Материал: Фарм производство БАР

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

Интересен способ получения НМГ на основе предварительной

щения при 20 °С равной 28 °–55 °; анти-Ха – 163 МЕ/мг и анти-IIа –

ультрафильтрации НФГ с целью их освобождения от фракций с молеку-

53 МЕ/мг.

лярной массой менее 3 кDа и проведения деполимеризации и фракциони-

Достаточно часто используют метод деполимеризации с применени-

рования за счет различного растворения продуктов в водной и органиче-

ем азотной кислоты. НФГ, полученный из слизистой кишечника свиньи

ской фазах. Несмотря на то, что гепарин не растворим в органических рас-

растворяю в очищенной воде до конечной концентрации 5,0 %. К раствору

творителях, его комплексы с катионами четвертичного аммония при опре-

НФГ прибавляют натрия нитрат до конечной концентрации 0,01М. Смесь

деленных условиях растворимы в дихлорметане. Для деполимеризации ис-

доводят до температуры 18–24 °С и в течение двух минут прибавляют

пользовались коммерческие препараты НФГ с молекулярной массой

37 %-ый раствор хлористоводородной кислоты до значения рН = 3,2. Рас-

17 кDа, выделенные из слизистой оболочки свиньи. Гепарин натрия рас-

твор перемешивают в течение двух часов при указанной температуре. По-

творяют в воде и проводят ультрафильтрацию на полых волокнах до пол-

сле двух часовой инкубации при помощи 50 % раствора натрия гидроокиси

ного удаления фракций с молекулярными массами менее 3 кDа. К концен-

устанавливают значение рН = 6,75. Затем проводят процесс ультрафиль-

трированному раствору до половины исходного объема прибавляют

трации через мембраны с порогом отсечения 10 кDa и диализ против воды

натрия хлорида и 7,5 % раствор бензетония хлорида в дихлорметане. Рас-

очищенной. Получены НМГ с выходом 42,0 %.

твор смешивают с водным 0,17 М раствором натрия хлорида. Затем к сме-

Описан метод деполимеризации НФГ путем термической обработ-

си при температуре 20–25 °С прибавляют хлористый бензил. Смесь пере-

ки. НФГ натрия растворяют в воде в соотношении 1 : 5, охлаждают до

мешивают при указанной температуре в течение 6 часов. Затем к смеси

5–10 °С. Добавляют катионит до снижения значения рН до 3,5 для получе-

прибавляют бензилтриметиламмония гидроксид и продолжают перемеши-

ния гепариновой кислоты. Смола удаляется центрифугированием. К рас-

вание в течение 3-х часов. После окончания перемешивания к раствору

твору прибавляют перекись водорода до конечной концентрации около

бензилгепаринат прибавляют 2 N раствор натрия гидроксида и выдержи-

3,5 %. После чего незамедлительно подвергают автоклавированию при

вают в течение 2-х часов при 4 °С. Реакция деполимеризации прекращает-

125 °С в течение 10 минут. Раствор охлаждают, доводят рН до значения 6,8

ся добавлением 1 N хлористоводородной кислоты. Полученный продукт

при помощи гидроокиси натрия. НМГ осаждают добавлением этилового

подвергают ультрафильтрации на мембранах с порогом отсечения 1 кDа

спирта до конечной концентрации 50,0 %. Осадок отделяют центрифуги-

для удаления хлорид-ионов, а затем продукт лиофилизируют. На этом эта-

рованием и сушат в вакууме. Средняя молекулярная масса НМГ около

пе, возможно, олигосахариды можно выделить из водного раствора оса-

5 кDа.

ждением НМГ метанолом, ацетоном, этанолом в виде натриевой соли.

Авторы предлагают ознакомиться с технологией получения НМГ

Необходимо отметить, что ультрафильтрация является методом очистки

Эноксапарина, который сегодня широко применяется в Украине.

гепаринов от различных низкомолекулярных примесей, включая целена-

1. Предварительная стадия. Субстанцию гепарина натрия раство-

правленное концентрирование активных фракций вещества. Комбинации

ряют в очищенной воде, охлаждают до температуры 4–8 °С и добавляют

ультра- и диафильтрации дают возможность с выходом 90 % проводить

охлажденный этанол. Смесь выдерживают при температуре 4–8 °С в тече-

десятикратное концентрирование растворов гепарина. Этот метод исполь-

ние 10–12 часов для формирования осадка. Осадок отделяют центрифуги-

зуется большинством авторов, работающих в области выделения гетеропо-

рованием или фильтрацией и высушивают. Аликвоту осадка (3 % граммов)

лисахаридов из экстрактов животных тканей, в том числе и очистки НМГ.

обработанного таким образом гепарина используют в качестве образца для

Полученный продукт характеризовался молекулярной массой 3,0–7,0 кDа;

определения деполимеризации путем добавления к растворенному в воде

средней молекулярной массой – 3,8 кDа; содержанием: уроновой кислоты

очищенному образцу азотной кислоты. Степень деполимеризации опреде-

(25–40 %), серы (10–13 %), азота (1,8–2,5 %); величиной оптического вра-

ляют исследованием материала методом высокоэффективной жидкост-

 

ной хроматографии (эксклюзионной хроматографии). Полученное таким

88

89

образом вещество должно содержать менее 1 % дерматансульфата и хондроитинсульфата (т.е. небольшой пик должен составлять менее 1 % от общего). В случае соответствия продукта указанным требованиям обработанный гепарин натрия передают на стадию «Солеобразование». В случае несоответствия – проводят дополнительную обработку.

2.Солеобразование. Обработанный гепарин натрия растворяют в воде очищенной. К раствору добавляют бензэтония хлорид и оставляют на 10–12 часов при температуре 4–8 °С для формирования осадка. Осадок отделяют фильтрацией, промывают водой очищенной и высушивают. Осадок, представляющий собой бензэтониевую соль гепарина (бензэтония гепаринат) передают на стадию «Этерификация».

3.Этерификация. Осадок бензэтония гепарината растворяют в хлористом метилене и добавляют хлористый бензил. Смесь выдерживают определенное время, которое необходимо для осуществления реакции этерификации. После чего к смеси добавляют метанол, собирают осадок путем фильтрования, промывают метанолом и высушивают. В результате реакций получают бензиловый эфир гепарина в виде натриевой соли, которую передают на стадию «Деполимеризация».

4.Деполимеризация. Натриевую соль бензилового эфира гепарина растворяют в воде очищенной и добавляют гидроксид натрия до получения среды со щелочным уровнем рH ≈ 9,0. Смесь выдерживают определенное время для осуществления реакции деполимеризации. Добавляют хлористоводородную кислоту, чтобы нейтрализовать реакционную смесь. Для выделения осадка НМГ добавляют натрия хлорид и метанол. Выпавший осадок отделяют центрифугированием или фильтрацией и растворяют

вводе очищенной. Раствор передают на стадию «Обработка активированным углем».

5.Обработка активированным углем. Добавляют в раствор гепари-

на активированный уголь до концентрации 1–2 %. Смесь выдерживают 8–10 часов. Затем активированный уголь отделяют фильтрацией. На этом этапе проводят обесцвечивание раствора гепарина. Очищенный бесцветный раствор передают на стадию «Лиофилизации».

6.Лиофилизация. Раствор НМГ замораживают и лиофилизируют. Молекулярная масса полученного НМГ (Эноксапарин) – 4500 Dа. Контроль продукта осуществляется методами, приведенными в

табл. 6.

90

Таблица 6 – Характеристика примесей в субстанции Эноксапарина

 

Метод

 

 

Наименования

устранения в

Спецификация

Метод

примесей

процессе

испытаний

 

 

производства

 

 

 

 

 

 

Дерматансульфат

Осаждение гепа-

< 1 %

Эксклюзионная

и хондроитин-

рина с помощью

 

хроматография

сульфат

этанола

 

(ВЭЖХ)

 

 

 

 

Тяжелые металлы

Активированный

≤ 30 частей на

Фармакопейный

 

уголь

миллион

метод

 

 

 

 

Нерастворимые

Активированный

В соответствии с

Фармакопейный

частицы

уголь

ДФУ

метод

 

 

 

 

Вода и другие

Лиофилизация

≤ 10 %

Потеря массы

растворители

 

 

при высушива-

 

 

 

нии

 

 

 

 

Бензиловый спирт

Осаждение мета-

≤ 0,1 % (м/м)

Газовая

 

нолом несколько

 

хроматография

 

раз в конце этапа

 

 

 

«Деполимериза-

 

 

 

ции»

 

 

 

 

 

 

Бактериальные

Активированный

≤ 0,01 МЕ/МЕ

Пирогенность

эндотоксины

уголь

анти-Xa

или LAL-тест

 

 

 

 

Хлорид

Промывка мета-

14,0 до 20,0

Абсорбция

бензетония

нолом в конце

 

 

 

стадии «Этери-

 

 

 

фикации»

 

 

 

 

 

 

Метанол

Лиофилизация

≤ 0,3 %

Газовая

 

 

 

хроматография

 

 

 

 

Этанол

Лиофилизация

≤ 0,5 %

Газовая

 

 

 

хроматография

 

 

 

 

Хлористый

Лиофилизация

≤ 0,06 %

Газовая

метилен

 

 

хроматография

 

 

 

 

91

Технология получения НМГ сводится к трем стадиям:

Деполимеризации можно добиться также использованием высоких

1. Деполимеризация НФГ и фракционирование этанолом. Гепарин

энергий излучения, например, γ-излучением в присутствии органических

натрия, полученный из мукозы свиньи, растворяют в очищенной воде до

растворителей. В качестве растворителей использовали спирты (изопропи-

конечной концентрации около 10 %. С помощью концентрированной хло-

ловый, этиловый, метиловый и др.); эфиры (диоксан, тетрагидрофуран и

ристоводородной кислоты устанавливают рН раствора до значения 2,5.

др.); альдегиды (формальдегид, ацетальальдегид и др.). Использовали

Деполимеризацию проводят под постоянным контролем. При помощи

γ-излучение 60Сo. НФГ с молекулярной массой 14,8 кDа растворяли в ди-

натрия гидроксида устанавливают значение рН = 10,0 и к раствору прибав-

стиллированной воде, содержащей, например, 0,5 % изопропилового спир-

ляют натрия боргидрида (NaBH4). Смесь перемешивают в течение 15 ча-

та. Раствор помещали в сосуд из стекла Pyrex, используя энергию в

сов, а затем с помощью концентрированной хлористоводородной кислоты

150 KGy. Получен раствор темно-желтого цвета. Для обесцвечивания рас-

величину рН устанавливают на уровне 3,5–4,0 для разрушения избытка

твора значение рН при помощи 32 % раствора натрия гидроксида доводили

боргидрата натрия. Затем с помощью натрия гидроксида доводят значение

до 8,0–8,5 и перемешивали в течение 7 часов. Затем при помощи раствора

рН до 7,0. К раствору прибавляют два объема этилового спирта для оса-

10 % хлористоводородной кислоты значение рН доводили до 6,5, обраба-

ждения целевого продукта. Осадок отделяют и растворяют в воде очищен-

тывали ацетоном, и полученный порошок высушивали в вакууме при тем-

ной и прибавляют натрия хлорид до определенной величины ионной силы,

пературе не выше 60 °С. Получен НМГ со следующими характеристиками:

определяемой кондуктометрически. В растворе с помощью хлористоводо-

средняя молекулярная масса – 4,89 кDа; уроновых кислот – 28,2 %; рН 4,8–

родной кислоты устанавливают рН = 4,0 и добавляют для осаждения гепа-

5,5; органических сульфатов – 12,2 %; активность анти-Ха – 104 МЕ/мг.

рина один объем этилового спирта. Для формирования осадка гепаринов

Также установлено, что облучение необходимо проводить ступенчато т.к.

смесь выдерживают около 60 часов и спиртово-водный слой удаляют. По-

при однократном облучении не полностью деполимеризуется НФГ. По

лученный осадок НМГ (надропарин) находится в натриевой форме. Осадок

мнению авторов необходимо, по крайней мере, два этапа облучения, при

растворяют в воде очищенной до концентрации приблизительно 18 % и

этом на последующих этапах при облучении γ-лучами происходит полная

устанавливают значение рН = 7,0 при помощи раствора натрия гидрооки-

деполимеризация гепарина. Предложено несколько источников получения

си. Раствор подвергают стерилизующей фильтрации через картридж с раз-

γ-излучения – 137Cs, 226Ra, 60Co. Обработку материала излучением предла-

мером пор 0,2 мкм.

гают проводить в атмосфере азота при 100–200 KGy.

2. Обработка полученных продуктов в ультрафиолете. Исследова-

3. Хроматографическая очистка и перевод в кальциевую соль. Рас-

ния физико-химических и биологических свойств полученных препаратов

твор надропарина натрия подвергают анионообменной хроматографии. В

убедительно показало, что обработка ультрафиолетом не приводит к изме-

собранные фракции очищенного НМГ прибавляют натрия хлорид и оса-

нению свойств надропарина и к его деградации. Средняя молекуляр-

ждают 1,5 объемами этилового спирта. Смесь выдерживают около 41 часа

ная масса препарата около 5 кDа. Активность против факторов:

и супернатант отделяют. Осадок гепарина растворяют в воде очищенной

Ха – 124 МЕ/мг и IIа – 30 МЕ/мг.

до концентрации приблизительно 18 % и прибавляют гексагидрат кальция

На этой стадии проводят обработку ультрафиолетом при длине вол-

хлористого и перемешивают. К смеси прибавляют 1,5 объема этилового

ны 254 нм в течение 9–10 минут со скоростью 4,8 литра в час при комнат-

спирта и выпавший осадок отделяют и сушат при температуре не более

ной температуре и рН раствора около 7,0. Раствор вводится в специальную

60 °С.

систему облучения и с помощью перистальтического насоса циркулирует

Интерес представляют данные, полученные при выделении гепари-

со скоростью 19 л/час в течение 16 часов при температуре 30 °С.

нов при помощи аффинной хроматографии. В качестве сорбента исполь-

92

93

зована сефароза 4В, связанная с протамином. НФГ наносили на колонку с аффинным сорбентом в 0,6 М растворе натрия хлорида с рН = 7,35. Затем связавшийся с носителем гепарин элюировали при помощи раствора натрия хлорида с возрастающей концентрацией от 1,3 М до 2,0 М, содержащие 0,02 М имидазола с рН = 7,35. Полученные фракции контролировали по специфической активности (антифактор Ха). Наиболее активные фракции объединяли и подвергали гельфильтрации на сефадексе G-25. Получен препарат с активностью 270 МЕ/мг, который может быть использован для производства НМГ.

Учитывая, что в НМГ обладают относительно невысокой анти-IIа активностью появляются работы, авторы которых ставят задачу создания препаратов с большей биодоступностью, сокращения гепарин индуцированной тромбоцитопении и повышения активности анти-IIа. Предложен препарат НМГ с молекулярной массой от 5,5 до 8,3 кDа, содержащий цепочку дисахаридов с 8–18 единицами. В препарате по сравнению с коммерческими препаратами увеличено содержание 3-О сульфатов. Соотношение антифактор Ха к антифактору IIа от 0,5 до 3,5.

В последние годы проявляется большой интерес к получению и исследованию биологических свойств химически модифицированных аналогов гепарина или других антикоагулянтов. Функционализация гепарина позволяет изменить физико-химические и биологические свойства гепари-

на. Конъюгаты гепарина с лекарственными субстанциями могут обладать большей растворимостью и продолжительностью действия по сравнению с НФГ и НМГ, могут использоваться как препараты комбинированного действия. Так, были предложены конъюгаты гепарина с новокаином, тауфоном, изониазидом и другими лекарственными препаратами. Предложены способы получения нитропроизводных НМГ. Препарат представлял фракцию НМГ с молекулярными массами от 3,0 до 6,5 кDа. Средняя молекулярная масса 5,0 ± 0,4 кDа. Препарат содержит нитрогруппы – ONO2 ковалентно связанные с сахарами.

Несомненный интерес представляет работа посвященная получению

НМГ из морских животных, в частности из рыб. Установлено, что рыбы содержат НМГ с молекулярными массами не более 3,0 кDа. Авторами установлено, что выделенный препарат НМГ, по крайней мере, на 20 % активней, чем НМГ с массой 8000 дальтон. Полученные препараты не тре-

94

буют деполимеризации, хроматографических методов очистки и дополнительных этапов фильтрации, что позволяет снизить стоимость препаратов НМГ и сделать эти препараты более доступными. Для выделения препарата используют около двух десятков рыб, предпочтительно сайра, кефаль, лосось, скумбрия. Для выделения используют жабры и головы рыб. Ткань измельчают в буферном растворе: 5 мМ карбонат аммония в 0,1 М натрия хлорида, рН = 9,0. Гомогенат инкубируют при 80 °С в течение одного часа и центрифугируют при 13000 об/мин. Супернатант подвергают ионнообменной хроматографии, элюирование проводят 4 М раствором натрия хлорида в указанном буферном растворе. Проводят концентрацию раствора с последующей лиофилизацией.

Таким образом, существующие сегодня способы выделения и очистки НМГ основаны на:

1.Окислительной деполимеризации с пероксидом водорода напри-

мер, ардепарин («Normiflarin»).

2.Расщеплении, например, цертопарин («Sandoparin»).

3.Щелочном гидролизе бензиловых эфиров гепарина, например, эноксипарин («Clexan»).

4.Окислительной деполимеризации с Сu+2 и пероксидом водорода, например, парнапарин («Fluxum»).

5.Деполимеризации ферментом гепариназой, например, тинзапарин

(«Innohep»).

6.Деполимеризации гидролизом серной кислотой, например, даль-

тепарин («Fragmin»), ревипарин («Clivarin»).

7.Деполимеризации гидролизом азотной кислотой, например,

надропарин («Fraxiparine»).

По данным ряда авторов метод производства НМГ может существенно влиять на их фармакокинетические свойства и антикоагуляционную активность. Так, например, Фрагмин, в отличие от Логипарина и Эноксапарина не имеет отрицательно заряженных сульфоаминогрупп. Кроме того, нам хотелось бы отметить, что НМГ посвящен большой объем литературных материалов, в том числе и по методам получения продукта.

Вто же время, вопрос о механизме процесса деполимеризации и сегодня является не полностью изученным.

95

Суммируя изложенное, можно заключить, что в настоящее время

большинство исследователей считают НМГ по силе действия не уступа-

ющим НФГ. В то же время, препараты НМГ имеют ряд преимуществ, в том числе, они приводят к значительно меньшему количеству осложнений.

3.3. Сравнительная характеристика гепаринов

Преимущества НМГ (надропарина кальция) над НФГ были впервые продемонстрированы в 1995 году на 219 больных нестабильной стенокардией. В рандомизированном, открытом исследовании комбинация надропарина с аспирином по сравнению только с аспирином или аспирином в комплексе с НФГ была признана более эффективной, что сопровождалось уменьшением летальности.

Международным эталоном для НМГ является стандартный препа-

рат, 1 мг которого имеет специфическую активность 168 анти-Ха единиц и 68 анти-IIа антитромбиновых единиц (в соотношении 2,5 : 1).

Показаниями к применению НМГ являются:

профилактика тромбоэмболических осложнений, в особенности тех, которые связаны с общей хирургией или ортопедией;

у нехирургических больных с высоким тромбоэмболическим риском (острая дыхательная недостаточность и/или респираторная инфекция, и/или острая сердечная недостаточность);

лечение тромбоэмболических осложнений;

профилактика свертывания крови в ходе гемодиализа;

острый инфаркт миокарда, острые коронарные нарушения. Метаболизм НМГ происходит путем десульфатации и/или деполи-

меризации с образованием разновидностей гепарина низкой молекулярной массы с существенно более низкой биологической активностью.

В табл. 7 приведена характеристика наиболее часто используемых низкомолекулярных гепаринов.

96

Таблица 7 – Характеристика низкомолекулярных гепаринов

 

 

 

Период

 

Наимено-

Молеку-

Соотношение

полу-

Наименова-

вание

лярная

жизни

анти-Ха/анти-

ние

НМГ,

масса,

1/2)

ІІа

препарата

INN

кDа

в плаз-

 

 

 

 

 

ме, мин

 

 

 

 

 

 

Дальтепарин

 

 

 

Фрагмин,

натрия,

5,0–6,0

2,0–4,0

119–139

Pfizer Inc.

Kabi, Швеция

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Надропарин

 

 

 

 

кальция,

 

 

 

Фраксипарин,

Sanofi-

 

 

 

4,3–4,5

3,2–3,6

132–162

Glaxo Smith

Synthelabo,

 

 

 

Kline

Франция

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Эноксапарин

 

 

 

 

натрия,

4,2–4,5

3,7–3,8

129–180

Клексан,

Rhone-Poylenc,

Sanofi Aventis

 

 

 

Франция

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рассмотрим ряд НМГ хорошо зарекомендовавших себя в клинической практике.

ФРАКСИПАРИН (Надропарин кальция) – синтетический гликозаминогликан – первый из НМГ, изученный в клинике. Его получают из слизистой оболочки кишок свиней путем расщепления азотной кислотой, редукцией концевых групп боргидридом натрия, очисткой и замещением натрия на кальций. Фраксипарин имеет 70 % регулярных и 30 % нерегулярных дисахаридов. В основном, смеси семи дисахаридов 80 % цепочек этого НМГ имеют молекулярную массу в пределах 2,0–7,0 кDа, которые состоят из 4–12 дисахаридных единиц, а около 50 % имеют молекулярную массу 4,0–5,0 кDа и состоят из 12–16 дисахаридных единиц. Около 25 % молекул Фраксипарина имеют специфический участок связывания с антитромби-

97