JPS61233001A - デキストランヘキソン酸誘導体，水酸化第二鉄錯体およびその製法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 デキストラン（ＣａＨｒｏ０５　）ｎは多糖ポリマーで
あり、主に複数個のα−１，６結合グルコビラノースま
たはグルコシル単位を含有しておシ、既矧の従来法によ
りるる種の有機体をショ糖に作用させることによって得
られる。

これは一般に多棟の分子量を有するポリマー混合物の水
溶液の形態で製造される。

鉄デキストランは治療用の有効な生成物として、主とし
て静脈内または筋肉内注射のような非経口投与による動
物および人間の鉄欠乏症矯正剤として開発されまた利用
されてきた。この生成物は、低毒性、副作用の低率性お
よび効果的な鉄吸収速度に由来するいくらかの利点を有
する。これはデキストランとコロイド状水酸化第二鉄と
の錯体の形成によって製造されることが多い。

所望の高鉄分含有率、適当な安定性および低毒性を達成
する目的で成る従来荷許は、水酸化第二鉄とデキストラ
ンまたは他の炭水化物誘導体類との錯体について記述し
ている。

このようなものの例としては、アルソープ（Ａｌ５ｏｐ
　）およびブレムナ−（Ｂｒｅｍｎｅｒ　）による米国
特許第３，５３６，６９６号および同一発明者らによる
英国特許第１，２００，９０２号がある。

この米国特許は、デキストランポリマーの末端単位へカ
ルボン酸基を導入してデキストランヘプトン酸（ｂｅｘ
ｔｒａｎ　ｈｅｐｔｏｎｉｃ　ａｃｉｄ　）を形成する
ことによって生成されるデキストランカルボン酸による
水酸化第二鉄錯体の形成について記述している。アルソ
ープらの英国特許は、錯体化時のアルカリ添加速度を制
御することにより水酸化第二鉄錯体を生成する方法に関
するものである。

慣用の鉄デキストラン錯体類の欠点は、１０％以上とい
うような、かなシ高い鉄含有率を有するコロイド浴液と
しての注射可能な安定錯体類を得ることが困難なこと、
および鉄含有率の増大について錯体の粘度が急激に増大
するので、高い鉄含有率においてはこの高粘度が注射に
よる投与を妨害し、また動物体組織への吸収速度を低減
させることである。

米国特許第４，３７０，４７６号に述べられているよう
に、高鉄分デキストラン錯体類は、２段酸化プロセスに
おけるデキストランの反応によってポリカルボン酸デキ
ストランポリマーを生成させ、つぎにこれを水酸化第二
鉄によって錯体化させてデキストランポリマーとの錯体
としての水鑵化第二鉄のきわめて微細な粒子の安定コロ
イド溶液コンパウンドとすることによって得られ、その
元系鉄含有率は１〇−２０％またはそれ以上とすること
ができる。

上記の特許以前に、高められた温度におけろ水酸化ナト
リウムによる処理によって変性され、とのポリマーの少
くとも１個の末端単位上に形成されたカルボン酸基ｅ！
するデキストランポリマーを包含するとみられる生成物
となったデキストランポリマーと水酸化第二鉄とを反応
させることによって、１０％を超える第二鉄含有率を有
する安定な水酸化第二鉄錯体類を製造する試みがなされ
た。この反応においてそのような構造は作ることはでき
たが、同時にアルカリがこのデキストランポリマーに付
着して低分子量を有しかつ着色した多量の分解生成物を
生成し、これらは不可能ではないにしても分離すること
が困難であり、−マた鉄と錯体化するためのカルボン酸
誘導体の英際上の分離を阻止することも判明した。

この方法は英国特許第１，１９９，９５１号に記述され
ており、実施例には１５．４Ｘの鉄分含有率を有する生
成物が記載されているが、実際問題として、１０％を超
える鉄分富有率を有する注射用の錯体類は、大規模で非
実用的な精製操作なしには達成できず、この精製操作は
また収率を非実用的なレベルまで低下させることがわか
った。

市販のデキストランポリマーは実際には多種の分子量の
ポリマーの混合物であるので、アルカリによる反応では
このポリマー混合物中へ多大のカルボン酸基を導入し、
との錯体中への第二鉄の導入を促進して鉄分含有率の所
望の増大を果たすには効果的でないことは明らかである
。

その後、前記英国特許第１，１９９，９５１号の方法の
実施に際し明らかに、現われる難点を避けるため、米国
特許第３，５３６，６９６号に記載された方法および生
成物が開発され、この方法ではデキストランはまずヘプ
トン酸誘導体へ転化され、つぎに水酸化第二鉄によって
錯体化される。溶液１−あた９２５０■までの元素鉄を
含有する錯体類が得られると記されている。この方法は
高鉄分含有率錯体類の製造に効果的なようにみえるが、
ヘプトン酸誘導体の製造にシアン化水素の醍用を必要と
するので、結果的な不利をともなう。

出願人らは、デキストランを注意深く制御した条件下で
亜塩素酸ナトリワムを用いて酸化すると末端カルボン酸
基を有する誘導体全生成することができ、またこれは水
酸化第二鉄と錯体化して２０％までか、あるいはそれ以
上の高鉄分含有率を有する適当な粘度の安定な注射用溶
液を生成することができるという意外な発見をした。

予期しないことに、この酸化方法によって製造されるヘ
プトン酸誘導体類は、先行技術の教示する他の酸化剤類
を用いて得られるどのものよシも、またアルカリ処理に
より得られるどのものよりも鉄分の多い錯体類の製造に
著しく効果的である。

米国特許第４，３７０，４７６号がデキストラン分子上
に存在しまたは形成されたアルデヒド基の臭素を使用し
ての酸化に言及していること、および次亜臭素酸ナトリ
ウム、亜臭素酸ナトリウム、塩素、ヨウ素、次亜塩素酸
ナトリウム、または亜塩素酸ナトリウムのような他の酸
化剤も使用することができると指摘していることは注目
される。２０００−６０００の分子量範囲におけるデキ
ストランポリマーの直接酸化においてこれらの酸化剤を
評価したところ、特定の条件下において亜塩素酸ナトリ
ウムだけがデキストラン誘導体類を生成することができ
、それから適当な粘度の高鉄分錯体類が簡易かつ効果的
に高収率で得られることが分かった。

本出願人らの発明によれば、平均分子量が約２０００と
６０００との間になければならない選ばれた分子量範囲
にある低分子量デキストランポリマーを水性溶液中２．
５と４．５との間のｐＨで約２０−３０℃、好ましくは
約２５℃の反応温度において亜塩素酸ナトリウムによっ
て酸化する。よυ低いｐＨではデキストランの加水分解
が起こることが分かっておシ、またより高いｐＨでは酸
化が効果的に進行しない。より低い温度では、反応が遅
くて経済的および効果的ではなく、一方、よシ高い温度
では二酸化塩素が発生して消費され、また解重合が起る
可能性もめる。使用される亜塩素酸ナトリウムの比率は
出発デキストランの還元力（ｒｅｄｕｃｉｎｇ　ｐｏｗ
ｅｒ　）　　に依存する。

酸化操作中、亜塩素酸ナトリウムを、得られる溶液の還
元力が１０％グルコース以下に相当するようになるまで
所望の分子量範囲を有するデキストランの溶液に添加す
る。温度、ｐＨｆｘどのような反応条件に依存して使用
される亜塩素酸ナトリウムの量は溶解デキストラン重量
の６５％乃至１３０％に亘って変えられる。

好ましい分子量範囲については、出発デキストランが約
２０００よｐ下の平均分子量範囲を有する場合は得られ
る鉄錯体は毒性が強く、一方６０００の平均分子量範囲
よシ上ではこの錯体は注射用物質としての使用にたいし
て粘稠性が強すぎることが分かつている。

ここに述べたような亜塩紫塩ナトリウムによるＷＲ潔な
酸化の機構については英国特許第１．１９９，９５１号
に述べられているようなデキストランのアルカリ処理と
比較して鋭意研究が行われてきた。本質的に減成プロセ
スであるアルカリ処理は多数の複合反応を生じ、またデ
キストラン分子への同時攻撃が数棟の異る方式において
起こる。その結果、多数のきわめて低い分子量のかつ変
色した生成物が生じ、また若干の割合のメタおよびイソ
−サッカリン酸を包含するカルボン酸誘導体を伴なって
おり、デキストラン分子がポリマー中の末端グルコン酸
単位によって代表される所望のヘプトン酸誘導体を生成
する他には比較的影響されない本発明における簡潔な酸
化に比べて対照的である。

上記の条件下における上記のデキストランポリマーの亜
塩素塩ナトリウム酸化による生成物は、 ＣＣｈ：Ｈ 醤 −Ｃ−ＯＨ ＄ Ｃ−ＯＨ ■ −Ｃ−ＯＨ ＣＨ２ の構造を有する末端Ｄ−グルコン酸残基を含有しており
、デキストランのアルカリ減成によって生成され、構造 Ｃ−ＯＨ τ ＣＨ２ によって代表されるメタ−サッカリン酸類に比べて対照
的である。

明瞭には理解てれていないが、得られるカルボン酸誘導
体のタイプに必然的に関係すると考えられる理由により
、本方法により生成されるデキストラン誘導体類は水酸
化第二鉄と容易に錯体化して、１０〜２０％またはそれ
よシ多くの鉄分を含有する非毒性で安定な注射可能液状
錯体を製造することができる。

このデキストラン誘導体類は、無機イオン類を除去する
ため、温床（ｍ１ｘｅｄ　ｂａｄ　）イオン交換樹脂の
通過または透析、成気透析または限外濾過によって処理
される。

鉄錯体は、好１しくは８．　Ｏ−８，５の初期９口にお
いて、また高められた温度、たとえば、沸騰から約１２
０６　におけるオートクレーピング筐での温度範囲にお
いて３０分間、コロイド溶液または懸濁液においてデキ
ストランカルボン酸と精製さｎた水酸化第二鉄とを反応
させることによって生成することができる。

この方法では、鉄はキレート化プロセスによってデキス
トラン誘導体と錯体化すると考えられる。実用的には、
水酸化第二鉄は好ましくはｐｆｌおよび濃度を調整した
のち酸化反応混合物中で溶液においてこの酸化デキスト
ランと反応させることができるが、この錯体化は、下記
の実施例に述べるように酸化されたデキストランポリマ
ーを分離および再溶解したのちに行うことができる。

後述するように１この鉄錯体は約５−２８％重量／容量
の元累鉄含有率を肩する水相中コロイド懸濁液の形態と
して得ることができ、このコロイド状錯体の水分含有率
は変化することができるが、一般に４Ｏ−６０Ｘ重量／
容量の範囲内である。このような鉄濃度は蒸発による濃
縮によって得られ、得られる懸濁液は高鉄分濃度でも安
定であることがわかっている。このことは同量の鉄に対
するデキストランのよシ低率の使用および非揮発性残渣
の低減化を可能にする。仕上シ生成物は遊離第二鉄およ
び第一鉄が０．０５Ｘよシ少ないという極端に低い遊離
鉄含有率をＭしておシ、また１２１℃における３０分間
というような酒肴のための通常のオートクレーピング条
件を容易に採用することができる。所望ならば、このコ
ロイド状錯体溶液または懸濁液を乾燥して粉体とし、そ
のまままたは溶液に再構成して使用することができるが
、注射用にアンプル詰めまたは薬びん詰めにする場曾に
はこ。

の形態における使用のため錯体を水性懸濁液として回収
することが好ましい。うさぎの脚で試験した場せ、本生
成物はまた注射箇所における均一な分散および生体組織
への良好な吸収を示す。毒性は低く、またこの錯体はマ
ウスへの静脈試験によって人間および動物への非口経注
入に通していることが分かった。

下記の例は本発明を笑施する方法を説明するものでるる
。

実施例１ １戊分子量デキストラン２７１２の水溶液１１３０−へ
ｐＨ３，Ｏにおいて攪拌しながら１時間にわたって亜垣
素酸ナトリウム１６３２を添加した。温度は２０°−２
５℃に維持した。

１２Ｎの塩酸によってｐＨを３　＋　０．２　Ｋ保持し
た。添加終了後、攪拌を１５時間続けた。得られる溶液
を伝導率が８２５μｍｏｈｓ　　になるまで反復して混
床イオン交換樹脂カラムを通過させた。ｐＨを５，１に
調整し、デキストラン濃度が２１．５％となるまでこの
溶液を蒸発させた。

上記溶液６０４−へ１６２．５Ｆの元素鉄を含有する水
酸化第二鉄水性懸濁液１８８９ｍｊを添加した。混合し
た液のｐｉを１０％水酸化ナトリウムによって８．１に
調整し、得られる液体を蒸発させて約１０００−とじた
。これに攪拌しながら９２％イソプロパツール１．５ｔ
を添加した。沈殿を静置させ、上澄液を流出させてこの
沈殿を１５０−の脱イオン水に溶解した。この溶液を蒸
発させて鉄分約２１％とした。１０％水酸化ナトリウム
によってｐ）ｔを６に調整し、塩化ナトリウムによって
塩化物含有率を０９％とし、また９０％フェノール溶液
によってフェノール含有率ｔ−０，５Ｘとした。濾過後
、脱イオン水によってこの生成物を稀釈して所望の２０
％鉄分とした。相対粘度は３７℃において１６．８であ
った。

得られる生成物は所望のデキストランヘキソン酸−水酸
化第二鉄錯体のコロイド懸濁液または溶液であシ、適正
な消毒およびアルプル化後の注射用に好適なものであっ
た。

実施例２（１０％鉄分デキストラン） 低分子量デキストラン１００２の水溶液７１４−に攪拌
しながら亜垣素酸ナトリウム９３１を３０分間にわたっ
て添加した。ｐｆｌを３　＋　０．２に維持し、また温
度を１８°−２０℃に保持した。ｐＨの調整は１２Ｎの
Ｈαによって行った。

添加終了後、ｐＨを３　＋　０．２に維持しながら室温
において攪拌を１４時間続けた。

メタノール４リツトルの添加によって酸化デキストラン
を沈殿させた。上澄液をデカントして沈殿を４００−の
脱イオン水に溶解させた。

この溶液を伝導率が４００μｍｏｈｓ　　となるまで反
復して混床イオン交換樹脂カラムを通過させた。つぎに
１０％水酸化ナトリウムによってｐＨを５．５に調整し
、蒸発によってこの溶液を濃縮して１８．５Ｘデキスト
ランとした。

上記溶液６５−に１０ｆの元素鉄を含有する水酸化第二
鉄懸濁液１２６−を添加した。

混合した液体のｐｇを１０％水酸化ナトリウムで８．３
に調整した。つぎにこれを濃縮して約８０−とした。攪
拌しながらこれに９５％イソプロパツール１２０ゴを添
加した。沈殿を静置させて上澄液を流出させ、沈殿を１
２０−の脱イオン水に溶解した。得られる溶液を蒸発さ
せて約８０ゴとした。ＩＮの塩酸によってｐＨを６．４
に調整し、塩化ナトリウムによって塩化物含有率ヲ０．
９％重量／容量とし、また９０％フェノール溶液によっ
てフェノール含有率’ｉ　０．５％重量／容量とした。

濾過後、このコロイド状デキストランヘキソン酸水酸化
第二鉄溶液を１０％重量／容量　　　゛鉄分含有率とな
るまで水によって稀釈した。

相対粘度は３７℃において４．８であった。

２２４ＫＩｉのデキストランを含有する低分子量デキス
トランの溶液１０００リツトルを３６時間にわたって攪
拌しながらこれに室温において合計１９２〜の亜塩累酸
ナトリウムを添加した。１２Ｎの塩酸の添加によってｐ
ｆ（を３乃至３．５に維持した。得られる溶液を最終伝
導率が５６０μｍｏｈｓ　　となるまで混床イオン交換
樹脂カラムを通過させた。次いで１０％水ば化ナトリウ
ムによってｐｇを５．７に調整し、次にこれを蒸発させ
て約４０００リツトルの容量を約６５０リツトルとした
。

この溶液に８．４３％重量／答量の元素鉄を含有する水
相中水酸化第二鉄懸濁液１６６５リツトルを添加した。

水酸化ナトリウムによってｐＨを６．１に調整し、つぎ
にこれを蒸発させて１６００リツトルとしたのち、これ
をかきまぜながら６０分間約１．０５Ｋ１１／ｉ　　（
１５ｐ、　ｓ、　ｉ　）にオートクレーブ加圧した。ふ
たたびこれを蒸発させて約り３％重量／容量鉄分の濃度
とした。かきまぜながらこの溶液へ７００リツトルの９
７％イソプロパツールを添加した。沈殿を静置させ、上
澄液を除去してこの沈殿を４００リツトルの脱イオン水
へ溶解させた。水酸化ナトリウムによってｐＨを６．０
へ調整し、得られる溶液を蒸発させて約６００リツトル
とした。

ｐＨ，塩化物含有率およびフェノール含有率の調整およ
び濾過ののち、１９．５％重量／容量の鉄分を含有し、
３７℃における相対粘度が１８である溶液を得た。

この生成物は前記のデキストランーヘキソン酸−水酸化
第二鉄錯体の所望のコロイド溶液／懸濁液であった。

実施例４ １５９．２に９のデキストランを含有する低分子量デキ
ストラン溶液１４００リツトルに濃Ｈのの添加によって
ｐｌ（を２．９乃至３．２に維持しながら室温に２いて
合計１３０　Ｋ９の亜塩素酸ナトリウムを４８時間にわ
たって添加した。

この溶液をつぎに混床イオン交換樹脂カラムを通過させ
て、最終伝導率が４２０μｍｏｈｓとなるまで脱イオン
化を行った。

水酸化ナトリウムでこの溶液のｐＨを５．３に調整し、
この溶液を蒸発させて８４０リツトル（ｉ　ｉ、、ｓ％
デキストラン）とした。

これに１１０　Ｋ９の元素鉄を含有する水酸化第二鉄懸
濁液１２２７リツトルを范加した。

濃ＮａＯＨ溶液を使用してｐｉを８．２に調整し、この
溶液勿蒸発させて約１４．　ＯＸＦｅ　　とした。

この溶液に、攪拌しながら８８０リツトルの８５％イン
プロパツールを添加し、上澄液をポンプ排出し、沈殿を
およそ８００リツトルの脱イオン水に溶解し、この溶液
を蒸発させて約４８０リツトルとした。この溶液のｐＨ
を５．９へ調整し、塩化物含有率を０．８５％およびフ
ェノール含有率を０．０５％とした。この鉄デキストラ
ン錯体を濾過し、純水によって２０．０％Ｆｅにまで稀
釈し、つぎに０，４５ミクロンの膜濾材を通して濾過し
た。

所望のコロイド状デキストランヘキソン酸−水酸化第二
鉄錯体であるこの生成物（５０４リツトル）は３７℃に
おいて相対粘度６．３を有していた。（Ｆｅ　　含有率
は２０．０２％）。

２１．３９％Ｆｅにおける相対粘度は８．０９、まだ２
３．５％Ｆｅの濃度における相対粘度は１８．１でめっ
た。

ここに開示したデキストランヘキソン酸水酸化第二鉄錯
体のコロイド溶液は、尚業者に既知の方法に従って適当
な系びん詰めあるいはアンプル詰めならびにオートクレ
ーピング等による消毒を行ったのちの注射可能鉄分溶液
としての用途に向けられるものである。これらは、高い
鉄分含有率にしては粘度が比較的低いため吸収式れ易く
、また動物にたいして毒性が無いか或いは低いことが認
められている。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、約２０００乃至６０００の平均分子量を有するデキ
   ストランポリマーの亜塩素酸ナ トリウムによる約２．５〜４．５のｐＨおよび約２０〜
   ３０℃の温度における酸化により得 られる、１個以上の末端Ｄ−グルコン酸残 基を有するデキストランヘキソン酸誘導体。 ２、Ｄ−グルコン酸の式構造の末端単位少なくとも１個
   を有するデキストランヘキソン 酸誘導体。 ３、特許請求の範囲第１項記載の生成物と水酸化第二鉄
   との錯体。 ４、約２０００と６０００との間の分子量を有するデキ
   ストランポリマーを水溶液中、 約２．５〜４．５のｐＨおよび約２０〜３０℃の温度に
   おいて亜塩素酸ナトリウムで酸化し、それによつて製造
   されたヘキソン酸誘導体 を回収することを包含するデキストランの ヘキソン酸誘導体の製法。 ５、水酸化第二鉄を特許請求の範囲第４項記載の方法に
   より製造される生成物と反応せ しめることを包含するデキストランヘキソ ン酸誘導体の水酸化第二鉄錯体の製法。