一种羧麦芽糖铁的制备方法与流程

本发明公开一种通过加入蔗糖来抑制羧麦芽糖铁注射液在热压灭菌过程中分子量增大的方法，属于药学技术领域。

背景技术：

铁是人体不可缺少的微量元素之一，其中约70％的铁存在于血红蛋白、肌红蛋白、血红素酶类、辅助因子中，又叫功能性铁；其余的铁作为体内贮存铁，主要以铁蛋白和含铁血黄素的形式存在于肝、脾和骨髓中，是构成血红蛋白、肌红蛋白及多种酶的重要成分。缺铁可引起多种组织功能失调，如影响淋巴组织的正常发育及抵抗感染的能力下降，通常表现为缺铁性贫血。

作为一种常见的营养缺乏症，铁剂是治疗缺铁性贫血的常用药，其释放的铁离子能与铁转运蛋白和铁蛋白结合以发挥作用，用来治疗或预防缺铁性贫血。按剂型分类，铁剂可分为口服铁剂和注射用铁剂。目前，市场上的口服铁剂主要有硫酸亚铁、葡萄糖酸亚铁、富马酸亚铁等亚铁盐类，虽服用方便，但对消化道有明显的刺激性。另外，主药亚铁盐易氧化，生物利用度低，且二价铁离子在体内易产生内源性(·OH)自由基，导致细胞膜脂质过氧化而造成损伤。注射用铁剂主要包括右旋糖酐铁、蔗糖铁、羧麦芽糖铁等铁-碳水化合物络合物；相较口服铁剂而言，注射用铁剂不仅无胃肠道刺激，且可实现快速补铁，因此近年来得到广泛的临床应用。右旋糖酐铁化学性质稳定，可用于肌肉注射、静脉注射以及静脉滴注。但由于右旋糖酐的存在，可能出现过敏反应，如休克、哮喘、呼吸衰竭等。蔗糖铁结构稳定，罕见过敏反应，但其部分游离铁会直接进入血液，存在氧化应激和感染的风险。

羧麦芽糖铁是一种新型的静脉注射铁剂，为三价多核铁核(β-FeOOH)被羧基麦芽糊精(即麦芽糊精氧化产物)包围而形成的络合物(代号为“VIT-45”)，这种核壳结构可将铁稳定络合而控制铁的释放，因此可防止由于血铁浓度过高导致的铁转运蛋白、铁蛋白饱和而产生的有毒氧化物。羧麦芽糖铁中铁元素含量高(24-32％，其注射液中铁含量为47.5-52.5mg/mL，可在15min内快速输入500-1500mg铁)，给药次数少，补铁效果好，很大程度上提高了患者的依从性，是一种良好的静脉补铁剂。

关于羧麦芽糖铁络合物的最优分子量及合成工艺在许多国内外专利中已有所涉及，WO2007/081744中公开了Ferinject/Injectafer^TM的活性成分羧麦芽糖铁的分子量应在100kDa和350kDa之间，最优为150kDa；专利US7612109、US2006/0205691、US2012/0412986等公开了一种由三价铁盐和麦芽糊精氧化产物(一种或多种麦芽糊精在碱性条件下采用次氯酸盐氧化得到)的反应来制备获得羧麦芽糖铁的方法。

我们采用US7612109公开的合成方法制备出羧麦芽糖铁，但使用该原料加注射用水制备的注射液在热压灭菌(约121℃灭菌8-30min)后，重均分子量(Mw)急剧增大约20-30％，灭菌稳定性差。我们拟通过调整该专利公开的合成工艺来制备灭菌稳定性更高的羧麦芽糖铁，如延长络合反应时间、升高反应温度、纯化原料麦芽糊精、控制反应副产物氯化钠的量等，但都没有达到理想的效果。试验中我们惊奇的发现，当在羧麦芽糖铁纯化液中加入少量蔗糖后，所制备的注射液热压灭菌后重均分子量无明显变化或仅有轻微增大(1-5％)，极大地改善了该注射液热压灭菌过程中分子量增大的问题。

本发明公开一种在羧麦芽糖铁的合成过程中，通过加入蔗糖来抑制羧麦芽糖铁注射液在热压灭菌过程中分子量增大的方法。采用该方法制备的羧麦芽糖铁灭菌稳定性更高。

技术实现要素：

本发明公开一种通过加入蔗糖来抑制热压灭菌过程中羧麦芽糖铁分子量增大的方法。采用的技术方案包括以下步骤：

步骤A：取羧麦芽糖铁粗反应液，过滤，采用透析法或超滤法除去滤液中的氯化钠等小分子物质，得到羧麦芽糖铁纯化液。

步骤B：往步骤A的羧麦芽糖铁纯化液中加入适量蔗糖，搅拌溶解；接着缓慢加入盐酸调节溶液pH值至5-7，持续搅拌0.5-3h后，0.22μm微孔滤膜过滤，收集滤液；喷雾干燥滤液获得固体粉末。

步骤C：取步骤B获得的固体粉末加注射用水溶解，0.22μm微孔滤膜过滤，灌封，热压灭菌8-30min即得羧麦芽糖铁注射液(浓度以铁含量计算为50mg/mL)。

本发明步骤A中所用的羧麦芽糖铁粗反应液是根据专利US7612109公开的方法制备所得，不在此赘述；可用透析袋透析或超滤反应液，以除去溶液中的氯化钠等小分子，透析袋截留分子量至少为8-14kDa，并且不大于50kDa。

本发明步骤B中加入蔗糖的用量为羧麦芽糖铁纯化液总铁含量的0.25-20％，优选用量为0.25-10％；调节溶液pH值的盐酸浓度为0.5-20％，优选5-10％。

本发明步骤C中采用热压灭菌法对注射液进行灭菌，灭菌条件为121℃，8-30min，优选灭菌时间为10-20min，F₀至少达到12以上。

本发明更详细的实施方法可参见实施例。

附图说明

图1和图2分别为采用本发明所述方法制备的羧麦芽糖铁注射液(批号2015112601)灭菌前和灭菌后的HPLC(GPC)色谱图及分子量分布图。

图3为各实施例中分子量增大百分比总结。

具体实施方式

实施例1

室温下，通过搅拌将100g麦芽糊精(葡萄糖当量为19.4)和2g溴化钠溶于420mL水中，加入适量3％氢氧化钠溶液调节pH值至8-12；在搅拌状态下加入60mL次氯酸钠溶液(有效氯约为140g/L)对麦芽糊精进行氧化，氧化时间为2-6h；然后向所得的氧化麦芽糊精溶液中加入420g三氯化铁溶液(35％w/w)，缓慢加入706g碳酸钠溶液(17.3％w/w)调节pH值至2-3；接着缓慢加入氢氧化钠溶液(30％w/w)调节pH值升至8-14，将其加热至60-100℃，反应2-6h，趁热过滤，得到约1750g羧麦芽糖铁粗反应液。

取100g羧麦芽糖铁粗反应液，0.22μm微孔滤膜过滤，用截留量为8-14kDa透析袋透析滤液除去溶液中的氯化钠等小分子；搅拌状态下缓慢加入5％盐酸调节溶液pH值为5-6，过滤；将滤液喷雾干燥得到固体粉末；取固体粉末加注射用水配制为含50mg/mL铁的溶液，过滤，灌封，121℃热压灭菌20min，即得羧麦芽糖铁注射液；测定羧麦芽糖铁注射液灭菌前后的分子量。

羧麦芽糖铁注射液重均分子量Mw灭菌前为15.931kDa，灭菌后为20.682kDa，增大29.8％。

实施例2

取100g羧麦芽糖铁粗反应液，0.22μm微孔滤膜过滤，用截留量为8-14kDa透析袋透析滤液除去溶液中的氯化钠等小分子，得羧麦芽糖铁纯化液；往纯化液中加入蔗糖(羧麦芽糖铁纯化液总铁含量的4％)，搅拌溶解；搅拌状态下缓慢加入5％盐酸调节溶液pH值为5-6，过滤；将滤液喷雾干燥得到固体粉末；取固体粉末加注射用水配制为含50mg/mL铁的溶液，过滤，灌封，121℃热压灭菌20min，即得羧麦芽糖铁注射液；测定羧麦芽糖铁注射液灭菌前后的分子量。

羧麦芽糖铁注射液重均分子量Mw灭菌前为15.207kDa，灭菌后为15.822kDa，增大4.0％。

实施例3

取100g羧麦芽糖铁粗反应液，0.22μm微孔滤膜过滤，用截留量为8-14kDa透析袋透析滤液除去溶液中的氯化钠等小分子，得羧麦芽糖铁纯化液；往纯化液中加入氯化钠(羧麦芽糖铁纯化液总铁含量的4％)，搅拌溶解；搅拌状态下缓慢加入5％盐酸调节溶液pH值为5-6，过滤；将滤液喷雾干燥得到固体粉末；取固体粉末加注射用水配制为含50mg/mL铁的溶液，过滤，灌封，121℃热压灭菌20min，即得羧麦芽糖铁注射液；测定羧麦芽糖铁注射液灭菌前后的分子量。

羧麦芽糖铁注射液重均分子量Mw灭菌前为14.945kDa，灭菌后为20.231kDa，增大35.4％。

实施例4

取100g羧麦芽糖铁粗反应液，0.22μm微孔滤膜过滤，用截留量为8-14kDa透析袋透析滤液除去溶液中的氯化钠等小分子，得羧麦芽糖铁纯化液；往纯化液中加入氯化钠(羧麦芽糖铁纯化液总铁含量的0.25％)，搅拌溶解；搅拌状态下缓慢加入5％盐酸调节溶液pH值为5-6，过滤；将滤液喷雾干燥得到固体粉末；取固体粉末加注射用水配制为含50mg/mL铁的溶液，过滤，灌封，121℃热压灭菌20min，即得羧麦芽糖铁注射液；测定羧麦芽糖铁注射液灭菌前后的分子量。

羧麦芽糖铁注射液重均分子量Mw灭菌前为15.017kDa，灭菌后为15.612kDa，增大4.0％。

实施例5

取100g羧麦芽糖铁粗反应液，0.22μm微孔滤膜过滤，用截留量为8-14kDa透析袋透析滤液除去溶液中的氯化钠等小分子，得羧麦芽糖铁纯化液；往纯化液中加入蔗糖(羧麦芽糖铁纯化液总铁含量的20％)，搅拌溶解；搅拌状态下缓慢加入5％盐酸调节溶液pH值为5-6，过滤；将滤液喷雾干燥得到固体粉末；取固体粉末加注射用水配制为含50mg/mL铁的溶液，过滤，灌封，121℃热压灭菌20min，即得羧麦芽糖铁注射液；测定羧麦芽糖铁注射液灭菌前后的分子量。

羧麦芽糖铁注射液重均分子量Mw灭菌前为15.158kDa，灭菌后为15.559kDa，增大2.6％。

各实施例中加入蔗糖的量以及分子量增大百分比总结于表1中。

表1各实施例中加入蔗糖的量及分子量增加的比例总结

上表结果表明，蔗糖能出人意料地明显抑制羧麦芽糖铁注射液灭菌后的分子量增加，其在0.25％至20％范围内抑制分子量作用的效果均很显著，而氯化钠无明显作用。