KR101168085B1 - 수용성 철-탄수화물 유도체의 복합체, 이들의 제조 방법 및 이들을 함유하는 약제 - Google Patents

Abstract

철(Ⅲ)염 수용액 및 1종 이상의 말토덱스트린의 산화 반응과 후속되는 유도체화 반응의 생성물의 수용액으로부터 얻을 수 있는 것으로, 상기 산화 반응은 알칼리성 범위의 pH에서 차아염소산염 수용액을 사용하여 수행되고, 1종의 말토덱스트로스를 사용하는 경우, 그의 덱스트로스 당량은 5 내지 20이고, 복수종의 말토덱스트로스를 사용하는 경우, 그의 혼합물의 덱스트로스 당량은 5 내지 20이며 상기 혼합물 중의 개별 말토덱스트린 덱스트로스 당량은 2 내지 40이고, 상기 후속되는 유도체화 반응은 적절한 시약을 사용하여 수행되는 것인, 철(Ⅲ)염 수용액 및 1종 이상의 말토덱스트린의 산화 반응과 후속되는 유도체화 반응 생성물의 수용액으로부터 얻을 수 있는 수용성 철-탄수화물 유도체의 복합체. 이들의 제조 방법 및 철 결핍증의 치료 또는 예방용 약제.

Description

수용성 철-탄수화물 유도체의 복합체, 이들의 제조 방법 및 이들을 함유하는 약제 {WATER-SOLUBLE IRON-CARBOHYDRATE DERIVATIVE COMPLEXES, PREPARATION THEREOF AND MEDICAMENTS COMPRISING THEM}

본 발명은 철 결핍증을 치료하는 데 적절한 수용성 철-탄수화물 유도체의 복합체 및 이들의 제조 방법과, 이들을 함유하는 약제 및 철 결핍증을 예방 또는 치료함에 있어서의 이들의 용도를 제공한다. 상기 약제는 특히 비경구 투여에 적절하다.

철 결핍에 의하여 유발되는 빈혈은 철 함유 약제를 투여함으로써 치료 또는 예방 치료될 수 있다. 상기 철-탄수화물 복합체의 용도는 이러한 목적으로 알려져 있다. 실질적으로 빈번하게 사용되는 성공적인 제조 방법은 수용성 수산화철(Ⅲ)-사카로스 복합체계이다 (Danielson, Salmonson, Derendorf, Geisser, Drug Res., Vol. 46: 615-621, 1996). 철-덱스트란 복합체계뿐만 아니라, 수소화 공정을 포함하여, 가압하에 고온에서 제조하여야만 하고, 수득하기가 불충분한 풀루란계 복합체 (WO 제02/46241호)는 선행 기술에서 비경구 투여용으로도 역시 설명되어 있다. 또한, 철-탄수화물 복합체는 통상 경구 투여용이다.

본 출원인 명의의 WO 제2004/037865호에는 좋기로는 비경구 투여할 수 있고 비교적 간단하게 멸균할 수 있는 철 제제 (製劑)가 개시되어 있으며, 사카로스계 또는 텍스트란계의 기지의 비경구 투여 가능한 제제는 멸균을 어렵게 하는 100℃ 미만의 온도에서만 안정하다. 상기 제제는 독성이 감소되어 있으며, 덱스트란에 의하여 발생될 수 있는 위험한 아나필락시스 쇼크에 대한 위험성이 낮다. 상기 복합체의 높은 안정성 때문에 투여량이 높고 투여율은 높아지게 된다. 상기 철 제제는 어떤 특별한 경비를 지출함이 없이 쉽게 구할 수 있는 출발 물질로부터 제조될 수 있다. 특히, 말토덱스트린의 산화 생성물계의 수용성 철(Ⅲ)-탄수화물 복합체와 이들의 제조 방법이 개시되어 있다. 이들 철(Ⅲ)-탄수화물 복합체는 철(Ⅲ)염 수용액과, 예컨대 8 내지 12의 알칼리성 pH에서 1종 이상의 말토덱스트린과 차아염소산염 수용액의 산화 생성물의 수용액으로부터 얻을 수 있고, 여기서 1종의 말토덱스트린이 사용되는 경우, 그의 덱스트로스 당량은 5 내지 20이고, 1종 이상의 말토덱스트린 혼합물이 사용되는 경우, 그의 혼합물의 덱스트로스 당량은 5 내지 20이며, 상기 혼합물 중의 개별 말토덱스트린의 덱스트로스 당량은 2 내지 40이다.

나카노 등의 문헌 [T. Nakano et al ., Nahrung/Food 47 (2002) No. 4, p. 274-278]에는 인산염의 존재하에서 건식 가열에 의하여, 특히 덱스트린의 인산에스테르화 (phosphorylation) 반응에 대한 방법이 기재되어 있다. 덱스트린의 인산에스테르화도는 1.07%, 2.42% 및 3.2%라고 언급되어 있는데, 이는 상기 덱스트린의 온도 및 수분 함량에 좌우된다. 그 결과 얻은 인산에스테르화 생성물은 그의 인산염 용해능에 대한 실험이 행해진다. 인산에스테르화 덱스트린에 의하여 인산칼슘 흡수도 증진제인 카세인 포스포펩티드의 치환 가능성을 논의하고 있다. 또한, 인산 에스테르화 덱스트린에 대한 가능한 추가의 합성법, 특히 인산염 함유 용액을 사용하는 건조법 또는 오르토인산염과 가열 및 진공을 사용하는 건식 인산에스테르법이 상기 문헌에 언급되어 있다.

시토히 등의 문헌 [M.Z. Sitohy et al., Starch/Staerke 53 (2001), 317-322]에는 인산이수소나트륨 (monosodium phosphate)과 인산수소이나트륨 (disodium phosphate) 용액을 혼합하여, 여과, 건조, 분쇄한 다음, 이어서 가열하는 전분의 인산에스테르화 반응이 기재되어 있다. 상기 인산에스테르화 생성물은 그의 산 가수 분해와 효소 가수 분해 도중에 가수 분해 안정성에 대한 실험이 행해지고, 생분해성 플라스틱 중에서의 폴리아크릴레이트와 우레아와의 혼합물 상태의 용도가 제안되어 있다.

US 제4,841,040호에는 분자량이 1500 내지 40,000 돌턴이고, 치환도가 0.30 내지 0.96인 인산에스테르화 덱스트린의 제조 방법과, 이것의 고형분 함량이 높은 광물질 및 무기 안료의 수성 현탁액용 분산제로의 용도와, 거밍 공정 (gumming)에서의 아라비아 고무 대체물 및 석판 인쇄용 잉크 용액으로서의 용도와, 시추액 첨가제로의 용도가 기재되어 있다. 여기에서, 상기 치환도는 분자 내에 글루코스 무수물 단위의 총량에 대한 유도체화 글루코스 무수물 단위의 몰비에 의하여 정의된다. 이하 본 명세서에서는 이를 몰 치환도 [degree of molar substitution (MS)]라고 부른다. 상기 인산에스테르화 덱스트린은 알칼리성 매질 중에서 차아염소산나트륨과의 반응에 의한 산화 반응 및 녹말의 해중합(解重合) 반응이 행해지고, 이어서 또는 그 전에 예컨대 인산, 오염화인, 염화포스포릴 또는 중합성 오르토인산나트륨, 특히 트리메타인산나트륨에 의한 인산에스테르화 반응시킴으로써 제조된다.

CH-544 779호에는 감소된 산소 함량에서 pH 5 미만의 인산 용액과 녹말로 이루어진 혼합물을 가열하고, 이어서 인 화합물이 녹말 생성물과 축합될 때까지 제2 단계 중에서 더 낮은 산소 함량에서 추가로 가열한 다음, 감소된 산소 함량에서 냉각하여 인산에스테르화 덱스트린을 제조하는 방법이 기재되어 있다. 그 결과 생성된 인산 덱스트린은 물에 대한 용해도가 매우 높다. 제지용 표면 사이즈제로서의 유용성 및 접착제 제조시의 유용성도 역시 언급되어 있다.

WO 제2006/082043호는 그의 서두에서, 예컨대 뉴컴법 (Neucom process) (US 제2,884,412호)에 따라, 알칼리성 인산염 수용액 중에서 현탁시키고, 디메틸포름아미드 중에서 트리부틸아민의 존재하에 테트라폴리인산을 사용하는 균질법 [Towle et al., Methods Carbohydr. Chem. 6, (1972), 408-410], 또는 인산 무수물에 의한 벤젠 중에서의 불균질한 슬러리법 [Tomasic et al., Starch/Staere 43 (1991), 66-69]으로 여과, 건조 및 약 140℃의 온도에서 템퍼링 (tempering)하여 인산녹말을 제조는 몇 가지 방법을 설명하고 있다. 이 문헌 자체는 녹말을 인산화 시약 (특히, 인산염 또는 인산우레아)과 물 및 상기 인산화 시약이 우레아를 함유하지 않은 경우에는 우레아와 물로 이루어진 혼합물 중에 용해하고, 상기 물을 제거한 후, 이어서 가열 반응시켜 인산녹말을 생성시키는 치환도가 높은 인산전분의 제조 방법을 제시하고 있다. 생성된 인산녹말은 인산기 치환도가 0.01 내지 2.0이고, 카르밤산염기 함량은 매우 적다. 상기 생성된 인산녹말은 광물질 또는 분산액 결합 건축 재료계통의 첨가제, 제약 및 화장품의 첨가제, 고분자 전해질 착물의 음이온 성분 및 캐리어 재료로서의 용도가 제시되어 있다.

US 제3,732,207호에는 유기 이염기산 무수물, 특히 숙신산 무수물 또는 말레산 무수물을 사용하여, 산성 조건에서 유기산 무수물의 존재하에 잔류 수분 함량이 약 3%인 녹말 또는 덱스트린을 가열하는 덱스트린 에스테르의 제법이 개시되어 있다. 몰 치환도가 0.02 내지 0.04인 덱스트린 에스테르를 얻는다.

US 제4,100,342호에는 촉매인 삼급 아민의 존재하에 아세트산 중에서 덱스트린을 카르복시산 단위가 2 내지 4인 비방향족 카르복시산의 산 무수물과 반응시키는 덱스트린 에스테르의 제법과, 그 결과 얻은 덱스트린 에스테르의 세제 세척능을 증대시키기 위한 생분해성 성분으로서의 용도가 기재되어 있다.

WO 제2004/064850호 및 WO 제92/04904호에는 덱스트린 황산염과, 이것의 특히 HIV 또는 그 밖의 성인병을 치료하기 위한 단독 용도, 또는 세균 발육 저지제와 배합한 항바이러스 조성물로서의 용도가 개시되어 있다. 글루코스 단위당 황산염기의 치환도가 최대 2인 텍스트린 황산염은 녹말을 가수 분해한 다음, 황산화 반응에 의하여 제조된다. 수용성 알칼리성 매질 중의 트리메틸아민/황삼산화물 복합체는 주로 2-황산염을 생성하고, 디메틸포름아미드 중의 시클라민산은 6-황산염을 생성하며, 아세틸화, 후속되는 디메틸포름아미드 중에서의 트리메틸아민/황삼산화물 복합체와의 황산화 및 수산화나트륨 수용액에 의한 최종적인 아세틸기의 제거 반응은 3-황산염을 생성한다. 이들 문헌에는 HIV에 대한 상기 덱스트린 황산염의 작용과 이것의 고지혈증 작용도 역시 개시되어 있다.

그러나, 상기 문헌들 중에는 철 복합체와 그 결과로 얻은 덱스트린 유도체와의 형성을 설명하고 있는 것은 없다.

따라서, 본 발명의 목적은 철 결핍성 빈혈증의 치료에 적절한 신규의 철-탄수화물 복합체를 제공하기 위한 것이다.

이 목적은 청구항 제1항에 따른 복합체에 의하여 달성된다. 상기 복합체의 양호한 형태는 청구항 제2항 및 제3항에 기재되어 있다.

본 발명에 따른 복합체는 청구항 제4항 내지 제10항에 기재되어 있는 방법에 의하여 제조된다.

말토덱스트린이 본 발명에 따른 출발 물질로 사용된다. 이들은 시판 중인, 구득이 용이한 출발 물질이다.

본 발명에 따른 복합체의 리간드를 제조하려면, 우선 말토텍스트린 수용액을 차아염소산염 용액으로 산화시킨다. 이 방법은 이미 WO 제2004/037865호에 기재되어 있는 것으로, 그 기재 내용 전체를 참고로 본 명세서에 포함시킨다.

예컨대, 차아염소산나트륨 용액 등의 적절한 알칼리성 차아염소산염 용액이 있다. 시판 중인 용액들이 사용될 수 있다. 상기 차아염소산 용액의 농도는, 활성 염소로 환산한 각 경우, 최소 13 %wt, 좋기로는 14 내지 16 %wt이다. 상기 용액은 말토덱스트린 분자당 알데히드기 약 80 내지 100%, 좋기로는 약 90%를 산화되는 양으로 사용하는 것이 좋다. 이러한 방식으로, 상기 말토덱스트린 분자의 글루코스 함량에 의하여 정해지는 환원력은 약 20% 이하, 좋기로는 10% 이하로 감소된다.

상기 산화 반응은, pH 값이 예컨대 8 내지 12, 예컨대 9 내지 11의 알칼리성 용액 중에서 일어난다. 상기 산화 반응은, 예컨대 15 내지 40℃ 정도의 온도, 좋기로는 20 내지 35℃의 온도에서 진행시키는 것이 가능하다. 상기 반응 시간은, 예컨대 10분 내지 4 시간 정도, 예컨대 1 시간 내지 1.5 시간이다.

전술한 공정에 의하여, 사용된 말토덱스트린의 해중합 정도가 낮게 유지된다. 이론에 구애되는 일이 없이, 상기 산화 반응은 말토덱스트린 분자의 말단 알데히드기 (또는, 세미아세탈기)에서 주로 일어나는 것으로 추측된다. 간단히 하기 위하여, 이 합성 공정은 이하 "C₁-산화 반응"이라고 부르지만, 이 용어에 구속되려는 것은 아니다.

말토덱스트린의 산화 반응을 촉매하는 것도 역시 가능하다. 이 목적을 위하여, 브롬화물 이온 형태, 예컨대 브롬화나트륨 등의 알칼리 브롬화물의 형태로 브롬화물 이온들을 첨가하는 것이 적절하다. 첨가되는 브롬화물의 양은 중요하지 않다. 가능한한 간편하게 정제되는 최종 생성물 (Fe 복합체)을 얻기 위하여 될 수 있는대로 소량으로 유지한다. 촉매량이면 충분하다. 전술한 바와 같이, 브롬화물의 첨가가 가능하지만, 필요한 것은 아니다.

그 밖에, 말토덱스트린 산화 반응에서, 예컨대 기지의 삼원 산화 반응계인 차아염소산염/알칼리 브롬화물/2,2,6,6-테트라메틸피퍼리딘-1-옥실 (TEMPO)을 사용하는 것도 역시 가능하다. 알칼리 브롬화물 촉매 작용에 의하거나 또는 삼원 TEMPO계를 이용하는 말토덱스트린의 산화 공정은, 예컨대 타부레트 등의 문헌 [Thaburet et al., in Carbohydrate Research 330 (2001) 21-29]에 기재되어 있는데, 이 문헌에 기재되어 있는 공정을 본 발명에 따라 사용할 수 있다.

상기 산화 말토덱스트린의 처리와 단리는, 반응액을 예컨대 염산, 황산 또는 아세트산 등의 적절한 산이나, 또는 완충제에 의하여 대략 중성 pH로 조절함으로써 수행된다.

이어서, 적절한 용매를 첨가함으로써 상기 산화가 일어난 반응 생성물을 침전시킬 수 있는데, 생성물은 상기 용매에 실질적으로 불용성이다. 적절한 용매의 예로서는 에탄올을 들 수 있는데, 이 에탄올은 에탄올:반응액의 부피비를 약 1:5 내지 1:10, 좋기로는 1:5 내지 1:8로 하여, 80 내지 90 %wt, 특히 좋기로는 90 내지 94 %wt의 농도로 사용하는 것이 좋다. 또한, 적절한 침전 용매로는 메탄올, 프로판올 또는 아세톤이다. 침전은 통상의 방식으로 여별하여 건조한다.

별법으로서, 상기 반응액을 투석 또는 막여과에 의하여 정제할 수 있고, 그 생성물은 동결 건조 또는 분무 건조에 의하여 얻을 수 있다.

그러나, 상기 C₁-산화 말토덱스트린을, 후속되는 유도체화 반응 공정에서 단리시킴이 없이, 직접 사용하는 것도 가능하다.

그 결과 얻은 C₁-산화 생성물의 후속되는 유도체화 반응은 당류의 유도체화 반응에 관하여, 이 기술 분야의 숙련자들에게 알려져 있는 통상의 방법, 예컨대 산화 반응, 단관능성 또는 다관능성 무기산이나 유기산 또는 산 유도체와의 에스테르화 반응, 카르복실화 반응, 유기 이소시안삼염 첨가 반응, 에테르화 반응, 아미드화 반응, 무수물 형성 반응 등에 의하여 일어난다.

예컨대, 에스테르화 반응은 유기산 또는 산 유도체에 의하여 수행될 수 있다. 이 기술 분야의 숙련자들에게 알려져 있는 어떠한 카르복실산 또는 반응성 카르복실산 유도체, 좋기로는 산 염화물, 산 무수물, 또는 좋기로는 산 브롬화물이라도 상기 에스테르화 반응에 사용될 수 있다. 상기 에스테르화 반응에는 C₁~C₆ 카르복시산 유도체, 특히 좋기로는 아세트산 무수물을 사용하는 것이 좋다. 상기 에스테르화 반응은 통상의 반응 조건하에, 예컨대 수용액 중에서, 또는 예컨대 포름아미드, 디메틸포름아미드, 디메틸술폭사이드 또는 아세트산 등의 적절한 용매 중에서 수행된다. 상기 수용액 중에서의 반응은, 예컨대 약 7.5 내지 10, 좋기로는 8 내지 9.5의 약염기성 (상기 pH는 반응 도중, 예컨대 수산화나트륨 또는 수산화칼륨 등의 알칼리 금속 수산화물이나 알칼리 토금속 수산화물뿐만 아니라, 알칼리 금속 탄산염이나 알칼리 토금속 탄산염 등의 임의의 목적하는 염기를 사용함으로써 일정하게 유지 및 조정될 수 있다)에서, 예컨대 염화아세틸 또는 아세트산 무수물 등의 반응성 카르복시산 유도체를 첨가하여 수행될 수 있다. 상이한 용매가 사용되는 경우, 동일한 시약들이 사용되고, 절절한 반응 조건들이 선택된다. 상기 반응은 실온하에 전술한 용매 중에서 냉각 또는 가열함으로써 수행될 수 있다. 반응 시간은, 예컨대 0.5 내지 2 시간, 좋기로는 0.75 내지 1.5 시간이다. 생성물의 처리는 C₁-산화 반응에 관하여 기재한 바와 동일하게, 침전, 여과 및 건조하여 수행한다.

다염기성 유기 카르복실산과의 에스테르화 반응도 역시 숙신산, 말레산, 푸마르산, 글루타르산 또는 아디프산 에스테르의 제법 등과 동일한 방식으로 수행될 수 있는데, 그 에스테르의 제2 카르복실기를 유리시키거나 또는 알킬 에스테르의 형태로 하는 것이 가능하다. 다염기성 카르복실산의 무수물, 혼합 무수물, 염화물 또는 브롬화물이나 기타 반응성 유도체는, 예컨대 숙신산 무수물, 말레산 무수물, 글루타르산 무수물, 아디프산 무수물 또는 푸마르산 이염화물 등을 제조하는 데에 특히 적합하다. 상기 반응 및 처리는 상기 에스테르화 반응에 관하여 기재한 바와 동일하게 수행한다. 숙신산 무수물과의 에스테르화 반응에 의하여 숙시닐 말토덱스트린을 제조하는 것이 특히 좋다.

마찬가지로, 상기 C₁-산화 말토덱스트린을 반응시켜 카르복실알킬 유도체를 생성시킬 수 있다. 시약으로서 적절한 것으로는 이 기술 분야의 숙련자들에게 알려져 있는 카르복시알킬 할로겐화물, 예컨대 클로로카르복실산 또는 브로모카르복실산 등의 할로카르복실산이거나, 또는 이들의 나트륨염 또는 칼륨염, 예컨대 α- 또는 β-브로모프로피오니산처럼 임의의 목적하는 위치에서 할로겐화시킨 C₁~C₆-카르복실산, 또는 특히 좋기로는 클로로아세트산 또는 브로모아세트산 등이 있다.

상기 반응은, 예컨대 수용액 중에서, 또는 예컨대 포름아미드, 디메틸포름아미드, 디메틸술폭사이드 또는 아세트산 등의 적절한 용매 중에서 이 기술 분야의 숙련자들에게 알려져 있는 방식으로 수행된다. 상기 수용액 중에서의 반응은, 예컨대 염기성 pH (pH 11 내지 14, 좋기로는 약 12.5 내지 14, 조정은 NaOH 등의 임의의 목적하는 염기를 이용하여 행한다)에서 수행된다. 상이한 용매가 사용되는 경우, 동일한 시약을 사용하고, 적절한 반응 조건들이 선택된다. 상기 반응은 실온하에 전술한 용매 중에서, 예컨대 0.5 내지 2 시간, 좋기로는 약 2.5 내지 3.5 시간 냉각 또는 가열함으로써 수행될 수 있다. 생성물의 처리 및 단리는 에스테르화 반응에 관하여 기재된 바와 동일하게 수행한다.

반응성 유도체와, 예컨대 황산화 반응 또는 인산화 (phosphation) 반응 등의 무기산과의 에스테르화 반응도 마찬가지로 이 기술 분야의 숙련자들에게 알려져 있는 방법으로 수행된다.

상기 황산화 반응은, 예컨대 수용액 중에서, 또는 예컨대 포름아미드, 디메틸포름아미드, 디메틸술폭사이드 또는 아세트산 등의 적절한 용매 중에서, SO₃-트리메틸아민 복합체 또는 시클라민산 등의 적절한 황산화 반응 시약을 사용하여, 실온에서 좋기로는 예컨대 냉각 또는 가열하여, 30℃에서 예컨대 15분 내지 2 시간, 좋기로는 약 30분의 적절한 시간 동안 수행된다. 이 때, 물이 용매로 사용되는 경우, 상기 반응액의 pH는 강염기 (예컨대, pH 12 내지 13 까지)가 되게 하고, 상기 반응액을 적절한 온도, 예컨대 30℃에서 더 교반한다. 예컨대, HCl 등의 적절한 산 또는 완충제를 사용하여 pH 9.5 내지 11, 좋기로는 약 10.5로 산성화시킨 후, C₁-산화 반응에 관하여 기재한 바와 동일하게 침전 및 단리를 행한다.

상기 인산화 반응은 이 기술 분야의 숙련자들에게 알려져 있는 임의의 방법에 따라 수행된다. 한 가지 가능한 방법은 덱스트린을 인산화 시약과 함께 물에 용해시키고, pH 값을 2 내지 6, 좋기로는 약 3으로 조정하는 것을 포함한다. 예컨대, 사용되는 경우, 적절한 인산화 시약으로서는, 몰비가 1:0.5 내지 1:2.5, 좋기로는 1:1.8인 인산이수소나트륨 (sodium dihydrogen phosphate)/인산수소이나트륨 (disodium hydrogen phosphate) 혼합물로 양호하게 사용되는 기지의 시약들이다. 상기 반응액은, 예컨대 에탄올, 메탄올 또는 아세톤을 사용하여 침전을 일으킬 수 있고, 상기 침전은 단리 및 건조되거나, 또는 상기 반응액은, 예컨대 회전 증발기 중에서의 증발에 의하여 농축 건고(乾固)시키고, 좋기로는 고온에서 더 진공 건조한다. 분쇄 후, 상기 생성물을 건조 상태에서, 예컨대 120 내지 180℃, 좋기로는 150 내지 170℃, 좋기로는 진공 가열한 후, 재분쇄한 다음, 이어서 좋기로는 예컨대 50℃의 고온에서 물 또는 적절한 용매 중에 용해시킨다. 이어서, 예컨대 원심 증발기 또는 여과에 의하여 불용성 잔사를 분리 제거하고, 그 결과로 얻은 용액을 막여과에 의하여 정제하여 유리 오르토인산염을 제거한다. 상기 여과는 IR 분광법 또는 전도도 측정법에 의하여 확인할 수 있다. 모든 오르토인산염이 제거되고 나면, 상기 용액을 원심 증발기를 사용하여 농축시킨 다음, 에스테르화 반응에 관하여 기재한 바와 동일하게 침전 및 단리시킨다.

C₂/C₃-산화 유도체는 C₁-산화 말토덱스트린을, 예를 들면 NaOCl 또는 NaIO₄/NaOCl₂ 등의 적절한 산화제를 사용하여 이 기술 분야의 숙련자들에게 알려져 있는 방식으로 산화시킴으로써 얻을 수 있다. 이 산화 반응은, 예컨대 수용액 중에서, 또는 예컨대 디메틸포름아미드, 포름아미드, 디메틸술폭사이드 또는 아세트산 등의 적절한 용매 중에서 실온하에 냉각 또는 가열함으로써 수행된다. 물이 용매로 사용되는 경우, 상기 반응은 약 50℃에서, 예컨대 차아염소산나트륨에 의하여 pH가 7.5 내지 9.5, 좋기로는 8.5 내지 9.0인 일정한 약염기성 pH에서 수행된다. 이 때, 상기 pH는, 예컨대 HCl의 첨가에 의하여 중성으로 조정되며, 이어서 생성물을 에스테르화 반응에 관하여 기재한 바와 동일하게 침전 및 단리시킨다.

상기 유도체화 반응에 대하여 각 시약들을 상이한 양으로 사용함으로써, 상이한 몰 치환도가 달성될 수 있다. 상기 몰 치환도는 분자 내의 글루코스 무수물 단위 총량에 대한 유도체화 글루코스 무수물 단위의 몰비로 정의된다.

상기 생성물을 IR 분광법으로 검토하였다. 이 방식으로 목적하는 관능기가 상기 말토덱스트린에 도입되었는지를 정성적으로 측정하는 것이 가능하였다. 카르복실기, 예컨대 아세탈기, 숙시닐기 또는 카르복시메틸기의 도입은 IR 스펙트럼 중의 1740 ㎝^-1 (COOR의 C=O 원자가 진동)에서 대역의 증강에 의하여 확인할 수 있다. 이 성공적인 C₂/C₃ 산화 반응은 1640 ㎝^-1 (COO^-의 C=O 원자가 진동)에서의 대역 증강에 의하여 확인할 수 있다. 황산염기 도입은 1260 및 830 ㎝^-1 (SO₄ ^2-의 원자가 진동)에서의 대역 증가에 의하여 확인할 수 있다. 인산염기 도입도 역시 ³¹P-NMR 분광법에 의하여 정성적으로 확인할 수 있다. 고분자 결합된 일인산염은 약 0 내지 2 ppm에서 넓은 신호 형태로 나타나지만, 유리 일인산염은 약 0.7 ppm에서 날카로운 신호를 나타낸다.

상기 몰 치환도의 정량적 측정은, 유도체화 반응에 의한 영향을 받지 아니한 말토덱스트린 신호의 강도에 도입된 관능기에 부여된 신호의 강도를 관련시킴으로써 ¹H-NMR 분광법 또는 ¹³C-NMR 분광법에 의하여 행할 수 있다. 인산화 반응의 경우, 상기 몰 치환도의 정량적 측정도 역시 ICP-OES (유도 결합 플라즈마-광학 방출 분광법, 총인산염 함량) 및 전도도 측정법과 결합된 이온 크로마토그래피 (유리 일인산염 함량)에 의하여 행할 수 있다.

본 발명에 의한 복합체를 제조려면, 생성된 유도체화 산화 말토덱스트린을 철(Ⅲ)염 수용액 중에서 반응시킨다. 이를 위해서는, 상기 유도체화 산화 덱스트린을 단리하여 재용해시킬 수 있는데, 그 결과로 얻은 상기 유도체화 산화 말토덱스트린의 수용액을 철(Ⅲ) 수용액으로 더 처리하는 데 직접 사용할 수도 있다.

상기 철(Ⅲ)염으로서는, 예컨대 염화물 또는 브롬화물 등의 할로겐화물이나, 황산염 등의 무기산 또는 유기산의 수용성염 또는 이들의 혼합물이 사용될 수 있다. 생리학적으로 허용 가능한 염을 사용하는 것이 좋다. 염화철(Ⅲ) 수용액을 사용하는 것이 특히 좋다.

염화물 이온의 존재는 복합체의 형성에 유리한 영향을 주는 것으로 입증된 바 있다. 염화물 이온은 알칼리 금속 염화물, 예컨대 염화나트륨, 염화칼륨 또는 염화암모늄 등의 수용성 염화물의 형태로 첨가될 수 있다. 전술한 바와 같이, 염화물 형태의 철(Ⅲ)을 사용하는 것이 좋다.

상기 반응을 위하여, 예컨대 산화 말토덱스트린 수용액을 철(Ⅲ)염의 수용액과 혼합시키는 것이 가능하다. 상기 공정에서는, 혼합 도중 또는 혼합 직후에 수산화철의 원하지 않은 침전을 피하기 위하여, 산화 말토덱스트린과 철(Ⅲ)염의 혼합물의 pH 값을 초기에는 강산성 또는 철(Ⅲ)염의 가수 분해가 일어나지 않는, 예컨대 2 이하로 충분히 낮도록 하는 것이 좋다. 염화철(Ⅲ)이 사용되는 경우, 염화철(Ⅲ) 수용액 자체가 충분히 산성이기 때문에, 일반적으로 산을 첨가할 필요는 없다. 혼합이 행해진 경우, 상기 pH 값은 예컨대 5 이상, 또는 예컨대 최대 11, 12, 13 또는 14로 높일 수 있다. pH 값의 상승은 서서히 또는 점진적으로 수행하는 것이 좋은데, 이는 예컨대 pH 값이 약 3으로 되도록 우선 약염기를 첨가함으로써 행할 수 있으며, 이 때 더 중성화시키는 것은 강염기를 사용하여 수행할 수 있다. 적절한 약염기로서는, 예컨대 나트륨이나 칼륨의 탄산염 또는 중탄산염 등의 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속의 탄산염 또는 중탄산염이거나, 또는 암모니아가 있다. 강염기로서는, 예컨대 나트륨, 칼륨, 칼슘 또는 마그네슘의 수산화물 등의 알칼리 금속 또는 알칼리 토금속 수산화물이 있다.

상기 반응은 가열에 의하여 촉진될 수 있다. 예컨대, 온도는 15℃ 내지 비등점 수준으로 사용할 수 있다. 상기 온도는 점진적으로 승온시키는 것이 좋다. 예컨대, 가열은 우선 약 15 내지 70℃로 수행되고, 이어서 상기 온도를 점진적으로 비등점까지 승온시킬 수 있다.

상기 반응 시간은, 15분 내지 수 시간, 예컨대 20분 내지 4 시간, 또는 25 내지 70분, 예컨대 30 내지 60분이다.

상기 반응은, 예컨대 pH 값이 5 내지 6 정도인 약산성 범위에서 수행될 수 있다. 그러나, 상기 복합체의 형성 과정에서, 필요한 것은 아니지만, pH 값을 더 높은 값인 최대 11, 12, 13 또는 14로 올리는 것이 유리하다고 입증된 바 있다. 이 때 상기 반응을 완결하려면, 산을 첨가함으로써 pH 값을 예컨대 전술한 5 내지 6으로 더 낮출 수 있다. 산으로서는, 무기산이나 유기산 또는 이들의 혼합물, 특히 염산 또는 염산 수용액 등의 할로겐화수소산이 사용될 수 있다.

전술한 바와 같이, 상기 복합체 형성은 일반적으로 가열에 의하여 촉진된다. 예컨대, 반응 도중에 pH 값이 5 이상 내지 11 또는 14의 범위로 증가되는 양호한 실시 상태에 있어서, 15 내지 70℃ 정도의 낮은 온도, 예를 들면 40 내지 60℃, 예컨대 약 50℃에서 우선 처리하는 것이 가능하며, 이 때 예컨대 pH 값을 최소 5 정도의 값으로 다시 낮춘 다음, 온도 50℃ 이상에서부터 비등점까지의 온도로 단계적인 가열을 수행한다.

상기 반응 시간은 15분 내지 수 시간 정도로 반응 온도에 따라서 변할 수 있다. 5 이상의 pH 값을 일시적으로 적용하여 상기 공정을 수행하는 경우, 높은 pH 값에서, 15 내지 70분간, 예컨대 30 내지 60분간, 예컨대 70℃ 미만의 온도에서 수행할 수 있으며, 이 때 pH 값을 예컨대 최소 5 정도로 낮춘 다음, 상기 반응을 15 내지 70분간, 예컨대 30 내지 60분간, 예컨대 최대 70℃ 미만의 온도에서 필요에 따라, 15 내지 70분간, 예컨대 약 30 내지 60분간, 최대 비등점까지의 더 고온에서 더 수행할 수 있다.

상기 반응이 완료되고 나면, 그 결과로 얻은 용액을, 예컨대 실온으로 냉각시키고, 필요에 따라 희석 및 여과할 수 있다. 냉각 후, pH 값은 산 또는 염기를 첨가시킴으로서 중성점 또는 약간 낮게, 예컨대 5 내지 7 값으로 조정할 수 있다. 산 또는 염기로서는, 예컨대 상기 반응에 관하여 앞서 설명한 것들을 사용할 수 있다. 그 결과로 얻은 용액을 정제하여, 제약에 직접 사용할 수 있다. 그러나, 알칸올 등의 알코올, 예컨대 에탄올을 사용한 침전법에 의하여 용액으로부터 철(Ⅲ) 복합체를 단리시키는 것도 역시 가능하다. 상기 단리는 분무 건조에 의해서도 역시 수행할 수 있다. 정제는, 특히 염을 제거하기 위하여 통상의 방식으로 수행될 수 있다. 이는 역삼투압법에 의하여 행할 수 있는데, 그러한 역삼투압법은, 예컨대 상기 분무 건조 전 또는 약제에 직접 사용하기 전에 수행하는 것이 가능하다.

그 결과로 얻은 철(Ⅲ)-탄수화물 복합체는, 예컨대 철 함량이 10 내지 40 %wt/wt, 특히 20 내지 35 %wt/wt이다. 상기 복합체는 물에 쉽게 용해된다. 이로부터, 예컨대 철 함량이 1 %wt/vol 내지 20 %wt/vol인 중성 수용액을 조제하는 것이 가능하다. 상기 용액은 가열 멸균시킬 수 있다. 그 결과로 얻은 상기 복합체의 중량 평균 분자량, Mw는 예컨대 80 kDa 내지 800 kDa, 좋기로는 80 내지 650 kDa, 특히 좋기로는 350 kDa 미만 [예컨대, 가이서 등의 문헌 (Geisser et al., in Arzneim. Forsch/Drug Res. 42(Ⅱ), 12, 1439-1452 (1993), Section 2.2.5.)에 기재된 바와 동일하게 겔 투과 크로마토그래피 (Gel Permeation Chromatography)로 측정]이다.

전술한 바와 같이, 수용액은 본 발명에 의한 복합체로부터 제제될 수 있다. 상기 용액은 특히 비경구 투여용으로 적절하다. 그러나, 이들 용액은 역시 경구 또는 국소 투여될 수도 있다. 이들 용액은 고온, 예컨대 121℃ 이상에서 F_o≥15의 성취도 (achievement)로 최소 15분의 단시간 접촉에 의하여 멸균 처리될 수 있다. F_o는 미생물 분해 온도 계수가 10인 이상적인 미생물에 대하여 환산한 분으로 나타낸 121℃에서의 처리 시간에 대응하는 여러 온도에서의 분으로 나타낸 처리 시간이다. 지금까지 기지의 제제들은 어떤 경우 실온에서 멸균 여과시켜야만 하였으며, 또는 벤질 알코올 또는 페놀 등의 보존제를 첨가하여야만 하였다. 본 발명에 의하면, 상기 처리 공정이나 첨가제들은 필요하지 않다. 상기 복합체 용액을 예컨대 앰플에 도입하는 것이 가능하다. 1 내지 20 %wt, 예컨대 5 %wt 용액을, 2 내지 100 ㎖, 예컨대 50 ㎖ 미만의 앰플이나 바이알 등의 용기에 도입할 수 있다. 비경구 투여용 용액의 조제는, 필요에 따라 비경구용 용액의 통상의 첨가제를 동시에 사용하여 통상의 방식으로 행할 수 있다. 상기 용액은, 예컨대 식염수 중의 주사액으로서 또는 주입액으로서 투여할 수 있도록 제제될 수 있다. 경구 또는 국소 투입하기 위하여, 상기 제제들은 적절한 통상의 첨가제 및 보조제와 함께 제제될 수 있다.

따라서, 본 발명은, 특히 철 결핍성 빈혈의 치료에 사용될 수 있는 비경구 투여, 정맥내 투여뿐 아니라 근육내 투여와 구강 또는 국소 투여에도 적절한 약제를 더 제공한다. 그러므로, 본 발명은 철 결핍성 빈혈의 치료 및 예방, 또는 특히 철 결핍성 빈혈의 비경구적 치료용 약제의 제제시 본 발명에 따르는 철(Ⅲ)-탄수화물 유도체의 복합체의 용도도 역시 제공한다. 상기 약제는 인간용 및 수의용 약제로 사용하는 데 적절하다.

본 발명에 따르면, 말토덱스트린 유도체의 철 복합체를 최초로 제조하는 것이 가능하다.

WO 제2004/037865호로부터 알려져 있는 철-말토덱스트린 복합체에 비하여, 본 발명에 의한 철-말토덱스트린 유도체의 복합체는 분자량의 특정의 고분자량에 이르기까지 광범위에 걸쳐 미세한 조정이 가능한 바, 이는 기지의 복합체에서는 불가능하였다.

WO 제2004/037865호로부터 알려져 있는 철-말토덱스트린 복합체에 비하여, 대다수의 철-말토덱스트린 유도체의 복합체는 실질적으로 불변인 분해 속도 (θ=0.5)를 나타낸다.

생체 내에서 본 발명에 따른 철-말토덱스트린 유도체의 복합체의 불균질한 지연 분해를 촉진시킬 수 있는 비유도체화 말토덱스트린에 비하여, 대부분의 말토덱스트린 복합체는 아밀라아제에 의한 효소성 분해에서의 안정성이 증대된다는 것을 나타낸다.

본 발명에 따른 유도체의 복합체의 철 수득률은, 기지의 철-말토덱스트린 복합체의 수득률 87 내지 93%에 비하여, 100% (특히, 황산화 유도체의 복합체의 경우)에 이르는데, 이는 상업적 규모의 생산에 경제적 이득을 나타낸다.

본 명세서뿐만 아니라 후술하는 각 실시예에 있어서, 덱스트로스 당량은 중량 분석법으로 측정하였다. 이를 위하여, 말토덱스트린을 비등점에서 수용액 중에서 펠링 (Fehling) 용액과 반응시킨다. 상기 반응을 정량적으로, 즉 상기 펠링 용액이 더 변색되지 않을 때까지 행하였다. 침전된 산화구리(Ⅰ)를 105℃에서 일정한 중량으로 될 때까지 건조시켜 중량 분석법으로 측정하였다. 그 결과 얻은 값들로부터 글루코스 함량 (덱스트로스 함량)을 말토덱스트린 건조 기질의 %wt/wt로서 계산한다. 예컨대, 다음의 용액, 즉 펠링 용액Ⅰ 25 ㎖ 및 펠링 용액Ⅱ 25 ㎖의 혼합액, 말토덱스트린 수용액 10 ㎖ (10 %mol/vol) (펠링 용액Ⅰ: 물 500 ㎖ 중에 용해 된 황산구리(Ⅱ) 34.6 g; 펠링 용액Ⅱ: 물 400 ㎖ 중에 용해된 주석산나트륨칼륨 173 g 및 수산화나트륨 50 g)을 사용할 수 있다.

이하에는 상기 말토덱스트린 유도체와 철 복합체의 각 특성을 측정하기 위하여 사용되는 방법 및 기기에 대하여 설명되어 있다.

¹H-NMR: 브루커 애반스-400 (Bruker Avance-400), 400 ㎒, H₂O에 기준한 D₂O 중의 용액.

¹³C-NMR: 브루커 애반스-400 , 100 ㎒, 트리메틸실리-테트라듀테로-프로피온산을 외부 기준으로 하는 D₂O 중의 용액.

³¹P-NMR: 브루커 애반스-400 , 162 ㎒, 진한 H₃PO₄를 외부 기준으로 하는 D₂O 중의 용액.

IR: FT-IR 퍼킨 엘머 (Perkin Elmer) 1725x, KBr 펠렛

ICP-OES: 호리바 조빈 이본 울티마 2 (Horiba Jobin Yvon Ultima 2), H₂O 중에 용해된 시료.

IC: 메트로놈 (Metrohm) 733 IC 분리 센터 (Seperation Center) (전도도 검출기 포함), H₂O 중에 용해된 시료.

GPC: 워터스 (Water) 515 HPLC 펌프, 워터스 2410 굴절율 검출기, H₂O 중에 용해된 시료, 표준인 풀룰란.

Mw 측정: GPC 참조.

Mn 측정: GPC 참조.

Fe 함량: EDTA 적정하여 측정 (예컨대, Jander Jahr, Massanalyse 15th Edition 참조).

분해 속도: 가이서 등의 문헌 [P. Geisser, M. Baer, E. Schaub; Structure/Histotoxicity Relationship of Parenteral Iron Preparations; Arzneim.-Forsch./Drug Reserarch 42 (Ⅱ), 12, 1439-1452 (1992)].

아날리시스 제나 스펙코드 (Analysis Jena Specord) 205 스펙트럼 광도계, 검사된 분해도 50% (θ=0.5).

철 수득률: 단리된 철양 g/사용된 철의 양 g.

실시예 1

C ₁ -산화 말토덱스트린의 제조

덱스트로스 당량이 12인 말토덱스트린 250 g을 물 750 ㎖ 중에 용해하였다. NaBr 1.4 g을 가하고, NaOCl 용액 78.4 g (활성 염소 14 내지 16 %wt)을 30분간 계량하여 넣고, 30 %wt NaOH를 가하여 pH를 9.5 (±0.5)로 일정하게 유지시켰다. 이어서, HCl (20 %wt)을 사용하여 pH를 7.0으로 조정하고, 생성물을 부피비가 1:6 (용액:에탄올)인 에탄올을 가하여 침전시켰다. 상징액(上澄液)을 경사(傾瀉) 처리하여 생성물을 단리시키고, 50℃ 및 125 mbar에서 24 시간 건조하였다.

실시예 2

C ₁ -산화 말토덱스트린의 제조

말토덱스트린 100 g (중량 분석법으로 측정한 덱스트로스 당량 9.6)을 25℃에서 물 300 ㎖ 중에 교반 용해하여, pH 10에서 차아염소산나트륨 용액 30 g (활성 염소 14 내지 16 %wt)을 가하여 산화시키고, 실시예 1과 동일하게 단리 및 건조시킨다.

실시예 3

C ₁ -산화 말토덱스트린의 제조

말토덱스트린 45 g (중량 분석법으로 측정한 덱스트로스 당량 6.6)과 말토덱스트린 45 g (중량 분석법으로 측정한 덱스트로스 당량 14)의 혼합물을 25℃에서 물 300 ㎖ 중에 교반 용해하여, pH 10에서 차아염소산나트륨 용액 25 g (활성 염소 14 내지 16 %wt)을 가하여 산화시키고, 실시예 1과 동일하게 단리 및 건조시킨다.

실시예 4 내지 7

아세틸화 반응

실시예 1에서 얻은 말토덱스트린 200 g (글루코스 무수물 1.23 mol)을 25℃에서 물 660 ㎖ 중에 용해하고, 30 %wt NaOH를 사용하여 pH를 8.5로 조정하였다. 아세트산 무수물을 1.7 ㎖/분의 비율로, 표 1에 나타낸 다양한 양으로 가하고, 30 %wt NaOH를 가하여 pH를 8.5 (±0.5)로 일정하게 유지시켰다. 반응액을 일정한 pH 8.5 (±0.5)에서 1 시간 교반한 다음, 20 %wt HCl을 사용하여 7.0으로 조정하였다. 생성물을 부피비가 1:6 (용액:에탄올)인 에탄올 (92 %wt)을 가하여 침전시켰 다. 상징액을 경사 처리하여 생성물을 단리시키고, 50℃ 및 125 mbar에서 24 시간 건조하였다.

첨가하는 아세트산 무수물의 양을 다양하게 하여, 여러 가지 아세틸화도를 얻었다. 이 결과는 표 1에 나타나 있다.

실시예	Ac2O 당량 (글루코스 무수물 기준)	몰 치환도 (1H-NMH)	수득률 (%) (단리된 생성물의 몰 수/사용된 글루코스 무수물의 몰 수)
4	1	0.84	24
5	0.67	0.61	65
6	0.33	0.31	69
7	0.16	0.14	74
1	-	유도체화가 일어나지 않음.	84

아세틸화 반응에 의하여, 에탄올 중에서 상기 말토덱스트린 유도체의 용해도가 증가하는데, 이에 의하여 치환도 상승에 의한 수득률 감소의 결과가 나타난다.

아세틸화도는 IR 분광법에 의하여 정성적으로, 그리고 NMR 분광법에 의하여 정량적으로 측정하였다.

상기 아세틸화 반응은 IR 분광법에 의하여 1740 ㎝^-1 (COOR의 C=O 원자가 진동)에서의 대역 증강에 의하여 확인할 수 있다. 몰 아세틸화도는 ¹H-NMR 분광법에 의하여 2.0-2.3 ppm (아세틸기)에서의 CH₃ 신호의 강도 대 3.0-4.5 ppm 및 5-6 ppm (글루코스기 무수물의 양성자 7개) 강도의 비율에 의하여 측정하였다.

실시예 8 내지 11

숙시닐화 반응

실시예 1에서 얻은 C₁-산화 말토덱스트린 200 g을 물 655 ㎖ 중에 용해하였다. 30 %wt NaOH를 사용하여 pH를 8.5로 조정하고, 숙신산 무수물을 25℃에서 1 시간에 걸쳐서 소량씩 가하고, 30 %wt NaOH를 가하여 pH를 8.5 (±0.5)로 일정하게 유지시켰다. 이어서, 20 %wt HCl을 사용하여 pH를 7.0으로 조정하고, 생성물을 용액:에탄올의 부피비가 1:6인 에탄올 (92 %wt)로 침전시켰다. 상징액을 경사 처리하여 생성물을 단리시키고, 50℃ 및 125 mbar에서 24 시간 건조하였다.

첨가하는 숙신산 무수물의 양을 다양하게 하여, 여러 가지 숙시닐화도를 얻었다. 이 결과는 표 2에 나타나 있다.

실시예	숙신산 무수물 당량 (글루코스 무수물 기준)	몰 치환도 (1H-NMH)	수득률 (%) (단리된 생성물의 몰 수/사용된 글루코스 무수물의 몰 수)
8	0.17	0.15	74
9	0.08	0.07	82
10	0.04	0.03	84
11	0.02	0.02	70
1	-	유도체화가 일어나지 않음.	84

숙시닐화 반응은 산화 말토덱스트린의 용해도에 크게 영향을 미치지 않았다.

상기 숙시닐화 반응은 IR 분광법에 의하여 1740 ㎝^-1 (COOR/COOH의 C=O 원자가 진동)에서의 대역 증강에 의하여 정성적으로 확인할 수 있다. 몰 숙시닐화도는 ¹H-NMR 분광법에 의하여 2.4-2.7 ppm (숙시닐기)에서의 2개의 CH₃ 신호의 강도 대 3.0-4.5 ppm 및 5-6 ppm (글루코스기 무수물의 양성자 7개) 강도의 비율에 의하여 측정하였다.

실시예 12 내지 16

카르복시메틸화 반응

실시예 1에서 얻은 C₁-산화 말토덱스트린 200 g을 물 660 ㎖ 중에 용해하였다. 고체 NaOH 118 g를 가하여 pH 13 내지 14로 하였다. 클로로아세트산을 20분간 소량씩 가한 다음, 25℃에서 3 시간 교반하였다. 그 후, 20 %wt HCl을 가하여 pH를 7.0으로 조정하고, 생성물을 용액:에탄올의 부피비가 1:6인 에탄올 (92 %wt)로 침전시켰다. 상징액을 경사 처리하여 생성물을 단리시키고, 50℃ 및 125 mbar에서 24 시간 건조하였다.

첨가하는 염화아세트산의 양을 다양하게 하여, 여러 가지 카르복실메틸화도를 얻었다. 이 결과는 표 3에 나타나 있다.

실시예	염화아세트산 당량 (글루코스 무수물 기준)	몰 치환도 (1H-NMH)	수득률 (%) (단리된 생성물의 몰 수/사용된 글루코스 무수물의 몰 수)
12	0.35	0.034	63
13	0.23	0.024	63
14	0.18	0.017	76
15	0.09	0.014	64
16	0.05	0.008	63
1	-	유도체화가 일어나지 않음.	84

성취된 카르복실메틸화도는 산화 말토덱스트린의 용해도에 크게 영향을 미치지 않았다.

이들 실시예에 있어서, 매우 낮은 치환도 때문에, IR 분광법에 의하여 카르복시메틸화 반응은 확인할 수 없었다 (C=O 원자가 진동의 1740 ㎝^-1에서 명백한 대역이 나타나지 않음). 몰 카르복실메틸화도는 ¹H-NMR 분광에 의하여 5.6 ppm (카르복실메틸화 글루코스 무수물기)에서의 아노머성 양성자 신호의 강도 대 4.8-5.8 ppm에서의 아노머성 양성자 (유도체화가 일어나지 않은 글루코스 무수물기) 신호의 강도의 비율에 의하여 측정하였다.

실시예 17 내지 20

황산화 반응

실시예 1에서 얻은 C₁-산화 말토덱스트린 200 g을 물 600 ㎖ 중에 용해하고, 30℃로 가열하였다. SO₃-트리메틸아민 복합체를 가하고, 상기 혼합물을 30℃에서 30분간 교반하였다 (그 동안에 현탁액이 용액으로 변하였다). 2.8 ㎖/분의 비율로 40 %wt NaOH (SO₃-트리메틸아민 복합체의 몰량을 기준으로 1.7 당량, 치환도에 따라 18 내지 141 ㎖에 대응함)를 가하고, 반응액을 30℃에서 2.5 시간 교반하였다. 20 %wt HCl을 가하여 pH를 10.5로 조정하였다. 생성물을 용액:에탄올의 부피비가 1:7 내지 1:8인 92 %wt 에탄올로 침전시켰다. 상징액을 경사 처리하여 생성물을 단리시키고, 50℃ 및 125 mbar에서 24 시간 건조하였다.

첨가하는 SO₃-트리메틸아민 복합체의 양을 다양하게 하여, 여러 가지 황산화도를 얻었다. 이 결과는 표 4에 나타나 있다.

실시예	SO3시약 당량 (글루코스 무수물 기준)	몰 치환도 (1H-NMH)	수득률 (%) (단리된 생성물의 몰 수/사용된 글루코스 무수물의 몰 수)
17	0.67	0.56	98
18	0.34	0.27	92
19	0.17	0.12	93
20	0.08	0.05	86
1	-	유도체화가 일어나지 않음.	84

황산화한 산화 말토덱스트린 수득율의 증가 이유는 에탈올 중에서의 상기 생성물의 용해도 감소 때문이다.

황산화도는 IR 분광법에 의하여 정성적으로 확인할 수 있다 (1260 및 830 ㎝^-1에서의 대역 증감 SO₄ ²의 원자가 진동). 상기 몰 황산화도는 ¹³C-NMR 분광법에 의하여 96 ppm에서의 C₁ 신호 (황산화 종)의 강도 대 103 ppm에서의 C₁ 신호 (비황산화 종)의 강도의 비율로 측정하였다.

실시예 21 내지 24

인산화 반응

실시예 1에서 얻은 C₁-산화 말토덱스트린 300 g과 NaH₂PO₄ 및 Na₂HPO₄ (몰비 1:1.8)를 물 1.5 ℓ중에 용해하고, 20 %wt HCl를 사용하여 pH를 3.0으로 조정하였다. 반응액을 70℃ 및 125 mbar에서 회전 증발기 중에서 증발시켜, 농축 건고시켰다. 잔사를 50℃ 및 125 mbar에서 16 시간 건조하였다. 이 생성물을 분쇄하여, 750 mbar에서 4 시간에 거쳐서 160℃로 가열하였다. 이 물질을 다시 분쇄하고, 50℃에서 중량비 1:4.4 (고체:물)로 물에 1 시간 용해하였다. 반응액을 25℃로 냉각시키고, 원심 증발기 (1 시간, 5500 ppm)에 의하여 불용성 잔사를 분리시켰다.

그 결과로 얻은 용액을 22 bar 및 180 내지 210 ℓ/시간의 유량으로 나노 여과막 (Nitto-Denko NTR-7410, 평균 NaCl 10% 유지)을 사용하는 막여과에 의하여 여과하여 유리 오르토인산염을 제거였다. 상기 세척된 분획의 유리 오르토인산염의 제거는 IR 분광법에 의하여 확인하였다. 상기 인산화한 산화 말토덱스트린을 회전 증발기 중에서 60℃ 및 80~250 mbar하에 1 ℓ로 농축시킨 다음, 생성물을 부피비가 1:6 (용액:에탄올)인 에탄올로 침전시켰다. 현탁액을 원심 증발기 (5500 rpm, 1 시간)에 의하여 생성물을 분리하고, 50℃ 및 125 mbar하에 24 시간 건조하였다.

첨가하는 몰비 1:1.8의 NaH₂PO₄ 및 Na₂HPO₄의 혼합물 양을 다양하게 하여, 여러 가지 인산화도를 얻었다. 이 결과는 표 5에 나타나 있다.

몰 치환도는 ICP-OES (유도 결합 플라즈마-광학 방출 분광법, 총인산염 함량) 및 전도도 측정법과 결합한 이온 크로마토그래피 (유리 일인산염 함량)에 의하여 측정하였다.

유리 일인산염 함량의 정성적 분석은 ³¹P-NMR 분광법에 의하여 수행하였다. 유리 일인산염은 약 0.7 ppm에서의 날카로운 피크로 나타나는 반면, 고분자 결합된 일인산염은 약 0-2 ppm의 영역에서 넓은 신호 형태로 나타난다. -10 ppm에서의 상기 넓은 신호는 올리고인산염을 나타낼 수 있다.

실시예	PO4 당량 (글루코스 무수물 기준)	몰 치환도 (ICP)	유리 PO4 (ppm)	유리 올리고인산염*** (ppm)	수득률 (%) (단리된 생성물의 몰 수/사용된 글루코스 무수물의 몰 수)
21	1.85	0.25	80	측정하지 않음.	22
22	0.55*	0.08	1	22	22
23	0.28	0.24	2	55	13
24	0.23**	0.08	58	52	18
1	유도체화가 일어나지 않음.	-	-	-	84

* 160℃/740 mbar에서 반응 시간은 4 시간 대신 6 시간으로 함.

** 말토덱스트린/인산염 용액을 증발, 건고시켜 농축하는 대신 에탄올로 침전시킴.

*** ³¹P-NMR로 측정된 함량.

실시예 25 내지 29

C ₂ / C ₃ 산화 반응 (제2 단계 합성법)

실시예 1에서 얻은 C₁-산화 말토덱스트린 200 g을 물 600 ㎖에 용해하고, 반응액을 50℃로 가열하였다. 20 %wt HCl을 사용하여 pH를 8.5 내지 9.0으로 조정하고, NaOCl 20 g (활성 염소 14 내지 16 %wt)을 단일 배치에 가하였다. 5.8 ㎖/분의 비율로 NaOCl 잔류량을 가하고, 30 %wt NaOH를 가하여 pH를 8.5 (±0.5)로 일정하게 유지시켰다. 반응액을 50℃ 및 pH 8.5 (±0.5)에서 1 시간 교반하였다. 이어서, 20 %wt HCl를 사용하여 pH를 7로 조정하였다. 생성물을 용액:에탄올의 부피비가 1:7 내지 1:8인 92 %wt 에탄올로 침전시켰다. 상징액을 경사 처리하여 생성물을 단리시키고, 50℃ 및 125 mbar하에 24 시간 건조하였다.

실시예 30

C ₁ / C ₂ / C ₃ 산화 반응 [단일 단계 합성법, 현장 ( in situ ) 유도체화 반응]

덱스트로스 당량 12인 말토덱스트린 200 g을 물 660 ㎖에 용해하고, 반응액을 50℃로 가열하였다. NaBr 1.1 g을 가하고, NaOCl 용액 135.2 g (활성 염소 14 내지 16 %wt)을 30분간 계량하여 넣고, 30 %wt NaOH를 가하여 pH를 9.5 (±0.5)로 일정하게 유지시켰다. 반응액을 50℃ 및 pH 9.5 (±0.5)에서 1 시간 교반하였다. 이어서, 20 %wt HCl를 사용하여 pH를 7로 조정하였다. 생성물을 용액:에탄올의 부피비가 1:6인 92 %wt 에탄올로 침전시켰다. 상징액을 경사 처리하여 생성물을 단리시키고, 50℃ 및 125 mbar하에 24 시간 건조하였다.

첨가하는 NaOCl (활성 염소 14 내지 16 %wt)의 양을 다양하게 하여, 여러 가지 몰 C₂/C₃ 산화도를 얻었다. 이 결과는 표 6에 나타나 있다.

실시예	NaOCl 당량 (글루코스 무수물 기준)	몰 산화도 (13C-NMH)	수득률 (%) (단리된 생성물의 몰 수/사용된 글루코스 무수물의 몰 수)
25	0.48	0.042	72
26	0.24	0.022	71
27	0.12	0.012	88
28	0.06	검출할 수 없음.	75
29	0.03	검출할 수 없음.	78
30	0.12	0.017	89
1	-	유도체화가 일어나지 않음.	84

그 결과로 얻은 생성물의 단리된 수득률의 변동은 적었다.

몰 C₂/C₃ 산화도는 IR 분광법에 의하여 1640 ㎝^-1 (COO^-의 C=O 원자가 진동) 대역의 증감에 의하여 측정할 수 있었다. C₂/C₃ 산화도는 ¹³C-NMR 분광법에 의하여 175 및 176 ppm에서의 신호 (산화 C₂ 및 C₃)의 강도 대 76-84 ppm에서의 신호 (비산화 C₂)의 강도의 비율에 의하여 측정하였다.

일반 공정 명세 1: 철 복합체의 제조

각 경우에 말토덱스트린 유도체 100 g을 사용하고 그 결과로 얻은 유도체화 산화 말토덱스트린으로부터 철 복합체의 제조를 수행하였다.

실온에서 교반하면서 염화철(Ⅲ) 용액 352 g (12 %wt/wt Fe)에 우선 물 300 ㎖ 중에 용해된 유도체화 산화 말토덱스트린 100 g을 가한 다음, 탄산나트륨 용액 (17.3 %wt/wt) 554 g을 가하였다.

수산화나트륨 용액을 가하여 pH 11로 조정하고, 반응액을 50℃로 가열하여, 50℃에서 30분간 유지시켰다. 이어서, 염산을 가하여 pH 5 내지 6으로 상기 반응 혼합물을 산성화시키고, 그 반응액을 50℃에서 30분간 더 유지시킨 다음, 97 내지 98℃로 가열하여, 이 온도에서 30분간 유지시켰다. 반응액을 실온으로 냉각시킨 후, 수산화나트륨 용액을 가하여 pH를 6 내지 7로 조정하였다. 이 후, 반응액을 멸균 필터로 여과하고, 1:0.85 비율의 에탄올로 침전시켜 복합체를 단리시키고, 50℃에서 진공 건조하였다.

실시예 31 내지 33

아세틸화 철 복합체

일반 공정 명세 1에 따라서, 실시예 5 내지 7에서 얻은 말토덱스트린 유도체로부터 아세틸화 철 복합체 31 내지 33을 얻고, 이들의 특성을 각 경우에 실시예 1에서 얻은 유도체화 말토덱스트린이 아닌 C₁-산화 말토덱스트린으로부터 역시 일반 공정 명세 1에 따라 제조한 표준 제제와 비교하여 아래 표 7에 요약하였다.

변수	표준	실시예 31 MS=0.14 (실시예 7에서 얻음)	실시예 32 MS=0.31 (실시예 6에서 얻음)	실시예 33 MS=0.61 (실시예 5에서 얻음)
Fe 함량*	27.0	28.9	29.7	30.6
Mw	168,000	234,000	349,000	511,000
Mn	100,000	139,000	163,000	334,000
분해 속도 θ=0.5	35	41	46	44

* 건조 기질에 기초한 값.

몰 치환도가 ＞0.61인 아세틸화 말토덱스트린 유도체를 사용한 결과 불용성 생성물이 생성되었다.

상기 아세틸화 철 복합체는 표준에 비하여 철 함량이 증가 되었음을 나타내고, 치환도의 증가에 따라 분자량은 상승하였다. 50% 분해 속도는 표준과 유사한 값으로 나타났다. 아세틸화 철 복합체의 Fe 수득률은 97%에 이르렀다.

실시예 34 내지 36

숙신화 철 복합체

일반 공정 명세 1에 따라서, 실시예 9 내지 11에서 얻은 말토덱스트린 유도체로부터 숙신화 철 복합체 34 내지 36을 얻고, 이들의 특성을 각 경우에 실시예 1에서 얻은 유도체화 말토덱스트린이 아닌 C₁-산화 말토덱스트린으로부터 역시 일반 공정 명세 1에 따라 제조한 표준 제제에 비교하여 아래 표 8에 요약하였다.

변수	표준	실시예 34 MS=0.02 (실시예 11에서 얻음)	실시예 35 MS=0.03 (실시예 10에서 얻음)	실시예 36 MS=0.07 (실시예 9에서 얻음)
Fe 함량*	27.0	24.3	26.9	24.2
Mw	168,000	260,000	347,000	773,000
Mn	100,000	128,000	145,000	188,000
분해 속도 θ=0.5	35	28	32	6

* 건조 기질에 기초한 값.

몰 치환도가 ＞0.07인 숙신화 말토덱스트린 유도체를 사용한 결과 불용성 생성물이 생성되었다.

상기 숙신화 철 복합체는 표준에 비하여 철 함량이 약간 감소 되었음을 나내고, 치환도의 증가에 따라 분자량도 상승하였다. 50% 분해 속도는 한 가지를 제외하고 표준과 유사한 값으로 나타났다. 숙신화 철 복합체의 Fe 수득률은 94%에 이르렀다.

실시예 37 내지 38

카르복시메틸화 철 복합체

일반 공정 명세 1에 따라서, 실시예 15 내지 16에서 얻은 말토덱스트린 유도체로부터 카르복시메틸화 철 복합체 37 및 38을 얻고, 이들의 특성을 각 경우에 실시예 1에서 얻은 유도체화 말토덱스트린이 아닌 C₁-산화 말토덱스트린으로부터 역시 일반 공정 명세 1에 따라 제조한 표준 제제와 비교하여 아래 표 9에 요약하였다.

변수	표준	실시예 37 MS＜ 0.01 (실시예 16에서 얻음)	실시예 38 MS=0.014 (실시예 15에서 얻음)
Fe 함량*	27.0	23.3	25.5
Mw	168,000	316,000	404,000
Mn	100,000	148,000	168,000
분해 속도 θ=0.5	35	36	32

* 건조 기질에 기초한 값.

몰 치환도가 ＞0.01인 카르복시메틸화 말토덱스트린 유도체를 사용한 결과 불용성 생성물이 생성되었다.

상기 카르복시메틸화 철 복합체는 표준에 비하여 철 함량이 약간 감소 되었음이 밝혀졌고, 치환도의 증가에 따라 분자량은 감소하였다. 50% 분해 속도는 표준과 거의 동일한 값으로 나타났다. 카르복시메틸화 철 복합체의 Fe 수득률은 97%에 이르렀다.

실시예 39 내지 41

C₂/C₃ -산화 철 복합체

일반 공정 명세 1에 따라서, 실시예 27, 28에서 얻은 말토덱스트린 유도체로부터 C₂/C₃-산화 철 복합체 39 내지 41을 얻고, 이들의 특성을 각 경우에 실시예 1에서 얻은 유도체화 말토덱스트린이 아닌 C₁-산화 말토덱스트린으로부터 역시 일반 공정 명세 1에 따라 제조한 표준 제제와 비교하여 아래 표 10에 요약하였다.

변수	표준	실시예 39 MS＜0.01 (실시예 29에서 얻음)	실시예 40 MS＜0.01 (실시예 28에서 얻음)	실시예 41 MS=0.012 (실시예 27에서 얻음)
Fe 함량*	27.0	22.2	26.1	23.8
Mw	168,000	275,000	310,000	433,000
Mn	100,000	138,000	150,000	230,000
분해 속도 θ=0.5	35	33	36	39

* 건조 기질에 기초한 값.

몰 치환도가 ＞0.01인 C₂/C₃-산화 말토덱스트린 유도체를 사용한 결과 불용성 생성물이 생성되었다.

철 함량은 불균질한 경향을 나타내지 않았고, 치환도가 증가함에 따라 분자량은 감소하였다. 50% 분해 속도는 표준과 거의 동일한 값으로 나타났다. C₂/C₃-산화 철 복합체의 Fe 수득률은 95%에 이르렀다.

실시예 42 내지 44

황산화 철 복합체 (다단계 합성법)

일반 공정 명세 1에 따라서, 실시예 18 내지 20에서 얻은 말토덱스트린 유도체로부터 다단계 합성법에 의하여 황산화 철 복합체 42 내지 44를 얻고, 이들의 특성을 각 경우에 실시예 1에서 얻은 유도체화 말토덱스트린이 아닌 C₁-산화 말토덱스트린으로부터 역시 일반 공정 명세 1에 따라 제조한 표준 제제와 비교하여 아래 표 11에 요약하였다.

실시예 45

황산화 철 복합체 [단일 단계 합성법, 현장 ( in situ ) 유도체화 반응]

덱스트로스 당량 12인 말토덱스트린 100 g을 물 300 ㎖에 용해하였다. NaBr 0.7 g을 가하고, NaOCl 용액 28.7 g (활성 염소 14 내지 16 %wt)을 30분간 계량하여 넣고, 30 %wt NaOH를 가하여 pH를 9.5 (±0.5)로 일정하게 유지시켰다. 이어서, 반응액을 30℃로 가열하고, SO₃-트리메틸아민 복합체 14.4 g을 가한 다음, 30℃에서 30분간 교반하였다. 이어서, 40 %wt NaOH 17.6 ㎖를 계량하여 넣고, 30℃에서 1 시간 교반하였다.

반응액을 20 내지 25℃로 냉각시킨 후, 교반하면서 염화철(Ⅲ) 용액 352 g (12 %wt/wt Fe)을 가한 후, 이어서 탄산수소나트륨 용액 554 g (17.3 %wt/wt)을 계량하여 넣었다. 수산화나트륨 용액을 가하여 pH를 11로 하고, 혼합물을 50℃로 가열하고, 50℃에서 30분간 유지시켰다. 이어서, 상기 혼합물에 염산을 가하여 pH 5 내지 6으로 산성화시키고, 그 반응액을 50℃에서 30분간 더 유지시킨 다음, 97 내지 98℃로 가열하여, 이 온도에서 30분간 유지시켰다. 그 반응액을 실온으로 냉각시킨 후, 수산화나트륨 용액을 가하여 pH를 6 내지 7로 조정하였다. 이어서, 반응액을 멸균 필터로 여과하고, 1:0.85 비율의 에탄올로 침전시켜 복합체를 단리시키고, 50℃에서 진공 건조하였다.

변수	표준	실시예 42 MS=0.05 (실시예 20에서 얻음)	실시예 43 MS=0.12 (실시예 19에서 얻음)	실시예 44 MS=0.27 (실시예 18에서 얻음)	실시예 45 MS=0.12
Fe 함량*	27.0*	25.3	26.8	26.3	26.3
Mw	168,000	261,000	278,000	640,000	160,000
Mn	100,000	142,000	219,000	409,000	106,000
분해 속도 θ=0.5	35	75	62	67	-

* 건조 기질에 기초한 값.

몰 치환도가 ＞0.27인 황산화 말토덱스트린 유도체를 사용한 결과 불용성 생성물이 생성되었다.

상기 황산화 철 복합체의 철 함량은 치환도가 증가함에 따라 거의 일정하게 유지되었다. 다단계 합성법에 의하여 합성된 철 복합체의 분자량은 치환도가 증가함에 따라 감소하였다. 50% 분해 속도는 표준에 비하여 증가된 값으로 나타났다. 황산화 철 복합체의 Fe 수득률은 100%에 이르렀다.

Claims (15)

1종 이상의 말토덱스트린의 산화 반응과 후속되는 유도체화 반응 공정의 생성물의 수용액 및 철(Ⅲ)염 수용액으로부터 얻을 수 있는 수용성 철-탄수화물 유도체의 복합체로서,

상기 산화 반응은 알칼리성 범위의 pH에서 차아염소산염 수용액을 사용하여 수행되고, 1종의 말토덱스트로스를 사용하는 경우, 그의 덱스트로스 당량은 5 내지 20이고, 복수종의 말토덱스트로스를 사용하는 경우, 그의 혼합물의 덱스트로스 당량은 5 내지 20이며, 상기 혼합물 중의 개별 말토덱스트린의 덱스트로스 당량은 2 내지 40인 것인 수용성 철-탄수화물 유도체의 복합체: 단, 상기 후속되는 유도체화 반응은 다음 중 하나의 공정에 의하여 수행되는 것임:

a) 유기산 또는 무기산이나 이들의 유도체와 에스테르화 반응

b) 산화 반응

c) 카르복시알킬화 반응

d) 에테르화 반응

e) 아미드화 반응

f) 카르밤산염 형성 반응

g) 무수물 형성 반응

제1항에 있어서, 상기 산화 반응 및 유도체화 반응에 의하여 얻는 말토덱스트린 유도체는 단염기성 또는 다염기성 카르복시산의 에스테르, C₂/C₃ 산화 반응 생성물, 카르복시알킬화 반응 생성물, 카르밤산염, 에테르, 아미드, 무기산 무수물 및 무기산 에스테르로부터 선택되는 것인 수용성 철-탄수화물 유도체의 복합체.

제1항에 있어서, 상기 산화 반응 및 유도체화 반응에 의하여 얻는 말토덱스트린 유도체는 카르복실산 에스테르, 혼합 디카르복실산 에스테르, 카르복실알킬화 반응 생성물, C₂/C₃ 산화 반응 생성물, 인산염 및 황산염으로부터 선택되는 것인 수용성 철-탄수화물 유도체의 복합체.

1종 이상의 말토덱스트린을 차아염소산염 수용액을 사용하여 알칼리성 범위의 pH에서 산화시키고, 후속되는 유도체화 반응을 수행하며, 그 결과 얻은 용액을 철(Ⅲ)염 수용액과 반응시키는 것을 특징으로 하고,

1종의 말토덱스트로스를 사용하는 경우, 그의 덱스트로스 당량은 5 내지 20이고, 복수종의 말토덱스트로스를 사용하는 경우, 그의 혼합물의 덱스트로스 당량은 5 내지 20이며, 상기 혼합물 중의 개별 말토덱스트린의 덱스트로스 당량은 2 내지 40인 것인 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 따른 철-탄수화물 복합체의 제조 방법: 단, 상기 후속되는 유도체화 반응은 다음 중 하나의 공정에 의하여 수행되는 것임:

a) 유기산 또는 무기산이나 이들의 유도체와 에스테르화 반응

b) 산화 반응

c) 카르복시알킬화 반응

d) 에테르화 반응

e) 아미드화 반응

f) 카르밤산염 형성 반응

g) 무수물 형성 반응

삭제

제4항에 있어서, 상기 유도체화 반응은, 다음의 반응 공정들 중 하나의 공정에 의하여 수행되는 것인 철-탄수화물 복합체의 제조 방법.

a) 일염기 카르복시산 또는 카르복시산 유도체와 카르복실화 반응

b) C₂/C₃ 산화 반응

c) 이염기 카르복시산 또는 카르복시산 유도체와 카르복실화 반응

d) 카르복시알킬화 반응

e) 인산화 반응

f) 황산화 반응

제4항에 있어서, 말토덱스트린 또는 말토덱스트린들의 산화 반응은 브롬화 이온의 존재하에서 수행되는 것을 특징으로 하는 철-탄수화물 복합체의 제조 방법.

제4항에 있어서, 사용된 철(Ⅲ)염은 염화철(Ⅲ)인 것을 특징으로 하는 철-탄수화물 복합체의 제조 방법.

제4항에 있어서, 유도체화 산화 말토덱스트린과 철(Ⅲ)염은 이 철(Ⅲ)염의 가수 분해가 일어나지 않는 pH 2 이하에서 수용액 중에서 혼합하고, 이 때 염기를 가하여 pH 값을 5 내지 12로 상승시키는 것을 특징으로 하는 철-탄수화물 복합체의 제조 방법.

제9항에 있어서, 반응은 15℃ 내지 비등점 범위의 온도에서, 15분 내지 4 시간 수행되는 것을 특징으로 하는 철-탄수화물 복합체의 제조 방법.

제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 기재된 철-탄수화물 유도체의 복합체 수용액을 함유하는, 철 결핍증을 치료 또는 예방하기 위한 약제.

제11항에 있어서, 비경구 또는 경구 투여용으로 제조되는 것을 특징으로 하는 약제.

제4항에 기재된 철-탄수화물 유도체의 복합체 수용액을 함유하는, 철 결핍증을 치료 또는 예방하기 위한 약제.

제13항에 있어서, 비경구 또는 경구 투여용으로 제조되는 것을 특징으로 하는 약제.

삭제