Verfahren zur Herstellung eines therapeutisch anwendbaren Eisen-Polyisomaltosat-Komplexes
Gegenstand vorliegenden Patentes ist ein Verfahren zur Herstellung von Eisen-Polyisomaltosat- Komplexen, die zur parenteralen Verabreichung geeignet sind.
Es ist bekannt, dass man z. B. einen kolloidalen Eisen-Polyisomaltosat-Komplex herstellen kann, indem man, gegebenenfalls unter Erwärmen, eine geeignete, durch ihre Grundviskosität festgelegte wasserlösliche Polyisomaltose, d. h. Polyisomaltose mit genau definiertem Molekulargewichtsbereich, in einer Lösung oder Suspension eines Eisensalzes löst und mit Alkali im Überschuss versetzt, oder die Polyisomaltose in Alkali löst und dann die Eisenverbindung in Lösung oder Suspension beifügt. Die zur Herstellung solcher Eisen-Polyisomaltosat-Komplexe verwendete teilweise depolymerisierte Polyisomaltose, im folgenden als Dextran (eingetragene Marke) bezeichnet, wird gewonnen, indem man rohes Dextran in an sich bekannter Weise, z.
B. mit verdünnter Mineralsäure, hydrolysiert und aus der wässrigen Lösung die gewünsehten Dextran -Fraktionen mit was ser- mischbaren organischen Flüssigkeiten, wie Alkoholen oder Aceton, ausfällt und isoliert. Fraktionen dieser Art mit Grundviskositäten bei 25o C von 0,025 bis 0,25 wurden als Ausgangsmaterial für jenes Verfahren (D.B.P. Nr. 938502) als brauchbar bezeichnet.
Unter der Grundviskosität wird der Grenzwert von rlsln verstanden, wobei ?Isp die spezifische Viskosität c und c die Konzentration bedeutet.
Im Gegensatz zu dem bekannten Verfahren, bei welchem man zuerst aus rohem Dextran ein Abbauprodukt mit einer Grundviskosität bei 25 C von 0,025 bis 0,25 herstellt, dieses isoliert und erst dann in den Eisenkomplex überführt, wurde nun überraschenderweise ein Verfahren gefunden, bei dem man zur Herstellung eines für parenterale Anwendung geeigneten Eisen-Polyisomaltosat-Komplexes die Lösung oder Suspension einer Polyisomaltose mit einer Grundviskosität bei 25o C zwischen 0,25 und 0,75 mit einer sauer reagierenden Lösung eines Eisen(III)salzes versetzt, die Mischung zwecks Überführung der Polyisomaltose in einen niedrigeren Polymerisationsgrad erhitzt und, ohne die Depolymerisationsprodukte zu isolieren,
durch Einwirkeniassen von alkalisch reagieren den Stoffen auf das Reaktionsgemisch den Eisen(III)-Polyisomaltosat-Komplex erzeugt. Man kann auf diese Weise eine den Eisenkomplex enthaltende kolloidale Lösung erzeugen, die dann in bekannter Weise von Nebenprodukten befreit werden kann.
Der sauer reagierenden Lösung des Eisensalzes kann zur Zurückdrängung der Hydrolyse eine Säure mit gleichem Anion zugegeben werden. Die alkalische Lösung des Eisen (III)-Polyisomaltosat-Komplexes kann vorgängig der Reinigung und Isolierung durch Zugabe einer festen, flüssigen oder gasförmigen Säure, z. B. eines sauren Ionenaustauschers odler von Schwefelsäure oder Chlorwasserstoffsäure, neutralisiert werden.
Die erfindungsgemässe Herstellung des Eisen Polyisomaltosat-Komplexes stellt einen Fortschritt gegenüber den bis dahin bekannten Verfahren dar, der zunächst auf dem Wegfall der zeitraubenden und technisch mühsamen Gewinnung von genau definierten, niedrigen Polymerhomologen des Dextrans beruht. Das vorliegende Verfahren erlaubt nämlich die Herstellung von eisenhtaltigen, für parenterale Anwen dung geeigneten Polyisomaltosat-Komplexen aus höhermolekularen Dextrinen ohne Isolierung von Zwischenstufen.
Entgegen dem erwähnten bekannten Verfahren resultiert bei der erfindungsgemässen Her steliungsweise ein zwar bezüglich der Teilchengrösse heterogeneres Eisen-Polyisomaltosat. Es war nun überraschend und nicht vorauszusehen, dass dieses Präparat gegenüber den bisher bekannten Eisen-Dextran-Komplexen eine niedrigere Toxizität, bessere pharmakologische Eigenschaften und bei guter Verträglichkeit gesteigerte therapeutische Wirkung aufweist.
Das gemäss der Erfindung hergestellte Präparat zeigt beim akuten Toxizitätsversuch an Kaninchen folgendes Ergebnis: bei einer Dosierung von 690 mg Fe/kg intramuskulär überlebten sämtliche Tiere, während nach Zufuhr eines Handelspräparates von Eisen- Dextran bei gleicher Dosierung und Applikationsart 2/3 der Tiere innerhalb 8 Wochen eingingen. Es war bekannt, dass bei Ferkeln bisherige Präparate von Eisen- Dextran wenige Tage nach der Geburt intramuskulär in einer Dosierung von 100 mg FejTier appliziert, entweder den Tod sämtlicher Tiere verursachen [H. Behrens, Mh. Veterinärmed. 12, 422 (1957)] oder nach 4 Wochen nur zu einer mittleren Gewichtszunahme von + 0,81 kg gegenüber den Kontrollen führt [M. I. Swenson et al.
J. Am. Vet. Med. Assoc. 131, 146 (1957)]. Demgegen über bewirkte das erfindungsgemäss hergestellte Eisen Polyisomaltosat in gleicher Versuchsanordnung eine durchschnittliche Gewichtszunahme von + 2,55 kg.
Beispiel I
50 g Dextran (Grundviskosität 0,34) wurden in Wasser zu 420 ml gelöst und mit 80 ml 30gewichtsprozentigem FeCl3 6 H2O versetzt. Die in bezug auf FeCl5 0,206 molare Lösung wurde so lange unter Rückfluss gekocht, bis die relative Viskosität einer auf 20/0 Polyisomaltosat verdünnten Reaktionslösung
1,095 bis 1,105 betrug. Die saure, trübe Lösung wurde abgekühlt, unter Rühren zu 50 ml etwa 1 5n Natronlauge gegossen, während 20 Minuten im siedenden Wasserbad erhitzt und das abgekühlte Reaktionsgemisch durch Zentrifugieren von ungelösten Anteilen befreit.
Die alkalische Lösung wurde mit Salzsäure neutralisiert, mit Isopropanol im Verhältnis 1,1 Teilen wässrige Lösung:1,5 Teilen Alkohol gefällt und das Gemisch während 20 Stunden im Kühl schrank gelagert. Die überstehende Lösung wurde dekantiert, der Eisenkomplex-Niederschlag mit Wasser zum ursprünglichen Volumen der neutralisierten Lösung gelöst und die Fällung mit Isopropanol im Verhältnis 1,1 Teilen Lösung : 1,3 Teilen Alkohol wiederholt. Der Niederschlag wurde nach dem Dekantieren im Vakuum getrocknet oder im Mörser mit Isopropanol verrieben, abgenutscht, mit wenig Äther gewaschen und im Vakuum getrocknet. Die Substanz wurde zu einer wässrigen, 50/0 FeS+ enthaltenden sterilen blutisotonischen Lösung verarbeitet.
Beispiel 2
50 g Dextran (Grundviskosität 0,30) wurden mit 412 mi Wasser, 80 ml 30gewichtsprozentigem FeCl3-6 zu 6 H2O-Lösung und 8,32 ml 37prozentiger Salz- säure unter Rückfluss gekocht, bis die relative Viskosität einer auf 20/0 Polyisomaltosat verdünnten Reaktionslösung 1,095 bis 1,105 betrug. Die abgekühlte, klare Lösung wurde unter stetigem Rühren zu 50 ml vorgelegter etwa 1 5n Natronlauge gegeben, während 20 Minuten im siedenden Wasserbad erhitzt und das abgekühlte Reaktionsgemisch zentrifugiert. Die aika- lische Lösung wurde gegen ionenfreies Wasser dialysiert, die dialysierte Lösung mittels Vakuumdestillation eingeengt und nach Einstellung des Eisengehaltes auf 50/0 FeS+ und Blutisotonie sterilisiert.
Beispiel 3
In das gemäss Beispiel 2 hergestellte alkalische Reaktionsgemisch wird eine Mischung von 68 ml feuchtem, stark basischem Anionit in der OH-Form und 60 ml feuchtem, stark saurem Kationit in der H-Form eingetragen, kurz geschüttelt, die neutralisierte Lösung (pH 6,9) abfiltriert und mittels Vakuumdestillation so weit eingedampft, bis sie 50/0 Eisen enthielt.
Process for the preparation of a therapeutically applicable iron-polyisomaltosate complex
The subject of the present patent is a process for the preparation of iron-polyisomaltosate complexes which are suitable for parenteral administration.
It is known that z. B. can produce a colloidal iron-polyisomaltosate complex by, optionally with heating, a suitable water-soluble polyisomaltose determined by its intrinsic viscosity, d. H. Polyisomaltose with a precisely defined molecular weight range, dissolves in a solution or suspension of an iron salt and mixed with excess alkali, or the polyisomaltose dissolves in alkali and then adds the iron compound in solution or suspension. The partially depolymerized polyisomaltose used to produce such iron-polyisomaltosate complexes, hereinafter referred to as dextran (registered trademark), is obtained by adding crude dextran in a manner known per se, e.g.
B. with dilute mineral acid, hydrolyzed and the desired dextran fractions with water-miscible organic liquids, such as alcohols or acetone, precipitate and isolated from the aqueous solution. Fractions of this type with intrinsic viscosities at 25 ° C of from 0.025 to 0.25 were indicated to be useful as starting material for that process (D.B.P. No. 938502).
The basic viscosity is understood to be the limit value of rlsln, where? Isp denotes the specific viscosity c and c denotes the concentration.
In contrast to the known process in which a degradation product with an intrinsic viscosity at 25 ° C. of 0.025 to 0.25 is first prepared from crude dextran, this is isolated and only then converted into the iron complex, a process has now surprisingly been found in which one To prepare an iron-polyisomaltosate complex suitable for parenteral use, the solution or suspension of a polyisomaltose with an intrinsic viscosity at 25o C between 0.25 and 0.75 is mixed with an acidic solution of an iron (III) salt, the mixture for the purpose of transferring the Polyisomaltose is heated to a lower degree of polymerization and, without isolating the depolymerization products,
by the action of alkaline reactants on the reaction mixture, the iron (III) polyisomaltosate complex is generated. In this way, a colloidal solution containing the iron complex can be produced, which by-products can then be freed in a known manner.
An acid with the same anion can be added to the acidic solution of the iron salt to suppress the hydrolysis. The alkaline solution of the iron (III) polyisomaltosate complex can prior to cleaning and isolation by adding a solid, liquid or gaseous acid, e.g. B. an acidic ion exchanger or sulfuric acid or hydrochloric acid, are neutralized.
The production of the iron polyisomaltosate complex according to the invention represents an advance over the previously known processes, which is initially based on the elimination of the time-consuming and technically laborious production of precisely defined, low polymer homologues of dextran. The present process allows the production of iron-containing polyisomaltosate complexes suitable for parenteral use from higher molecular weight dextrins without isolation of intermediate stages.
Contrary to the known method mentioned, the inventive method of manufacturing an iron polyisomaltosate which is more heterogeneous in terms of particle size results. It was now surprising and unforeseeable that this preparation, compared to the iron-dextran complexes known to date, has a lower toxicity, better pharmacological properties and an increased therapeutic effect with good tolerability.
The preparation produced according to the invention shows the following results in an acute toxicity test on rabbits: at a dosage of 690 mg Fe / kg intramuscularly, all animals survived, while after the administration of a commercial preparation of iron dextran, 2/3 of the animals survived within 8 Weeks received. It was known that previous preparations of iron dextran administered intramuscularly in a dose of 100 mg FejTier a few days after birth in piglets either cause the death of all animals [H. Behrens, Mh. Veterinärmed. 12, 422 (1957)] or after 4 weeks only leads to a mean weight gain of + 0.81 kg compared to the controls [M. I. Swenson et al.
J. Am. Vet. Med. Assoc. 131: 146 (1957)]. In contrast, the iron polyisomaltosate produced according to the invention caused an average weight increase of + 2.55 kg in the same test arrangement.
Example I.
50 g of dextran (basic viscosity 0.34) were dissolved in 420 ml of water, and 80 ml of 30 percent by weight FeCl3 6 H2O were added. The solution, which was 0.206 molar in relation to FeCl5, was refluxed until the relative viscosity of a reaction solution diluted to 20/0 polyisomaltosate was reached
Was 1.095 to 1.105. The acidic, cloudy solution was cooled, poured into 50 ml of about 15N sodium hydroxide solution with stirring, heated in a boiling water bath for 20 minutes and the cooled reaction mixture was freed from undissolved components by centrifugation.
The alkaline solution was neutralized with hydrochloric acid, precipitated with isopropanol in a ratio of 1.1 parts of aqueous solution: 1.5 parts of alcohol and the mixture was stored in the refrigerator for 20 hours. The supernatant solution was decanted, the iron complex precipitate was dissolved with water to the original volume of the neutralized solution and the precipitation with isopropanol in a ratio of 1.1 parts of solution: 1.3 parts of alcohol was repeated. After decanting, the precipitate was dried in vacuo or ground with isopropanol in a mortar, suction filtered, washed with a little ether and dried in vacuo. The substance was processed into an aqueous sterile blood isotonic solution containing 50/0 FeS +.
Example 2
50 g of dextran (basic viscosity 0.30) were refluxed with 412 ml of water, 80 ml of 30 percent strength by weight FeCl3-6 to 6 H2O solution and 8.32 ml of 37 percent hydrochloric acid until the relative viscosity of a polyisomaltosate diluted to 20/0 Reaction solution was 1.095 to 1.105. The cooled, clear solution was added with constant stirring to 50 ml of approximately 15 N sodium hydroxide solution, heated in a boiling water bath for 20 minutes and the cooled reaction mixture centrifuged. The alkaline solution was dialyzed against ion-free water, the dialyzed solution was concentrated by means of vacuum distillation and, after the iron content had been adjusted to 50/0 FeS + and blood isotony, sterilized.
Example 3
A mixture of 68 ml of moist, strongly basic anionite in the OH form and 60 ml of moist, strongly acidic cationite in the H form is introduced into the alkaline reaction mixture prepared according to Example 2, the neutralized solution (pH 6.9 ) filtered off and evaporated by vacuum distillation until it contained 50/0 iron.