專(zhuān)利名稱(chēng)：果糖－1,6－二磷酸－鈣鹽的制備及其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種化學(xué)合成方法及其應(yīng)用，具體的說(shuō)涉及果糖-1，6-二磷酸一鈣鹽的制備及其應(yīng)用背景技術(shù)鈣(Ca)在人體內(nèi)屬常量元素，在人體內(nèi)含1200g，其中99％集中在骨骼和牙齒中，存在的形式主要為羥磷灰石，其余1％則以游離或結(jié)合的離子態(tài)存在于軟組織細(xì)胞及血液中。正常血漿鈣濃度為2.25～2.27mmol/L。血鈣濃度的穩(wěn)定在神經(jīng)、肌肉的應(yīng)激，神經(jīng)沖動(dòng)的傳遞，心動(dòng)節(jié)律的維持、血液凝固、細(xì)胞粘著等生理過(guò)程中起著舉足輕重的作用。人體存在一個(gè)血鈣自穩(wěn)系統(tǒng)，包括一個(gè)巨大的骨鈣庫(kù)和參與骨鈣一血鈣平衡調(diào)節(jié)的甲狀旁腺素、降鈣素、維生素D等。正常情況下，血中的鈣通過(guò)甲狀旁腺激素的調(diào)節(jié)，與骨骼中的鈣不斷交換，骨鈣的沉積與脫鈣不斷進(jìn)行，維持著動(dòng)態(tài)平衡。當(dāng)鈣攝入不足時(shí)，或小腸吸收不良，甲狀旁腺素分泌增加，溶解骨鈣，骨鈣的沉積就會(huì)減弱甚至停滯；而鈣質(zhì)卻會(huì)悄悄地從骨骼中源源不斷“搬遷”到軟組織及血液中，以補(bǔ)充血鈣，使血鈣穩(wěn)定。由此可見(jiàn)只有鈣供應(yīng)充足，才能維持骨鹽代謝，防止負(fù)鈣平衡，保持血液酸堿平衡，保持機(jī)體正常生理功能。
我國(guó)膳食結(jié)構(gòu)以谷類(lèi)為主，含鈣量低，蔬菜供應(yīng)量大，植酸、草酸以及植物纖維等攝入量相應(yīng)較多，這些物質(zhì)均可影響鈣在腸道內(nèi)的吸收。富含鈣的乳制品攝入量少，近年來(lái)飲食結(jié)構(gòu)雖有改善，但還不夠。1988年中國(guó)營(yíng)養(yǎng)學(xué)會(huì)制訂的成年人鈣日需量800mg，青少年日需量1000mg，孕婦、老年人日需量為1500mg。而目前我國(guó)平均每人每天鈣攝入量為500mg，還遠(yuǎn)未達(dá)到。
人體從35歲左右開(kāi)始每天就會(huì)丟失30～50mg的鈣質(zhì)，到了50歲骨總量竟減輕到0.7kg左右。人到中老年會(huì)個(gè)頭變矮，就與脊柱脫鈣變短有關(guān)。
由于骨鈣的″搬遷″，骨骼中鈣含量減少、軟組織及血液中的鈣含量增加，就會(huì)使人容易疲勞、周身乏力、腰酸背痛。因此補(bǔ)充鈣鹽，可以更好地解除易感人群的疲勞。
鈣除了具有強(qiáng)化骨骼、牙齒等作用，還表現(xiàn)在具有提高人體耐力和爆發(fā)力以及治療和預(yù)防骨質(zhì)疏松等功能。
缺鈣能導(dǎo)致骨質(zhì)疏松。骨質(zhì)疏松是老年性常見(jiàn)病，目前全世界患骨質(zhì)疏松總?cè)藬?shù)超過(guò)2億，是位居第六的常見(jiàn)病、多發(fā)病。其病發(fā)機(jī)理是由于缺鈣使機(jī)體的PTH分泌亢進(jìn)，促進(jìn)骨鈣入血，導(dǎo)致鈣在軟組織特別是在動(dòng)脈壁沉著增加。另外，在細(xì)胞水平上的變化為膜的通透性亢進(jìn)，Ca2+進(jìn)入細(xì)胞內(nèi)濃度增高，由此引起骨質(zhì)疏松。
高血壓是多因素造成的，但研究表明鈣在血壓的調(diào)節(jié)過(guò)程中起了一定的作用，Ca2+有抑制升壓因子的作用，可使Ca2+通道關(guān)閉。飲食中含有足夠的鈣質(zhì)，可有效的調(diào)節(jié)人體鈣代謝平衡，改善負(fù)鈣平衡，可主動(dòng)抑制鈣通道的活動(dòng)。所以，補(bǔ)鈣對(duì)缺鈣及控制高血壓有重要作用。周長(zhǎng)玨等報(bào)道了對(duì)57輕、中度高血壓患者進(jìn)行為期14周，日服鈣劑1g的雙盲試驗(yàn)，隨機(jī)分組，安慰劑對(duì)照的臨床觀察實(shí)驗(yàn)。結(jié)果顯示，服用鈣劑14周后，其收縮壓與舒張壓分別比實(shí)驗(yàn)前下降18mmHg及10.5mmHg鈣制劑還可用于長(zhǎng)期血鈣濃度較低造成的慢性甲狀旁腺機(jī)能減退，佝僂病、軟骨病和慢性腎衰、新生兒低血鈣性手足抽搐、甲狀旁腺缺乏性手足抽搐。對(duì)心臟復(fù)蘇，特別是心臟手術(shù)后增強(qiáng)心肌收縮力，對(duì)抗高血鉀癥造成的心肌抑制作用，緩解心絞痛的急性癥狀以及一些過(guò)敏反應(yīng)有治療作用。
目前，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)鈣制劑的品種繁多，茲將主要情況概述如下1無(wú)機(jī)鈣制劑氯化鈣鈣制劑的鈣含量為27％，水溶性為易溶，由于有效鈣含量低，用量較大，口服效果不理想，臨床多用其注射劑，作為治療急性低血鈣癥及某些過(guò)敏性疾病的輔助用藥。
氧化鈣和氫氧化鈣其鈣含量分別為72％和54％。鈣含量雖高，由于水溶性差，堿性強(qiáng)，吸收利用率低，且易引起惡心，嘔吐等副作用，故臨床上一般不用。
碳酸鈣其鈣含量高達(dá)40％，但由于水溶性差，吸收利用率低，故其應(yīng)用受限。
2有機(jī)鈣制劑乳酸鈣其鈣含量為13％，由于有效鈣含量低，用量大，口服效果差，其乳酸根長(zhǎng)期在人體內(nèi)蓄積可使人乏力，故臨床多用其注射劑，用作治療急性低血鈣癥和某些過(guò)敏性疾病的輔助用藥。
葡萄糖酸鈣鈣含量9％，水溶性為可溶，由于有效鈣含量低，用量較大，口服效果不理想，葡萄糖酸根分解為葡萄糖，對(duì)既缺鈣又患葡萄糖的患者不利。
單氟磷酸鈣即特樂(lè)定，是一種預(yù)防及治療骨質(zhì)疏松癥的有效藥物。其活性成分是有機(jī)鈣鹽(葡萄糖酸鈣和枸櫞酸鈣)，此外還含有具刺激成骨作用的單氟磷酸谷氨酰胺。本品的耐受性良好，胃腸道反應(yīng)極少，骨軟化、嚴(yán)重腎衰、高血鈣患者禁用。
目前研究表明，以上諸多鈣制劑還有一些吸收差、用量大的共有缺點(diǎn)。補(bǔ)鈣重在吸收，但植物性食物所含的鈣，以及眾多鈣鹽藥物往往不易被人體吸收。
這是因?yàn)殁}鹽只有在水溶液/離子狀態(tài)下才能被吸收；而且鈣離子在小腸內(nèi)的吸收過(guò)程是通過(guò)主動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)完成的。腸粘膜細(xì)胞的微絨毛上有一種與鈣高度親和性的鈣結(jié)合蛋白(Ca-BP)，它與鈣離子結(jié)合，借助體內(nèi)ATP提供的能量，才能最終完成機(jī)體對(duì)鈣離子的吸收利用。因此決定鈣離子吸收與否有兩個(gè)要點(diǎn)鈣的離子狀態(tài)以及機(jī)體的供能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種果糖-1，6-二磷酸一鈣鹽的穩(wěn)定的制備方法。
本發(fā)明的另一目的在于提供果糖-1，6-二磷酸一鈣鹽的一種用途，即在制備治療或預(yù)防骨質(zhì)疏松癥或骨折的藥物中的應(yīng)用。
本發(fā)明的目的可以通過(guò)以下措施達(dá)到一種果糖-1，6-二磷酸一鈣鹽制備方法，采用1，6-二磷酸果糖(FDP)與CaCl2、Ca(NO3)2溶液在充分?jǐn)嚢柘路磻?yīng)，結(jié)晶干燥即制得果糖-1，6-二磷酸一鈣鹽；反應(yīng)條件為1，6-二磷酸果糖與鈣鹽的摩爾比為1∶1，鈣鹽濃度低于10mol/L，控制反應(yīng)溶液pH在2.0～6.5的范圍內(nèi)。
上述反應(yīng)，結(jié)晶時(shí)使用的有機(jī)試劑為乙醇或丙酮，干燥方法使用噴霧干燥技術(shù)或冷凍干燥技術(shù)。
果糖-1，6-二磷酸一鈣鹽在制備治療或預(yù)防骨質(zhì)疏松癥或骨折的藥物中的應(yīng)用。
本發(fā)明制備的果糖-1，6-二磷酸一鈣鹽分子式如下
式(I)果糖-1，6-二磷酸一鈣鹽果糖-1，6-二磷酸一鈣鹽是根據(jù)生物產(chǎn)品設(shè)計(jì)的拼合原理，將兩個(gè)功能基團(tuán)1，6-二磷酸果糖(FDP)和鈣離子，利用酶技術(shù)結(jié)合在一起，使FDP的生理功能得到完全的保留。本品的母體結(jié)構(gòu)為FDP，F(xiàn)DP作為高能基質(zhì)完全可以提供金屬離子鈣通過(guò)主動(dòng)運(yùn)輸進(jìn)入組織和細(xì)胞所需的能量(作為高能化合物，F(xiàn)DP的磷酸基團(tuán)轉(zhuǎn)移勢(shì)能量為46.5KJ/mol，高于ATP的30.5KJ/mol)，以提高鈣的生物效能。
國(guó)內(nèi)外其它單位研究和生產(chǎn)的果糖-1，6-二磷酸二鈣鹽，水溶性差，生物利用度低。而果糖-1，6-二磷酸一鈣鹽是水溶性鈣鹽，溶解度高，口服進(jìn)入胃腸道，在小腸液中呈離子狀態(tài)，大大增加了在機(jī)體內(nèi)的吸收，提高了生物利用度。
1，6-二磷酸果糖與鈣鹽反應(yīng)，極易生成果糖-1，6-二磷酸二鈣鹽，這是因?yàn)槎}鹽的溶解性小于一鈣鹽，反應(yīng)容易向二鈣鹽進(jìn)行，不會(huì)自發(fā)生成一鈣鹽。當(dāng)反應(yīng)液pH值接近中性時(shí)，易沉淀，這也是二鈣鹽補(bǔ)鈣性能不如一鈣鹽的問(wèn)題所在。
而在本發(fā)明的反應(yīng)中通過(guò)控制反應(yīng)PH值，并控制鈣鹽濃度，滴加速度，保證反應(yīng)1，6-二磷酸果糖始終處于過(guò)量狀態(tài)，并在反應(yīng)中維持體系的適宜酸性，促使反應(yīng)使得生成一鈣鹽，并使少量生成的二鈣鹽溶解，保證一鈣鹽的得率、純度都分別在95％、99％以上。
果糖-1，6-二磷酸一鈣鹽并不是1，6-二磷酸果糖和鈣兩者簡(jiǎn)單的加合，而是起到了兩者功效的協(xié)同作用。無(wú)論是抗疲勞、耐缺氧、還是單純補(bǔ)鈣，相對(duì)于目前市場(chǎng)上相應(yīng)功能的保健品都有著獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。
本發(fā)明化合物合成方法如下用甲苯，氯仿等有機(jī)溶劑改變細(xì)胞膜透性，以葡萄糖或蔗糖和無(wú)機(jī)磷酸鹽為底物，利用酵母細(xì)胞的酶促磷酸化反映合成FDP(BissoGmM，MecelliF.Processbiochem.1986，21(4)113；Diana M，bisso GM.USP4,575,549；Leisola，Linko M.Acta chem.Scand，1974，28(5)555；Compagnoc，Tura A；RanziBm，et al.appl.Microbial.Biotecm.1986，21(4)113；孫志浩，吳燕，王蕾等.工業(yè)微生物，1996，26(2)7)，然后用沉淀法(Leisola M，Linko M.Actachem..Scand，1974，28(5)555；Tochi Kura T，Ogata K.JP 71,37,86708；Hiroshi V EP0,385,486；Piccirilli H，Perri G C，Bianco T.Belg 880，610)，或用離子交換法提取FDP(Duncan HJ.Jchannrmatog.1971，62391Hiroshi V.EP 0,385,486)(徐漢標(biāo)，趙山銀CN1089655)，然后按一定的比例與鈣鹽反應(yīng)，制得果糖-1，6-二磷酸一鈣鹽。
流程為以葡萄糖或蔗糖和無(wú)機(jī)磷酸為底物，利用酵母細(xì)胞的酶促磷酸化反應(yīng)制備FDP，調(diào)節(jié)溶液pH值為酸性，加入適宜濃度的無(wú)機(jī)鈣鹽如CaCl2、Ca(NO3)2等，并控制無(wú)機(jī)鈣鹽的加料速度，以防止反應(yīng)生成白色的果糖-1，6-二磷酸二鈣鹽沉淀。反應(yīng)結(jié)束后，加入酒精或丙酮或其他有機(jī)溶劑沉淀制得式(I)化合物。
本發(fā)明化合物可以以任何適當(dāng)?shù)乃幬飫┬秃腿魏芜m當(dāng)?shù)姆绞浇o藥。制劑包括常規(guī)，非毒性藥學(xué)上可以接受的載體，輔料和溶媒。通過(guò)調(diào)整具體化合物的給藥途徑和劑量方案以便于調(diào)整本化合物的藥物動(dòng)力學(xué)，從而在病人中發(fā)揮最佳療效。
另外，在治療和/或預(yù)防上述疾病時(shí)，本發(fā)明化合物可以單獨(dú)給藥或其他藥物合用。當(dāng)分別給藥時(shí)，可以按順序分別或同時(shí)給藥。選擇上述活性成分和藥學(xué)活性藥物的量和給藥的相關(guān)時(shí)間以獲得希望的聯(lián)合治療效果。
考慮到劑量，本領(lǐng)域技術(shù)人員知道治療有效量應(yīng)根據(jù)下列情況而改變待治療和/或預(yù)防的疾病，它的嚴(yán)重程度，使用的治療方案所用藥物的藥物動(dòng)力學(xué)以及待治療的患者(動(dòng)物或人類(lèi))。有效劑量的范圍可以從1mg/Kg體重(或更少)到1000mg/Kg體重(或更多)。一般來(lái)講，根據(jù)使用的化合物，待治療和/或預(yù)防的疾病和給藥的途徑，本化合物在制劑中的治療有效量的范圍通常略少于1mg/Kg·d。然而，適當(dāng)?shù)慕o藥方案應(yīng)先給予小劑量，然后逐漸增加劑量直到副作用變得難以忍受或者獲得預(yù)期的效果。
根據(jù)本發(fā)明制備藥用組合物，采用傳統(tǒng)藥學(xué)制劑工藝，優(yōu)選將治療有效的一種或多種本發(fā)明化合物與一種藥學(xué)上可接受的載體充分混合得到制劑。根據(jù)用于給藥所需劑型，載體可采用多種形式。在制備口服劑型的藥用組合時(shí)，可以使用適當(dāng)?shù)妮d體和添加劑包括水、矯味劑、防腐劑、著色劑等。對(duì)于固體口服制劑如粉末、片劑、膠囊、和固體制劑，可以使用適當(dāng)?shù)妮d體和添加劑包括淀粉、糖類(lèi)載體(如葡萄糖，甘露糖，乳糖和相關(guān)載體)、稀釋劑、成粒劑、潤(rùn)滑劑、黏合劑、崩解劑等。如果需要，通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)工<p>MS與該結(jié)構(gòu)吻合。
類(lèi)似于實(shí)施例(XXIV-1)和/或根據(jù)一般制備說(shuō)明，得到下面式(XXIV)化合物


實(shí)施例2配置FDP溶液50L(濃度為34.5g/L)，調(diào)節(jié)pH為2.0。加入5L Ca(NO3)2(濃度為5.04mol/L)，在250rpm條件下，攪拌反應(yīng)4h，真空濃縮，加入兩倍溶液體積的乙醇，并攪拌15min，待果糖-1，6-二磷酸一鈣鹽結(jié)晶后真空抽濾，用少量的80％酒精水洗滌，然后用無(wú)水酒精脫水2次，真空抽濾，在3倍酒精中結(jié)晶，冷凍干燥的果糖-1，6-二磷酸一鈣鹽1.76kg，純度為99.0％，收率為理論值的96％。
實(shí)施例3配置FDP溶液5L(濃度為92g/L)，調(diào)節(jié)pH值為6.0后加入500ml CaCl2溶液(濃度為2.7mol/L)，攪拌反應(yīng)4h，加入2.5體積的丙酮，并攪拌15min，結(jié)晶后真空抽濾，用少量的80％的酒精水洗滌，然后用無(wú)水酒精脫水2次，真空抽濾后，噴霧干燥的果糖-1，6-二磷酸一鈣鹽501.1g，純度99.0％，收率為理論值的95％。
實(shí)施例4配置FDP溶液27L(濃度為32.6g/L)，調(diào)節(jié)pH值為4.0，緩緩加入500ml CaCl2(濃度5.15mol/L)，攪拌反應(yīng)8h，真空濃縮，加入兩倍溶液體積的丙酮，并攪拌45min，待果糖-1，6-二磷酸一鈣鹽結(jié)晶后真空抽濾，用少量的80％丙酮洗滌，然后用無(wú)水酒精脫水2次，真空抽濾，在3倍酒精中結(jié)晶，冷凍干燥的果糖-1，6-二磷酸一鈣鹽904.7g，純度99.0％，收率為理論值的95％。
權(quán)利要求
1.一種果糖-1，6-二磷酸一鈣鹽的制備方法，其特征在于用1，6-二磷酸果糖與CaCl2、Ca(NO3)2溶液在充分?jǐn)嚢柘路磻?yīng)，結(jié)晶干燥即制得果糖-1，6-二磷酸一鈣鹽；反應(yīng)條件為1，6-二磷酸果糖與鈣鹽的摩爾比為1∶1，鈣鹽濃度低于10mol/L，控制反應(yīng)溶液pH在2.0～6.5的范圍內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的果糖-1，6-二磷酸一鈣鹽的制備方法，其特征在于結(jié)晶時(shí)使用的有機(jī)試劑為乙醇或丙酮。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的果糖-1，6-二磷酸一鈣鹽的制備方法，其特征在于干燥方法使用噴霧干燥技術(shù)或冷凍干燥技術(shù)。
4.果糖-1，6-二磷酸一鈣鹽在制備治療或預(yù)防骨質(zhì)疏松癥或骨折的藥物中的應(yīng)用。
全文摘要
本發(fā)明涉及果糖－1，6－二磷酸一鈣鹽的制備及其在制備治療或預(yù)防骨質(zhì)疏松癥或骨折的藥物中的應(yīng)用。1，6－二磷酸果糖與CaCl
文檔編號(hào)A61P19/10GK1865270SQ20061008542
公開(kāi)日2006年11月22日 申請(qǐng)日期2006年6月15日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月15日
發(fā)明者應(yīng)漢杰, 呂浩, 趙谷林 申請(qǐng)人:南京工業(yè)大學(xué)