葡萄糖聚合物、其製備方法及用途與流程
2023-05-07 22:43:51 2
本發明涉及醫藥領域，具體涉及葡萄糖聚合物、其製備方法及用途。
背景技術：
：作為所有類型腎病發展的最後共同階段，終末期腎病(ESRD)是嚴重威脅人類健康的疾病。由於受腎源的限制、高昂的費用以及排異反應等影響，腎臟移植治療終末期腎病尚不普遍，腹膜透析(腹透)，特別是持續性不臥床腹膜透析，是一種有效治療終末期腎病的方法，適應幾乎所有ERSD病人，被權威腹透專家推薦為腎臟病代替治療的首選方法。目前國際上常規使用的腹透液的滲透劑主要為葡萄糖、胺基酸、艾考糊精等，它們特點各異，其中艾考糊精是以澱粉多糖為滲透劑的一種新型透析液，是目前公認的較好的腹膜透析液，它最早由美國ATTELION公司研製，並由百特醫療公司於2002年獲FDA批准，FDA公布的藥品說明書中闡述：艾考糊精腹膜透析液為包含膠體艾考糊精的腹膜透析液，艾考糊精是一種水溶性的葡萄糖聚合物，重量-平均分子量為13000～19000道爾頓，數量-平均分子量為5000～6500道爾頓。目前國外的生產工藝為以麥芽糖糊精溶液為起始原料，用截留分子量45000的超濾膜超濾，再以截留分子量1638的超濾膜超濾；加入活性炭處理，噴霧乾燥得成品。本領域仍需要製備工藝更簡單、透析效果更好的腹膜透析液。技術實現要素：本發明的發明人經不斷研究，發現了一類新型葡萄糖聚合物，由其製得的腹膜透析液具有較高的物質清除率，並且通過水解和超濾條件的控制，大大優化了所述葡萄糖聚合物的製備工藝，本發明即是基於以上發現而完成。本發明的第一方面提供一種葡萄糖聚合物，其重均分子量為20,000～45,000道爾頓，多分散係數為2.4～3.0。在本發明的一個實施方案中，所述葡萄糖聚合物的數均分子量為5,400～11,400。在本發明的優選實施方案中，所述葡萄糖聚合物的重均分子量為24,000～30,000，多分散係數為2.4～2.8。本發明的第二方面提供一種透析溶液，其包含本發明第一方面任一項所述的葡萄糖聚合物。在本發明的一個實施方案中，其中所述葡萄糖聚合物的濃度為7～15％w/v，例如為7～12％w/v，例如為7～10％w/v。在本發明的一個實施方案中，其中所述葡萄糖聚合物的濃度為7～8.5％w/v。在本發明的一個實施方案中，所述透析液還含有電解質、緩衝劑或二者的組合。在本發明的一個實施方案中，其中所述電解質為在所述透析溶液中能夠電離的物質，例如鈉鹽、鈣鹽、鎂鹽、鉀鹽、乳酸鹽、或其任意組合。在本發明的一個實施方案中，其中所述緩衝劑選自碳酸鹽、檸檬酸鹽、醋酸鹽、胺基酸、或其任意組合。本發明的第三方面提供本發明第一方面任一項所述的葡萄糖聚合物的製備方法，其包括以下步驟：(1)將澱粉在酸性條件下水解，當產物重均分子量在15,000～40,000範圍內時，調節反應液pH至中性，得到水解液；(2)將步驟(1)所得水解液進行超濾，得到重均分子量為20,000～45,000、多分散係數為2.4～3.0的超濾產物；(3)乾燥步驟(2)得到的超濾產物，即得所述葡萄糖聚合物。在本發明的一個具體實施方案中，步驟(2)中所述超濾是指截留分子量大於5,000的水解產物。在本發明的一個實施方案中，步驟(2)中超濾得到重均分子量為24,000～30,000、多分散係數為2.4～2.8的超濾產物。在本發明的一個實施方案中，所述方法的特徵在於以下的一項或多項：1)步驟(1)中所述澱粉為玉米澱粉；2)步驟(1)的水解反應中澱粉的濃度為0.1～0.5％w/v；3)步驟(1)的水解反應中加入濃鹽酸，優選地，澱粉與濃鹽酸的比例為(40～60)：1(Kg/L，優選為(45～50)：1)；4)步驟(1)中水解溫度為80～100℃，優選85～95℃，更優選90～95℃；5)所述方法還包括，在步驟(2)前對所述水解液進行脫色的步驟，優選地，採用糖用活性炭進行脫色；更優選地，所述脫色在35～50℃進行，優選40～45℃；6)所述方法還包括，在對步驟(1)所得水解液進行超濾前除菌、或除去不溶雜質的步驟，例如通過過濾除菌或除去不溶雜質，優選地，過濾所用濾膜的孔徑在0.1-0.5μm，例如0.2μm；7)步驟(2)中所述超濾是指截留分子量大於5000的水解產物；8)步驟(2)中所述超濾進行1～3次；9)在步驟(3)所述乾燥前還包括對所述超濾產物過微孔濾膜進行精製的步驟，優選孔徑為0.1～0.2μm的微孔濾膜，例如0.1μm；10)第9)項所述精製在加熱(回流)條件下進行；11)在第9)項所述精製後還包括對體系在70～90℃保溫的步驟，優選地，在75～85℃保溫；12)步驟(3)中採用噴霧乾燥的方式對產物進行乾燥，優選地，所述噴霧乾燥的條件為：進風溫度180～190℃，出風溫度100～110℃，料泵轉動頻率0～50Hz。本發明的第四方面提供本發明第二方面任一項所述的透析溶液的製備方法，其包括以下步驟：將處方量的本發明第一方面任一項所述的葡萄糖聚合物配製成濃度為7～15％w/v的水溶液，即得所述透析溶液。在本發明的一個實施方案中，將處方量的本發明第一方面任一項所述的葡萄糖聚合物配製成濃度為7～12％w/v(例如7～10％w/v、例如7～8.5％w/v)的水溶液，即得所述透析溶液。在本發明的一個具體實施方案中，其還包含對所述水溶液脫色的步驟，優選地，所述脫色在60-80℃(例如70℃)進行，優選地，採用0.1～10％(w/v)的活性炭進行脫色，例如0.1～1％(w/v)，例如0.6％(w/v)。在本發明的一個具體實施方案中，其中所述水為注射用水。本發明的另一方面提供本發明第一方面任一項所述的葡萄糖聚合物在製備治療腎病的透析液中的用途。在本發明的一個實施方案中，其中所述腎病包括腎功能不全(例如急性或慢性腎功能不全)、腎衰竭、尿毒症或終末期腎病。本發明的再一方面提供本發明第二方面任一項所述的透析溶液在製備治療腎病的藥物中的用途。在本發明的一個實施方案中，其中所述腎病包括腎功能不全(例如急性或慢性腎功能不全)、腎衰竭、尿毒症或終末期腎病。發明詳述本發明中所用術語「葡萄糖聚合物」是一種由葡萄糖聚合而成的均一性多糖，其分子式可表示為(C6H10O5)n，其中n值大於10。本發明所用術語「透析」包括血液透析和腹膜透析，在本發明的實施方案中其主要指腹膜透析，其是一種利用人體自身的腹膜作為透析膜的一種透析方式。通過灌入腹腔的透析液與腹膜另一側的毛細血管內的血漿成分進行溶質和水分的交換，清除體內瀦留的代謝產物和過多的水分，同時通過透析液補充機體所必需的物質。本發明所用術語「多分散係數(polydispersity，PDI)」也可稱為分子量分布係數、非均勻指數、分散度等。其定義為Mw/Mn(其中Mw、Mn分別為重均、數均分子量)，用于衡量分子量分布的寬度。在本發明中，葡萄糖聚合物作為透析液中的滲透劑，其作用在於維持水和有毒物質穿過腹膜轉運到透析溶液中所需的滲透梯度。本發明中所述透析液中還含有電解質和緩衝鹽。所述電解質為在所述透析液中能夠電離的物質，包括鉀鹽、鈉鹽、鈣鹽、鎂鹽、乳酸鹽、等或其組合。具體地，例如氯化鈉、氯化鉀、氯化鈣、氯化鎂、乳酸鈉、碳酸氫鈉等或其組合。所述緩衝鹽可為碳酸氫鹽、乳酸鹽、丙酮酸鹽、乙酸鹽、檸檬酸鹽、胺基酸、肽、Krebs循環的中間體等或其組合。本發明中所述的透析液可以以特定方式調配以適用於腹膜透析療法。透析溶液可用作單一容器中的單一透析溶液或用作兩室或多室容器中的兩種或兩種以上透析部分。透析溶液可使用任何適宜的滅菌技術來滅菌，例如高壓釜、蒸汽、紫外線、高壓、過濾或其組合物。以下將對本發明所述葡萄糖聚合物及含有所述葡萄糖聚合物的透析液的製備方法進行詳細介紹。本發明所述葡萄糖聚合物主要經過如圖1所示的幾個步驟製備得到：[1]水解：通過控制澱粉水解時原料與酸的比例、水解溫度可得到重均分子量在15,000～40,000範圍內(優選地，重均分子量在20,000～25,000)的水解產物。在本發明的優選實施方案中，澱粉與濃鹽酸的比例為(40～60)：1(Kg/L)。在本發明的更優選實施方案中，澱粉與濃鹽酸的比例為(45～50)：1(Kg/L)。水解溫度應控制在80～100℃，優選85～95℃，更優選90～95℃。[2]脫色：此步為優選實施方案，可在水解後進行也可在乾燥步驟前進行。脫色方案可參照本領域現有技術，對此本發明不作特別限定。優選採用糖用活性炭在35～50℃進行脫色，更優選在40～45℃進行，例如40℃。[3]超濾：此步是為了篩除水解過程中產生的小分子產物。為提高超濾效率、減少儀器勞損、同時除掉體系中的細菌和不溶性雜質，可在進行超濾前先將體系過微孔濾膜進行精濾，優選採用0.2～0.5μm的微孔濾膜。精濾後的濾液再使用截留分子量5,000的超濾膜進行超濾，重均分子量在20,000～45,000時(優選地，重均分子量在24,000～30,000時)視為合格，所述超濾可進行1～3次，直到得到合格產品為止。[4]乾燥：葡萄糖聚合物的乾燥可參照教科書或本領域常識進行，本發明優選採用噴霧乾燥的方式，具體的乾燥條件可以為：進風溫度180～190℃，出風溫度100～110℃，料泵轉動頻率0～50Hz。為保證產品品質，在乾燥前可對本發明的產品作進一步精製，精製的方案可以為：先將產品過0.1～0.2μm微孔濾膜，加熱(回流)10～20分鐘，而後70～90℃保溫，優選在75～85℃保溫。本發明所述透析液的製備方法為：將處方量的本發明第一方面任一項所述的葡萄糖聚合物配製成濃度為7～15％w/v的水溶液，即得所述透析溶液。在本發明的一個實施方案中，將處方量的本發明第一方面任一項所述的葡萄糖聚合物配製成濃度為7～12％w/v(例如7～10％w/v、例如7～8.5％w/v)的水溶液，即得所述透析溶液。在本發明的一個具體實施方案中，其還包含對所述水溶液脫色的步驟，優選地，所述脫色在60-80℃(例如70℃)進行，優選地，採用0.1～10％(w/v)的活性炭進行脫色，例如0.1～1％(w/v)，例如0.6％(w/v)。在本發明的一個具體實施方案中，其還包含對所述水溶液脫色的步驟，優選地，所述脫色在60-80℃(例如70℃)進行，優選地，採用0.1～10％(w/v)的活性炭進行脫色，例如0.1～1％(w/v)，例如0.6％(w/v)。在本發明的一個具體實施方案中，其中所述水為注射用水。本發明中所述腎病主要指惡化進展的慢性腎病，主要包括腎功能不全(例如急性或慢性腎功能不全)、腎衰竭、尿毒症或終末期腎病。其中所述腎衰竭是各種慢性腎臟疾病發展到後期引起的腎功能部分或者完全喪失的一種病理狀態。可分為急性腎衰竭和慢性腎衰竭。主要臨床表現為：少尿或無尿、低比重尿、尿鈉高、血尿、蛋白尿、管型尿、水中毒、高鉀血症、代謝性酸中毒、氮質血症等。當慢性腎功能衰竭進入終末期即發展為尿毒症(或終末期腎病)。本發明中所用術語「治療」是指治療性處理和預防性措施，其目的是預防或延緩(減輕)所針對的疾病狀態或病症。如果受試者使用本發明所述透析液進行透析，該受試者一種或多種腎病指徵和症狀表現出可觀察到的和/或可檢測出的降低或改善，則受試者的腎病被成功地「治療」了。還應當理解，所述的疾病狀態或病症的預防或治療的不僅包括完全地預防或治療，還包括未達到完全地預防或治療，但實現了一些生物學或醫學相關的結果。例如延遲、阻止、減緩病情的發展或進展。本發明所述透析液可用於間歇性腹膜透析(IPD)、持續非臥床性腹膜透析(CAPD)、自動腹膜透析(APD)和持續循環式腹膜透析(CCPD)。透析液的使用方法應結合不同透析模式或醫生指導進行。發明的有益效果本發明通過水解和超濾條件的控制，使得葡萄糖聚合物的製備工藝大大優化，有效節約了設備成本，並且由此製得的腹膜透析液具有更好的物質清除率，大大提高了腹膜透析的效果。附圖說明圖1為在本發明的一個實施方案中，所述葡萄糖聚合物的製備步驟。具體實施方式下面將結合實施例對本發明的實施方案進行詳細描述，但是本領域技術人員將會理解，下列實施例僅用於說明本發明，而不應視為限定本發明的範圍。實施例中未註明具體條件者，按照常規條件或製造商建議的條件進行。所用試劑或儀器未註明生產廠商者，均為可以通過市購獲得的常規產品。重均分子量參照高效液相色譜法測定(中國藥典2010年版二部附錄ⅤD)。色譜條件和系統適用性試驗：用多糖測定專用凝膠柱，採用多角度雷射光散射檢測器和示差折光檢測器聯用，以醋酸鹽緩衝液為流動相(18.7g醋酸鈉和34.5mL冰醋酸，加兩次水溶解並稀釋至5L)，流速為0.5ml/min，柱溫30℃，檢測溫度35℃。實施例11.水解：a、在水解釜加純化水1000L，開啟攪拌，加入玉米澱粉250kg。b、加入5.1L濃鹽酸，升溫到85℃左右，調整蒸汽閥門開啟度，使溫度緩慢升至90℃，90℃-95℃保溫。c、保溫3小時後記錄溫度並取樣，HPLC測定樣品的重均分子量為20930道爾頓。d、向水解釜內加入氫氧化鈉溶液，調節pH至中性，降溫至約40℃。2.脫色：a、密封脫色釜罐口，將脫色釜抽真空至-0.08Mpa以下，將水解釜內料液吸至脫色釜，吸料完畢，加注射用水約100L刷罐，開啟攪拌。b、開啟加熱系統對料液升溫，升溫至40℃，加入3kg糖用活性炭。40±2℃保溫一個小時。c、將料液經板框過濾器脫炭、輸送至超濾儲罐中，板框壓力<0.2MPa，過濾結束前，加注射用水約100L刷罐，過濾完畢停泵。3.精濾：將0.2μm微孔濾膜安裝在板框過濾器上，將超濾儲罐的料液過濾至超濾罐，板框壓力<0.2MPa，過濾結束前，加注射用水約100L刷罐，過濾完畢停泵。4.超濾：在超濾罐內加純化水至約1500L，啟動泵，開始超濾，截留分子量大於5,000的水解產物，超濾罐中每超濾掉500L料液時，再加純化水至1500L，超濾第三遍後停機，HPLC檢測分子量合格後(重均分子量為26700道爾頓，數均分子量為9830道爾頓)，超濾完畢。5.精製：a、將0.1μm微孔濾膜安裝在板框過濾器上，啟動精製料液泵，回流10-20分鐘，然後將料液輸送至貯液罐，料液過濾結束前，加注射用水約60L，過濾結束，停泵。b、開啟貯液罐攪拌，對料液升溫，升溫至75℃，在75℃～85℃保溫。6.噴霧乾燥：進風溫度(180℃～190℃)和出風溫度(100℃～110℃)及料泵轉動頻率(0～50HZ)。每半小時開一次倉壁振動器、收料。即得到新型的葡萄糖聚合物(重均分子量為26700，數均分子量為9830，分散係數為2.6)。本發明還合成了以下葡萄糖聚合物(除水解和超濾外，其餘步驟同實施例1)：實施例2葡聚糖聚合物腹膜透析液的製備濃配容器中加入80％新鮮注射用水，加入處方量的葡萄糖聚合物，攪拌，溶解後加入0.6％(W/V)活性炭，70℃保溫攪拌吸附，脫炭過濾。轉移藥液至稀配罐，冷卻後加注射用水定容至全量，開啟藥液泵，灌裝。處方：每100ml透析液含葡聚糖7～8.5g，氯化鈉535mg，乳酸鈉448mg，氯化鈣25.7mg和氯化鎂5.08mg。每升含電解質：鈉132mEq/L，鈣3.5mEq/L，鎂0.5mEq/L，氯96mEq/L和乳酸鹽40mEq/L。實施例3生物學實驗1.材料動物紐西蘭白兔40隻，雌雄各半，體重大約1.5～2kg。待測透析液7％-24k葡萄糖聚合物；7％-30k葡萄糖聚合物；7％-45k葡萄糖聚合物；8.5％-24k葡萄糖聚合物；8.5％-30k葡萄糖聚合物；8.5％-45k葡萄糖聚合物；7.5％百特醫療公司產艾考糊精(貨號：S14G01064，Mw＝13000～19000)。2.方法選擇健康的紐西蘭白兔56隻，雌雄各半，體重大約1.5-2kg。給予正常飲食、飲水，適應性飼養一周。進行麻醉，於腹腔中置入腹透管，手術後休息7-10天至傷口癒合完全。完全隨機分為7組，每組8隻動物。即百特7.5％艾考糊精透析組(記為Extraneal)、7％-24k分散係數為2.5的葡萄糖聚合物透析組(記為樣品1)、7％-30k分散係數為2.5的葡萄糖聚合物透析組(記為樣品2)、7％-45k分散係數為3.0的葡萄糖聚合物透析組(記為樣品3)、8.5％-24k分散係數為2.5的葡萄糖聚合物透析組(記為樣品4)、8.5％-30k分散係數為2.5的葡萄糖聚合物透析組(記為樣品5)、8.5％-45k分散係數為3.0的葡萄糖聚合物透析組(記為樣品6)。然後進行為期一周的腹透治療試驗，每日進行一次腹透治療，每次注入30ml/kg的各組腹透液。於透析240min結束時，收集血液和透析流出液樣本。分別檢測240min時，血漿及透析流出液中肌酐、尿素氮的濃度，並測量透析流出液總體積。計算透析流出液肌酐、尿素氮與血漿中的濃度比值(D/P)。本實驗中主要選擇肌酐和尿素氮清除率來反應葡萄糖聚合物透析液的透析治療效果。在本實驗中，肌酐和尿素氮清除率的計算公式如下：清除率＝(腹透流出液總體積ml×透析液與血漿濃度比值D/P)÷240min各組經過240min的透析治療，其肌酐和尿素氮清除率結果見下表：尿素氮清除率(ml/min)肌酐清除率(ml/min)樣品10.786±0.1220.802±0.146樣品20.773±0.1250.787±0.134樣品30.689±0.1020.698±0.112樣品40.792±0.1200.821±0.120樣品50.780±0.1260.802±0.119樣品60.714±0.1190.737±0.126Extraneal0.588±0.0800.598±0.068以上各組數據均以平均值±SD形式呈現。結果表明，各葡萄糖聚合物組的肌酐和尿素氮清除率均高於Extraneal對照組(p<0.05)，其中24-30k、分散係數為2.5的葡萄糖聚合物藥效更優。以上動物實驗結果提示，我們製備的新型葡萄糖聚合物腹透液從物質清除藥效學方面優於目前百特國外上市的Extraneal。儘管本發明的具體實施方式已經得到詳細的描述，本領域技術人員將會理解。根據已經公開的所有教導，可以對那些細節進行各種修改和替換，這些改變均在本發明的保護範圍之內。本發明的全部範圍由所附權利要求及其任何等同物給出。當前第1頁1 2 3