミアセタール性ヒドロキシル基が置換されている場合は、化合物はグリコシルアミンと呼ばれる。
アルジトール：モノサッカリド内のカルボニル基のＣＨＯＨ基との置換から外見上発生する多価アルコールは、例えばグリセロールを含み、アルジトールと呼ばれる。
アルドン酸：アルデヒド基のカルボキシ基による置換によってアルドースに外見上由来するモノカルボン酸は、アルドン酸と呼ばれる。
ケトアルドン酸：第二ＣＨＯＨ基のカルボニル基による置換によってアルドン酸に外見上由来するオキソカルボン酸はケトアルドン酸と呼ばれる。
ウロン酸：ＣＨ2ＯＨ基のカルボキシ基による置換によってアルドースに外見上由来するモノカルボン酸は、ウロン酸と呼ばれる。
アルダル酸：両末端基（ＣＨＯおよびＣＨ2ＯＨ）のカルボキシ基による置換によってアルドースから形成されたジカルボン酸はアルダル酸と呼ばれる。
グリコシド：グリコシドは、糖のヘミアセタール性もしくはヘミケタール性ヒドロキシ基と第２化合物のヒドロキシ基との間の水の除去によって外見上発生した混合アセタールである。２つの成分間の結合は、グリコシド結合と呼ばれる。
オリゴサッカリド：オリゴサッカリドは、モノサッカリド単位がグリコシド結合によって結合されている化合物である。単位数にしたがって、それらはジサッカリド、トリサッカリド、テトラサッカリド、ペンタサッカリドなどと呼ばれる。本発明において有用なオリゴサッカリドには、約２〜約１０単位を有するオリゴサッカリドが含まれる。ポリサッカリドと対照区別して、用語「オリゴサッカリド」は一般に、特定されない長さのポリマーもしくは同種混合物とは対照的に規定された構造と呼ぶために使用される。結合がその他のタイプである場合は、これらの化合物はオリゴサッカリドアナログであると見なされており、同様に有用な可能性がある。ジサッカリドは、特に本発明の範囲内に含まれる。
本発明において有用な糖には、単純糖ならびに複合糖と呼ばれる糖を含むモノサッカリドおよびジサッカリドの両方が含まれる。典型的なモノサッカリドはＣ3〜Ｃ6化合物であり、ジヒドロキシアセトン、グリセルアルデヒド、エリトロース、リボース、リブロース、ソルボース、キシロース、およびアラビノース、ならびに例えばフルクトース（レブロースとしても知られる）やグルコース（デキストロースとしても知られる）、さらにガラクトース、およびマンノースなどのより一般的な糖が含まれる。ジサッカリドには、制限なく、スクロース、マルトース、セロビオース、ゲンチオビオース、イソマルトース、メリビオース、プリメベロース、ルチノース、トレハロースおよびラクトースが含まれる。
特に有用な糖、ならびに糖誘導体は、多かれ少なかれ、例えば周囲温度（例、約２０℃〜約２５℃）または周囲温度よりいくらか高い温度（例、約２５℃〜約５０℃）で、さらに特定の１つのサッカリドならびにその他の存在する反応物の濃度に依存して、実質的に水溶性である。天然および合成の糖および糖誘導体はどちらも、それらが存在する場合は、光活性回旋形、すなわち偏光の右もしくは左旋光性を示す形態を含めて；言い換えるとＤ（またはプラス、＋）およびＬ（またはマイナス、−）両方のエナンチオマー形ならびにラセミ体混合物を含めて、有用である。
有用な糖には、還元糖ならびに非還元型と特徴付けられる糖が含まれる。グルコースおよびマルトースは、還元糖の典型的な例であり、還元反応を特性付けるための根拠であると見なされるアルデヒド基を含有する。スクロースは、非還元糖の例である。
本発明において有用であるサッカリドのクラスとは対照的に、デンプン、セルロース、デキストランおよびデキストリンなどのポリマーサッカリドまたはポリサッカリドは有用ではない。そこで、本発明の鉄サッカリド複合体は、好ましくは僅かな量のポリサッカリド以外の何も含有していない、例えば実質的にポリサッカリドを含有していない。詳細には、鉄サッカリド複合体はそのような鉄サッカリド複合体が非経口投与される患者において有害な、詳細には重度のアレルギー反応を引き起こすであろう濃度のポリサッカリドを含有していない。
酸、塩、メチルエステル、酢酸エステル、アミン、および上記の糖のいずれかに基づくアルコールを含む糖誘導体は、本発明において有用なサッカリドである。酸には、グルコン酸；グルカル酸；フルクトースのヒドロキシ酸；α−メチルカプロン酸；アルドン酸；アルダル酸；マンナル酸；ウロン酸；ガラクツロン酸；グルクロン酸；マンヌロン酸；キシラル酸；酒石酸；粘液酸；グリセリン酸；乳酸；酒石酸；アラビノース、グルコースおよびマンノースのジカルボン酸；マルトビオン酸；およびラクトビオン酸が含まれる。糖の塩誘導体には、リチウム、ナトリウム、カリウム、カルシウム、バリウム、ストロンチウムおよびマグネシウムからなる群より選択される金属を含む、糖酸のアルカリ金属およびアルカリ土類金属が含まれる。特に有用な塩は、グルコン酸ナトリウムである。アミンには、例えば、フコサミン（２−アミノ−２，６−ジデオキシガラクトースとしても知られる）、ガラクトサミン（もしくは２−アミノ−２−デオキシガラクトース）、アコサミン（もしくは３−アミノ−２，３，６−トリデオキシ−Ｌ−キシロ−ヘキソース）、バシロサミン（もしくは２，４−ジアミノ−２，４，６−トリデオキシ−Ｄ−グルコース）、グルコサミン（もしくはＣＨ2ＯＨ（ＣＨ2Ｏ）3ＣＨＮＨ2ＣＨＯ）などが含まれる。アルコールには、例えば、マンニトール、ソルビトール（より正確には、グルシトール）、アラビニトール、キシリトール、フシトール、ラムニトール、エリトリトール、リビトール、ガラクチトール、グリセロールなどが含まれる。
この方法は、（２）可溶性もしくは分散性第二鉄、すなわちＦｅ（ＩＩＩ）イオンの状態にあるそのような鉄を含むＦｅ（ＩＩＩ）化合物、をさらに利用する。Ｆｅ（ＩＩＩ）の起源として有用な特定化合物には、塩化第二鉄、硝酸第二鉄、水酸化第二鉄、硫酸第二鉄、酢酸第二鉄、炭酸第二鉄、およびクエン酸第二鉄が含まれる；水酸化第二鉄は特別に有用である。水酸化第二鉄の式は、Ｆｅ（ＯＨ）3もしくはＦｅ2Ｏ3・３Ｈ2Ｏと表すことができる。直前に挙げた塩などの第二鉄塩、ならびにこの方法において有用な可能性のあるいずれかの塩は、典型的には本発明においてインサイチューで水酸化第二鉄を発生させる手段として使用される。好ましくは、第二鉄塩は少なくとも一部には水溶性であり、本方法の条件下で水酸化物へ転換することができる。
特に有用であるのは、コロイド状に分散した状態にある水酸化第二鉄である。コロイドは、真溶液(true solution)と懸濁液(suspension)との物理的状態中間体と見なされる。本発明のためには、「真溶液」は、１種以上の他の物質、溶媒もしくは溶媒相中の１種以上の物質、溶質もしくは溶質相の分子もしくはイオンレベルで一様に分散した混合液を意味している。特に水酸化第二鉄のために有用なコロイド粒径には、約１〜約１００ナノメーターの粒径が含まれる。水性コロイドはときにヒドロゾルと呼ばれるので、水酸化第二鉄ヒドロゾルは水中の水酸化第二鉄コロイドである。本発明のために、用語「溶液」には「真」溶液ならびにそのような状態の分散液、コロイド、ヒドロゾルおよび混合物、例えば糖溶液および水酸化第二鉄ヒドロゾルを含む水性混合物が含まれると理解されるであろう。
本発明の鉄サッカリド複合体を生成するために使用される反応は、好ましくは水性もしくは実質的に水性の反応媒体中で実施される。「実質的に水性」とは、流体反応媒体が鉄サッカリド複合体の合成を防止しないタイプおよび濃度で非水性成分を含むことができることを意味している。しかし、少なくとも一部の水が存在しなければならない；好ましくは存在する希釈剤の少なくとも大半は水である。本方法によって企図される反応は、所望の量の生成物を生成するために必要な反応物の量にとって任意の適切なサイズの反応装置中で実施できる。さらに、反応装置および関連装置は、例えば銅、ステンレススチールもしくは他の合金などの様々な金属を含む、反応を実施するために適切な任意の十分に耐食性の物質から構築することができる。詳細には、反応装置は、ガラスもしくは合成プラスチックでライニングされた反応装置をさらに含む、使用したｐＨレベルで反応物による腐食に対して抵抗性である金属もしくは合金から構築することができる。あるいは、ガラス製反応装置を使用できる。好ましくは、反応装置は、微量金属汚染物質を含んでいない生成物を生成できるようにガラスであるか、もしくはガラスでライニングされている。
これらの反応物は、水性の溶液、懸濁液、分散液もしくはコロイド懸濁液として導入できる。少なくとも一部の反応物、例えば糖もしくは糖誘導体などの少なくとも１つのサッカリドは、微粒子固体として導入でき、反応を実施する前に水もしくは希釈剤中に溶解もしくは分散させることができる。水酸化第二鉄溶液として提供されない場合は、第二鉄イオンの起源は、典型的には水溶液中の塩、例えば塩化第二鉄として導入される。好ましくは、この塩はそれを水酸化第二鉄へ変換させるために塩基と、例えば炭酸ナトリウムと反応させられるであろう、すなわち、その後は（ＯＨ）-イオンの存在下で反応混合物中に第二鉄イオンが存在するであろう。インサイチューで形成された水酸化第二鉄は溶液中に存在できるが、典型的には分散形またはコロイド形にある；コロイドが最も好ましい。一般に、コロイドは機械的粉砕、超音波による照射、電気的分散ならびに化学的方法によって調製できる；本発明においては化学的方法が特に有用である。磁気記録媒体において特に有用である水酸化第二鉄コロイドを形成するための調製方法は、米国特許第6,440,545号に記載されており、許容される程度まで参照して本明細書に組み込まれる。
これらの方法には、アルカリ水酸化物もしくはアルカリ炭酸塩の水溶液を第二鉄塩、例えば塩化第二鉄もしくは硫酸第二鉄の水溶液を添加するステップ、およびその後酸素含有ガスを混合物中に気泡化することによって反応物を酸化するステップとが含まれる。また別の方法は、第二鉄イオンに関して５℃以上の温度で沈降物を形成するために十分な濃度でアルカリ水酸化物の水溶液を第二鉄塩の水溶液へ添加するステップと温度をより高い数値へ上昇させるステップとを含む。
水酸化第二鉄で過飽和した水性コロイド分散液の調製は、許容される程度まで参照して本明細書に組み込まれる米国特許第6,271,269号における貯蔵安定性有機ゾルの調製における予備ステップとしても記載されている。この特許は、所望のコロイドを生成するために必要な反応物の濃度およびｐＨ条件について記載している。例えば、有用な第二鉄塩には、第二鉄塩、特別には塩化第二鉄および硝酸第二鉄の任意の水溶液が含まれる。塩基性媒体もしくは反応物は、例えば水酸化アンモニウム、ナトリウムもしくはカリウムの水溶液である。好ましくは、鉄塩溶液は、含有している凝固しているアニオンが５％未満であるように選択される。水性鉄塩溶液および水性塩基溶液の濃度は、この特許の第５段に記載した式によって説明および調整される。この反応混合物は、５分間から８時間にわたり１５℃〜８０℃で熱処理される。コロイド粒径が１００〜７００Åの範囲にわたるコロイド分散液が入手される。本発明では過飽和した水酸化第二鉄水溶液を必要としないが、この参考文献は潜在的に有用な選択肢を提供する。
本発明のために、第二鉄塩の加水分解による水酸化第二鉄の調製はさらにまた、例えば塩化第二鉄、硝酸第二鉄、酢酸第二鉄、硫酸第二鉄、ならびに硫酸第二鉄アンモニウムや硫酸第二鉄カリウム、およびそれらの混合物を含む二重塩などの塩を用いて実施することもできる。加水分解共反応物は、例えば水酸化ナトリウム、水酸化カリウムおよび炭酸ナトリウムを含むアルカリ金属水酸化物または炭酸塩であってよい。第一鉄化合物、例えば塩もしくは水酸化物から出発して、第一鉄イオンを第二鉄イオンへ酸化することは可能ではあるが、医薬上許容される複合体は第二鉄イオン、Ｆｅ（ＩＩＩ）を必要とする。その結果として、第一鉄化合物を使用する場合は、残留第一鉄含有未反応試薬または副生成物を除去するために注意を払う必要がある。これらをまとめると、第二鉄イオンに基づく出発物質を使用するのが好ましい。
サッカリド、例えば糖および／または糖誘導体を第二鉄化合物、例えば水酸化第二鉄と接触させるステップは、好ましくは温度およびｐＨの制御条件下で実施される。
典型的には、第二鉄塩の水溶液が最初に調製されるが、水酸化第二鉄は本発明の方法に使用するために個別に調製できる、または購入できる。第二鉄塩が使用される場合は、塩の水溶液は使用される特定の塩に依存して変動する平衡もしくは初期ｐＨを有するであろう。例えば、本発明の方法において有用な塩化第二鉄溶液のｐＨは、典型的には約１．７である。塩基性添加物、例えば炭酸ナトリウム（Ｎａ2ＣＯ3）が典型的には溶液として導入される；この混合物は、好ましくはこの作動中にしっかりと攪拌される。任意選択的に、しかし好ましくは、本方法のこのステップ中には、混合物は、例えば、典型的には約２０℃〜約７５℃の温度へ；好ましくは約２５℃〜約７０℃へ；より好ましくは約４０℃〜約６５℃へ；例えば、約２５℃〜約５０℃へ緩徐に加熱される。この段階での過剰な加熱は望ましくない。例えば、約７５℃より高い温度は、水酸化第二鉄を酸化および／または凝固させて沈殿させる可能性を作り出すが、これらはいずれも有用ではない。混合物を混合および加熱するステップは、例えばＮａ2ＣＯ3が使用される場合は、反応によって生成したＣＯ2の除去を促進できる。相違する塩基性物質が使用される場合は、そのような混合および中等度の加熱するステップは反応の完了を促進することができる。任意で、二酸化炭素の除去をさらに助長するために真空を適用することができる。
実質的に全ての第二鉄塩を水酸化第二鉄へ変換させるために方法におけるこの段階で十分な塩基が添加されている場合は、水酸化第二鉄ヒドロゾルのｐＨは典型的には約１．５〜約２である。追加の塩基を添加できるが、鉄サッカリド複合体の形成を妨害するであろう程度まで水酸化第二鉄の沈降を生じさせる可能性がある過剰の塩基を回避するために注意を払わなければならない。好ましくは、反応物は、成分間での接触および反応を促進するために方法のこの段階および後の段階中に混合または攪拌される。そのような混合を遂行するためには、例えば連続式攪拌タンク型反応装置の使用を含む、任意でマントルヒータ、伝熱管などの加熱および／または冷却手段を含む、様々な従来型手段を使用できる。
水酸化第二鉄が形成された後、少なくとも１つのサッカリド（糖および／または糖誘導体）が添加される。例えば炭酸ナトリウムが反応物として使用された場合に追加のＣＯ2生成が存在しないことによって示されるように、大多数、実質的に全部、およびより特別には全部の第二鉄塩が水酸化物に変換された後にサッカリドが添加されるのが特に好ましい。サッカリドは固体として添加できる、またはそれを水酸化第二鉄成分に添加する前に水中に溶解または分散させることができる。
この混合物のｐＨは、好ましくは、典型的には塩基性物質の添加によって増加させられる。便宜上、方法のこの段階は滴定ステップと呼ぶことができる。好ましくは、しかし不可欠ではないが、水酸化第二鉄を形成する際に使用された物質と同一の塩基性物質が使用される。一例として、塩化第二鉄および炭酸ナトリウムが水酸化第二鉄ヒドロゾルを形成するために水性系中で接触させられる；好ましくは、水性混合物はこのステップ中およびそれ以後のステップ中にしっかりと攪拌される。このヒドロゾルのｐＨは典型的には約１〜約２であり、塩化第二鉄から水酸化第二鉄への完全な、または実質的に完全な変換を特徴付ける。鉄サッカリド複合体の形成のために十分な水酸化第二鉄が存在することを前提にすると、反応装置に最初に添加された第二鉄塩の全部が水酸化第二鉄へ変換されることは必須ではない。さらに、この方法の最後には、もし存在する場合は、未変換第二鉄塩および／または未反応水酸化第二鉄が鉄サッカリド複合体から分離されることが好ましい。グルコン酸ナトリウムが混合物に添加される。水酸化第二鉄ヒドロゾルを形成するために、好ましくは最初に使用されたより濃縮された溶液の状態にある追加の炭酸ナトリウムが、混合物のｐＨおよび／または外観および条件を監視しながら、所望の終点に到達するまで漸増的に混合物へ添加される。
その後の塩基性物質の添加の結果として、反応混合物中では変化を観察できる。ｐＨの上昇に加えて、反応塊中で色の変化を観察できる。塩化第二鉄などの第二鉄塩の水溶液は、典型的には黄色を有する。塩基、例えば水酸化ナトリウムまたは炭酸ナトリウムの添加は、約１〜約３のｐＨで水酸化第二鉄および赤色もしくは赤褐色への色の変化を生じさせる。理論によって結び付けることを望まなくても、さらにより多くの塩基性物質の添加によって引き起こされるｐＨのそれ以上の上昇はいっそうの大きな色の変化として観察されるのに十分な水酸化第二鉄のコロイド粒子のサイズまたは凝集の増加を引き起こす。特別には、追加の塩基性物質が添加されるにつれて、塩基性物質が導入される混合物領域において乳濁状の褐色を観察できる；塩基の局所濃度は、添加された塩基が混合の結果として分散するまでは混合物中のその時点では高濃度であると理解できる。これはその終点に近付く滴定反応とほとんど変わらない。より高度の塩基性物質が添加されてｐＨがいっそう上昇するにつれて、色の変化は最終的には反応混合物全体で持続する。温度が十分に高い、例えば約２０℃より高温であることを前提にすると、混合物中で色の変化が持続する時点の近くでは、水酸化第二鉄がさらにまたグルコン酸ナトリウムと反応する場合もある。しかし、この時点までに、特に塩基が添加される混合物中の中間体領域では、鉄サッカリド複合体を形成する反応が既に始まっていると考えられる。さらにより多くの塩基性物質が添加されるにつれて、混合物の色はより濃い赤褐色に変化し、次に乳濁状の外観が消失し、混合物は透明化して濃い赤褐色が残留する。混合物はこの時点に透明であると思われるが、水酸化第二鉄および／または鉄サッカリド複合体は真溶液としてよりむしろコロイド状で存在すると考えられる。いずれにせよ、鉄サッカリド複合体が存在すると考えられる。
反応混合物の色および外観に基づいて鉄サッカリド複合体の形成についての詳細な証拠は、グルコン酸ナトリウムの非存在下または存在下で塩化第二鉄へ炭酸ナトリウムを添加するステップによって滴定が実施された比較実験に基づいて観察されている。塩基、例えば炭酸ナトリウムの添加がグルコン酸ナトリウムの非存在下で実施される場合は、反応混合物は約３〜約６のｐＨで乳濁状の外観を有し、炭酸ナトリウムの持続的添加は全体的な沈降物の形成を生じさせる；この混合物は透明にはならない。これとは対照的に、塩基の添加がグルコン酸ナトリウムの存在下で実施される場合は、混合物は約３〜約３．５のｐＨで乳濁状の外観を呈し、約６のｐＨまでは乳濁状の外観を有し続ける。しかし、炭酸ナトリウムのさらにそれ以上の添加は、約９のｐＨで混合物が透明化して色が濃赤褐色へ変化することを引き起こす。完全に透明化する前に、１滴もしくは少量の塩基水溶液を添加する、液滴のすぐ近傍で混合物が透明かつ色が濃赤褐色になることを引き起こす。添加された塩基が反応混合物の本体内に攪拌または分散されるにつれて、全体的に濁った外観は反応の「終点」に到達するまでに元に戻り、その時点で混合物は透明化して上述したように濃色になる。これは、最初に存在する、水酸化第二鉄の全部でなければ大部分がより高いｐＨでは鉄サッカリド複合体に変換されることを示唆するが、少なくとも一部は例えば約６のようなもっと低いｐＨで形成されると考えられる。いずれにせよ、ｐＨに関連して上述した遷移点および終点は、さらに濃度、反応物相対比および反応が実施される温度に依存する可能性があることを理解されたい。
反応混合物中の色の外観および溶液によって達成される色は、プロセス制御ツールとして使用できる。さらに、混合温度が十分であることを前提に、最初の乳濁状褐色の外観は可能性のあるサイズの変化および可能性のある複合体形成の発生を指示する。理論によって結び付けることを望まなくても、（ＯＨ-）の存在下での第二鉄イオンおよびサッカリドを含む反応混合物全体に、乳濁状の褐色が実質的に持続する時点が、完全に混合している場合でさえ、反応条件（ｐＨ、温度および濃度の組み合わせを含む）が複合体形成を達成するために十分であり、そのような複合体形成が持続的な、自続式反応を実施できることを指示していると考えられる。便宜的に、この条件を「複合体集合点」と呼ぶ。しかし、複合体集合点に色の変化とは無関係に到達できることも考えられる。このため、色の変化は有用なツールである可能性があるが、限定的変量であることは企図されていない。
複合体集合点は、鉄サッカリド複合体を形成するための反応混合物内での数種の変量の相互作用に左右される。結果として、単一値またはプロセス変量：第二鉄イオンの濃度；ｐＨ；サッカリドのタイプ（混合物が使用される場合は複数のサッカリドのタイプ）および濃度；ならびに温度の各々についての数値範囲ではなくむしろ複合体集合点と呼ぶのが便宜的である。本発明の所定の系については、複合体集合点は約２５，０００ダルトン以上、例えば約１００，０００ダルトン以上の絶対重量平均分子量を有する鉄サッカリド複合体の形成を可能にするために必要である最小の条件セットである。例えば、成分の濃度およびｐＨは十分であるが温度が低すぎる場合は、複合体集合点は確立されず、反応混合物を例えば約５．５のｐＨおよび約２０℃の温度で維持するステップは、時間を延長した場合でさえ鉄サッカリド複合体を生成しないであろう、または実質的もしくは商業的に実現可能ではない時間枠で生成する可能性がある。この例の条件下では、温度を例えば約６０℃へ上昇させるステップは、鉄サッカリド複合体を詳細には有用な量で一晩で形成させるために十分なことがある。さらに、複合体集合点は最小の条件セットによって達成できる可能性があるが、１つ以上の制御変量、詳細にはｐＨおよび温度を上昇させるとより効率的な反応を、そしてもしかすると鉄サッカリド複合体の分子量および／または分子量分布のより良好な制御を生じさせることができることを理解されたい。
色および色の変化を評価するために有用な器具は、Hunter Color Difference Meter(Hunter Associates Laboratory社、バージニア州アレクサンドリア)である。この器具は、反射光線および透過光線を測定し、光線関数（白−黒軸）であるＬ；赤色（赤−緑軸）を予測するａ、および黄色（黄−青軸）を予測するｂに関する結果を生み出す。計算方法は当業者には周知であり、典型的には国際照明委員会(International Commission on Illumination)もしくはＣＩＥの基準に基づいている。
塩基の添加により望ましくない量の水酸化第二鉄沈降物が生じ、それによってサッカリドを添加する前に反応混合物からＦｅ（ＩＩＩ）が除去されることがないことを前提に、ｐＨを約２から例えば約６へ上昇させた後にサッカリドを水酸化第二鉄ヒドロゾルへ添加することが可能である。あるいは、複合体集合点のｐＨレベルより高いｐＨレベルを達成した後に、水酸化第二鉄を形成または添加することができ、これにより、その後の塩基の添加に対する必要が排除される。しかし、反応混合物中に存在する実質的に全部の第二鉄塩を水酸化第二鉄へ変換させるために必要とされるより多量には過剰な塩基が使用されなかったことを条件に、滴定ステップが使用され、複合体集合点に到達または超えた場合は、混合物のｐＨが最初の水酸化第二鉄／糖混合物の出発時ｐＨから大きく上昇したことが観察されるであろう。例えば、水酸化第二鉄ヒドロゾルが形成される場合に混合物のｐＨが最初は約２〜約３のレベルにある場合は、複合体集合点のｐＨは約５．０以上；あるいは約５．３以上；例えば、約５．５以上；もしくは約５．７以上；または約６以上であってよい。複合体集合点に達する、もしくは超えるために十分なｐＨレベルは、プロセス条件、特別には温度および反応混合物中に存在する反応物、サッカリドもしくはサッカリド混合物に依存するであろう。塩基性物質の添加は、反応混合物が透明化される時点（通常はｐＨが約９以下である）の前に停止されるのが特に好ましい。しかし、スクロース、およびもしかすると他の非還元糖が使用される場合は、複合体集合点に到達するためには、塩基性物質は好ましくは水酸化ナトリウムなどのより強度の塩基であり、ｐＨをより強塩基性条件へ、例えば約８．５〜約９．５のｐＨへ；例えば約９へ上昇させるために十分な塩基性物質が添加される。
驚くべきことに、本発明による少なくとも一部のプロセスについては、塩基性物質の添加が複合体集合点もしくはそれをわずかに超えた時点に、しかし反応混合物中で乳濁状から透明への転移状態が発生する（透明化は典型的には約７〜約１０、例えばより典型的には約９のｐＨで発生する）時点の前に行われた場合は、そして混合物がさらに十分な温度にあることを前提にすると、それ以上の塩基の添加は停止されてよいことが観察された。これを言い換えると、複合体集合点に到達すると、鉄サッカリド複合体を形成する反応はその後はｐＨのそれ以上の上昇に関して自続することができ、さらにもしかすると十分な時間および温度の維持を前提に、実質的に完了するまで継続することができる。複合体集合点もしくはそれを超えている反応混合物のｐＨは反応の完了時には複合体集合点に到達した場合より高くなる可能性があることを観察できる；例えばｐＨが最初は約６であれば、それは任意の中間時のｐＨ調整を行わずに完了時には約９になる可能性がある。
反応温度の作用もまた重要なことがある。例えば約６０℃の中等度の温度および約６のｐＨでは、高分子量鉄サッカリド複合体を生成するためには、約１２〜約１８時間、例えば約１６時間を要する可能性がある。これとは対照的に、有意な熱を添加すると、例えば滴定ステップ中もしくはそれ以降に温度を約９５℃〜約１００℃へ上昇させると、ほぼ同一ｐＨでは、約１５分間で高分子量鉄サッカリド複合体を産生することができる。
驚くべきことに、塩基性物質の添加が実質的に複合体集合点の前に中止されると、温度がその後に有意に上昇させた場合でさえ、混合物のｐＨ試験は塩基性物質の最終添加が行われているレベルからのｐＨの低下を示す可能性がある。これは、反応混合物中の条件が高分子量鉄サッカリド複合体の自続性形成のためには不十分であることを示していると考えられる。例えば温度が少なくとも２０℃を超えていることを条件に、塩基性物質の添加によってｐＨを増加させるなどの、制御変量のうちの少なくとも１つにおける変化が不可欠である。限定された実験を用いて、上述した反応混合物の色の状態は反応状態の便宜的なインジケータとして使用できる。このため、本明細書に記載した教示に基づくと、規定された制御可能な特性を有する鉄サッカリド複合体を生成するために例えば温度、ｐＨの組み合わせに基づいて明確に規定された限界内にプロセスを維持することができる。
塩基性物質の添加が透明化が発生する時点の近くまで継続されると、複合体形成反応の自続は生理学的に適切なレベルを超えた混合物のｐＨのいっそうの上昇を生じさせることがある。例えば、高分子量鉄サッカリド複合体のｐＨは約１０より高くてよい；例えば、約１０．５〜約１１．５であってよい。しかし、反応混合物は任意選択的に、例えば少なくとも１つの緩衝剤を含む当分野において周知の添加物を用いて、いっそう希釈する、もしくは希釈剤のタイプを変化させることによって、鉄サッカリド複合体生成物のｐＨがその後生理学的に適合するレベル、例えば約７．０〜約９．０のｐＨへ調整されることを前提に、より高いｐＨレベルへ、透明化もしくはそれを超える時点にさえ持ち込むことができる。
水酸化第二鉄が第二鉄塩および塩基からインサイチューで生成される場合は、温度は好ましくは約７５℃未満で制御されるが、複合体集合点に達する、もしくはそれを超えるために十分に高い。好ましくは、温度は約２０℃より高い、例えば約２５℃〜約７０℃；より好ましくは約４０℃〜約６５℃；あるいは、約４５℃〜約７０℃；例えば、約４５℃〜約６５℃である。温度が低すぎる、例えば約２０℃以下である場合は、複合体集合点には到達しないことが多い。約２５℃以上の温度が好ましい；その間に複合体が形成される約２５℃〜約５０℃の温度では、結果として反応時間の延長および／または変換の減少が生じることがある。これとは逆に、方法のこの段階での、例えば約８５℃を超える、例えば約７５℃を超える高すぎる温度は許容されない。この段階で過剰の熱が適用されると、反応混合物は、酸化および凝固し易くなり、結果として生成物が生成されない、または許容されない生成物が生成する。複合体集合点が実質的に達成されると、中等度の温度でさえ本発明の高分子量鉄サッカリド複合体を生成するために十分であることが観察されている。例えば、約３，３００，０００の分子量を有するグルコン酸第二鉄ナトリウム複合体の有意な収率は、約２０℃で約６のｐＨへ滴定し、その後に温度を約６０℃へ上昇させて約１６時間の反応時間によって生成されている。
少なくとも複合体集合点にあって反応物および／または生成物の実質的な酸化または沈降を回避するために十分に低いことを前提に、絶対温度は重要ではないことに留意されたい。
反応混合物は水性に基づく系である、すなわち水はこの反応混合物の成分である。好ましくは、少なくとも１つの有効反応物の水酸化第二鉄が好ましくはコロイド状で存在し、鉄サッカリド複合体もまた好ましくはコロイドとして生成されるため、反応物は過度に高濃度では接触させられない。過度に濃縮した反応混合物は、プロセス条件におけるわずかな変動に起因して、過度に感受性である、例えば凝固しやすい反応混合物を生じさせる場合がある。結果として、ガイドラインとして下記の濃度を用いて反応物が接触させられるのが好ましい：約０．００４６Ｍ〜約０．４６Ｍ、好ましくは約０．０２Ｍ〜約０．０６Ｍの糖および／または糖誘導体水溶液；約０．０１Ｍ〜約３．００Ｍ、好ましくは約０．０２Ｍ〜約０．６Ｍの第二鉄塩水溶液；反応混合物のｐＨを達成するための約０．０２Ｍ〜約２．８Ｍ、好ましくは約０．０４Ｍ〜約０．７Ｍの炭酸ナトリウムなどの塩基性物質水溶液。水酸化第二鉄ヒドロゾルが個別に調製される場合は、ヒドロゾルが約０．０６重量％〜約１６．８重量％、好ましくは約０．１１重量％〜約３．３４重量％のレベルで第二鉄イオンを含有するのが好ましい。反応がスクロースなどの非還元糖およびアルカリ金属水酸化物などの塩基性物質を用いて実施される場合は、適切な反応を実行するためにより塩基性の状態が必要とされることがあるので、例えば、後者はより高度に濃縮されてよい。例えば、アルカリ金属水酸化物の有用な濃度は、約０．５重量％〜約１５重量％、好ましくは約０．７重量％〜約１０重量％である。
有用な結果は、（１）糖および／または糖誘導体と、および（２）（ＯＨ）イオンの存在下での第二鉄化合物、詳細にはＦｅ（ＩＩＩ）イオンと、のモル比が制御される場合に入手される。一般に、（１）：（２）のモル比は約３０：１〜約１：３０である；特別には、糖誘導体、例えばグルコン酸塩が使用される場合は、そのモル比は、グルコン酸塩アニオンに基づいて約１：１〜約１：３０、より好ましくは約１：２〜約１：２５である。非還元糖、例えばスクロースが使用される場合は、（１）：（２）のモル比は、好ましくは約３０：１〜約１：１、より好ましくは約２５：１〜約２：１である。驚くべきことに、サッカリドが糖誘導体である場合は、グルコン酸塩などの過剰の糖誘導体の添加、または鉄サッカリド複合体を形成するために必要とされる過剰量の糖誘導体中への糖の組み込みは、鉄サッカリド複合体の分子量を低減もしくは修飾する、例えば低下させることができる。そのような作用は、過剰な糖が使用された場合は、一部には反応物の濃度および／または存在する量に依存する可能性がある。一般に、そのような分子量の抑制は、非経口投与のために有用な鉄サッカリド複合体にとって有用なレベルより下方のレベルへではない。例えば、糖の量が存在する第二鉄イオンのモル量にとって必要とされる量より過剰であるように、グルコン酸ナトリウムが反応させられるサッカリドである反応混合物へスクロースなどの糖が添加される場合に、分子量抑制作用が観察されている。結果として、過剰な糖もしくは過剰な糖誘導体の使用は、所望レベルの生成物分子量を達成するために、予想外の制御用ツール、または反応を低減するための方法を提供する。さらに、サッカリド、例えば糖もしくは糖誘導体を用いて、本発明の方法によって生成された鉄サッカリド複合体を加熱するステップは、同様に分子量の減少を引き起こすことができ、そして結果として、さらに前記複合体の合成後の分子量を修飾する手段としても使用できる。一般に、少なくとも約０．０１〜約１０，０００％；あるいは、約０．１〜約１，０００％；または約０．２〜約１００％のモル過剰を制御目的のために使用できる。例えば、約５％〜約２５％過剰の糖もしくは糖誘導体は、そのような過剰の糖の不在下で生じたであろうその分子量に比較して鉄サッカリド複合体の分子量を約５０％〜約９０％減少させることができる。
水酸化第二鉄の形成、後者とサッカリドとの混合、および所望であればさらに塩基の添加は、例えば室温または約２０℃のような任意の便宜的温度で実施できる。反応は、混合または反応混合物の温度が約２０℃より高いことを前提に、サッカリドと水酸化第二鉄とを混合する温度で実行し、そして塩基性物質を添加することができる。しかし、約２５℃〜約７０℃の温度では、有意な収率で本発明の高分子量鉄サッカリド複合体を入手するために、より長い反応時間を必要とすることがある。反応速度を増加させるために所望であれば、反応混合物の温度は、複合体集合点を達成した後に、少なくとも約８０℃；好ましくは少なくとも約９５℃；例えば、約１００℃〜約１０５℃へ上昇させられる。反応が周囲圧力(ambient pressure)で実施される場合は、反応塊は沸騰に達することがあり、この場合には加熱は還流条件下で実施できる。あるいは、水分および系の濃度の減少を生じさせるように、この系から水蒸気を除去することができる、または脱出させることができる。反応が上昇した圧力下で実施される場合は沸騰を観察することはできないが、他方それが減圧下で実施される場合は、より低い温度で沸騰が発生することがある。
望ましくは、高分子量鉄サッカリド複合体が数分後に有意な収率で形成される。これとは逆に、温度の上昇が存在しない場合は、特に水酸化第二鉄の形成中の温度が相当に低い、例えば約２５℃〜約５５℃である場合は、より長いた反応時間後に高分子量鉄サッカリド複合体を測定可能な収率で入手できる。一部の量の鉄サッカリド複合体生成物はほとんど直後に、例えば数分間で形成される場合があるが、有意な量を生成するためには、各々の場合に、特定温度およびその他の反応条件に依存して、例えば約１６８時間まで；または約７２時間まで；または約２４時間までのようにはるかに長時間を要する可能性がある。あるいは、そして好ましくは、上昇した温度での加熱は、数分間、温度に依存して例えば約５分間から約２時間まで；好ましくは約８分間〜約１時間；より好ましくは約１０分間〜約３０分間；例えば、約１００℃で約１５分間継続される。有用な時間／温度条件は、反応混合物をサンプリングするステップと、鉄サッカリド複合体の収率および分子量の両方を測定するステップとによって容易に決定できる。これらをまとめると、満足できる収率での有用な生成物を数分間で、または約４８時間という長時間で入手できる。反応の終了時には、混合物のｐＨは好ましくは約８．５〜約９．５；例えば、約８．７〜約９．３であるが、所望の生成物を生成するために、補助的加熱中、または複合体集合点を達成した後に、ｐＨを独立して制御する必要はない。
本発明の教示に従うことによって、鉄サッカリド複合体はＡＨＳを含み、絶対高分子量、例えば、典型的には約２５，０００ダルトン超およびより特別には約３０，０００、５０，０００、７５，０００を超える、または１００，０００ダルトン以上を示す。一般に、約１００，０００〜約５０，０００，０００ダルトンの分子量を有する複合体を入手できる；例えば、約２００，０００〜約２，５００，０００；約２５０，０００〜約１，０００，０００；または約２７５，０００〜約８５０，０００の分子量を容易に達成できる。本発明において表示したように、分子量は重量平均分子量（Ｍｗ）を意味する；後者は標準的な参考文献に規定されたとおりであり、そしてさらにこの用語は当業者に理解されているとおりである。例えば、Encyclopedia of Chemical Technology,4th Ed.Vol.l9,886-887(John Wiley & Sons,1996)を参照されたい。さらに、他に特別に説明しない限り、本明細書に表示した分子量値は、下記に記述したように決定した「絶対」分子量であると考えられる。鉄サッカリド複合体の最高に有用な分子量は、水などの担体液中でもはやコロイド状では分散していない複合体によって限定される。これを言い換えると、鉄サッカリド複合体の分子量がもはや有用な非経口用生成物ではないほど高い場合は、その生成物の絶対分子量を減少させるために１つ以上の温度、ｐＨまたはその他の条件を調整する必要がある。あるいは、上述したように、分子量を所望レベルへ低減する、例えば抑制するために、反応混合物または合成後の高分子量複合体へ分子量を制御する、または低減する物質、例えば過度のグルコン酸塩もしくはスクロースを添加することができよう。上述した特定反応条件を調整することによって、様々な絶対分子量、例えば約１２５，０００〜約２５，０００，０００ダルトン；１５０，０００〜約１０，０００，０００ダルトン；１７５，０００〜約２，５００，０００ダルトン；ならびに市販で入手できるグルコン酸第二鉄ナトリウム複合体について報告されている約２８９，０００〜約４４０，０００ダルトン、例えば４１７，６００ダルトンなどの市販で入手できる生成物に類似もしくは同等の分子量を有する生成物を含む、この範囲内の他の分子量を有する鉄サッカリド複合体もしくはＡＨＳ組成物を目指すことができる。さらに、市販生成物の絶対重量平均分子量が文献で報告されている絶対重量平均分子量とは相違する、または例えば約５００，０００〜約７００，０００ダルトンのように製造時点の絶対重量平均分子量より高いことが見いだされれば、本発明の方法は、正確な所望の、もしくは適切な分子量を有する鉄サッカリド複合体の合成を許容するために十分に柔軟性である。特に有用な複合体は、約３５０，０００〜約７５０，０００ダルトン；例えば、約５００，０００〜約７００，０００ダルトンの絶対重量平均分子量（Ｍｗ）を有する。
上述したように、現在市販されている生成物の実際分子量は一部で論争中である。例えば、Physician's Desk Reference(登録商標)of 2000ではゲル透過クロマトグラフィーによる分子量は、３２７，０００〜３７３，０００ダルトンの範囲を備える３５０，０００±２３，０００ダルトンであると報告された。どちらも同一化学構造式を参照している、すぐ直前に言及した範囲とその範囲とを対比されたい。
本発明の方法は、市販の生成物について言及した範囲のいずれかにおいて平均値で分子量を有するグルコン酸第二鉄ナトリウムに基づいてＡＨＳを生成することができる。さらに、本発明の生成物は、合成時に（すなわち、下記に記載するように反応混合物からの限定された分離を用いて）；例えば米国特許第6,537,820号に教示されたように、合成および実質的精製時に、スクロースなどの糖の存在下で合成して限定された、もしくは実質的精製時に；またはそのような糖の非存在下で合成するが、合成後に糖を添加した場合に、そのような分子量示す可能性がある。結果として、約２５，０００〜約２８８，０００ダルトンまたは約４４１，０００ダルトン以上までの分子量を有するグルコン酸第二鉄ナトリウム複合体ＡＨＳを生成できる。例えば、ダルトンでは、約２５，０００〜約２８５，０００もしくは約４４５，０００以上；約２５，０００〜約２７５，０００もしくは約４５０，０００以上など。各々の場合に、「以上」との言及は、本発明の方法によって生成できる生成物に関して上記に表示した分子量範囲の上端を意味すると理解されている。あるいは、本発明の教示および柔軟性を考慮すると、これらの様々な合成および精製の選択肢は、すぐ直前に上述した範囲内の分子量へ、または本発明に関して上記に言及したいずれかの分子量範囲、例えば約２５，０００〜約５０，０００，０００ダルトンへグルコン酸ナトリウム以外の少なくとも１つの上述した糖もしくは糖誘導体を用いて実施できる。
同様に、スクロース中の水酸化第二鉄（ＩＩＩ）に基づく市販生成物（水酸化第二鉄スクロース複合体もしくはＦＨＳＣ）は、およそ３４，０００〜６０，０００ダルトンの分子量および［Ｎａ2Ｆｅ5Ｏ8（ＯＨ）・３（Ｈ2Ｏ）］ｎ・ｍ（Ｃ12Ｈ22Ｏ11）（式中、ｎは鉄の重合度であり、そしてｍは水酸化第二鉄（ＩＩＩ）と結合したスクロース分子の数である）としての提案された構造式を有すると当該製造業者によってPhysician's Desk Referenceの中に記載されている；ｎおよびｍについての規定値はない。しかし、この生成物のサンプルの絶対分子量の独立した測定は、５７０，０００ダルトンの絶対重量平均分子量を示している。上述したように、スクロース中の水酸化第二鉄（ＩＩＩ）はさらにまた、市販生成物の分子量に適合できるように本発明の方法によって合成することができる。さらに、本発明によって提供される柔軟性および制御を考慮に入れると、この方法を使用するとＦＨＳＣ、ならびに上記に開示したいずれかの糖に基づく造血性複合体をいずれか所望の分子量へ合成できる。言い換えると、市販生成物に対応する生成物ならびにより少ない、もしくはより多い分子量を有する生成物である。さらに、米国特許第6,537,820号の開示によると、市販のＦＨＳＣ造血性生成物は、低分子量賦形剤が除去される結果としての精製ステップを受けた。
本発明の方法では、複合体集合点が達成された後に、反応混合物の温度を約９９℃〜約１０３℃へ上昇させるステップは、鉄サッカリド複合体、例えば約３００，０００〜約７００，０００ダルトンの絶対分子量を有するグルコン酸第二鉄複合体を生成できる；約１１０℃〜約１１５℃までの温度は、約２８，０００，０００の絶対分子量を有する生成物を生成できる。どちらの場合も、そのような生成物はそのような上昇した温度ではほんの短時間後に、例えば約１０〜約２０分間；例えば、約１５分間で生成される。本明細書に同定した絶対分子量は、許容された程度に本明細書に組み込まれるBeck and Mateerによる米国特許第6,537,820号に記載された方法によって決定できる。詳細には、本発明の造血性非デキストランＦｅ（ＩＩＩ）増血剤は、会合コロイドの特性に似ている非経口的に許容される化学種である。会合コロイドは典型的には規定されており、そして本発明のためには化学結合力に起因する、典型的には共有結合より弱い可逆的化学化合であると考えられており、このとき数百個までの分子もしくはイオンが凝集してコロイド構造を形成する。結果として、会合コロイドは、例えば約１〜約２０００ナノメーター以上；一般には約１〜約１０００ナノメーター；より典型的には、約１〜約１００ナノメーター；例えば約２〜約５０ナノメーター；または約３から約３５ナノメーター（ｎｍ）のサイズを含むコロイドに典型的なサイズであろう。「ナノ粒子」について普遍的に許容された定義はないが、一般には約１〜約１００ｎｍ以上のサイズ範囲にあると考えられる。結果として、それらのサイズを考えると、本発明の鉄サッカリド複合体はさらにまたナノ粒子と言うこともできる。サッカリド化合物と相互作用する第二鉄イオンのそのようなコロイドは、レーザー光散乱（ＬＬＳ）によって同定できる光学活性に加えて電界における指向性移動を示す。本明細書において重要なＬＬＳ特性は、コロイドを通過する入射光線ビーム（Ｉ0）がそのオリジナル経路に対して９０度で発生するティンダル(Tyndall)効果に関連する。光散乱は、光線がデンプン、タンパク質もしくはその他のコロイド種などの高分子と相互作用した場合にのみ、入射光線の波長が分子のサイズ寸法に近づく場所で発生する。光散乱は、散乱した波長が相互作用して相互を相殺する場所で破壊的干渉として、または光線の２つの波長が相互に増強する場所で建設的干渉によって発生する可能性がある。ＬＬＳデータの数学的評価は、様々なコロイド種のサイズおよび形状の評価を許容する。例えば、サイズは、単一分子についての分子量、または多分子もしくはイオン凝集体についての式量によって推定できる。いずれの場合においても重量の表示は、そのような構造中に存在する全原子の原子量の合計を表している。さらに、光散乱化合物のサイズは周知の計算方法を用いて、ナノメーター（ｎｍ）によって表示される化合物、例えばコロイドもしくは微粒子の二乗平均半径（ＲＭＳ半径もしくはＲｚ値）によっても決定することができる。ポリマーなどの大多数の凝集体もしくは分子の構造的多様性は、それらが典型的には平均分子量分布（ＭＷＤ）として表示される変動する重量の頻度分布として存在するような多様性である。サイズとは別に、コロイドの形状は重要な意味を有する可能性がある。例えば、その形状が細い棒状、無作為のコイル状構造もしくは球形である場合は、他の分子もしくは構造との相互作用は変動する場合がある。１種以上の高圧（もしくは高性能）液体クロマトグラフィー（ＨＰＬＣ）統合型検出器分析方法と組み合わせた複数角度レーザー光散乱（ＭＡＬＬＳ）もしくは低角度レーザー光散乱（ＬＡＬＬＳ）を含むＬＬＳを使用すると、鉄サッカリド複合体を評価することが使用できる。本発明のために、ＬＬＳとの言及は、後者が好ましいタイプの検出器であるＭＡＬＬＳを含むと理解されたい。本明細書におけるＬＬＳ測定の使用は、適切に制御された合成の結果として生じる好ましいＡＨＳを表す鉄サッカリド複合体を特性付けるための優れた好ましい分析方法を提供する。高分子構造および会合コロイドを特性付けるためのレーザー光散乱検出器および屈折率検出器と併用したＨＰＬＣの基本的な数学的関係および作動については報告されている。(例えば、P.Wyatt,Light scattering and absolute characterization of macromolecules,Analytica Chimica Acta.(1993)272:1-40を参照されたい;許容された程度まで参照して組み込まれる)。本発明に記載した鉄サッカリド複合体などの鉄サッカリド複合体の場合は、高圧液体クロマトグラフィーとＭＡＬＬＳ検出測定との併用は、そのような複合体に対する「ｄｎ／ｄｃ」値が知られている、または決定できる場合にのみ可能である。数値ｄｎ／ｄｃはその濃度（ｄｃ）における対応する変化で割った鉄サッカリド複合体の屈折率（ｄｎ）における変化の比率である。ｄｎ／ｄｃ値を決定するためには、‘８２０特許の方法によって教示されるように、鉄サッカリド複合体が最初に精製形で単離されなければならない。これは、治療用鉄複合体に特徴的であるｄｎ／ｄｃ値の決定を許容する。この数値がそのような物質のクラスの１メンバーに対して決定されると、それをそのクラスの他のメンバーに対して使用できる。これとは対照的に、‘８２０特許の方法を用いて精製した鉄複合体のｄｎ／ｄｃ値の計算もしくは決定が欠如すると、これらの生成物のＭＡＬＬＳ特性付けおよび絶対分子量の決定を達成することはできない。
本発明の鉄糖生成物は、一部には、上述したように測定されるそれらの分子量および分子量分布によって特性付けられる。分子量の数値は、絶対重量平均分子量（Ｍｗ）として報告される。多分散性とも呼ばれる分子量分布は、標準方法ではＭｗ対Ｍｎの比率として報告されるが、後者は、同様にＭｗについて上述した方法と同一試験方法から同時に入手される絶対数平均分子量である。本発明の方法を実施すると、様々な分子量分布を有する有用な生成物を生成できる。本発明の方法は、相当に狭い多分散性を有する生成物を生成することができる。一般に、約１．０５〜約５．０；典型的には、約１．０８〜約４．０；好ましくは、約１．１１〜約３．５；より好ましくは、約１．１４〜約３．０；最も好ましくは、約１．１７〜約２．５；例えば、約１．２０〜約２．０；あるいは、約１．２０〜約１．７５；もしくは、約１．１５〜約１．６０；もしくは、約１．２５〜約１．６５の範囲内の分子量分布を有する生成物を生成することができる。本発明の方法によって生成されたより高いＭｗ鉄糖生成物はより高い多分散性値を示す傾向があることが観察されている。しかし、一部の例では、有意に高い分子量および極めて狭い分子量分布を有する例えば１，０００，０００を超えるＭｗおよび約１．１〜約１．３；例えば、約１．２のＭｗ／Ｍｎを有する生成物を生成することができる。そのような生成物は、例えばイソアスコルビン酸などの糖誘導体のようなスクロースもしくはグルコース以外の出発物質を用いて合成されてきた。さらに、本発明によって約３５０，０００〜約７５０，０００ダルトン；特に約５００，０００〜約７００，０００ダルトンの絶対重量平均分子量Ｍｗおよび約１．４〜約１．６の分子量分布Ｍｗ／Ｍｎを有する特に望ましい鉄サッカリド複合体を合成できる；グルコン酸ナトリウムを基剤とするこのタイプの生成物が合成されている。
本発明によって生成された生成物は、さらにまた例えば光散乱増強液体クロマトグラフィー；紫外線分光法；可視光線分光法；紫外線可視光線併用分光法；光ダイオードアレイを用いる紫外線分光法、光ダイオードアレイを用いる可視光線分光法ならびに光ダイオードアレイを用いる紫外線可視光線併用分光法；赤外線分光法、電子スピン共鳴法；パルスポーラログラフィー；エネルギー分散Ｘ線解析法；円偏光二色性および旋光分散法；蛍光分光法；旋光分析法；熱分解質量分析法；核磁気共鳴分光法；示差走査熱量測定法；液体クロマトグラフィー質量分析法；マトリックス支援レーザー脱離／電離質量分析法；キャピラリー電気泳動法；誘電結合プラズマ分析法；原子吸光法；電気化学的分析；放射性鉄を含有する放射性アイソトープを利用する分析；造血性物質に対する抗体；約０．０２〜約０．４５ミクロンの範囲内の多孔性を有するメンブレンフィルタを通した濾過後に保持された固体；光散乱と結び付けた高圧液体クロマトグラフィー；ならびに光散乱と結び付けた質量高感受性検出器を含む高圧液体クロマトグラフィーを含む様々な分析方法によって特性付けることができる。生成されて水を含む生成物、ならびにさらに精製されている、例えば全部もしくは実質的に全部の未反応成分、反応副生成物および一般に反応賦形剤と呼ばれる低分子量種が除去されているＡＨＳもしくは鉄サッカリド複合体を分析できる。さらに、例えば粉末形の固体を生成するために凍結乾燥される精製生成物は、さらにまた生成時点ならびにその後の様々な時点に分析することもできる。
上述した高分子量鉄サッカリド複合体もしくはＡＨＳの合成後には、未反応試薬および／または合成プロセスの副生成物からＡＨＳを回収もしくは分離することができる。ＡＨＳの日常的分離は、ＡＨＳが合成された最終反応混合物を備える約９：１（容積／容積（ｖｏｌ／ｖｏｌ））の比率の水混和性希釈剤を用いて反応混合物からの沈降によって遂行できる。Ｃ1−Ｃ4直鎖状もしくは分枝状アルコールもしくはその混合物などの水混和性希釈剤は、水の誘電定数より小さい誘電定数を有していなければならない。希釈剤は、微量が存在する場合は、ＡＨＳ生成物の非経口的安全性を維持するように選択される；好ましい希釈剤はエタノールである。沈降後、ＡＨＳは、濾過するステップなどによってさらに精製し、そして水などの担体中に再分散させることができる。ＡＨＳのそれ以上の沈降を実行するとＡＨＳ生成物の浄化を促進することができ、そして合成された反応混合物中に存在する低分子量物質の溶解特性に依存して、そのような沈降はそのような低分子量物質の実質的な除去もしくは分離を生じさせることができる。あるいは、合成されて、反応混合物中に含有されている、または合成後に反応混合物から部分的もしくは実質的に分離されたＡＨＳの分離は、透析、クロスフロー透析、動電学的移動、遠心分離ならびにＡＨＳもしくは鉄サッカリド複合体を含有する組成物を時々はクロマトグラフィーカラムと呼ばれる少なくとも１つのカラムに通過させるステップおよびカラム溶出液を、少なくとも１つの分画が所望の有効造血性化学種を含む複数の分画に分離させるステップを含むプロセスによって実施できる；そのような分離技術は、当業者には周知である。例えば濾過による最終分離に続いて、ＡＨＳは適切な、好ましくは極性流体、より好ましくは水である流体担体中に再懸濁させることができる。そのような適切な液体担体中のＡＨＳ生成物は、時々はコロイド懸濁液もしくはコロイド溶液と呼ばれるコロイド粒子の状態にある。それは肉眼には透明に見える外観を有するが、それはこれらの粒子は典型的には極めて小さく、例えば約１〜約５０ナノメーター、例えば最大寸法が約１０ナノメーターであるからである。本組成物は、さらに典型的には濃赤褐色を有する。
任意で、上述した方法によって生成されたＡＨＳは、米国特許第6,537,820号（「‘８２０特許」）に開示された方法を用いてさらに精製できる。手短には、本発明の方法から入手された、便宜的に粗生成物と呼ぶ生成物は、好ましくは少なくとも１回の沈降および分離の前に、しかし任意で後に、未反応成分、反応副生成物および／または本発明の所望の複合体に比較して低分子量、例えば約３，０００ダルトン未満；もしくは約４，０００ダルトン未満の重量平均分子量を有する第二鉄炭水化物化合物およびさらに約５，０００ダルトンもしくは１０，０００ダルトン未満の重量平均分子量を有するそのような物質を含む低分子量賦形剤を分離するために少なくとも１つのカラムを用いてカラム分別される。あるいは、粗生成物はそのような賦形剤を分離するために透析によって精製できる。
結果として生じる精製された生成物は少なくとも１つの乾燥するステップを用いて乾燥することができ、これは特に典型的には粉末形にある固体ＡＨＳを入手するために‘８２０特許に教示された方法によって凍結乾燥もしくはフリーズドライするのに適している。あるいは、精製された生成物は、スプレー乾燥、熱の適用、熱および真空の適用もしくは上述した乾燥方法の組み合わせ、または当業者に知られている乾燥方法によって乾燥することができる。‘８２０特許に記載されたように、粉末は例えば密封式ホイルパウチ内での長期保存のために特に有用な状態である。本発明のために、「密封式ホイルパウチ」は、例えばアルミニウムなどの金属箔、ならびにプラスチックと金属複合体のラミネートを含む構造を意味する。必要な場合は、粉末はその後適切な担体、例えば水およびその他の、例えばビタミンＢ−１２を含むビタミン類、オスモル濃度調節するための塩化ナトリウム、カリウムなどを含む非経口投与のための任意もしくは所望の賦形剤添加物を添加するステップによって再構成できる。上述したように、凍結乾燥粉末は、製造時点に、そしてその後間隔をあけて貯蔵安定性および製品の品質を評価するために特性付けるために、赤外線を含む様々な方法によって分析できる。有効造血性化学種（ＡＨＳ）を含む鉄サッカリド複合体は、特に貯蔵条件が可変性および／または不適切である場合には、そしてそのような複合体が希釈剤もしくは液体中、特に水性担体中に存在する場合は、それらの合成後には、不安定化および分解にさらされる。これとは対照的に、乾燥したＡＨＳは、好ましくは密閉容器を含む水分を含有しない環境において、長期間にわたって貯蔵できる。さらに、乾燥した安定性複合体は、便宜的に輸送して、必要とされる使用時点に再構成することができるので、それによって使用直前までその安定性が延長される。例えば、乾燥したＡＨＳは金属製ホイルパウチもしくはガラス製容器などの耐水性容器内に密封することができ、そして周囲温度（約２０℃〜約２５℃）以下で長期間にわたって貯蔵できる。例えば、乾燥した複合体は、製造〜約１週間後などの製造後短期間、ならびに約６カ月間の中等度に長い貯蔵期間にわたり、そして製造後約５年間以上という長期間にわたり貯蔵できる；長期の保存は、約１年間〜約５年間、例えば約１年〜約３年間に及んでよい。
乾燥した、好ましくは凍結乾燥したＡＨＳ生成物の保存は、それが分析または使用のために再構成される前に真空中、または例えば窒素、アルゴンおよびヘリウムを含む何らかの不活性ガス（ならびに凍結乾燥生成物と反応性ではない何らかのガス）下で維持できる。同様に、凍結乾燥プロセス単独では鉄サッカリド複合体の構造を弱めないので、このプロセスの使用は、凍結乾燥が実行される場合に所与の時点に存在する造血性化学種を文書記録できるように様々な時間間隔でこれらの造血剤を維持するために価値がある。これは、生成物の製造および品質についてアーカイバルストレッジおよび文書記録するための方法を提供する。適切に調製かつ維持された凍結乾燥ＡＨＳは、生成物の重大な変性のリスクをほとんど伴わずに必要になるまで安全に貯蔵することができる。さらに、そのような状態の生成物は、便宜的にも地理的に遠隔の場所に輸送でき、さらに便宜的にも必要になるまで貯蔵され、その時点に非経口使用のための造血剤を再構成するステップが容易に実施される。例えば、本発明によって調製された凍結乾燥生成物は、好ましくは実質的に水分を含有しない不活性ガスが充填された、密閉されたガラス製もしくは適切に保護された金属製容器内に貯蔵できる。あるいは、そのような生成物は単独非経口用量などとして再構成するために適切な量で金属製ホイルパウチ内に密封することができる。
本発明の鉄サッカリド複合体は、有用には鉄分をヒトに送達するための非経口造血性複合体を生成できるように調製される。ヒトを治療するために有用な上に、本発明の組成物は、ペット、外来動物、家畜など、特にそのような治療を必要とする哺乳動物の獣医学的治療のために有用なことがある。より特別には、本発明の組成物は、ウマ、ブタ、イヌおよびネコにおける造血性媒介性障害を治療するために有用である。これらの鉄複合体は、一般に鉄が哺乳動物、特にそれを必要とする人間における多数の臨床状態を管理するために必要な造血性機序を増強するために経口的および有益に投与できるような状態で発生させる。本明細書における用語「非経口投与」は、被験者の皮膚内へ、または皮膚を通しての注射および／または注入を含み、皮内、皮下、筋肉内、静脈内、骨髄内、関節内、滑液包内、脊髄内、クモ膜下および心臓内投与が含まれる。薬物の非経口注射または注入のために有用な任意の知られている器具は、そのような投与を実行するために使用できる。
有用な賦形剤、すなわち添加物は、医薬上有用な非経口組成物を調製するために本発明の鉄サッカリド複合体へ意図的に添加できる。添加物は乾燥形であってよく、非経口投与のために必要とされる添加物の、全部でなければ大部分を含む有用な製剤、例えば単位製剤を後になって再構成するために乾燥したＡＨＳとともに含めることができる。含めるべきではない添加物の選択は、例えば貯蔵安定性に関連する問題の考察に基づくべきである。あるいは、添加物は、すぐに使用できる非経口組成物を生成するためにＡＨＳの水性調製物と混合することができる。そのような添加物は、当業者には周知である。
本発明のまた別の実施形態は、本明細書に提供するように単位用量および無菌条件で提供される、その中に封入された実質的に乾燥した、もしくは粉末状の組成物、またはＡＨＳを含む液体組成物を有する密閉容器、パウチ、アンプルもしくはバイアル、好ましくはガラスバイアルを含む製品を含む。特定の実施形態では、上述した方法によって調製された製品が提供される。ＡＨＳが再構成を必要とする場合は、容器、例えばバイアルは、好ましくはインサイチューでの組成物の再構成を可能にするために十分な能力を有する。一般に、約１ｍＬ〜約１０ｍＬ、好ましくは約２ｍＬ〜約５ｍＬの用量が便宜的であることが見いだされるであろう。本明細書における用語「バイアル」は、好ましくは無菌条件において、再構成可能な粉末、または非経口水性生成物の単位用量の包装に適合する、クロージャーを有する任意の小さな容器を意味するために使用される。アンプル、ディスポーザブルシリンジおよびシリンジカートリッジなどの同等の包装形態は、本発明のこの実施形態に含まれることが理解されるであろう。任意で、バイアルは、１つは再構成可能な粉末を含有するため、そして１つはその粉末を溶解させるために十分な量で溶媒液を含有するための２つの区画を含んでいてよい。そのようなバイアルでは、２つの区画は、バイアルの使用準備が整うまで粉末と溶媒液との接触を防止するためにストッパーを係合させることのできる開口部によって相互連結されている。使用時に、液体は何らかの適切な手段、例えば圧力を発揮する、またはストッパに通して針を進ませるプランジャなどの器具によってストッパを解除する、または穿刺することによって粉末と接触させられる。そのような複数区画バイアルの例には、シリンジ用のデュアルチャンバ・カートリッジおよび登録商標Act-O-Vial(Pharmacia Corporation製)の下で入手できるバイアルのようなデュアルチャンバ・バイアルが含まれる。
いずれかの知られている非経口的に許容される溶媒液は、粉末組成物を再構成するため、または本発明の鉄サッカリド複合体の希釈剤もしくは担体として機能させるために使用できる。注射用水は適切であるが、一般には低張性溶液を提供するであろう。したがって、一般にはデキストロースもしくは塩化ナトリウムなどの溶質を含有する水性液を使用するのが好ましい。実例としては、０．９％塩化ナトリウムＵＳＰ注射液、静菌性０．９％塩化ナトリウムＵＳＰ注射液、５％デキストロースＵＳＰ注射液、および５％デキストロースおよび０．４５％塩化ナトリウムＵＳＰ注射液が適合する。乳酸加リンゲルＵＳＰ注射液もまた、貯蔵中または使用期間中にＡＨＳに有害な影響を及ぼさないいずれかの希釈剤、溶媒もしくは担体組成物と同様に適合する可能性がある。再構成のための溶媒もしくは希釈剤液の適切な量は、被験者の年齢および体重、治療薬の溶解度および用量ならびに投与時点に専門技術者によって容易に決定される他の要素に左右される。以下では、現在利用できる造血製剤に関して適切な投与量について説明する。
本明細書で提供された粉末組成物を非経口的に許容される溶媒中、好ましくは水性溶媒中で再構成することによって調製される注射液組成物は、本発明のまた別の実施形態である。そのような溶液組成物中では、治療薬は限定された化学的安定性を有することがあり、その場合には組成物を投与前の短時間以内に、例えば約１時間以内に再構成するのが好ましい。他の場合に、治療薬は溶液中において相当に高度の化学的安定性を示すことがあるが、そのような場合には再構築後の短時間以内に投与することは重要ではない。本明細書における「許容される化学的安定性」とは、組成物が、規定時間（例えば、約１時間、約３０日間、約６カ月間もしくは約２年間）後に、例えば規制官庁による承認を受けるために必要とされるような、治療薬の化学的純度についての標準的試験を合格することを意味する。そのような試験の例は「総計で５％、単独で１％の不純物ルール」であるが、これによって候補薬の調製物は５％を超える全不純物、および１％を超えるいずれかの単独不純物を含有していてはならない。
緩衝剤は、典型的には、生理的に許容される量の非経口的に許容される溶媒液中で再構成される、（ａ）非経口的に許容される、（ｂ）溶媒液中の溶液中に存在する治療薬と一致する、および（ｃ）媒体を提供する、組成物のｐＨを提供するように選択されるが、このときこの治療薬は少なくとも非経口投与のために必要とされる期間、例えば再構成後１時間にわたり許容される化学的安定性を示す。適切な緩衝剤は、実例としては、リン酸ナトリウムおよびカリウム、クエン酸ナトリウムおよびカリウム、モノ−、ジ−およびトリエタノールアミン、２−アミノ−２−（ヒドロキシメチル）−１，３−プロパンジオール（トロメタミン）など、およびそれらの混合物から選択することができる。好ましい緩衝剤は、第二リン酸ナトリウムおよびカリウムならびにトロメタミンである。特に好ましい緩衝剤は、第二リン酸ナトリウム、例えば第二リン酸ナトリウム無水物、七水化物、十二水化物などである。緩衝剤は、典型的には優勢な賦形剤成分である。本発明の１つの実施形態では、実質的に乾燥した、再構成可能なＡＨＳ含有組成物は、本質的に治療薬および緩衝剤からなる。任意で、１種以上の保存料を組成物中に重量で約０．５％まで含むことができる。適切な実例的保存料には、メチルパラベン、プロピルパラベン、フェノールおよびベンジルアルコールが含まれる。
上記で考察したように、本発明の方法は極めて広い分子量範囲にわたる高分子量鉄分組成物を生成するために制御された方法で実施できる。さらに、高分子量生成物は、例えば、鉄分組成物がグルコン酸ナトリウムなどの糖酸誘導体に基づく場合は、スクロースもしくは他の糖を含む必要を伴わずに生成できる。結果として、そのような状況下で生成された生成物は、例えば糖尿病患者のように非経口組成物中の追加の糖の存在に対して高感受性を備える患者を治療するために好ましいことがある。そのような生成物は、物理的健康が既に非経口鉄分の必要を超えて侵害されている可能性がある患者において予測される有害な副作用が相当に少なくなるという長所を有する。あるいは、治療される患者にとって適合する任意の所望レベルでスクロースもしくは他の糖を本非経口組成物にアドバックすることもできる。そのような選択肢は、これまで先行技術の製品では利用できなかった。
本発明の有効な造血性化学種を含む組成物の用量および投与は、有効化学種の化学的性質および濃度、そしておそらく、その他の成分の存在に依存して変動する可能性がある。非経口投与用の溶液中では、鉄はゲル形成および沈降、例えば生理的に適切なｐＨでの第二鉄水化物の沈降を防止するために十分安定性の状態にある第二鉄イオンとして存在していなければならない。鉄は、好ましくは局所性もしくは全身性タイプのどちらであろうと、注射製剤が適切で便宜的な用量の鉄を含有する場合に、毒性副反応が発生しない状態で存在しなければならない。鉄の単純塩、例えば硫酸第二鉄の溶液は、相当に高い毒性を有するために、非経口投与のために使用することはできない。同様に、第二鉄イオンは、有害な副作用の結果として、非経口鉄組成物中に使用するためには適合しない。本発明の方法によって調製され、適切な容器、例えばアンプルもしくはバイアルに入れて提供される鉄サッカリド複合体を含む典型的な調製物は、一般に１ｍＬ当たり約５〜１００、例えば約７〜約５０、典型的には約１０〜約４０ｍｇの鉄を含有する。特定濃度は、その組成物が例えば注射もしくは静脈内投与によって投与することが企図されているかどうかに依存して調整されると期待できる。さらに、鉄サッカリド複合体を含む組成物は、典型的には少なくとも１つの医薬上許容されるアジュバント、希釈剤および／または担体を含む。以下の説明は人間の治療に基づいているが、動物のための適切な治療もまた知られている、または獣医学の当業者が年齢などを含む特定の身体的条件、ならびに治療される動物種に基づいて決定することができる。同様に、当業者であれば、特定のＡＨＳを投与する前に試験投与の必要性、またはその有用性を決定できる。
グルコン酸第二鉄ナトリウムの状態にある非経口鉄サッカリド複合体は、現在入手できる市販製品の組成物と同等の組成物中、例えばスクロース中で生成できる。結果として、本組成物は、現在推奨されている製剤と同等の製剤中で同等の投与スケジュールに基づいて投与できる。用量は、典型的には鉄分として存在する鉄の含量（ｍｇ）によって表される。例えば、血液透析患者における鉄欠乏症を充足させるための推奨用量は、単回投与についてはの１２５ｍｇの鉄と同等である。６２．５ｍｇ（１２．５ｍｇ／ｍＬ）の鉄分を含有し、さらにｐＨ７．７〜９．７で水中に約２０％（ｗ／ｖ）スクロース（１９５ｍｇ／ｍＬ）を含有する静脈内注射のための５ｍＬアンプルの状態で提供されると、この生成物は１０ｍＬ用量で投与できる；これは鉄分１２５ｍｇと同等である。緩徐なＩＶ投与（未希釈）のためには、１２５ｍｇを１０分間にわたり導入できる；ＩＶ注入（０．９％のＮａＣｌ中に希釈）のためには、１００ｍＬ中の１２５ｍｇを６０分間にわたり導入できる。当分野における研修を積んだ医師は、患者の医学的および身体的状態ならびに必要とされる鉄の改善に基づいて患者が必要とする適切な総用量を決定できる。例えば、好都合のヘモグロビンもしくはヘマトクリット反応を達成するために、上記のタイプの市販造血剤については、８回のセッションにわたり、例えば連続８回の透析療法セッションで投与される、鉄分１．０ｇの最小累積用量が現在推奨されている。
スクロース中の水酸化第二鉄ナトリウムの状態にあるまた別の現在入手できる市販製剤に基づいた非経口製剤の用量および投与もまた当分野において記載されている。この状態の用量は、さらにまた典型的には鉄分含量によって表示される。典型的には、本組成物の各５ｍＬのバイアルは、２０ｍｇ／ｍＬに基づいて１００ｍｇの鉄分を含有する。血液透析患者における鉄欠乏症の反復治療は、典型的には透析と同時に静脈内送達される鉄分１００ｍｇを含有する５ｍＬである。患者は、典型的には適切なヘモグロビンもしくはヘマトクリット反応のために連続１０回の透析セッションと結合して投与される鉄分を計１ｇ（１，０００ｍｇ）必要とする。適切なレベルのヘモグロビン、ヘマトクリットおよびその他の実験的基準の維持は、当業者によって適切に決定されてよい。
本発明の生成物には、約２５，０００ダルトン以上、および特別には１００，０００ダルトン以上の絶対重量平均分子量を有し、糖、糖誘導体およびそれらの混合物を含む上述したサッカリドのいずれかに由来する第二鉄サッカリド複合体が含まれる。好ましいのは、実質的にポリサッカリドを排除した糖である。さらに、本生成物は、本発明の生成物が上記にFerrlecitおよびVenoferとして同定された市販製剤とも、米国特許第6,537,820号に教示されたそれらの精製バージョンとも精密には一致しないことを前提に、未修飾形で追加のサッカリドを含むことができる。さらに、本発明の生成物は、上記に教示した方法によって生成される生成物である。これとは対照的に、現在入手できる市販製剤は不明確な方法によって生成されている。その真の結果は、本発明の生成物が、特別に生成された、市販物質とは相違する、改良された賦形剤プロフィールを有することにある。例えば、本明細書の鉄糖生成物は、望ましくない微量金属が回避される、または現在入手できる市販製剤より実質的に低いレベルで存在するような条件下で生成できる。さらに、ここに記載した本発明の生成物は、添加された糖を全く含まない、例えば特に糖尿病を有する患者などの血糖値レベルを制御する困難を有する患者に適合する状態で生成することができる。これとは逆に、これらの生成物は上述したように、合成後の精製の結果として生じ、そして明確な組成仕様への有限レベルの糖もしくはまた別の賦形剤、例えば緩衝剤もしくは塩の制御された添加を含む状態で生成することができる。総合すると、本発明の生成物は、現在の市販製剤と医薬上同等である標準を含めて、それに合わせて作製できるが、向上した純度および向上した製品品質を生じさせる望ましくない副生成物がより少なく、そしてその結果として長期間保存中の潜在的に向上した安定性を備える。本発明の方法を使用すると、より少ない反応副生成物を有する鉄サッカリド複合体を生成することができる。合成に影響を及ぼすプロセス変量を制御するステップおよびそのような変量の制御についての知識は当然ながら重要ではあるが、出発サッカリドの性質もまた結果として生じる複合体生成物の品質に影響を及ぼすことも見いだされている。詳細には、グルコン酸の塩、例えばグルコン酸ナトリウムが特に好ましく、イソアスコルビン酸、グルコース、フルクトースおよびスクロースがこれに続く。さらに、合成中または合成後のいずれかでのスクロースなどの糖の添加は、それ自体が望ましくない反応副生成物の形成を生じさせる可能性がある。上述したように、米国特許第6,537,820号(R.A.Beck and R.A.Mateer,Jr.)の工学技術の適用は、望ましくない賦形剤を除去するために効果的に使用できるが、本発明の包括的開示はまず最初にそのような副生成物を回避する際に有効である。結果として、本発明の鉄サッカリド複合体においては現在の市販の造血性製剤におけるより望ましくない副生成物が少ない。
有効造血性化学種を含む高分子量鉄サッカリド複合体を合成するための方法は産業上有用である。本複合体は、さらに精製する、化学的および／または物理的に修飾する、例えば凍結乾燥する、そして非経口形で貯蔵する、またはヒトまたは動物へ投与するために調製できる。
特定セットの特性、測定単位、条件、物理的状態またはパーセンテージを表す本明細書、または本発明の様々な態様を記載している下記の段落で言及したいずれかの範囲の数は、参照して本明細書に明示的に組み込むことが文字通りに企図されている、さもなければそのような範囲内に含まれる数はいずれかの範囲内のサブセットの数もしくは小範囲を含めて同様に言及されている。さらに、変量に対する、または変量と同時に使用される場合の用語「約」は、本明細書に開示した数値および範囲が柔軟であること、そして例えば上記の範囲外である、または単一値とは相違する温度、濃度、圧力、量、含量、炭素数、例えば粒径、表面積、溶解度、バルク密度などの特性を用いる当業者による本発明の実施が、所望の結果、つまり、有効造血性化学種を含む高分子量鉄サッカリド複合体の合成を達成するであろうことを意味する。本発明のために、特定の特性、特徴または変量に関して他に特別に規定されていない限り、例えば特性、特徴または変量などのいずれかの基準に適用される用語「実質的に」は、当業者が達成される利益または所望の状態もしくは特性値が満たされていることを理解するようにそのような尺度において規定された基準を満たすことを意味する。
［実施例１］
水酸化第二鉄コロイドもしくはヒドロゾルを形成するために反応物を激しく攪拌しながら、塩化第二鉄を約２０℃で水酸化ナトリウムと反応させた、または水酸化ナトリウムを用いて滴定した。コロイド状水酸化第二鉄が連続に攪拌されている間に、グルコン酸ナトリウムおよびスクロースを添加した。温度を約６５℃に上昇させ、追加の水酸化ナトリウムを添加してｐＨを約６．０へ上昇させた。炭水化物対Ｆｅ（ＩＩＩ）濃度のモル比は１５：１であった。この混合物のｐＨを数値約１０．５へさらに調整し、この反応混合物を約１００℃へ加熱した。スクロース中のグルコン酸第二鉄ナトリウム複合体が生成した。
［実施例２］
水０．２Ｌ中の塩化第二鉄六水化物（０．３６９９Ｍ）の溶液を調製した。塩化第二鉄溶液の温度を約２０℃で維持しながら、スクロースを添加して０．８７７Ｍの炭水化物濃度を生じさせた。スクロースが完全に溶解した後、連続的に混合しながら反応物へ水酸化ナトリウム（８．０Ｍ）を添加して約１１．５のｐＨを生じさせた。次に混合物の温度を約１０２℃へ上昇させ、その温度を（環流させて）１２０分間維持した。結果として生じた高分子量水酸化第二鉄スクロース複合体は１，５７０，０００ダルトンのＭｗおよび１．３２に等しい、Ｍｗ／Ｍｎによって測定した分子量分布もしくは多分散性を有していた。
［実施例３］
攪拌機およびマントルヒータを装備した５００ｍＬフラスコへ塩化第二鉄六水化物（０．０５５５モル）の水溶液２００ｍＬを添加した；この溶液のｐＨは約１．７であった。強力に攪拌しながら０．９４３モルの炭酸ナトリウム水溶液（炭酸ナトリウム含量計６．０ｇ）３０ｍＬを導入し、中等度の加熱を適用して約５０℃の温度を達成した。この反応はコロイド状水酸化第二鉄の形成を生じさせ、ＣＯ2生成が終了するまで持続させた；生じた水酸化第二鉄ヒドロゾルのｐＨは約２であった。攪拌を継続している間にグルコン酸ナトリウム０．５ｇを添加し、量を増加させながら３モルの炭酸ナトリウム水溶液を混合物に添加すると、乳濁状の茶褐色の外観が生じた。炭酸ナトリウムの添加は、ｐＨが約６．０へ上昇するまで継続した。反応混合物の温度を約１００℃へ上昇させて１５分間継続すると（上昇した温度までの総所要時間は１２０分間までであった）、その時点にｐＨは約９へ上昇した。結果として生じたグルコン酸第二鉄ナトリウム複合体は、エタノールを用いた沈降によって反応混合物から分離することができた。このＡＨＳを水に再分散させ、ＨＰＬＣ／ＭＡＬＬＳを用いて絶対分子量について試験したところ、約１，５００，０００の絶対分子量を有することが見いだされた。このＡＨＳは、約５，０００未満の分子量を除去するために適切な膜を用いる透析によるさらなる精製に適合する。精製したＡＨＳ組成物のサンプルは、ＡＨＳを含む粉末を生成するための水性組成物に適合する標準条件を用いて凍結乾燥（フリーズドライ）およびスプレー乾燥することができる。
［実施例４］
攪拌機およびマントルヒータを装備した５００ｍＬフラスコへ塩化第二鉄六水化物（０．０５５５モル）の水溶液２００ｍＬを添加した。強力に攪拌しながら０．９４３モルの炭酸ナトリウム水溶液（炭酸ナトリウム含量計６．０ｇ）３０ｍＬを導入し、この混合物を約２０℃の温度で維持した。この反応はコロイド状水酸化第二鉄の形成を生じさせ、ＣＯ2生成が終了するまで持続させた；生じた水酸化第二鉄ヒドロゾルのｐＨは約２であった。攪拌を持続しながらグルコン酸ナトリウム０．５ｇを添加し、量を増加させながら３モルの炭酸ナトリウム水溶液を用いてこの混合物を滴定した。ｐＨが約３．５〜約４．０に達したときに、炭酸ナトリウムの漸増的添加は深紅色の外観を生じさせたが、これは攪拌すると消散した。ｐＨが約６．０になるまで炭酸ナトリウムをさらに添加すると混合物全体を通して乳濁状の褐色が生じ、これは攪拌後にも維持された。この反応混合物の温度を約２０℃で維持し、約１６時間にわたり混合を持続した。この時間の終了時には、混合物のｐＨが上昇しておらず、高分子量鉄サッカリド複合体が全く形成されないことが見いだされた。混合の非存在下では、微粒子相は水相から分離した。沸点さえへの混合物の加熱は、酸化第二鉄であると思われる橙色がかった褐色のスラッジを生じさせた。
［実施例５］
攪拌機およびマントルヒータを装備した５００ｍＬフラスコへ塩化第二鉄六水化物（０．０５５５モル）の水溶液２００ｍＬを添加した。強力に攪拌しながら０．９４３モルの炭酸ナトリウム水溶液（炭酸ナトリウム含量計６．０ｇ）３０ｍＬを導入し、この混合物を約２０℃の温度で維持した。この反応はコロイド状水酸化第二鉄の形成を生じさせ、ＣＯ2生成が終了するまで持続させた；生じた水酸化第二鉄ヒドロゾルのｐＨは約２であった。攪拌を持続しながらグルコン酸ナトリウム０．５ｇを添加し、量を増加させながら３モルの炭酸ナトリウム水溶液を用いて最終ｐＨが６．０となるまでこの混合物を滴定した。添加中に、ｐＨが約３．５に達したときに、混合物全体を通して乳濁状の褐色が現れ、これは攪拌および持続的滴定後にも維持された。この反応混合物の温度を約５２℃へ上昇させ、約２４時間にわたり加熱を持続した。２４時間後にはｐＨが約５．５となるのが観察され、混合物は乳濁状の外観を維持していたので、レーザー光散乱による分子量の測定は不可能であった。この混合物へ追加の少量の炭酸ナトリウムを添加するとｐＨが約７へ上昇し、この時点にこの混合物は分子量について試験するために透明な液体のサンプル採取を許容するほど十分に透明になった。レーザー光散乱信号は、例えば約２，０００，０００ダルトンの高分子量生成物が存在することを示した。この実施例では、ｐＨを約７へさらに上昇させると少量の高分子量複合体の形成が生じたように、反応条件（反応物のタイプおよび濃度、温度およびｐＨを含む）が初期滴定の結果として複合体集合点の近くにあったと思われた。初期滴定後のｐＨにおける減少は、この観察所見と一致している。
［実施例６］
攪拌機およびマントルヒータを装備した５００ｍＬフラスコへ塩化第二鉄六水化物（０．０５５５モル）の水溶液２００ｍＬを添加した。強力に攪拌しながら０．９４３モルの炭酸ナトリウム水溶液３０ｍＬを導入し、この混合物を約２０℃の温度で維持した。この反応はコロイド状水酸化第二鉄の形成を生じさせ、ＣＯ2生成が終了するまで持続させた；生じた水酸化第二鉄ヒドロゾルのｐＨは約２であった。攪拌を持続しながらグルコン酸ナトリウム０．５ｇを添加し、量を増加させながら３モルの炭酸ナトリウム水溶液を用いてこの混合物を滴定した。ｐＨが約３．５〜約４．０に達したときに、炭酸ナトリウムの漸増的添加は乳濁状の褐色内の深紅色スポットの外観を生じさせたが、これは攪拌すると消散した。ｐＨが約６．０になるまでさらに炭酸ナトリウムを添加すると混合物全体が乳濁状の褐色が生じ、これは攪拌後にも維持された。この反応混合物の温度を約６３℃まで上昇させ、加熱を約１６時間持続すると、その時点にｐＨは約８．２へ上昇し、この反応混合物は肉眼には透明に見え、濃紅色を有していた。約３，３００，０００ダルトンの絶対分子量を有する、有意な収率のグルコン酸第二鉄ナトリウム複合体が得られた。
［実施例７］
攪拌機およびマントルヒータを装備した５００ｍＬフラスコへ塩化第二鉄六水化物（０．０５５５モル）の水溶液２００ｍＬを添加した。強力に攪拌しながら０．９４３モルの炭酸ナトリウム水溶液３０ｍＬを導入し、この混合物を約２０℃の温度で維持した。この反応はコロイド状水酸化第二鉄の形成を生じさせ、ＣＯ2生成が終了するまで持続させた；生じた水酸化第二鉄ヒドロゾルのｐＨは約２であった。攪拌を持続しながらグルコン酸ナトリウム約０．５ｇを添加し、量を増加させながら３モルの炭酸ナトリウム水溶液を用いてこの混合物を滴定した。ｐＨ３．５で乳濁状の褐色が現れ、これは攪拌後にも維持された。炭酸ナトリウムをさらに漸増的に添加してｐＨを約９へ上昇させると、その時点で混合物は透明化するように見え、色は濃紅色または赤みがかった褐色であった。この反応混合物の温度を約５５℃へ上昇させ、約１６時間にわたり加熱を持続すると、その時点にｐＨは約８．５であった。約３，４００，０００ダルトンの絶対分子量を有する、グルコン酸第二鉄ナトリウム複合体が得られた。
［実施例８］
水０．２Ｌ中の塩化第二鉄六水化物（０．０５５５Ｍ）を約２０℃で０．０７０８Ｍの炭酸ナトリウムと反応させて、強力に攪拌しながらｐＨを約６．０へ上昇させると、水酸化第二鉄コロイドもしくはヒドロゾルが生成した。攪拌を継続しながら、０．０２２９Ｍのグルコン酸ナトリウムを水酸化第二鉄ヒドロゾルへ添加した。反応混合物の温度を約１０２℃へ上昇させ、その温度を（環流させて）１２０分間維持した。結果として生じたグルコン酸第二鉄ナトリウム複合体は、３，１２０，０００ダルトンのＭｗおよびＭｗ／Ｍｎ＝１．５３を有していた。
［実施例９］
水０．２Ｌ中の塩化第二鉄六水化物（０．１１１Ｍ）を約２０℃で０．１４２Ｍの炭酸ナトリウムと反応させて、強力に攪拌しながらｐＨを約６．０へ上昇させると、水酸化第二鉄コロイドもしくはヒドロゾルが生成した。攪拌を継続しながら、０．０９２Ｍのグルコン酸ナトリウムを水酸化第二鉄ヒドロゾルへ添加した。反応混合物の温度を約１０２℃へ上昇させ、その温度を（環流させて）１２０分間維持した。結果として生じたグルコン酸第二鉄ナトリウム複合体は、３５０，０００ダルトンのＭｗおよびＭｗ／Ｍｎ＝１．２１を有していた。
［実施例１０］
水０．２Ｌ中に含有された塩化第二鉄六水化物（０．１１１Ｍ）を約２０℃で０．１４１５Ｍの炭酸ナトリウムと反応させて、強力に攪拌しながらｐＨを約６．０へ上昇させると、水酸化第二鉄コロイドもしくはヒドロゾルが生成した。攪拌を継続しながら、０．０２２９Ｍのグルコン酸ナトリウムおよび次に０．２９２４Ｍのスクロースを水酸化第二鉄ヒドロゾルへ添加した。持続的に攪拌しながら反応混合物の温度を約１０２℃へ上昇させ、その温度を（環流させて）１２０分間維持した。結果として生じたスクロース中のグルコン酸第二鉄ナトリウム複合体は、５８７，０００ダルトンのＭｗおよびＭｗ／Ｍｎ＝１．４０を有していた。
［実施例１１］
０．１８Ｍの塩化第二鉄六水化物を水０．１Ｌに溶解させた。０．０１４Ｍ量の炭酸ナトリウムを塩化第二鉄溶液に添加し、ＣＯ2の放出が終了するまで攪拌した。この溶液に０．００３９Ｍのイソアスコルビン酸（エリソルビン酸）を添加し、次に、この反応混合物を９０分間にわたり環流させる間に４．４４Ｍの水酸化ナトリウムを用いてｐＨを１１．０へ調整すると、結果として１，７５０，０００ダルトン（Ｒｚ＝３５．３）の絶対重量平均分子量およびＭｗ／Ｍｎ＝１．２２の多分散性を有する鉄サッカリド複合体が生じた。
［実施例１２］
０．１Ｌの０．３５６Ｍ塩化第二鉄六水化物を用いて、Ａ、Ｂ、Ｃ、ＤおよびＥと識別した５つの別個の合成反応液を調製した。反応混合物Ａ、Ｂ、Ｃ、ＤおよびＥへグルコースを添加すると、各々０．５５５、０．４１２７、０．３６６７、０．２７７８および０．２２２２Ｍのモル濃度が得られた。各０．１Ｌの反応混合物への０．０６２５Ｍ水酸化ナトリウムおよび０．０２９Ｍ炭酸ナトリウムの添加は、９０分間の環流時間中に約１０．０のｐＨを生じさせた。表２は、生成した鉄複合体の絶対分子量およびそれらと炭水化物の出発時モル濃度との関係を示している（便宜的に、塩化第二鉄六水化物は表中では塩化第二鉄と表示した）。
Figure 0004945240
［実施例１３］
水０．１Ｌを用いて０．１８Ｍ塩化第二鉄六水化物反応物溶液を調製した。この塩化第二鉄六水化物溶液に混合しながらグルコースを添加すると０．１８Ｍの炭水化物濃度が得られた。この後に水酸化ナトリウム（０．０６２５Ｍ）および炭酸ナトリウム（０．０１４５Ｍ）の添加を続けた。反応混合物のｐＨは約１０２℃の９０分間の環流時間中は約１０．５を維持した。この反応混合物は、反応容量を０．１Ｌで一定に維持しながら実施例１２（Ｃ）の試薬濃度の約半分となるように設計した。実施例１２（Ｃ）の生成物は５９７，０００（Ｒｚ＝９．７）の絶対分子量およびＭｗ／Ｍｎ＝１．４８の多分散性によって特徴付けられたが、本実験の対応する生成物は２９９，０００（Ｒｚ＝９．４）の絶対分子量およびＭｗ／Ｍｎ＝１．２１の多分散性を有していた。
［実施例１４］
０．５Ｌフラスコ中で０．２ｍＬの水に溶解させた０．２２２Ｍの塩化第二鉄六水化物を用いて、Ａ、Ｂ、ＣおよびＤと識別した４つの反応を実施した。この混合物を持続的に攪拌し、各反応混合物に炭酸ナトリウムを添加すると０．２８３Ｍの濃度が得られた。各反応混合物についての唯一の変量はグルコン酸ナトリウムのモル濃度であり、このとき「Ａ」は０．０５７３Ｍ；「Ｂ」は０．０５１５７Ｍ；「Ｃ」は０．０５０３８Ｍ；および「Ｄ」は０．０４５８４Ｍの濃度を有していた。３．０Ｍ炭酸ナトリウムを用いて個々の反応混合物を滴定すると、１０２℃で９０分間にわたり沸騰する前に６．２のｐＨが得られた。インラインＭＡＬＬＳ検出とともにＨＰＬＣを用いて反応生成物を特性解析すると次の絶対分子量が生じた：Ａ＝３０３，０００およびＭｗ／Ｍｎ＝１．４１；Ｂ＝５９７，０００およびＭｗ／Ｍｎ＝１．５４；Ｃ＝１，６２７，０００およびＭｗ／Ｍｎ＝２．００；ならびにＤ＝２，１０４，０００およびＭｗ／Ｍｎ＝２．０３。この実験の結果は、生成した有効造血性化学種（ＡＨＳ）についての絶対分子量が一定反応量で塩化第二鉄と反応したグルコン酸ナトリウムの量に関連していたことを示している。
［実施例１５］
マグネチックスターラおよびマントルヒータを装備した０．５Ｌフラスコ内の水０．１５Ｌに０．０４４４Ｍ塩化第二鉄六水化物を添加して、２つの別個の反応を実施した。４０ｍＬの１．４１Ｍ炭酸ナトリウムを添加して各反応混合物の容量を０．１９Ｌにし、その後で１０ｍＬの１．０３２Ｍグルコン酸ナトリウムを添加して各総反応液量を０．２０Ｌにした。各反応混合物は、持続的に混合しながら３．０Ｍ炭酸ナトリウムを用いてｐＨ約６．２へ滴定した。この温度を約２０℃で維持した。１つの反応混合物を「Ａ」、他方を「Ｂ」と識別した。反応混合物「Ａ」を沸騰させ、約１０２℃で９０分間にわたり環流させた。反応混合物「Ｂ」は、反応混合物へ重量で２０％のスクロースを添加した後に同様に環流させた。反応「Ａ」からの生成物は５９７，０００ダルトンの絶対分子量およびＭｗ／Ｍｎ＝１．５４を有していたが、反応「Ｂ」からの生成物は１６３，０００ダルトンの絶対分子量およびＭｗ／Ｍｎ＝１．１８を有していた。
［実施例１６］
一定モル比の鉄対炭酸塩および鉄対グルコン酸塩反応物を用いて鉄複合体合成を試験したが、このときそれらのモル質量は全て０．２Ｌの一定反応容量中で増加した。表２は、Ａ、ＢおよびＣと表示した３つの実験についての試験マトリックスを規定している。マグネチックスターラを用いて混合することによって０．２Ｌの量の水に塩化第二鉄六水化物を溶解させ、その後に炭酸ナトリウムを添加した。この混合物は、グルコン酸ナトリウムを添加する前２０分間にわたり透明化するに任せた。３．０Ｍ炭酸ナトリウム溶液を滴下法で添加すると６．２のｐＨが達成された。この反応混合物を次に９０分間にわたり沸騰させ、ＭＡＬＬＳ検出を備えるＨＰＬＣを用いて特性解析した。結果は表２に示した。
Figure 0004945240
［実施例１７］
０．２２Ｍの塩化第二鉄六水化物を水０．１Ｌに溶解させた。次に炭酸ナトリウムを添加すると０．２８Ｍの濃度が得られた。ＣＯ2の発生が終了した時点に、この試薬混合液に０．０１６６Ｍグルコン酸ナトリウムを添加した。次に４．２５Ｍ水酸化ナトリウムを用いてこの反応混合物のｐＨを６．５へ調整した。この反応は約１０２℃での３０分間の環流時間中に約１０．５のｐＨを発生させた。この生成物は７２，０００ダルトン（Ｒｚ＝２８．８）の絶対重量平均分子量およびＭｗ／Ｍｎ＝１．４２の多分散性を有していた。
本発明の原理、好ましい実施形態および動作様式を上記の明細書に記載してきた。しかし本明細書によって保護されることが企図された本発明は、これらは限定的ではなくむしろ実例として見なすべきであるために、ここに開示した特定の形状に限定されると見なすべきではない。当業者であれば、本発明の精神を逸脱せずに、変形および変更を加えることができる。

Claims (17)

  1. 高分子量鉄サッカリド複合体を調製するための方法であって、前記複合体がヒト医学または獣医学における非経口投与に適合し、
    （１）所定のｐＨを有する反応混合物を形成するために、実質的に水性の媒体中において、
    （ｉ）糖、糖誘導体およびそれらの混合物からなる群より選択される少なくとも１つの化合物を；
    （ｉｉ）インサイチューで第二鉄塩および塩基性反応物から製造された（ＯＨ）-イオンの存在下でＦｅ（ＩＩＩ）イオンを含む水性の溶液、水性コロイド、ヒドロゲルまたはそれらの混合物と
    接触させるステップであって；
    （ａ）（ｉ）：（ｉｉ）のモル比が約３０：１〜約１：３０であり；
    （ｂ）前記混合物の温度が約２０℃〜約７５℃である、ステップと；
    （２）前記混合物のｐＨを複合体集合点へ上昇させるために塩基を添加するステップと；
    （３）その後約２５，０００ダルトン以上の絶対重量平均分子量を有する前記鉄サッカリド複合体を形成するために十分な時間にわたり還流して前記混合物を加熱するステップと
    を含み、
    前記糖誘導体が、（ａ）モノサッカリドの誘導体、または、グリコシド結合によって結合された２〜１０のモノサッカリド単位を有するオリゴサッカリドの誘導体であり、酸、塩、メチルエステル、酢酸エステル、アミン、アルコールおよびそれらの混合物からなる群から選択され、および（ｂ）実質的にポリサッカリドを含有していない、方法。
  2. ステップ（２）におけるｐＨが約５．０〜約１２．０である、請求項１に記載の方法。
  3. ステップ（１）における温度が約２５℃〜約７０℃である、請求項１に記載の方法。
  4. ステップ（３）における温度が約８０℃〜約１０５℃である、請求項１に記載の方法。
  5. 前記化合物（ｉ）がグルコン酸ナトリウムであり、前記グルコン酸塩アニオン対前記Ｆｅ（ＩＩＩ）イオンの前記モル比が約１：１〜約１：３０である、請求項１に記載の方法。
  6. 前記化合物（ｉ）がスクロースであり、前記スクロース対前記Ｆｅ（ＩＩＩ）イオンの前記モル比が約３０：１〜約１：１である、請求項１に記載の方法。
  7. 前記鉄サッカリド複合体が、約２５，０００〜約５，０００，０００；約３０，０００〜約４，０００，０００；約５０，０００〜約３，５００，０００；約７５，０００〜約３，０００，０００；約１００，０００〜約４，０００，０００；約１２０，０００〜約３，７５０，０００；約２００，０００〜約２，５００，０００；約２５０，０００〜約１，０００，０００；約２７５，０００〜約８５０，０００；約３００，０００〜約７５０，０００；約３５０，０００〜約７５０，０００；および約５００，０００〜約７００，０００からなる群より選択される絶対重量平均分子量（Ｍｗ）（ダルトン）を有する、請求項１に記載の方法。
  8. 前記Ｆｅ（ＩＩＩ）イオンが、塩化第二鉄、硝酸第二鉄、水酸化第二鉄、硫酸第二鉄、酢酸第二鉄、炭酸第二鉄、クエン酸第二鉄、硫酸第二鉄アンモニウム、硫酸第二鉄カリウム、およびそれらの混合物に由来する、請求項１に記載の方法。
  9. ステップ（２）における前記塩基が、アルカリ金属水酸化物、アルカリ土類金属水酸化物、アルカリ金属炭酸塩、およびそれらの混合物からなる群より選択される、請求項１に記載の方法。
  10. 前記糖が、（１）グルコースまたはグルコース誘導体であり、前記塩基が炭酸ナトリウムである；または、前記糖が（２）スクロースまたはスクロース誘導体であり、前記塩基が水酸化ナトリウムである、請求項９に記載の方法。
  11. 前記鉄サッカリド複合体の形成後に、前記反応混合物が少なくとも１つの賦形剤を含み、そして、（４）前記反応混合物から前記高分子量鉄サッカリド複合体を実質的に分離するステップをさらに含み、実質的に分離するステップが、（ａ）前記高分子量鉄サッカリド複合体の沈降を引き起こすために少なくとも１つのＣ1〜Ｃ4アルコールを前記水性反応媒体へ添加するステップと；（ｂ）透析と；（ｃ）クロスフロー透析と；（ｄ）動電学的移動と；（ｅ）遠心分離と；（ｆ）少なくとも１つのクロマトグラフィーカラムに前記反応混合物を通過させるステップと、カラム溶出液を複数の分画に分離するステップであって、前記分画の少なくとも１つが前記高分子量鉄サッカリド複合体を含む、ステップとを含むプロセスと；（ｇ）それらの組み合わせとからなる群より選択される、請求項１に記載の方法。
  12. 前記実質的に分離された鉄サッカリド複合体が、少なくとも１つの乾燥するステップにかけられ、前記乾燥するステップが、（ａ）フリーズドライするステップと；（ｂ）スプレー乾燥するステップと；（ｃ）熱の適用によって乾燥するステップと；（ｄ）熱および真空の適用によって乾燥するステップと；（ｅ）それらの組み合わせによって乾燥するステップとからなる群より選択される、請求項１１に記載の方法。
  13. 前記接触させるステップが、混合するステップをさらに含み、少なくとも１つのスターラ、超音波ミキサ、シングルまたはマルチスクリューエクストルーダ−ミキサ、および静止型ミキサ、ならびにこれらの組み合わせからなる群より選択される装置を用いる、請求項１に記載の方法。
  14. 前記第二鉄化合物が塩化第二鉄であり、ステップ（１）が水酸化ナトリウムの添加を含む、請求項１に記載の方法。
  15. 前記少なくとも１つの化合物が、グルコン酸ナトリウム、スクロース、ならびにグルコン酸ナトリウムおよびスクロースの混合物からなる群から選ばれ、前記第二鉄化合物が、コロイド状にある水酸化第二鉄水性組成物であり、そして、ステップ（２）において炭酸ナトリウムまたは水酸化ナトリウムを添加するステップをさらに含む、請求項１に記載の方法。
  16. 高分子量鉄サッカリド複合体の分子量を、添加量の非存在下での分子量より低くするために十分な量で、ステップ（１）、（２）または（３）のうち１つ以上において、少なくとも１つの糖または糖誘導体の分子量低減添加物を、鉄サッカリド複合体が最終分子量を達成する前に反応混合物に添加するステップをさらに含み、前記添加物がステップ（１）（ｉ）で用いられた化合物とは異なるように提供され、前記分子量低減添加物の量が、少なくとも約０．０１％〜約１０，０００％のモル過剰を表す、請求項１に記載の方法。
  17. ステップ（３）における温度が少なくとも約８０℃へ上昇させられる、請求項１６に記載の方法。
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