一种高载铁量的蛋白琥珀酸铁的制备方法
【专利摘要】本发明属于医药【技术领域】，涉及一种高载铁量蛋白琥珀酸铁的制备方法。酰化：向酪蛋白溶液中加入丁二酸酐反应，通过不断加入氢氧化钠溶液保持反应液pH值6~9，反应完后，加酸使反应液pH值1~4，过滤得沉淀；载铁：将得到的沉淀分散在水中，加适量氢氧化钠溶液搅拌使溶解，向溶解所得琥珀酸蛋白溶液中滴加含碳酸氢钠的三氯化铁溶液，同时滴加氢氧化钠溶液维持反应液的pH值6~9，反应完后过滤，除去不溶物得到蛋白琥珀酸铁溶液；精制除去不溶物，然后加酸沉淀，过滤出沉淀，水洗后干燥。目前文献报道的蛋白琥珀酸铁的载铁量在4.5%~10%。本发明方法制备的蛋白琥珀酸铁铁含量高达15%，且工艺简单，产品溶解性好，质量稳定。
【专利说明】一种高载铁量的蛋白琥珀酸铁的制备方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及医药【技术领域】，具体涉及一种高载铁量的蛋白琥珀酸铁的制备方法。
【背景技术】
[0002] 铁是人体必需的微量元素，对人体具有重要的生理作用。在人体中可检出的微量 元素约70余种,加起来占人体元素总量的0. 05%,目前国际上公认的人体必需微量元素有 铁、铜、铬、氟、锰、硒、硅、锡、钒和锌等13种。其中铁占首位。铁是人体血液中血红蛋白、肌 红蛋白及多种酶的重要组成成分。血红蛋白具有将氧运输到各组织和器官，又将新陈代谢 产生的二氧化碳带到肺部排除体外的功能。如膳食中缺乏铁元素，或铁元素吸收利用不良， 就会导致血红蛋白浓度大大下降，从而引起缺铁性贫血。可见人体是否贫血，铁元素充足至 关重要。铁是人体需求量最大，而又最易发生代谢障碍的微量元素。按我国13亿人口计， 全国约有近4亿缺铁性贫血病患者，高发人群包括孕妇、婴儿、儿童、妇女、老人及运动员， 每年2000万名孕妇中就有66. 3%需要服食补铁药物，在6个月至2岁婴儿铁缺乏发病率为 75%?82. 5%，6至12岁为21. 6%，女性发病率为43. 3%。治疗性缺铁性贫血药物有着庞 大的潜在市场需求。缺铁时，血红素合成发生障碍，红细胞寿命短，含铁酶类减少或活性降 低，免疫功能下降，许多代谢过程发生紊乱，小儿更可致智力及心理异常。铁剂是治疗缺铁 症的特效药，是治疗缺铁性贫血的唯一安全、有效及经济的方法。患者服用后很快即可减轻 贫血症状，一般用药2个月左右，血红蛋白可恢复到正常水平。
[0003] 目前，国内外临床常用的铁剂主要是口服的，分为三种类型：无机盐类：硫酸亚 铁、氯化亚铁等；小分子配合物类：草酸亚铁、琥珀酸亚铁、枸橼酸铁铵、富马酸亚铁等；大 分子配合物类：右旋糖酐铁、蛋白琥珀酸铁等。
[0004] 普通口服铁剂由于铁离子对黏膜的刺激，胃肠副作用较大。二价铁较三价铁好吸 收，但二价铁却存在不稳定的特点。特别是长期以来临床首选的硫酸亚铁片，稳定性差，极 易氧化成三价铁盐而不易被机体吸收，而且有明显的胃肠道刺激作用，如服后胃肠不适、恶 心、腹痛及腹泻等，不易被儿童接受。胃肠道不良反应发生率高达50%以上，部分患者不能 坚持治疗。此外，据报道，二价铁在体内易产生内源性自由基，导致细胞膜脂质过氧化造成 细胞损伤。
[0005] 由于安全性和疗效等方面的原因，早期的无机盐和小分子配合物补铁剂正逐渐被 多糖铁、蛋白铁类大分子配合物所替代，蛋白琥珀酸铁是其中代表性品种。市场现有补铁剂 中菲普利（蛋白琥珀酸铁，铁元素含量为5%，）疗效较好，不良反应很少；力蜚能（多糖铁 复合物，铁元素含量为46% )疗效较好，不良反应较少；右旋糖酐铁片（右旋糖酐铁，铁元 素含量为25% )疗效较好,不良反应一般；乳酸亚铁（铁元素含量为19% )疗效一般,不良 反应高，在补铁剂中进口制剂菲普利虽然疗效较好，不良反应也很少，但是与其他补铁剂相 t匕，铁元素含量较低，服用量相比较大，如果能进一步提高其铁元素含量，其疗效应也会大 大提商。
[0006] 蛋白琥珀酸铁为酪蛋白经琥珀酸酐酰化后与三氯化铁络合制得的产物，是一种有 机铁化合物，在溶液中其中的铁不游离，是络合状态，溶液在pH值小于4时呈沉淀状态，在 pH值较高时（pH7. 5?8.0)又重新变为可溶性物质。此外，该制剂不被胃蛋白酶消化，在中 性pH值时可被胰蛋白酶水解。由于这些性质，蛋白琥珀酸铁所含的铁受蛋白膜的保护而不 与胃液中胃酸和胃蛋白酶发生反应。因此，不会造成胃粘膜损伤。本品中铁在十二指肠开 始释放，特别在空肠释放，因为PH值的升高使化合物重新变得可溶，同时蛋白膜被胰蛋白 酶消化。其中的铁非常有利于机体的生理吸收，却又不会形成太高的吸收峰，呈现一种恒定 的吸收趋势，在机体的各个部位逐渐达到吸收与贮存的最佳状态。因此，蛋白琥珀酸铁一般 不会产生胃肠的耐受性问题。
[0007] EP0939083A2对蛋白琥珀酸铁的制备方法进行了详细描述。酰化：向酪蛋白溶液 中加入丁二酸酐反应，通过不断加入氢氧化钠溶液保持反应液pH值6?9,反应完后,加酸 使沉淀，使pH值1?4,过滤取沉淀。载铁：将沉淀分散在水中，强力搅拌，并加氢氧化钠溶 液搅拌使溶解，向溶解所得的琥珀酸蛋白溶液中加入三氯化铁水溶液开始反应，反应溶液 pH值从6?9缓缓下降至2?3,停止反应，过滤，取沉淀，即为蛋白琥珀酸铁粗品。该技术 方案所制备得到的蛋白琥珀酸铁的铁含量为5. 4% (重量比）。
[0008] 公开专利（申请号：201210358524. 9)也对蛋白琥珀酸铁的制备方法进行了详细 描述：酰化：向酪蛋白溶液中加入丁二酸酐，通过不断加入氢氧化钠溶液保持反应液PH值 9. 0?10. 0,离心过滤，滤液加酸使沉淀，使pH值1?4,过滤取沉淀。载铁：沉淀加水分散， 加氢氧化钠溶液搅拌使溶液，向琥珀酸蛋白溶液中加入三氯化铁水溶液，同时滴加氢氧化 钠溶液使反应液保持pH值9. 0?10. 0。该技术方案得到的蛋白琥珀酸铁的铁含量为8%? 9. 5%。
[0009] 公开专利（申请号：200680045712. 9)提供了一种制备铁-琥珀酰酪蛋白的新方 法，特征是一锅法，载铁步骤中是在未经分离的琥珀酸蛋白反应液中直接加的三氯化铁水 溶液，反应液PH值从6?9缓缓下降至2?3,停止反应。该技术方案得到的蛋白琥珀酸铁 的铁含量为5. 1 %?5. 4%。
【发明内容】
[0010] 我们在研制蛋白琥珀酸铁时，参照专利EP0939083A2进行合成，此方法载铁步骤 中，三氯化铁溶液酸性较强，加入三氯化铁溶液时局部生成沉淀，琥珀酸蛋白也会沉淀，形 成混悬液，等PH值降到2?3时，完全沉淀，存在琥珀酸蛋白反应不充分及载铁量有限的问 题。制备得到的蛋白琥珀酸铁的铁含量为5.1%。具体结果见表1。
[0011] 参照公开专利（申请号：201210358524. 9)进行合成，与专利EP0939083A2不同的 是载铁反应时同时滴加氢氧化钠溶液维持反应液pH值9. 0?10. 0,载铁时反应液呈混悬液 状态，制备得到的蛋白琥珀酸铁的铁含量为8%。此方法载铁步骤中，由于氢氧化钠溶液维 持pH值9.0?10.0的范围，有利于琥珀酸蛋白不被沉淀，可持续参与反应，一定程度上提 高了载铁量，但三氯化铁溶液在接触氢氧化钠时易在局部形成氢氧化铁胶体沉淀，降低了 铁离子反应活性使得铁反应不充分导致载铁量有限。具体结果见表1。
[0012] 公开专利（申请号：200680045712. 9)与专利EP0939083A2的载铁步骤类似，没有 再试。
[0013] 目前未见有含铁量高于10%的蛋白琥珀酸铁合成工艺的文献及专利报道。本发明 所要解决的技术问题在于提供一种高载铁量的蛋白琥珀酸铁的制备方法。
[0014] 基于前述均存在载铁量有限的问题，我们研究意外发现配制三氯化铁溶液时加入 一定量的碳酸氢钠溶液，载铁反应时通过滴加氢氧化钠溶液维持pH值6?9,载铁效率大大 提高，显著提高载铁量，达到约15wt %。
[0015] 具体地，本发明制备蛋白琥珀酸铁的方法具体步骤如下：
[0016] (1)酰化：向酪蛋白溶液中加入丁二酸酐反应，通过不断加入氢氧化钠溶液保持 反应液pH值6?9,反应完后,加酸使反应液pH值1?4,过滤得沉淀；
[0017] (2)载铁：将步骤（1)得到的沉淀分散在水中，加适量氢氧化钠溶液搅拌使溶解， 向溶解所得琥珀酸蛋白溶液中滴加含碳酸氢钠的三氯化铁溶液，同时滴加氢氧化钠溶液维 持反应液的PH值6?9,反应完后过滤，除去不溶物得到蛋白琥珀酸铁溶液；
[0018] (3)精制：将步骤（2)得到的蛋白琥珀酸铁溶液精制，除去不溶物，然后加酸沉淀， 过滤出沉淀，水洗后干燥。
[0019] 步骤⑴中，以酪蛋白为原料，加15倍重量的水和适量氢氧化钠溶液搅拌溶解，溶 解完后pH值6?9,加入丁二酸酐反应，滴加氢氧化钠溶液维持反应液的pH值6?9,三小 时内加完，并继续搅拌半小时，然后通过加适量盐酸溶液使PH值1?4,过滤得沉淀。
[0020] 步骤⑵中，向琥珀酸蛋白溶液中滴加含碳酸氢钠的三氯化铁溶液，同时滴加氢 氧化钠溶液维持反应液的pH值6?9,三氯化铁溶液2?3小时内加完，并继续搅拌半小 时。
[0021] 步骤（3)中，将步骤（2)得到的蛋白琥珀酸铁溶液重复加酸沉淀、沉淀过滤、加碱 溶解、过滤除去不溶物的操作，然后滤液经微孔滤膜精滤得到蛋白琥珀酸铁溶液。
[0022] 更具体地，步骤（3)中，向步骤（2)得到的蛋白琥珀酸铁溶液中加适量盐酸溶液使 pH值1?4使沉淀，过滤得沉淀，将沉淀分散在水中，强力搅拌，加适量氢氧化钠溶液使溶 解，最后溶液的pH值在6?9,过滤得溶液；然后加盐酸溶液使pH值1?4使沉淀，过滤得 沉淀，将沉淀分散在水中，强力搅拌，加适量氢氧化钠溶液使溶解，最后溶液的PH值在6? 9,过滤，滤液经微孔滤膜精滤得蛋白琥珀酸铁溶液。
[0023] 为了更好地实现本发明目的，所有步骤中pH值6?9的，最好是pH值7. 0?8. 5 ; pH值1?4的，最好是pH值2. 5?3。
[0024] 为了更好地实现本发明目的，所述的步骤（1)中用的是食品级酪蛋白，其和丁二 酸酐反应的质量比为4?2 : 1。
[0025] 为了更好地实现本发明目的，所述的步骤（2)中三氯化铁溶液是用三氯化铁、水 和0· 2mol/L碳酸氢钠溶液配制的，三氯化铁、水与0· 2mol/L的碳酸氢钠溶液的重量比为： 1 :20 : (25 ?35)，最优的为 1 :20 :30。
[0026] 本发明合成方法简单易行，不使用有机溶剂，环保，成本较低，所得产品质量稳定， 收率高，适合工业放大生产；另外该法制备的产品生物活性显著优于目前市售的蛋白琥珀 酸铁口服溶液。
[0027] 表1-载铁反应步骤对比结果
[0028]
【权利要求】
1. 一种高含铁量蛋白琥珀酸铁的制备方法，其特征在于，包括如下步骤： (1) 酰化：向酪蛋白溶液中加入丁二酸酐反应，通过不断加入氢氧化钠溶液保持反应 液pH值6~9,反应完后,加酸使反应液pH值1~4,过滤得沉淀； (2) 载铁：将步骤（1)得到的沉淀分散在水中，加适量氢氧化钠溶液搅拌使其溶解，向 溶解所得琥珀酸蛋白溶液中滴加含碳酸氢钠的三氯化铁溶液，同时滴加氢氧化钠溶液维持 反应液的pH值6~9,反应完后过滤，除去不溶物得到蛋白琥珀酸铁溶液； (3) 精制：将步骤（2)得到的蛋白琥珀酸铁溶液精制，除去不溶物，然后加酸沉淀，过滤 出沉淀，水洗后干燥。
2. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（1)中，以酪蛋白为原料，加 15 倍重量的水和适量氢氧化钠溶液搅拌溶解，溶解完后pH值6~9,加入丁二酸酐反应，滴加氢 氧化钠溶液维持反应液的pH值6~9,三小时内加完，并继续搅拌半小时，然后通过加适量盐 酸溶液使pH值1~4,过滤得沉淀。
3. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2)中，向琥珀酸蛋白溶液中滴 加含碳酸氢钠的三氯化铁溶液，同时滴加氢氧化钠溶液维持反应液的pH值6?9,三氯化铁 溶液2~3小时加完，并继续搅拌半小时。
4. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（3)中，将步骤（2)得到的蛋白 琥珀酸铁溶液重复加酸沉淀、沉淀过滤、加碱溶解、过滤除去不溶物的操作，然后滤液经微 孔滤膜精滤得到蛋白琥珀酸铁溶液。
5. 根据权利要求4所述的制备方法，其特征在于，步骤（3)中，向步骤（2)得到的蛋白 琥珀酸铁溶液中加适量盐酸溶液使pH值1~4使沉淀，过滤得沉淀，将沉淀分散在水中，强力 搅拌，加适量氢氧化钠溶液使溶解，最后溶液的pH值在6~9,过滤得溶液；然后加盐酸溶液 使pH值1~4使沉淀，过滤得沉淀，将沉淀分散在水中，强力搅拌，加适量氢氧化钠溶液使溶 解，最后溶液的pH值在6~9,过滤，滤液经微孔滤膜精滤得蛋白琥珀酸铁溶液。
6. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，所述的步骤（1)中用的是食品级酪蛋 白，其和丁二酸酐反应的质量比为4~2 : 1。
7. 根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤（2)中三氯化铁溶液是用三氯化 铁、水和〇. 2mol/L碳酸氢钠溶液配制的，三氯化铁、水与0. 2mol/L的碳酸氢钠溶液的重量 比为：1 :20 :(25?35)。
【文档编号】C07K14/47GK104402984SQ201410631846
【公开日】2015年3月11日 申请日期:2014年11月11日 优先权日:2014年11月11日
【发明者】周小顺, 李进, 杨祥良, 黄秀琴, 贺容丽, 牟东升, 阮健, 魏小静 申请人:武汉科福新药有限责任公司