专利名称：一种特微分子右旋糖酐铁注射液的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种葡萄糖聚合物，也称葡聚糖铁的制备方法，具体是重均分子量为 3000-6000Da的右旋糖酐铁的制备工艺，它主要用作补铁剂，属于精细化工领域。
背景技术：
右旋糖酐(dextran)，是一种由若干葡萄糖聚合而成的高分子聚合物，也称葡聚糖，由于聚合的葡萄糖分子数目不同，而产生不同分子量的产品，包括高分子右旋糖酐 (重均分子量100-200kDa)、中分子右旋糖酐(重均分子量60_80kDa)、低分子右旋糖酐(重均分子量20-40kDa)小分子右旋糖酐(重均分子量10-20kDa)、微分子右旋糖酐(重均分子量7-lOkDa)和特微分子右旋糖酐(重均分子量3-6kDa)；右旋糖酐与铁络合可得到右旋糖酐铁，右旋糖酐铁可以作为一种预防、治疗仔猪和牲畜缺铁性贫血的药品。大量研究表明，仔猪出生时体内只有约50毫克铁，每天需要7毫克铁才能满足其生长需要，而仔猪每天从母猪母乳中只能获得1毫克铁，因此，仔猪出生7天后，若铁未能得到补充，则无法满足其生长需要而产生缺铁性贫血，从而造成其生长迟缓，体重减轻，抗病力低，死亡率增高等。因此，在仔猪出生后1-4天，必须给仔猪补充足够的铁以满足其在整个哺乳期的需要。目前，国内外公认较好的仔猪补铁剂为右旋糖酐铁注射液，通过在仔猪出生后1-4天内一次性肌肉注射Iml铁含量为150mg/ml的右旋糖酐铁注射液，可满足仔猪整个哺乳期对铁的需要，预防仔猪缺铁性贫血，促进仔猪生长，降低仔猪死亡率。右旋糖酐铁的分子量取决于右旋糖酐的分子量，若分子量较大，则会因吸收不好， 造成注射部位起肿块等，严重时会造成产品沉淀，无法注射。由于天然微生物生产的右旋糖酐通常分子量较大，为几十万至数千万不等，工业上生产实际应用所需的右旋糖酐须将高分子量的右旋糖酐水解成合适的分子量。这里我们研究重均分子量为3000-6000Da的特微分子右旋糖酐制备特微分子右旋糖酐铁的方法。右旋糖酐铁的合成工艺中最重要的一环是氧化型右旋糖酐的制备，即在与铁盐络合之前，右旋糖酐分子本身必须先行活化，即必须将末端羟基氧化为羧基。氧化型右旋糖酐制备的好坏直接影响其与铁盐的络合程度，从而影响铁的收率，尤其是制备氧化型特微分子右旋糖酐，其制备工艺较氧化型微分子和小分子右旋糖酐的要求更高。氧化型右旋糖酐的制备方法主要有几种，早年以氰化钾作为强氧化剂的专利报告，但氰化钾是剧毒品，毒性大。后来中国CN1041762A专利提出了用碱溶液来氧化，该方法的碱用量较大，而且氧化后用酸中和，酸的用量大，产生的氯化钠较多，处理难度大，耗的酒精多，安全隐患大。中国CN1353194A专利又提出用次氯酸钠作为氧化剂氧化右旋糖酐的方法，该方法的不足之处是次氯酸钠在反应过程中产生氯离子对环境影响较大，而且用量较多，反应时间过长，同时氧化后需沉淀、提纯，从而造成氧化型右旋糖酐损耗过大，生产成本过高，且生产设备多，而且，中国CN1041762A和CN1353194A专利提出的络合时间均为4-8小时，络合时间过长，从而造成能耗较高，而且连续生产时，生产周期较长。同时，中国CN1041762A和CN1353194A这两个专利提出的除盐工序均为用酒精沉淀法，该法的缺点为酒精消耗大，而且酒精是易燃易爆品，存在较大的安全生产隐患，回收酒精造成能耗的增加，从而使生产成本增加。
发明内容
为克服以上氧化工序、络合工序和除盐工序存在的问题，降低生产中的安全隐患问题，本发明对右旋糖酐铁的合成工艺中的氧化、络合和除盐工序进行了改进。本发明的目的在于采用双氧水/碱溶液氧化特微分子右旋糖酐制备氧化型的特微分子右旋糖酐；采用电渗析膜除去右旋糖酐铁溶液中的氯化钠取代酒精沉淀法，减少操作步骤，缩短络合时间，降低生产成本，避免使用酒精，可降低能耗和生产成本，减少“三废” 的排放，并消除因使用易燃易爆的酒精带来的安全生产隐患。本发明是这样实现的特微分子右旋糖酐铁注射液由重均分子量为3000-6000Da 的特微分子右旋糖酐经过氧化、络合、除盐、浓缩配制、过滤及灌封灭菌后得到，其制备方法包括以下步骤1)双氧水/碱溶液氧化反应在带有搅拌器的反应器中，分别加入特微分子右旋糖酐与纯化水，糊化，然后加入碱溶液和双氧水溶液，反应20-60分钟，即得到黄色或橘红色的溶液，溶液温度降到室温，将溶液中和到PH为4. 0-5. 0，即得到氧化型特微分子右旋糖酐溶液；2)络合反应持续搅拌，在制得的氧化型特微分子右旋糖酐溶液中加入三氯化铁溶液，在60-100°C温度下，络合反应2-3小时，调节溶液pH为7-8，得到特微分子右旋糖酐铁溶液；3)除盐反应将得到的特微分子右旋糖酐铁溶液冷却到40-50°C，采用电渗析膜将溶液中的氯化钠除去(方法参见发明专利CN101108194A)；4)浓缩和后处理除盐后的特微分子右旋糖酐铁溶液，在真空度为-0.01—— 0. 09Mpa，温度为40-100°C条件下减压浓缩到所需的铁含量，过滤、灌封灭菌，即得到所需铁含量的特微分子右旋糖酐铁注射液产品；所述的双氧水/碱溶液氧化反应中特微分子右旋糖酐纯化水的重量之比为 0. 1-0. 8:1;所述的双氧水/碱溶液氧化反应中碱溶液为氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化钾、氨水或碳酸钾中的一种；所述的糊化过程是将右旋糖酐水溶液升温到50_85°C，糊化20-60分钟；所述的双氧水/碱溶液氧化反应中碱溶液双氧水特微分子右旋糖酐重量之比为 0. 05-0. 8 0. 05-0. 8:1;所述的络合反应中三氯化铁的投料量为元素铁特微分子右旋糖酐的重量之比为 0. 50-1. 2 1。本发明的优点在于1.采用双氧水/碱溶液氧化特微分子右旋糖酐制备氧化型的特微分子右旋糖酐。 该方法降低了毒性和“三废”对环境的影响，因双氧水是一种清洁的氧化剂，其分解后产生氧和水，不会对环境造成污染，而且将双氧水与碱溶液结合起来，可大大减少碱和酸的用量，减少“三废”的排放，同时，本发明采用双氧水/碱溶液氧化特微分子右旋糖酐制备氧化型的特微分子右旋糖酐后无需将其沉淀、提纯，既减少操作步骤，减少设备投资，可工业化生产，又大大降低右旋糖酐的损耗，降低生产成本。2.缩短用三氯化铁与氧化型特微分子右旋糖酐络合时的络合时间。本发明将络合时间缩短一半，降低了能耗和缩短生产周期。3.采用电渗析膜除去右旋糖酐铁溶液中的氯化钠取代酒精沉淀法，避免使用酒精，可降低能耗和生产成本，消除因使用易燃易爆的酒精带来的安全生产隐患。
具体实施例方式下面通过实施例进一步说明本发明，但并不因此而限制本发明的内容。实例1 (1)应用双氧水/碱溶液氧化特微分子右旋糖酐在带有搅拌器和水浴加热的500ml三口烧瓶中加入18g特微分子右旋糖酐(重均分子量为3000-6000Da)和40ml纯化水，开动搅拌器，升温到80°C，糊化20分钟，然后加入 7g、30%的氢氧化钠溶液，再加入9ml、20%的双氧水溶液，加完后，反应50分钟，得到橘红色的溶液，再将溶液温度降到室温后，用6N盐酸溶液中和至pH为4. 0-5. 0，即得到氧化型特微分子右旋糖酐溶液。(2)特微分子右旋糖酐铁的制备将上述方法制备好的氧化型特微分子右旋糖酐溶液，边搅拌边升温到80°C，在 2-3小时内同时滴加35%三氯化铁溶液IOOml和30%氢氧化钠溶液80ml，进行络合反应， 滴加完毕，再用30%氢氧化钠溶液将络合液pH调到7. 5，然后将络合液降温到40-50°C，采用电渗析膜将络合液中的氯化钠除出(方法参见发明专利CN101108194A)，得到氯化钠含量小于0. 8%、铁含量大于50mg/ml的右旋糖酐铁溶液。将上述方法制得的右旋糖酐铁溶液于真空度为-0.07——0.09Mpa，温度为 50-60°C条件下减压浓缩到铁含量为200mg/ml，得到55ml溶液，用0. 45 μ m的微孔滤膜过滤，灌封，于105士2. 5°C温度下，灭菌30分钟，即得到铁含量为200mg/ml的特微分子右旋糖酐铁注射液，其质量标准符合国内外同类产品的标准。实例2 (1)应用双氧水/碱溶液氧化特微分子右旋糖酐在带有搅拌器和水浴加热的500ml三口烧瓶中加入18g特微分子右旋糖酐(重均分子量为3000-6000Da)和35ml纯化水，开动搅拌器，升温到60°C，糊化40分钟，然后加入 9g、20%的氢氧化钠溶液，再加入6ml、25%的双氧水溶液，加完后，反应30分钟，得到橘红色的溶液，再将溶液温度降到室温后，用6N盐酸溶液中和至pH为4. 0-5. 0，即得到氧化型特微分子右旋糖酐溶液。(2)特微分子右旋糖酐铁的制备将上述方法制备好的氧化型特微分子右旋糖酐溶液，边搅拌边升温到65°C，在 2-3小时内同时滴加35%三氯化铁溶液120ml和35%氢氧化钠溶液83ml，进行络合反应， 滴加完毕，再用35%氢氧化钠溶液将络合液pH调到7. 2，然后将络合液降温到40-50°C，采用电渗析膜将络合液中的氯化钠除出(方法参见发明专利CN101108194A)，得到氯化钠含量小于0. 8%、铁含量大于50mg/ml的右旋糖酐铁溶液。
将上述方法制得的右旋糖酐铁溶液于真空度为-0.06——0.07Mpa，温度为 60-65°C条件下减压浓缩到铁含量为150mg/ml，得到95ml溶液，用0. 45 μ m的微孔滤膜过滤，灌封，于105士2. 5°C温度下，灭菌30分钟，即得到铁含量为150mg/ml的特微分子右旋糖酐铁注射液，其质量标准符合《中国兽药典》中之“右旋糖酐铁注射液”的标准要求。实例3 (1)应用双氧水/碱溶液氧化特微分子右旋糖酐在带有搅拌器和水浴加热的500ml三口烧瓶中加入18g特微分子右旋糖酐(重均分子量为3000-6000Da)和70ml纯化水，开动搅拌器，升温到70°C，糊化30分钟，然后加入 6g、40 %的氢氧化钠溶液，再加入aiil、27 %的双氧水溶液，加完后，反应20分钟，得到橘红色的溶液，再将溶液温度降到室温后，用6N盐酸溶液中和至pH为4. 0-5. 0，即得到氧化型特微分子右旋糖酐溶液。(2)特微分子右旋糖酐铁的制备将上述方法制备好的氧化型特微分子右旋糖酐溶液，边搅拌边升温到90°C，在 2-3小时内同时滴加30%三氯化铁溶液90ml和25%氢氧化钠溶液75ml，进行络合反应，滴加完毕，再用25%氢氧化钠溶液将络合液pH调到7. 6，然后将络合液降温到40-50°C，采用电渗析膜将络合液中的氯化钠除出(方法参见发明专利CN101108194A)，得到氯化钠含量小于0. 8%、铁含量大于50mg/ml的右旋糖酐铁溶液。将上述方法制得的右旋糖酐铁溶液于真空度为-0.08——0.09Mpa，温度为 50-55°C条件下减压浓缩到铁含量为100mg/ml，得到Mml溶液，用0. 45 μ m的微孔滤膜过滤，灌封，于105士2. 5°C温度下，灭菌30分钟，即得到铁含量为100mg/ml的特微分子右旋糖酐铁注射液，其质量标准符合《中国兽药典》中之“右旋糖酐铁注射液”的标准要求。实例4 (1)应用双氧水/碱溶液氧化特微分子右旋糖酐在带有搅拌器和水浴加热的500ml三口烧瓶中加入18g特微分子右旋糖酐(重均分子量为3000-6000Da)和90ml纯化水，开动搅拌器，升温到70°C，糊化30分钟，然后加入 7g、35%的氢氧化钠溶液，再加入5ml、30%的双氧水溶液，加完后，反应30分钟，得到橘红色的溶液，再将溶液温度降到室温后，用6N盐酸溶液中和至pH为4. 0-5. 0，即得到氧化型特微分子右旋糖酐溶液。(2)特微分子右旋糖酐铁的制备将上述方法制备好的氧化型特微分子右旋糖酐溶液，边搅拌边升温到100°C，在 2-3小时内同时滴加30%三氯化铁溶液120ml和27%氢氧化钠溶液92ml，进行络合反应， 滴加完毕，再用27%氢氧化钠溶液将络合液pH调到7. 9，然后将络合液降温到40-50°C，采用电渗析膜将络合液中的氯化钠除出(方法参见发明专利CN101108194A)，得到氯化钠含量小于0. 8%、铁含量大于50mg/ml的右旋糖酐铁溶液。将上述方法制得的右旋糖酐铁溶液用注射用水稀释到铁含量为25mg/ml，得到 562ml溶液，用0. 45 μ m的微孔滤膜过滤，灌封，于105士2. 5°C温度下，灭菌30分钟，即得到铁含量为25mg/ml的特微分子右旋糖酐铁注射液。实例5 (1)应用双氧水/碱溶液氧化特微分子右旋糖酐
在带有搅拌器和水浴加热的500ml三口烧瓶中加入18g特微分子右旋糖酐(重均分子量为3000-6000Da)和80ml纯化水，开动搅拌器，升温到85°C，糊化20分钟，然后加入 llg>10%的氢氧化钠溶液，再加入8ml、20%的双氧水溶液，加完后，反应20分钟，得到橘红色的溶液，再将溶液温度降到室温后，用6N盐酸溶液中和至pH为4. 0-5. 0，即得到氧化型特微分子右旋糖酐溶液。(2)特微分子右旋糖酐铁的制备将上述方法制备好的氧化型特微分子右旋糖酐溶液，边搅拌边升温到90°C，在 2-3小时内同时滴加30%三氯化铁溶液IOOml和25%氢氧化钠溶液82ml，进行络合反应， 滴加完毕，再用25%氢氧化钠溶液将络合液pH调到7. 5，然后将络合液降温到40-50°C，采用电渗析膜将络合液中的氯化钠除出(方法参见发明专利CN101108194A)，得到氯化钠含量小于0. 8%、铁含量大于50mg/ml的右旋糖酐铁溶液。将上述方法制得的右旋糖酐铁溶液于真空度为-0. 08-0. 09Mpa，温度为50_55°C 条件下减压浓缩到铁含量为250mg/ml，得到32ml溶液，用0. 45 μ m的微孔滤膜过滤，灌封， 于105士2. 5°C温度下，灭菌30分钟，即得到铁含量为250mg/ml的特微分子右旋糖酐铁注射液。药效试验为验证本专利制备的特微分子右旋糖酐铁注射液的药效作用，特取按本专利制备的五种规格的特微分子右旋糖酐铁注射液(即铁含量为200mg/ml，铁含量为150mg/ml，铁含量为100mg/ml，铁含量为25mg/ml，铁含量为250mg/ml的右旋糖酐铁注射液，它们的重均分子量均为5000Da)与小分子右旋糖酐铁注射液(铁含量为150mg/ml，其重均分子量为 14000Da)送到广西温氏畜牧有限公司和广西农垦金光畜牧水产有限公司做药效实验。实验结果表明，用五种规格的特微分子右旋糖酐铁注射液共注射了 150头仔猪(每头仔猪注射 150mgFe)，均未见仔猪发生应激反应，只有4头仔猪在注射部位有黑斑(发生率为2.7%)， 但一天后黑斑也消失。而用小分子右旋糖酐铁注射液注射了 30头仔猪(每头仔猪注射 150mgFe)，有15头发生了应激反应，注射后仔猪很久才能行走，有8头仔猪在注射部位有黑斑(发生率为沈.7% )，而且黑斑多为7天才消失，但仍有2头仔猪注射10天后，黑斑仍未完全消失。特微分子右旋糖酐铁注射液与小分子右旋糖酐铁注射液对仔猪的缺铁性贫血的药效实验见下表
权利要求
1.一种特微分子右旋糖酐铁注射液的制备方法，其特征在于重均分子量为 3000-6000Da的特微分子右旋糖酐经过双氧水/碱溶液氧化、络合、除盐、浓缩配制、过滤及灌封灭菌后，得到特微分子右旋糖酐铁注射液，其制备方法包括以下步骤1)双氧水/碱溶液氧化反应在带有搅拌器的反应器中，分别加入特微分子右旋糖酐与纯化水，糊化，然后加入碱溶液和双氧水溶液，进行氧化反应，即得到黄色或橘红色的溶液，溶液温度降到室温，将溶液中和到PH为4. 0-5. 0，即得到氧化型特微分子右旋糖酐溶液；2)络合反应持续搅拌，在制得的氧化型特微分子右旋糖酐溶液中加入三氯化铁溶液，进行络合反应，调节溶液PH为7-8，得到特微分子右旋糖酐铁溶液；3)除盐反应将得到的特微分子右旋糖酐铁溶液冷却到40-50°C，采用电渗析膜将溶液中的氯化钠除去；4)浓缩和后处理除盐后的特微分子右旋糖酐铁溶液，浓缩到所需的铁含量，过滤、灌封灭菌，即得到所需铁含量的特微分子右旋糖酐铁注射液产品；所述的双氧水/碱溶液氧化反应中特微分子右旋糖酐纯化水的重量之比为 0. 1-0. 8:1;所述的双氧水/碱溶液氧化反应中碱溶液双氧水特微分子右旋糖酐的重量之比为 0. 05-0. 8 0. 05-0. 8:1;所述的络合反应中三氯化铁的投料量为元素铁特微分子右旋糖酐的重量之比为 0. 50-1. 2 1。
2.根据权利要求1所述的特微分子右旋糖酐铁注射液的制备方法，其特征在于 其中步骤1)所述的氧化反应，特微分子右旋糖酐与碱溶液和双氧水的氧化反应温度为 50-85 °C，反应时间为20-60分钟。
3.根据权利要求1所述的特微分子右旋糖酐铁注射液的制备方法，其特征在于其中步骤2、所述的络合反应，氧化型特微分子右旋糖酐溶液和三氯化铁溶液络合反应的温度为60-100°C，反应时间是2-3小时。
4.根据权利要求1所述的特微分子右旋糖酐铁注射液的制备方法，其特征在于其中步骤4)所述的浓缩是指在真空度为-0. 01——0. 09Mpa，温度为40-100°C条件下的减压浓缩。
5.根据权利要求1所述的特微分子右旋糖酐铁注射液的制备方法，其特征在于双氧水/碱溶液氧化反应中碱溶液为氢氧化钠、碳酸钠、氢氧化钾、氨水或碳酸钾中的一种。
6.根据权利要求1所述的特微分子右旋糖酐铁注射液的制备方法，其特征在于步骤 1)所述的糊化过程是将右旋糖酐水溶液升温到50-85°C，糊化20-60分钟。
全文摘要
本发明公开了一种以特微分子右旋糖酐(重均分子量为3000-6000Da)为原料，制备特微分子右旋糖酐铁的方法。特微分子右旋糖酐经过氧化、络合、除盐、浓缩配制、过滤及灌封灭菌后，可得到铁含量为25-250mg/ml的右旋糖酐铁注射液产品，它可用于预防和治疗仔猪和牲畜缺铁性贫血。本发明采用双氧水/碱溶液氧化代替了传统的氰化钾方法、碱法和改良次氯酸钠方法、用电渗析膜法取代酒精沉淀法除去右旋糖酐铁溶液中的氯化钠，同时还省去了中间产物的除杂工序，降低了生产成本，降低了能耗，缩短了生产周期，降低了毒性，减少“三废”排放，减少环境污染，消除因使用易燃易爆的酒精带来的安全生产隐患。
文档编号A61P7/06GK102429865SQ20111039130
公开日2012年5月2日 申请日期2011年12月1日 优先权日2011年12月1日
发明者张丽娟, 李致宝, 柯敏, 翁德洪, 许朝芳, 韦少平 申请人:广西壮族自治区化工研究院