Лекарственное средство волемического действия и способ его получения

Лекарственное средство волемического действия и способ его получения

Реферат

Изобретение относится к области медицины и касается плазмозамещающих средств на основе гидроксиэтилированного крахмала (ГЭК).

Гидроксиэтилированный крахмал - высокомолекулярное соединение, состоящее из полимеризованных остатков глюкозы, в которых свободные гидроксильные группы глюкозы частично замещены гидроксиэтильными группами, что способствует уменьшению скорости гидролиза аминопектина сывороточной амилазой и увеличению длительности его пребывания в крови. Сходство со структурой гликогена объясняет высокий уровень переносимости этих средств.

Плазмозамещающие растворы на основе гидроксиэтилированного крахмала находят применение в основном как средства волемического действия, в том числе при геморрагическом, травматическом, ожоговом и септическом шоке, при проведении изоволемической гемоделюции, используются при массивных кровопотерях и т.п.

Для препаратов этой группы особое значение имеют средняя молекулярная масса, степень замещения гидроксильных групп - степень гидроксиэтилирования, и распределение замещенных групп, которые обусловливают эффективность действия.

Известны различные препараты на основе ГЭК. Однако исследователями в данной области продолжается поиск более эффективных средств, способных длительное время находиться в кровеносном русле, обеспечивая противошоковое и антитоксическое действие.

Известен способ получения гидроксиалкилкрахмала, в том числе гидроксиэтилкрахмала, со степенью замещения MS 0,14-0,24 путем ферментативного гидролиза крахмала с последующим гидроксиалкилированием окисью этилена в присутствии гидроокиси щелочного металла и ингибитора желирования при рН 10-13 и температуре 30-50°С в течение 16-18 ч (WO 00/47629, 17.08.2000).

Известен заменитель плазмы крови на основе ГЭК, полученный путем кислотного гидролиза ГЭК при 70°С до вязкости 0,13-0,15 дл/г, обработкой активированным углем при той же температуре 30 минут, фракционированием гидролизованного ГЭК диафильтрацией на мембранной установке при определенном давлении до концентрации 5,5-6,5% при вязкости 0,14-0,18 дл/г и рН 6,5-7,0 (РФ 2136293 С1, 10.09.1999).

Известно средство на основе гидроксиэтилированного крахмала со средней молекулярной массой 60-600 кДа, степенью замещения MS 0,115-0,5, отношением замещения С2 к замещению С6 ангидроглюкозных единиц 8-20 и степенью замещения DS 0,2-0,5. ГЭК получают экстракцией крахмала метанолом, частичным кислотным гидролизом в течение 2-4 часов при температуре 30-50°С, щелочной обработкой, гидроксиэтилированием хлорэтанолом или окисью этилена с последующей нейтрализацией, очисткой и сушкой (US 5218108 А, 08.06.1993).

Известен способ получения препарата на основе оксиэтилированного крахмала путем оксиэтилирования амилопектинового крахмала в присутствии хлористого натрия или калия путем подачи окиси этилена при температуре около 90°С, гидролиза раствора ОЭК кислотой до характеристической вязкости 0,14-0,18 и степени замещения 0,5-0,7, осветления, очистки и ультрафильтрации, получения 6% раствора с его последующей стерилизацией, (RU 2139294 С1, 10.10.1999).

Известен гидроксиэтилированный крахмал с мольным соотношением оксиэтилированных С2 и С6 около 1. Препарат получают кислотным гидролизом крахмала, гидроксиэтилированием с помощью окиси этилена в атмосфере азота, нейтрализацией смеси, обработкой активированным углем, концентрированном и сушкой, растворением продукта в экстрагирующем растворителе, фильтрацией, осаждением ГЭК, сушкой и очисткой (US 4167622 А, 11.09.1979).

Известные препараты из вышеуказанного уровня техники не обеспечивают оптимального уровня нахождения средства в крови. Способы их получения не позволяют установить благоприятное соотношение замещенных гидроксиэтильных групп и степень замещения в заданном интервале, которые в основном и обусловливают эффективность действия.

Задачей настоящего изобретения является разработка нового средства волемического действия, быстро восстанавливающего давление в кровяном русле больного, потерявшего много крови, имеющего меньше побочных эффектов, а также оптимизация способа получения указанного средства, позволяющего регулировать степень замещения в нужном интервале и получить благоприятное соотношение замещенных гидроксиэтильных групп.

Задача решается лекарственным средством, представляющего собой 5-10% раствор гидроксиэтилированного крахмала с оптимальным соотношением замещенных гидроксиэтильных групп у атомов С2/С6, от 4:1 до 6:1 в остатке глюкозы (подтверждается данными ЯМР ¹³С), оптимальным значением средней молекулярной массы в пределах от 120 до 480, преимущественно от 170 до 230 кДа и суженным молекулярно-массовым распределением при степени замещения 0,35-0,7, и содержащий 0,80-1,00% натрия хлорида.

Такие характеристики основного действующего начала - гидроксиэтилированного крахмала - обеспечивают быстрое восстановление давления в кровяном русле больного, потерявшего много крови, и соответственно микроциркуляции в органах и тканях, восстанавливая их нормальное энергетическое обеспечение и удаление продуктов жизнедеятельности, включая эндогенные токсины, и возможных экзогенных токсинов.

Кроме того, предлагаемое средство не имеет в качестве примесей нежелательных высокомолекулярных соединений и соответственно снижен риск возникновения побочных эффектов.

Содержание натрия хлорида в количестве 0,80-1,0% обеспечивает изотоничность с биологическими жидкостями организма вводимого раствора.

Способ получения предложенного средства заключается в том, что а) Нативный амилопектин кукурузного или картофельного крахмала с содержанием амилопектина не менее 95%, который по сравнению с другим полисахаридом крахмала - амилозой - дольше противостоит действию ферментов, что позволяет больше времени находиться в кровеносном русле, обеспечивая противошоковое действие, с молекулярной массой до 20 тыс. кДа подвергают предварительному гидролизу, кислотному или ферментативному, с уменьшением молекулярной массы до 400-1000 кДа, что позволяет проводить последующее гидроксиэтилирование в гомогенной фазе с повышением однородности среды, обеспечивая регулярность гидроксиэтилирования по всей цепочке полимера и снижение цветности раствора. Предпочтительно предварительный кислотный гидролиз проводят при содержании крахмала в суспензии 10-40%, концентрации HCl 0,1-0,5 М, температуре 30-50°С. Продолжительность - 3-12 час. Ферментативный гидролиз осуществляют с помощью ферментов типа амилаз, глюкозидаз и подобных при 35-40°С до указанной величины молекулярной массы под контролем ЯМР С-13.

б) Проводят щелочную очистку. Например, при содержании крахмала в суспензии 20-50%, концентрация NaOH 0,1-0,5 М, температура 30-50°С продолжительность 0,5-3 ч.

в) Частично гидролизованный крахмал гидроксиэтилируют в щелочной среде в присутствии катализатора, в качестве которого могут быть использованы неорганические соли, например хлорид натрия или хлорид калия, гидроокиси металлов, аниониты. Условия синтеза ГЭК могут варьироваться. Температура реакции 50-90°С, отношение количества окиси этилена к крахмалу 10-50% при скорости его подачи, обусловливающей давление в аппарате от 1,2 до 1,8 атм, продолжительность процесса 0,5-5 часов, концентрация катализатора 0,5-5%. По окончании процесса смесь охлаждают, нейтрализуют и отфильтровывают.

В случае использования в качестве катализатора анионитов рН около 10.

г) Проводят кислотный гидролиз водного раствора полученного ГЭК до заданной молекулярной массы при рН 0,4-1,5, температуре 50-80°С, продолжительность 2-6 часов. Заданные величины молекулярных масс и молекулярно-массовых распределений контролируются с помощью метода жидкостной хроматографии и малоуглового лазерного светорассеяния.

д) Раствор очищают от нежелательных примесей и низкомолекулярных фракций гидроксиэтилированного крахмала ультрафильтрацией и/или обратным осмосом. При достижении требуемой степени очистки проводят концентрирование или разбавление ГЭК до получения раствора 5-10% концентрации.

е) Добавляют в раствор натрия хлорид до концентрации 0,8-1,0%, апирогенный активированный уголь, нагревают смесь до 95-100°С, затем охлаждают до 70-80°С и/или

ж) Проводят стерилизующую фильтрацию с последующим розливом раствора в соответствующие емкости и конечной термической стерилизацией.

После ультрафильтрации и/или обратного осмоса возможно проведение стерилизующей фильтрации раствора гидроксиэтилированного крахмала, сушки в условиях, сохраняющих его состав и структуру, на лиофильной или распылительной сушильной установке.

При проведении стерилизующей фильтрации субстанцию гидроксиэтилированного крахмала растворяют в воде для инъекций в количестве 50-70 г/л с добавлением 8-10 г/л натрия хлорида или в количестве 90-100 г/л с добавлением 8-10 г/л натрия хлорида фильтруют через стерилизующие фильтры с диаметром пор ≤0,22 мкм.

На всех этапах процесса проводится полный физико-химический анализ продуктов реакции.

Преимущества заявленного способа:

- предварительный кислотный гидролиз позволяет повысить гомогенность среды, обеспечивая регулярность гидроксиэтилирования по всей цепочке полимера, снизить цветность раствора.

- условия проведения гидроксиэтилирования частично гидролизованного амилопектина позволяют установить степень замещения в нужном интервале: 0,35-0,70, и получить благоприятное соотношение замещенных гидроксиэтильных групп у атомов С2/С6 от 4:1 до 6:1.

- условия проведения контролируемого кислотного гидролиза гидроксиэтилированного крахмала позволяют без предварительного выделения полимера устанавливать нужную величину средней молекулярной массы в пределах от 120 до 480 кДа, а также, как упоминалось выше, отсутствие в качестве примесей нежелательных высокомолекулярных соединений.

Ниже приведены конкретные примеры осуществления изобретения.

Пример 1.

В колбу с мешалкой вместимостью 5 л заливают 2 л 0,1 М раствора гидроксида натрия в воде очищенной (ФС 42-2619-97) и при перемешивании загружают сухой амилопектиновый крахмал в количестве 1,0 кг. Крахмальную суспензию нагревают на колбонагревателе до 45°С и перемешивают в течение 1 ч.

После щелочной обработки смесь разбавляют до содержания крахмала 10-20%, нейтрализуют до рН 5,0-7,0 и отделяют осадок на фильтре. Осадок отмывают 5 объемами воды очищенной.

Осадок очищенного крахмала переносят в емкость с мешалкой вместимостью 10 л, добавляют 3 л воды очищенной, нагревают до 40°С, добавляют хлористоводородную кислоту до концентрации 0,1 М и проводят гидролиз при 40°С в течение 12 ч при постоянном перемешивании.

После проведения гидролиза суспензию нейтрализуют до рН 6,0-7,0, разбавляют до содержания крахмала 10-20%, перемешивают и отделяют крахмал на фильтре. Частично гидролизованный крахмал на фильтре промывают 5 объемами воды очищенной.

В четырехгорлую круглодонную колбу вместимостью 5 л заливают очищенную воду в количестве 3,0 л, добавляют хлорид натрия в количестве 0,15 кг и перемешивают при температуре 20-25°С до полного растворения хлорида натрия. Затем в колбу добавляют при постоянном перемешивании очищенный частично гидролизованный крахмал. По окончании загрузки с помощью колбонагревателя температуру в реакционной массе постепенно поднимают до 85-90°С и размешивают ее при этой температуре 30 мин. Полученный клейстер фильтруют при 60-70°С через полипропиленовый фильтр для удаления механических примесей.

Крахмальный клейстер переносят в аппарат из нержавеющей стали, снабженный якорной мешалкой, термометром, манометром и барбатером, и продувают азотом. Затем в аппарате создают избыточное давление 40-60 кПа, с помощью масляной бани нагревают реакционную смесь до 75°С и начинают капельно подавать жидкую окись этилена. Гидроксиэтилирование ведут при температуре 80°С. Подачу окиси этилена регулируют таким образом, чтобы давление в аппарате не превышало 2 атм. Суммарное количество поданного этиленоксида составляет 0,15 кг. После загрузки необходимого количества этиленоксида реакционную смесь выдерживают при температуре 80°С в течение 30 мин. По окончании процесса гидроксиэтилирования реакционную массу охлаждают до 40-45°С и проводят продувку аппарата азотом. После продувки смесь разбавляют добавлением 8 л воды очищенной и перемешивают в течение 45-60 мин, охлаждая смесь до 20-25°С. Затем в аппарат добавляют 2 М HCl до установления рН 6,5-7,0 и отфильтровывают раствор от механических примесей.

Отфильтрованный раствор ГЭК переносят в аппарат с мешалкой вместимостью 30 л, добавляют 11 л воды очищенной и перемешивают в течение 20 мин. С помощью колбонагревателя доводят температуру смеси до 50°С и при перемешивании добавляют 2 М HCl до рН 0,7. Контроль степени гидролиза ведут вискозиметрическим методом. Время гидролиза - около 3 ч до достижения относительной вязкости 3,0. При достижении заданной величины относительной вязкости гидролизат ГЭК охлаждают до 50-60°С и раствор нейтрализуют 1 М NaOH до рН 5,0-6,0.

Далее раствор подвергают очистке от низкомолекулярных соединений путем ультрафильтрации на полых волокнах с пределом отсечения 30 кДа против воды очищенной до достижения остаточной концентрации хлоридов до 0,05-0,07%. При достижении требуемой степени очистки проводят концентрирование ГЭК в растворе до концентрации 5,5-6,5%.

Раствор ГЭК переносят в колбу, добавляют хлорид натрия до концентрации 0,85-1,0%, апирогенный активированный уголь в количестве 8-10 г/л для удаления пирогенов, перемешивают смесь до растворения хлорида натрия, нагревают смесь до 95-100°С и перемешивают при этой температуре 20 мин. По окончании обработки охлаждают смесь до 70-80°С и фильтруют через фильтр предварительной очистки и стерилизующий фильтр.

Профильтрованный раствор ГЭК в стерильных условиях разливают в соответствующие емкости для лекарственных препаратов (стеклянные бутылки или полимерные контейнеры).

Бутылки или полимерные контейнеры с раствором ГЭК подвергают стерилизации в паровоздушном автоклаве при температуре 105-120°С в течение 20-40 мин.

Получают 24 бутылки с раствором ГЭК по 400 мл в каждом, содержащих суммарно 720 г ГЭК со следующими характеристиками:

M_w - 234700 Да.

Степень замещения - 0,53.

С2:С6 - 3,9:1.

Пример 2.

В колбу с мешалкой вместимостью 5 л заливают 2 л 0,0 5М раствор гидроксида натрия в воде очищенной (ФС 42-2619-97) и при перемешивании загружают сухой амилопектиновый крахмал в количестве 0,8 кг. Крахмальную суспензию нагревают на колбонагревателе до 35°С и перемешивают в течение 2 ч.

После щелочной обработки смесь разбавляют до содержания крахмала 10-20%, нейтрализуют до рН 5,0-7,0 и отделяют осадок на фильтре. Осадок отмывают 5 объемами воды очищенной.

Осадок очищенного крахмала переносят в емкость с мешалкой вместимостью 10 л, добавляют 3 л воды очищенной, нагревают до 50°С, добавляют хлористоводородную кислоту до концентрации 0,05 М и проводят гидролиз при 50°С в течение 12 ч при постоянном перемешивании.

После проведения гидролиза суспензию нейтрализуют до рН 6,0-7,0, разбавляют до содержания крахмала 10-20%, перемешивают и отделяют крахмал на фильтре. Частично гидролизованный крахмал на фильтре промывают 5 объемами воды очищенной.

В четырехгорлую круглодонную колбу вместимостью 5 л заливают воду очищенную в количестве 3,0 л, добавляют хлорид калия в количестве 0,12 кг и перемешивают при температуре 20-25°С до полного растворения хлорида калия. Затем в колбу добавляют при постоянном перемешивании очищенный частично гидролизованный крахмал. По окончании загрузки с помощью колбонагревателя температуру в реакционной массе постепенно поднимают до 85-90°С и размешивают при этой температуре 30 мин. Полученный клейстер фильтруют при 60-70°С через полипропиленовый фильтр для удаления механических примесей.

Крахмальный клейстер переносят в аппарат из нержавеющей стали, снабженный якорной мешалкой, термометром, манометром и барбатером, и продувают азотом. Затем в аппарате создают давление 40-60 кПа, с помощью масляной бани нагревают реакционную смесь до 85°С и начинают подавать капельно жидкую окись этилена. Гидроксиэтилирование ведут при температуре 85°С. Подачу окиси этилена регулируют таким образом, чтобы давление в аппарате не превышало 2 атм. Суммарное количество поданного этиленоксида составляет 0,12 кг. После загрузки необходимого количества этиленоксида реакционную смесь выдерживают при температуре 85°С в течение 1 ч. По окончании процесса гидроксиэтилирования реакционную массу охлаждают до 40-45°С и проводят продувку аппарата азотом. После продувки смесь разбавляют добавлением 6 л воды очищенной и перемешивают в течение 45-60 мин, охлаждая смесь до 20-25°С. Затем в аппарат добавляют 2 М HCl до установления рН 6,5-7,0 и отфильтровывают раствор от механических примесей.

Отфильтрованный раствор ГЭК переносят в аппарат с мешалкой вместимостью 30 л, добавляют 8 л воды очищенной и перемешивают в течение 20 мин. С помощью колбонагревателя доводят температуру смеси до 60°С и при перемешивании добавляют 2М HCl до рН 1,0. Контроль степени гидролиза ведут вискозиметрическим методом. Время гидролиза - около 2,5 ч до достижения относительной вязкости 3,0. При достижении заданной величины относительной вязкости гидролизат ГЭК охлаждают до 50-60°С и раствор нейтрализуют 1 М NaOH до рН 5,0-6,0.

Далее раствор подвергают очистке от низкомолекулярных соединений путем ультрафильтрации на полых волокнах с пределом отсечения 30 кДа против воды очищенной до достижения остаточной концентрации хлоридов 0,05-0,07%. При достижении требуемой степени очистки проводят концентрирование раствора ГЭК до концентрации 5,5-6,5%.

Концентрат ГЭК подают на установку распылительной сушки, где при температуре 170°С проводят сушку ГЭК.

Получают 610 г высушенного апирогенного и микробиологически чистого ГЭК со следующими характеристиками:

M_w - 201000 Да.

Степень замещения - 0,49.

С2:С6 - 4,3:1.

Сухой ГЭК в количестве 306 г растворяют в 3,0 л воды для инъекций (ФС 42-2620-97) при 50°С при перемешивании в течение 30 мин. В раствор добавляют 45,9 г хлорида натрия и перемешивают в течение 30 мин. Затем раствор доводят до объема 5,1 л добавлением воды для инъекций.

Раствор подвергают микрофильтрации при использовании стерилизующего фильтра со средним диаметром пор не более 0,22 мкм.

Далее раствор разливают в 10 бутылок вместимостью 500 мл, укупоривают резиновыми пробками и закатывают алюминиевыми колпачками.

Бутылки с раствором ГЭК подвергают термической стерилизации в паровоздушном автоклаве-стерилизаторе при температуре 121°С в течение 20 мин.

Получают 10 бутылок с апирогенным и стерильным 6% раствором ГЭК.

Пример 3.

В колбу с мешалкой вместимостью 3 л заливают 1,5 л 0,2 М раствор гидроксида натрия в воде очищенной (ФС 42-2619-97) и при перемешивании загружают сухой амилопектиновый крахмал в количестве 0,65 кг. Крахмальную суспензию нагревают на колбонагревателе до 40°С и перемешивают в течение 2 ч.

После щелочной обработки смесь разбавляют до содержания крахмала 10-20%, нейтрализуют до рН 5,0-7,0 и отделяют осадок на фильтре. Осадок отмывают 5 объемами воды очищенной.

Осадок очищенного крахмала переносят в колбу с мешалкой вместимостью 5 л, добавляют 2,0 л воды очищенной, нагревают до 30°С, добавляют хлористоводородную кислоту до концентрации 0,15 М и проводят гидролиз при 40°С в течение 6 ч при постоянном перемешивании.

После проведения гидролиза суспензию нейтрализуют до рН 6,0-7,0, разбавляют до содержания крахмала 10-20%, перемешивают и отделяют крахмал на фильтре. Частично гидролизованный крахмал на фильтре промывают 5 объемами воды очищенной.

В круглодонную колбу вместимостью 3 л заливают воду очищенную в количестве 2,5 л, добавляют хлорид калия и хлорид натрия в количестве 0,06 кг при весовом соотношении солей 1:1 и перемешивают при температуре 20-25°С до полного их растворения. Затем в колбу добавляют при постоянном перемешивании очищенный частично гидролизованный крахмал. По окончании загрузки с помощью колбонагревателя температуру в реакционной массе постепенно поднимают до 85-90°С и размешивают при этой температуре 30 мин. Полученный клейстер фильтруют при 60-70°С через полипропиленовый фильтр для удаления механических примесей.

Крахмальный клейстер переносят в аппарат из нержавеющей стали, снабженный якорной мешалкой, термометром, манометром и барбатером, и продувают азотом. Затем в аппарате создают избыточное давление 40-60 кПа, с помощью масляной бани нагревают реакционную смесь до 65°С и начинают капельно подавать жидкую окись этилена. Гидроксиэтилирование ведут при температуре 65°С. Подачу окиси этилена регулируют таким образом, чтобы давление в аппарате не превышало 2 атм. Суммарное количество поданного этиленоксида составляет 0,09 кг. После загрузки необходимого количества этиленоксида реакционную смесь выдерживают при температуре 65°С в течение 4 ч. По окончании процесса гидроксиэтилирования реакционную массу охлаждают до 40-45°С и проводят продувку аппарата азотом. После продувки смесь разбавляют добавлением 4 л воды очищенной и перемешивают в течение 45-60 мин, охлаждая смесь до 20-25°С. Затем в аппарат добавляют 2 М HCl до установления рН 6,5-7,0 и отфильтровывают раствор от механических примесей.

Отфильтрованный раствор ГЭК переносят в колбу с мешалкой вместимостью 10 л, добавляют 5,0 л воды очищенной и перемешивают в течение 20 мин. С помощью колбонагревателя доводят температуру смеси до 60°С и при перемешивании добавляют 2 М HCl до рН 1,5. Контроль степени гидролиза ГЭК ведут вискозиметрическим методом до достижения относительной вязкости 2,5-3,5. По достижении заданной величины относительной вязкости гидролизат ГЭК охлаждают до 50-60°С и раствор нейтрализуют до рН 5,0-6,0.

Далее раствор подвергают очистке от низкомолекулярных соединений путем ультрафильтрации на полых волокнах с пределом отсечения 30 кДа против воды очищенной до достижения остаточной концентрации хлоридов 0,05-0,07%. При достижении требуемой степени очистки проводят концентрирование раствора ГЭК до концентрации 5,5-6,5%.

Концентрат ГЭК быстро замораживают при -40°С, выдерживают при этой температуре 12 ч и проводят лиофильную сушку продукта.

Получают 541 г высушенного ГЭК со следующими характеристиками:

M_w - 197300 Да.

Степень замещения - 0,51.

С2:С6 - 4,4:1.

Пример 4.

В колбу с мешалкой вместимостью 3 л заливают 1,5 л 0,3 М раствор гидроксида натрия в воде очищенной (ФС 42-2619-97) и при перемешивании загружают сухой амилопектиновый крахмал в количестве 0,65 кг. Крахмальную суспензию нагревают на колбонагревателе до 30°С и перемешивают в течение 1,0 ч.

После щелочной обработки смесь разбавляют до содержания крахмала 10-20%, нейтрализуют до рН 5,0-7,0 и отделяют осадок на фильтре. Осадок отмывают 5 объемами воды очищенной.

Осадок очищенного крахмала переносят в колбу с мешалкой вместимостью 5 л, добавляют 2,0 л воды очищенной, нагревают до 35°С, добавляют хлористоводородную кислоту до концентрации 0,2М и проводят гидролиз при 35°С в течение 4 ч при постоянном перемешивании.

После проведения гидролиза суспензию нейтрализуют до рН 6,0-7,0, разбавляют до содержания крахмала 10-20%, перемешивают и отделяют крахмал на фильтре. Частично гидролизованный крахмал на фильтре промывают 5 объемами воды очищенной.

В круглодонную колбу вместимостью 3 л заливают воду очищенную в количестве 2,0 л, добавляют хлорид натрия в количестве 0,08 кг и перемешивают при температуре 20-25°С до полного его растворения. Затем в колбу добавляют при постоянном перемешивании очищенный частично гидролизованный крахмал. По окончании загрузки с помощью колбонагревателя температуру в реакционной массе постепенно поднимают до 85-90°С и размешивают при этой температуре 30 мин. Полученный клейстер фильтруют при 60-70°С через полипропиленовый фильтр для удаления механических примесей.

Крахмальный клейстер переносят в аппарат из нержавеющей стали, снабженный якорной мешалкой, термометром, манометром и барбатером, и продувают азотом. Затем в аппарате создают избыточное давление 40-60 кПа, с помощью масляной бани нагревают реакционную смесь до 70°С и начинают капельно подавать жидкую окись этилена. Гидроксиэтилирование ведут при температуре 70°С. Подачу окиси этилена регулируют таким образом, чтобы давление в аппарате не превышало 2 атм. Суммарное количество поданного этиленоксида составляет 0,06 кг. После загрузки необходимого количества этиленоксида реакционную смесь выдерживают при температуре 70°С в течение 3 ч. По окончании процесса гидроксиэтилирования реакционную массу охлаждают до 40-45°С и проводят продувку аппарата азотом. После продувки смесь разбавляют добавлением 4 л воды очищенной и перемешивают в течение 45-60 мин, охлаждая смесь до 20-25°С. Затем в аппарат добавляют 2 М HCl до установления рН 6,5-7,0 и отфильтровывают раствор от механических примесей.

Отфильтрованный раствор ГЭК переносят в колбу с мешалкой вместимостью 10 л, добавляют 5,0 л воды очищенной и перемешивают в течение 20 мин. С помощью колбонагревателя доводят температуру смеси до 60°С и при перемешивании добавляют 2 М HCl до рН 1,0. Контроль степени гидролиза ГЭК ведут вискозиметрическим методом до достижения относительной вязкости 1,5-2,0. По достижении заданной величины относительной вязкости гидролизат ГЭК охлаждают до 50-60°С и раствор нейтрализуют до рН 5,0-6,0.

Далее раствор подвергают очистке от низкомолекулярных соединений путем ультрафильтрации на полых волокнах с пределом отсечения 30 кДа против воды очищенной до достижения остаточной концентрации хлоридов 0,05-0,07%. При достижении требуемой степени очистки проводят концентрирование раствора ГЭК до концентрации 5,5-6,5%.

Концентрат ГЭК быстро замораживают при -40°С, выдерживают при этой температуре 12 ч и проводят лиофильную сушку продукта.

Получают 585 г высушенного ГЭК со следующими характеристиками:

M_w - 132100 Да.

Степень замещения - 0,39.

С2:С6 - 5,2:1.

Пример 5.

В колбу с мешалкой вместимостью 3 л заливают 1,5 л 0,1 М раствор гидроксида натрия в воде очищенной (ФС 42-2619-97) и при перемешивании загружают сухой амилопектиновый крахмал в количестве 0,65 кг. Крахмальную суспензию нагревают на колбонагревателе до 50°С и перемешивают в течение 0,5 ч.

После щелочной обработки смесь разбавляют до содержания крахмала 10-20%, нейтрализуют до рН 5,0-7,0 и отделяют осадок на фильтре. Осадок отмывают 5 объемами воды очищенной.

Осадок очищенного крахмала переносят в колбу с мешалкой вместимостью 5 л, добавляют 2,0 л воды очищенной, нагревают до 35°С, добавляют хлористоводородную кислоту до концентрации 0,15 М и проводят гидролиз при 35°С в течение 5 ч при постоянном перемешивании.

После проведения гидролиза суспензию нейтрализуют до рН 6,0-7,0, разбавляют до содержания крахмала 10-20%, перемешивают и отделяют крахмал на фильтре. Частично гидролизованный крахмал на фильтре промывают 5 объемами воды очищенной.

В круглодонную колбу вместимостью 3 л заливают воду очищенную в количестве 2,0 л, добавляют хлорид калия в количестве 0,09 кг и перемешивают при температуре 20-25°С до полного его растворения. Затем в колбу добавляют при постоянном перемешивании очищенный частично гидролизованный крахмал. По окончании загрузки с помощью колбонагревателя температуру в реакционной массе постепенно поднимают до 85-90°С и размешивают при этой температуре 30 мин. Полученный клейстер фильтруют при 60-70°С через полипропиленовый фильтр для удаления механических примесей.

Крахмальный клейстер переносят в аппарат из нержавеющей стали, снабженный якорной мешалкой, термометром, манометром и барбатером, и продувают азотом. Затем в аппарате создают избыточное давление 40-60 кПа, с помощью масляной бани нагревают реакционную смесь до 70°С и начинают капельно подавать жидкую окись этилена. Гидроксиэтилирование ведут при температуре 70°С. Подачу окиси этилена регулируют таким образом, чтобы давление в аппарате не превышало 2 атм. Суммарное количество поданного этиленоксида составляет 0,18 кг. После загрузки необходимого количества этиленоксида реакционную смесь выдерживают при температуре 70°С в течение 3 ч. По окончании процесса гидроксиэтилирования реакционную массу охлаждают до 40-45°С и проводят продувку аппарата азотом. После продувки смесь разбавляют добавлением 4 л воды очищенной и перемешивают в течение 45-60 мин, охлаждая смесь до 20-25°С. Затем в аппарат добавляют 2 М HCl до установления рН 6,5-7,0 и отфильтровывают раствор от механических примесей.

Отфильтрованный раствор ГЭК переносят в колбу с мешалкой вместимостью 10 л, добавляют 5,0 л воды очищенной и перемешивают в течение 20 мин. С помощью колбонагревателя доводят температуру смеси до 40°С и при перемешивании добавляют 2 М HCl до рН 0,5. Контроль степени гидролиза ГЭК ведут вискозиметрическим методом до достижения относительной вязкости 4,0-5,0. По достижении заданной величины относительной вязкости гидролизат ГЭК охлаждают до 50-60°С и раствор нейтрализуют до рН 5,0-6,0.

Далее раствор подвергают очистке от низкомолекулярных соединений путем ультрафильтрации на полых волокнах с пределом отсечения 30 кДа против воды очищенной до достижения остаточной концентрации хлоридов 0,05-0,07%. При достижении требуемой степени очистки проводят концентрирование раствора ГЭК до концентрации 5,5-6,5%.

Концентрат ГЭК быстро замораживают при -40°С, выдерживают при этой температуре 12 ч и проводят лиофильную сушку продукта.

Получают 585 г высушенного ГЭК со следующими характеристиками:

M_w - 445700 Да.

Степень замещения - 0,71.

С2:С6 - 3,5:1.

Сухой ГЭК в количестве 509 г растворяют в 4,0 л воды для инъекций (ФС 42-2620-97) при 50°С при перемешивании в течение 30 мин. В раствор добавляют 45,9 г хлорида натрия и перемешивают в течение 30 мин. Затем раствор доводят до объема 5,2 л добавлением воды для инъекций.

Раствор подвергают микрофильтрации при использовании стерилизующего фильтра со средним диаметром пор не более 0,22 мкм.

Далее раствор разливают в 10 бутылок вместимостью 500 мл, укупоривают резиновыми пробками и закатывают алюминиевыми колпачками.

Бутылки с раствором ГЭК подвергают термической стерилизации в паро-воздушном автоклаве-стерилизаторе при температуре 121°С в течение 20 мин. Получают апирогенный стерильный 10% раствор ГЭК.

Полученный заявленным способом препарат имеет оптимальный состав, соответствует стандартам, существующим для препаратов данной группы, показал высокую эффективность при испытаниях и может быть рекомендован для широкого использования в клинической практике.

1. Лекарственное средство волемического действия, представляющего собой водный раствор гидроксиэтилированного крахмала, отличающееся тем, что он содержит 5-10% гидроксиэтилированного крахмала с оптимальным соотношением замещенных гидроксиэтилированных групп у атомов С₂/С₆, от 4:1 до 6:1 в остатке глюкозы, значением средней молекулярной массы в пределах 120 - 480 кДа, суженным молекулярно-массовым распределением при степени замещения 0,35-0,70, и 0,80-1,0% натрия хлорида.

2. Способ получения лекарственного средства волемического действия путем гидроксиэтилирования амилопектина, кислотного гидролиза, стерилизующей фильтрации и ультрафильтрации, отличающийся тем, что в качестве сырья используют кукурузный или картофельный крахмал с содержанием амилопектина не менее 95%, который подвергают щелочной очистке, последующему предварительному кислотному или ферментативному гидролизу до получения продуктов с молекулярной массой 400-900 кДа и полученный частично гидролизированный крахмал гидроксиэтилируют до заданной степени замещения гидроксиэтильных групп от 0,35 до 0,70, в щелочной среде и в присутствии 0,5-5% катализатора при температуре реакции 50-90°С окисью этилена, при скорости его подачи, обуславливающей давление в аппарате 1,2 - 2 атм, в течение 0,5-5 ч, гидроксиэтилированный крахмал подвергают контролируемому кислотному гидролизу по заданной молекулярной массе 120 - 480 кДа, раствор очищают от нежелательных примесей и низкомолекулярных фракций гидроксиэтилированного крахмала ультрафильтрацией и/или обратным осмосом, получают 5-10% раствор гидроксиэтилированного крахмала, добавляют в него натрия хлорид до получения 0,8-1,0% концентрации, проводят очистку с помощью апирогенного активированного угля и/или стерилизующую фильтрацию с последующей термической стерилизацией конечного продукта.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что после ультрафильтрации и/или обратного осмоса проводят стерилизующую фильтрацию раствора гидроксиэтилированного крахмала, сушат в условиях, сохраняющих его состав и структуру, на лиофильной или распылительной сушильной установке.

4. Способ по п.2, отличающийся тем, что субстанцию гидроксиэтилированного крахмала растворяют в воде для инъекций в количестве 50-70 г/л с добавлением 8-10 г/л натрия хлорида, фильтруют через стерилизующие фильтры диаметром пор не более 0,22 мкм, разливают в стеклянные бутылки или пластиковые контейнеры, предназначенные для лекарственных средств, и подвергают термической стерилизации.

5. Способ по п.2, отличающийся тем, что субстанцию гидроксиэтилированного крахмала растворяют в воде для инъекций в количестве 90-100 г/л с добавлением 8-10 г/л натрия хлорида, фильтруют через стерилизующие фильтры диаметром пор не более 0,22 мкм, разливают в стеклянные бутылки или пластиковые контейнеры, предназначенные для лекарственных средств, и подвергают термической стерилизации.

6. Способ по п.1, отличающийся тем, что очистку предварительно гидроксиэтилированного крахмала проводят в присутствии натрия гидроокиси с концентрацией 0,1-0,5 М при температуре 30-50°С и продолжительности 0,5-3 ч.

7. Способ по п.1, отличающийся тем, что предварительный кислотный гидролиз проводят кислотой хлористоводородной в концентрации 0,1-0,5М HCl, при температуре 30-50°С и продолжительности 3-12 ч.

8. Способ по любому из пп.2-7, отличающийся тем, что в качестве катализатора используют натрия хлорид или калия хлорид.

9. Способ по любому из пп.2-7, отличающийся тем, что в качестве катализатора используют анионит при величине рН процесса гидроксиэтилирования, равной 10.