本發(fā)明屬于制藥領(lǐng)域，涉及一種用于合成羧基麥芽糖鐵的麥芽糊精的制備方法。

背景技術(shù)：

1、缺鐵性貧血是一種常見的營(yíng)養(yǎng)性疾病，是由于人體內(nèi)鐵的儲(chǔ)存不足，無法滿足正常紅細(xì)胞生成的需要而導(dǎo)致的貧血，對(duì)缺鐵性病人補(bǔ)鐵是有效的治療手段。口服藥物補(bǔ)鐵因其有效、廉價(jià)且安全，常作為缺鐵性貧血的首選治療方式。但口服鐵劑常有明顯的胃腸道不適癥狀，此外還受食物成分的干擾和體內(nèi)鐵儲(chǔ)備的影響。尤其在許多慢性病和腫瘤患者中，由于體內(nèi)炎癥介質(zhì)誘導(dǎo)肝臟合成鐵調(diào)節(jié)蛋白，下調(diào)胃腸道及體內(nèi)貯鐵細(xì)胞表面膜鐵轉(zhuǎn)運(yùn)蛋白的表達(dá)，從而影響鐵的吸收和利用，此時(shí)口服鐵劑效果往往很差甚至無效。因此，當(dāng)需要快速恢復(fù)鐵貯備，且口服補(bǔ)鐵不適宜或者不足以快速補(bǔ)充人體需要時(shí)，均需采用靜脈補(bǔ)鐵。

2、羧基麥芽糖鐵是新一代高劑量靜脈注射鐵劑，臨床上已經(jīng)證實(shí)：通過靜脈注射羧基麥芽糖鐵于缺鐵性貧血患者，可迅速補(bǔ)充鐵并提升患者的血紅素水平，從而達(dá)到顯著療效。羧基麥芽糖鐵由獨(dú)特的羥基氧化鐵核芯和羧基麥芽糖外殼構(gòu)成，可實(shí)現(xiàn)單次足量補(bǔ)鐵1000mg。與鐵蛋白類似，羧基麥芽糖鐵分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，游離鐵含量少，在進(jìn)入血液后能被巨噬細(xì)胞精確攝取并儲(chǔ)存。羧基麥芽糖外殼能控制鐵的釋放并供靶器官使用，不會(huì)發(fā)生鐵過載。羧基麥芽糖鐵為非右旋糖苷衍生物，注射后超敏反應(yīng)發(fā)生風(fēng)險(xiǎn)低，使用前無需過敏測(cè)試。另外，羧基麥芽糖鐵也常用于慢性腎病伴貧血患者。

3、羧基麥芽糖鐵由維福制藥研制，2007年首先在德國(guó)上市，次年在英國(guó)上市。商品名ferinject，用于口服鐵劑無效或無法使用口服鐵劑的缺鐵性貧血的治療。截止到2014年，羧基麥芽糖鐵已經(jīng)在50多個(gè)國(guó)家上市。2022年11月，羧基麥芽糖鐵在我國(guó)獲批上市，有望引領(lǐng)中國(guó)鐵貧乏和缺鐵性貧血患者快速“脫貧”，開創(chuàng)高劑量靜脈補(bǔ)鐵新時(shí)代。

4、維福制藥申請(qǐng)的專利cn1705682a給出了羧基麥芽糖鐵的合成方法如下：

5、

6、該方法在堿性條件下，以次氯酸鹽水溶液將一種或多種麥芽糊精氧化，所得的羧基麥芽糊精水溶液再與鐵(iii)鹽絡(luò)合即得羧基麥芽糖鐵。在使用單一麥芽糊精時(shí)，麥芽糊精的還原糖當(dāng)量(以下均稱“de值”)為5％～20％，而使用不同種類的混合麥芽糊精時(shí)，混合物的de值也控制為5％～20％，并且該混合物所包含的各麥芽糊精的de值為2％～40％.

7、麥芽糊精作為羧基麥芽糖鐵的關(guān)鍵起始物料，不同來源和性質(zhì)的麥芽糊精對(duì)羧基麥芽糖鐵的質(zhì)量具有顯著的影響。麥芽糊精也稱水溶性糊精或酶法糊精，是經(jīng)酸法或酶法處理得到的淀粉水解物。淀粉的來源包括了玉米、馬鈴薯、木薯、甘薯、大米、小麥等。酸法水解時(shí)，淀粉中的糖苷鍵被不規(guī)則地切斷，糖的分布呈不規(guī)則狀態(tài)。而酶法一般使用α-淀粉酶催化水解，主要水解產(chǎn)物為低聚糖，單糖比較少，低聚糖的分布往往呈較規(guī)則的正態(tài)分布。目前，國(guó)內(nèi)外生產(chǎn)麥芽糊精均采用酶法工藝，酸法工藝基本被淘汰。通常用de值來表示淀粉水解的程度，常規(guī)的麥芽糊精都是de值小于20％的淀粉水解物。

8、除了de值，支化度(branching?degree)也是麥芽糊精的重要性質(zhì)之一。麥芽糊精是由d-葡萄糖以α-1,4-糖苷鍵連接而形成的一條直鏈，直鏈上往往有少量的d-葡萄糖以α-1,6-糖苷鍵與直鏈連接形成較短的支鏈。麥芽糊精分子中，α-1,6-糖苷鍵的數(shù)量與α-1,6-糖苷鍵及α-1,4-糖苷鍵數(shù)量總和的比值稱為麥芽糊精的支化度(以下均稱“bd值”)。市售的麥芽糊精bd值一般為4.0％～10.0％之間，依據(jù)淀粉的生物來源不同而有所差別。

9、盡管原研專利(cn1705682a)對(duì)羧基麥芽糖鐵的合成方法有比較詳細(xì)地描述，也通過具體實(shí)施例給出了羧基麥芽糖鐵的鐵含量和分子量，但是沒有相關(guān)的羧基麥芽糖鐵分子粒徑和粒徑分布的數(shù)據(jù)，也沒有鐵核芯的直徑數(shù)據(jù)?，F(xiàn)有文獻(xiàn)方法中，如期刊論文(趙維等，羧基麥芽糖鐵制備工藝研究，浙江化工，2018，49(11):38-40)、學(xué)位論文(陸華，麥芽糖鐵的合成研究,碩士學(xué)位論文，東南大學(xué)，2015年)和中國(guó)專利(cn113004428a)等雖然對(duì)羧基麥芽糖鐵的分子量及分子量分布的控制策略有一定地描述，但沒有羧基麥芽糖鐵的分子粒徑和粒徑分布以及鐵核芯直徑的相關(guān)數(shù)據(jù)。

10、羧基麥芽糖鐵分子是納米級(jí)別的鐵復(fù)合物顆粒，為了確保醫(yī)療安全(栓塞風(fēng)險(xiǎn))，需要對(duì)納米級(jí)鐵復(fù)合物的分子尺寸進(jìn)行評(píng)估。羧基麥芽糖鐵分子由β-feooh無機(jī)相組成的鐵核芯和包裹在鐵核芯周圍的羧基麥芽糊精組成的糖殼構(gòu)成，因此可以用整個(gè)顆粒的直徑(流體動(dòng)力學(xué)直徑)和鐵核芯直徑(單個(gè)納米晶體尺寸)來評(píng)估。

11、對(duì)原研廠家維福制藥生產(chǎn)的羧基麥芽糖鐵注射液進(jìn)行了多批次檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)原研的羧基麥芽糖鐵粒徑為24.0～28.0nm、粒徑分布系數(shù)pdi≤0.14、鐵核芯直徑約為4.95～5.25nm。進(jìn)一步研究發(fā)現(xiàn)，采用多種市售的麥芽糊精為原料制備羧基麥芽糖鐵，其粒徑和粒徑分布以及鐵核芯直徑均難以與原研產(chǎn)品保持一致。

12、為了確保仿制藥與原研藥物的生物等效，有必要開發(fā)一種方法以穩(wěn)定獲得粒徑和粒徑分布以及鐵核芯直徑與原研產(chǎn)品保持高度一致的羧基麥芽糖鐵。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、如上所述，盡管麥芽糊精是羧基麥芽糖鐵的關(guān)鍵起始物料，但其性質(zhì)對(duì)羧基麥芽糖鐵的質(zhì)量屬性有何影響，在諸多文獻(xiàn)中并無太多描述，尤其是關(guān)于麥芽糊精的兩個(gè)重要屬性“de值”及“bd值”對(duì)羧基麥芽糖鐵的粒徑和粒徑分布以及鐵核芯直徑的影響。

2、本發(fā)明提供一種改進(jìn)的麥芽糊精的制備方法，該方法制備的麥芽糊精用于合成羧基麥芽糖鐵，其粒徑和粒徑分布以及鐵核芯直徑與原研保持高度一致。

3、根據(jù)原研專利(cn1705682a)等文獻(xiàn)提供的方法，羧基麥芽糖鐵的合成一般以de值5％～20％的麥芽糊精為原料，在堿性條件下經(jīng)次氯酸鈉溶液氧化得到羧基麥芽糊精，再與三氯化鐵發(fā)生絡(luò)合，形成以羥基氧化鐵為核芯和羧基麥芽糊精為外殼的絡(luò)合物，經(jīng)醇沉后得到羧基麥芽糖鐵。

4、本發(fā)明人通過大量實(shí)驗(yàn)，總結(jié)規(guī)律后創(chuàng)造性地發(fā)現(xiàn)：

5、1)在麥芽糊精和三氯化鐵的配比、三氯化鐵溶液和碳酸鈉溶液的濃度、碳酸鈉溶液的滴加速度確定的情況下，麥芽糊精的de值與羧基麥芽糖鐵的粒徑(d)呈負(fù)相關(guān)性，可以用公式預(yù)測(cè)：d≈(0.64/de)+20.(單位：nm)；

6、2)在麥芽糊精和三氯化鐵的配比、三氯化鐵溶液和碳酸鈉溶液的濃度、碳酸鈉溶液的滴加速度確定的情況下，麥芽糊精的de值和bd值協(xié)同影響羧基麥芽糖鐵的粒徑分布(pdi)，可以用公式預(yù)測(cè)：pdi≈0.14(1+2*bd)/(1+2*de)；

7、3)羧基麥芽糖鐵的鐵核芯的直徑大小與麥芽糊精的de值、麥芽糊精和三氯化鐵的配比、三氯化鐵溶液和碳酸鈉溶液的濃度、碳酸鈉溶液的滴加速度、反應(yīng)的批量大小等因素均無關(guān)。鐵核芯的直徑大小(φ)只與麥芽糊精的bd值呈正相關(guān)性，可以用公式預(yù)測(cè)：φ≈4.95*(1+bd)2.(單位：nm)。

8、根據(jù)以上發(fā)現(xiàn)，本發(fā)明人進(jìn)一步明確：當(dāng)使用bd值0～3.0％、de值8.0％～16.0％的麥芽糊精按照一定工藝條件合成羧基麥芽糖鐵時(shí)，所得產(chǎn)品的粒徑能精準(zhǔn)控制在24.0～28.0nm之間、粒徑分布系數(shù)pdi≤0.14、鐵核芯直徑在4.95～5.25nm之間，與原研產(chǎn)品保持高度一致。

9、基于市場(chǎng)上無法購(gòu)買到同時(shí)滿足bd值0～3.0％和de值8.0％～16.0％這兩個(gè)規(guī)格條件的麥芽糊精，本發(fā)明人在充分了解現(xiàn)有麥芽糊精制備技術(shù)的基礎(chǔ)上，通過去支反應(yīng)改造麥芽糊精的bd值，從而完成了本發(fā)明：

10、將市售的麥芽糊精(bd值一般在3.0％～10.0％、de值為8.0％～16.0％)溶解于水中，加入支鏈淀粉酶(cas?no.:9075-68-7)，調(diào)節(jié)ph＝6.0～8.0，于0～80℃進(jìn)行去支反應(yīng)2～12h；支鏈淀粉酶可以方便地從試劑公司如sigma-aldrich或其它酶制劑公司直接購(gòu)買；支鏈淀粉酶的加入量為100～500u/g麥芽糊精；去支反應(yīng)結(jié)束后可以高溫滅酶，也可以用0.2um孔徑的過濾器過濾去酶；去酶后的麥芽糊精水溶液可以通過加入乙醇、丙酮等有機(jī)溶劑沉淀析晶，也可以通過噴霧干燥或者凍干等方式來得到bd值0～3.0％的固體麥芽糊精；也可以將去酶后的麥芽糊精水溶液直接用于制備羧基麥芽糖鐵。bd值0～3.0％、de值8.0％～16.0％的麥芽糊精也可以通過添加支鏈淀粉酶和α-淀粉酶水解淀粉得到。

11、依據(jù)本發(fā)明提供的方法制備的麥芽糊精，可以用來合成羧基麥芽糖鐵，合成方法可參考原研專利或文獻(xiàn)。因羧基麥芽糖的合成工藝已有較多文獻(xiàn)報(bào)道，且不是本發(fā)明的重點(diǎn)，因此本發(fā)明不對(duì)羧基麥芽糖鐵的合成工藝進(jìn)行過多闡述。

12、本發(fā)明取得的有益效果如下：

13、本發(fā)明在充分揭示麥芽糊精的de值和bd值如何協(xié)同作用影響羧基麥芽糖鐵的粒徑和粒徑分布以及鐵核芯直徑的基礎(chǔ)上，提供了一種制備bd值0～3.0％和de值8.0％～16.0％的麥芽糊精的方法。該法得到的麥芽糊精用于合成羧基麥芽糖鐵，所得產(chǎn)品粒徑能精準(zhǔn)控制在24.0～28.0nm之間、粒徑分布系數(shù)pdi≤0.14、鐵核芯直徑在4.95～5.25nm之間，與原研產(chǎn)品保持高度一致，易于通過仿制藥生物等效性評(píng)價(jià)。

14、本發(fā)明方法簡(jiǎn)單，對(duì)設(shè)備、技術(shù)要求不高，特別適合于工業(yè)化操作。