作为磷酸盐结合剂的混合或硫酸化的金属化合物的制作方法

专利名称：：作为磷酸盐结合剂的混合或硫酸化的金属化合物的制作方法
技术领域：
：本发明涉及供药用(尤其作为磷酸盐结合剂)的金属化合物，尤其是不含铝的金属化合物。WO-A-94/09798公开了用于各种药物应用、含钙和硫酸盐的混合物或络合物。这些混合物或络合物是可得自泥媒、呈水溶液或合成的钾石膏(CaSO4·K2SO4·H2O)物质形式的无机组合物。该文献未涉及它们的磷酸盐结合能力。在患有肾衰竭而依靠血液透析的患者(全世界有6,000,000人)中，血浆中的磷酸盐浓度会急剧升高，这种高磷酸盐血症会导致软组织中磷酸钙沉积。目前，血浆磷酸盐含量是通过口服无机和有机磷酸盐结合剂降低的。在英国，最常用的疗法是用氢氧化铝凝胶(“Aludrox”，4克/天)，它形成不溶性磷酸铝。但是，这导致因Al积聚而引起的进一步的中毒性并发症，例如，血红蛋白产生的减少，自然修复和骨产生受损伤，还可能损伤神经/识别的功能。同氢氧化铝凝胶比较，用其它铝化合物(例如微晶碱式氧化铝(勃姆石))实现了磷酸盐结合能力的改善，并且制备了一些水滑石；Ookubo等，制药科学杂志(JournalPharmaceuticalSciences)(1992年11月)，81(11)，1139～1140。但是，这类化合物仍导致肾衰竭患者中不能耐受的量的铝积聚。还已知应用呈抗胃液的医药形式，在pH6～9时具有差溶解性的钙化合物，例如碳酸钙、氢氧化钙、氧化钙和/或硫酸钙。但是已知，例如就碳酸钙来说，需要大剂量，是由于它的较低体内除磷酸盐能力，这样大的剂量还难于施用。这可进一步引起与高钙摄取相关的并发症。还提出了(WO-A-92/01458)控制患有或易患高磷酸盐血症的患者中血清磷酸盐含量，即通过使摄食的磷酸盐与选自三价铁的氧化物、羟基氧化物和氢氧化物的氧-铁化合物接触。类似地，Spengler等在肾病透析移植(Nephrol.Dial.Transplant.)(1996)，11，808～812中建议用铁(III)氧化物-氢氧化物的络合物改性的葡聚糖治疗高磷酸盐血症。但是，在进行的试验中，给出了对动物极其高的剂量。此外，很多无机制剂只在有限的pH范围(尤其在约3～5的酸性pH范围)内是有效的磷酸盐结合剂。这类现行的在pH3时有效的磷酸盐结合剂不一定会在更高pH(例如≥7)时有效地结合，所述更高pH存在于下段胃肠道(例如十二指肠和以下部分)中，并且在此处至少可能发生对磷酸盐一定的结合。此外，特别是碱性的结合剂可能缓冲胃pH至较高的值，在该值下它们不可能有磷酸盐结合能力。因此，存在对这种磷酸盐结合剂迫切的、广泛的需求，即该结合剂不释放铝到血流中，它不造成长期副作用，它可被以较低剂量施用，并且它在宽pH范围(例如2～8)内是有效的。我们意外地发现了，某些混合金属化合物(它们不含铝)在2～8的pH范围内能结合存在的磷酸盐总重量的至少30wt％。于是，按第一方面，本发明提供了一种供药用的混合金属化合物，它不含铝，并且它在2～8的pH范围内的磷酸盐结合能力是存在的磷酸盐总重量的至少30wt％。按第二方面，本发明提供了一种混合金属化合物在制备用于治疗高磷酸盐血症的药剂方面的应用，所述化合物不含铝，并且在2～8的pH范围内的磷酸盐结合能力是存在的磷酸盐总重量的至少30wt％。这类混合金属化合物可能含铁(III)以及镁、钙、镧和铈中的至少一种。优选地，该混合金属化合物含氢氧根和碳酸根阴离子中的至少一种，并且任选另外含硫酸盐、氯化物和氧化物中的至少一种。认为含镁和铁每一种的优选的混合金属羟基碳酸盐(mixedmetalhydroxycarbonates)具有水滑石结构。就这类混合金属化合物来说，通常优选应用未老化的水滑石，它们未经受干燥处理。然而，更优选应用混合的钙/三价铁的混合金属化合物，不论是否未老化，它们似乎同样有效。更优选地，Ca2+∶Fe3+的比至少是2∶1，更进一步优选至少是3∶1。另一种优选化合物含Ca2+、Mg2+和Fe3+，更优选以3∶3∶2的比率。对富含钙的化合物进一步的研究使我们发现了，虽然无水硫酸钙本身是差磷酸盐结合剂，但在处理硫酸钙后，例如用碱性物质处理无水硫酸钙，它就变成极其有效的磷酸盐结合剂。该结果特别出乎意外。我们还预测，硫酸镧和硫酸铈每一个都将有类似特性。所以，按另一方面，本发明提供了供药用的金属硫酸盐物质，该金属硫酸盐物质选自用碱溶液(优选是碱性氢氧化物水溶液，更优选是氢氧化钠)处理过的硫酸钙、硫酸镧和硫酸铈化合物中的至少一种，所述物质包括固体物质，尤其是固体物质或固体物质在液体(尤其是含水的)介质中的悬浮液。按本发明进一步的方面，提供了金属硫酸盐物质(它选自用碱溶液处理过的硫酸钙、硫酸镧和硫酸铈化合物中的至少一种)在制备用于治疗高磷酸盐血症的药剂的方法中的应用。按更进一步的方面，提供了一种制备金属硫酸盐物质的方法，该方法包括用碱溶液处理选自硫酸钙、硫酸镧和硫酸铈中的至少一种的金属磷酸盐。现在将参照如下实施例(它们还包括对比试验)和图解更详细地描述本发明优选的实施方案。在图1～8的每一幅中，纵轴(Y轴)给出结合的磷酸盐百分数，横轴(X轴)则给出pH。在这些图中，图1示出pH和老化对混合金属化合物的磷酸盐结合百分数的影响。在图1中，○Mg∶Fe3∶1未老化的制剂2●Mg∶Fe3∶1未老化的制剂2△Mg∶Fe2∶1未老化的制剂1▲Mg∶Fe2∶1老化的制剂1□Ca∶Fe3∶1未老化的■Ca∶Fe3∶1老化的★Ca∶Fe∶Mg未老化的Ca∶Mg∶Fe老化的图2示出pH和干燥对混合金属化合物的磷酸盐结合百分数的影响。在图2中，○Mg∶Fe3∶1湿制剂3●Mg∶Fe3∶1干制剂3△Mg∶Fe2∶1湿制剂2▲Mg∶Fe3∶1干制剂2□Ca∶Fe3∶1湿的■Ca∶Fe3∶1干的★Ca∶Fe∶Mg湿的Ca∶Mg∶Fe干的图3示出在pH3时，化合物增大的重量对结合的磷酸盐百分数的影响。在图3中，▲-▲Mg(OH)2△-△Mg∶Fe2∶1未老化的湿制剂1○-○CT100■-■CaFe3∶1老化的、湿的●-●洗过的Altacite液体Al(OH)3图4示出在pH7时，化合物增大的重量对结合的磷酸盐百分数的影响。在图4中，■-■CaFe3∶1老化的、湿的○-○CT100○-○Mg∶Fe3∶1制剂1●-●Mg∶Fe3∶1制剂2□-□Mg∶Fe3∶1制剂3■-■Mg∶Fe3∶1制剂4Ca∶Mg∶Fe3∶3∶2图8示出了在3～8的pH范围内通过氢氧化铝、氢氧化镁和碳酸钙结合磷酸盐的效果。在图8中，▲-▲氢氧化镁-碳酸钙○-○氢氧化铝图9示出关于对比大鼠和用磷酸盐结合化合物处理过的大鼠个体的和平均的(±1SEM)尿磷酸盐排泄量。具体地说，在图9中，关于对比动物(△)以及用Al(OH)3(■)、CaCO3(□)、CTFeCa(●)、Mg(OH)2(○)、CT100(◆)和CTFeMg(◇)处理过的动物标绘了尿磷酸盐排泄量的个体值(μmol/24小时)。各组的平均值(±SEM)以带误差条(errorbar)的点表示。*p＜0.05，与Al(OH)3处理过的动物组相比；以及图10示出了关于对比大鼠和用磷酸盐结合化合物处理过的大鼠的可溶性粪便磷酸盐(g-1干重)平均值(±1SEM)[作为全部(可溶的和不溶的)粪便磷酸盐(g-1干重)的百分数]。在图10中，*p＜0.05，与对比动物和CaCO3处理过的动物比较△P＜0.05，与CaCO3处理过的动物比较实施例1-初步研究选定下表1中列出的化合物(已知是有效的磷酸盐结合剂)用于研究。在表1中，数值表示分别在pH3、pH7和pH8时磷酸盐结合量的百分数，n表示各化合物的试验次数。在该表中，CT100是式Al2Mg6OH16·CO3·4H2O的水滑石，可从CrosfieldLimited(UK)商购；CT2000是呈未干的浆状形式的化合物CT100。磷酸盐结合能力是通过将3.2mmol化合物与25ml20mmoll-1磷酸盐缓冲液在25℃下混合30min而测定的。对于除CT2000外的全部化合物(这些化合物都是干粉末)来说，仅仅称量这些化合物并配料。至于CT2000，投配一定量的该浆料从而给出相当于1g在40℃下干燥至恒重的粉末。将磷酸钠和磷酸氢二钠混合而提供pH分别为3、7和8的磷酸盐溶液(添加HCl而配成pH3)。通过离心(5min，3000rpm)和滤过0.22μm过滤器使所述结合剂与溶液分离，从而提供上清液，然后应用911Hitachi自动分析仪(BoehringerMannhiemchemistry)测定它的磷酸盐含量。将结果示于表1中，其中，n表示观测次数，表中的值是按下式计算的从溶液中沉淀出的磷酸盐％100-[(x/y)·100]其中x＝沉淀后溶液中的mmol磷酸盐；以及y＝未沉淀的溶液中的mmol磷酸盐。表1从表1可见，每种水滑石类物质在更宽的pH范围内具有更高的磷酸盐结合能力。CT化合物和Al(OH)3在pH3、5和7的磷酸盐缓冲液中的用量关系曲线表明，CT化合物结合的磷酸盐至少是等重量Al(OH)3结合的两倍。Al(OH)3释放多达20,000～41,000μgl-1的Al3+。此外，虽然CT化合物释放低得多的量(17～66μgl-1)，但该化合物仍有可能在长时间用量方案中提供不利的效果。尽管如此，如Ookubu指出的那样(见上文)；仍认为有必要在磷酸盐结合化合物的结构中包括Al3+。然而，在与上述类似的试验中，意外地发现了，按与制备CT100的方法(见下文的实施例3)类似的方法(但替代等量的Fe3+)制备的化合物给出优异的磷酸盐结合能力，尤其在pH3时，达到了～70％磷酸盐结合能力而根本没有释放铝的危害。实施例2-混合的金属羟基碳酸盐的比较。试验的化合物(1)含2∶1比率的Mg∶Fe的羟基碳酸盐(2)含3∶1比率的Mg∶Fe的羟基碳酸盐(3)含3∶1比率的Ca∶Fe的羟基碳酸盐(4)含3∶3∶2比率的Ca∶Mg∶Fe的羟基碳酸盐(5)CT100，式Al2Mg6(OH)16CO3·4H2O的水滑石，可从CrosfieldLimited商购。(6)Altacite，分子式与CT100相同的水滑石，可从Roussell商购，呈含水浆料的形式(7)氢氧化镁(8)氢氧化铝测定磷酸盐结合能力的方法如下所示，采用了下列测定磷酸盐结合能力的方法方法1-将各为1克的磷酸盐结合剂化合物(考虑湿块状化合物的水合作用)添加到25ml被调节到pH3、pH5或pH7(如下文的实施例3中所述)的40mmoll-1磷酸钠缓冲液中。旋转混合样品以保证均一性并在室温下轻轻地搅拌30分钟。在3000rpm下离心5min后，将上清液通过0.22μm微孔过滤器过滤。测定上清液中的可溶性磷酸盐计算水滑石结合的磷酸盐百分数。方法2-如方法1，但应用20mmoll-1磷酸盐缓冲液。方法3-将牛奶(250ml)、玉米片(50g)、面包(2片)和酸制酵母(5g)在含0.01MHCl(以便模拟胃中的条件)的兜包内混合30分钟。取出一份20ml的等分食品并离心。测定上清液中的磷酸盐。往所述整个食品浆中添加2克磷酸盐结合剂化合物，又混合30分钟。取一份等分食品，离心后测定上清液中的磷酸盐。在进一步混合30和90分钟后分别取进一步的等分样。在上述每一种方法中，就化合物(1)～(4)的每一种来说，如果作为磷酸盐结合剂投料干粉末，对于一给定的用量，是在40℃下干燥至恒重后而测定磷酸盐结合量的。如果投料湿块状物(或添加Altalcite(6))，应用与在40℃下给定的恒定干重相等的量。至于可商购的已知结合剂，应用给定量的所提供的原料。结果试验1pH和老化对混合金属化合物的磷酸盐结合百分数的影响制备了呈湿浆料形式的磷酸盐结合化合物。未老化的样品是通过过滤和洗涤所述湿浆料而形成湿块状物(就以该形式测试它)而获得的，而老化的样品则是通过在将所述块状物过滤前加热湿浆料至80℃达两小时而获得的，然后测试它。按这种方法研究了应用时老化的或未老化的化合物在3～7的pH范围内的磷酸盐结合百分数。应用了方法1测定磷酸盐结合能力。将结果示于图1中。Ca∶Fe3∶1化合物(3)与pH无关地几乎结合了100％的磷酸盐。在老化的化合物和未老化的化合物之间没有差异。以2∶1比率(制剂1)和3∶1比率(制剂2)的Mg∶Fe化合物在3～7的范围内分别与pH无关地结合磷酸盐。在pH3～7时，未老化的化合物是比老化的化合物更好的磷酸盐结合剂。Ca∶Mg∶Fe化合物(3)也与pH无关地结合磷酸盐；又一次地，未老化的化合物比老化的化合物更好。试验2pH和干燥对混合金属化合物的磷酸盐结合百分数的影响研究了当应用时呈干粉末或湿(块状物)形式的化合物在3～7的pH范围内的磷酸盐结合百分数。应用了方法1测定磷酸盐结合能力。将结果示于图2中。比较了呈其湿(块状物)形式或者在干燥至恒重后的未老化的化合物。将一克重量的各化合物用于比较(考虑了湿(块状)化合物的水合作用，例如，如果水滑石是20％干重(基于在40℃下恒定的干重计算的)，就应用5克)。在所有情况下，除Ca∶Fe3∶1化合物(3)之外(此时没有差异)，化合物的湿(块状物)形式是比干粉末形式更好的磷酸盐结合剂。不论是呈湿形式还是干形式，化合物(1)～(4)全都与pH无关地结合磷酸盐。当应用老化的化合物时，获得了类似的结果，因为湿化合物比干粉末化合物结合更多的磷酸盐。试验3在pH3时，磷酸盐结合剂化合物增大的量对各种化合物的磷酸盐结合百分数的影响应用了方法2测定磷酸盐结合能力。将结果示于图3中。在pH3时，Mg(OH)2(化合物(7))是最好的磷酸盐结合剂。然而，其它研究已表明该结合是pH依赖性的，在pH8时几乎不结合磷酸盐。因而它在体内的应用将有限。化合物Mg∶Fe2∶1(1)、Ca∶Fe3∶1(2)和CT100(5)都结合达60～70％的磷酸盐。有趣的是，尽管分子式相同，但CT100在任何重量下都比Altacite(6)多结合～50％的磷酸盐。Al(OH)3(常被用于控制血清磷酸盐含量的磷酸盐结合剂)在测试的重量范围内相对无效。试验4在pH7时，磷酸盐结合剂化合物增大的量对各种结合剂的磷酸盐结合百分数的影响应用了方法2测定磷酸盐结合能力。将结果示于图4中。在pH7时，Mg∶Fe3∶1化合物(2)在研究的重量范围内是最好的磷酸盐结合剂。在研究的任何重量时，CT100(5)结合的磷酸盐是Altacite(6)结合的至少两倍。试验5食品中的磷酸盐结合应用了方法3测定磷酸盐结合能力。将结果示于图5中。结果表明，在食品中，CT100(5)是最好的磷酸盐结合剂，其次是Fe∶Mg2∶1化合物(2)。又一次地，氢氧化铝(8)是无效的。有趣的是，氢氧化镁(7)(在pH3时是最好的磷酸盐结合剂)当被用于食品中时不是最好的。这可能是由于食品的缓冲效果，该浆料的初始pH是～5。因而它显示了应用氢氧化镁作为磷酸盐结合剂的pH依赖性。小结总之，结果阐明了·Mg∶Fe和Ca∶Fe化合物(1)～(4)在很可能见于胃肠道中的pH’s范围内是有效的磷酸盐结合剂。·由MgFe和MgCaFe化合物(1)、(2)和(4)[但不是CaFe化合物(3)]结合磷酸盐的量因老化这些化合物而减少。·干燥MgFe和MgCaFe化合物(1)、(2)和(4)[但不是CaFe化合物(3)]减小了它们的磷酸盐结合能力。·已知的水滑石化合物CT100(5)在体外食品研究中结合磷酸盐。当体内将它施给正常个体时它还减小了尿磷酸盐排泄量。但是，由于新化合物(1)～(4)在水中至少与CT100(5)同样有效地结合磷酸盐并且比Al(OH)3(8)强若干倍，我们应能预测它们也在体内结合磷酸盐。这些化合物具有不释放铝的额外益处。·这些新化合物(1)～(4)在控制晚期肾衰竭患者中血清磷酸盐含量方面具有治疗潜力。实施例3-磷酸盐结合能力的进一步研究制备和测定的方法在下列试验中，所有化学品都是得自BDH的GPR级。微孔过滤器得自Amicon，HighWycombe。M1.金属共沉淀制剂的制备全部制剂都是应用下列方法合成的，该方法关于3∶1比率的Mg2+∶Al3+(作为相应的阳离子M2+∶M3+)，导致制备水滑石Al2Mg6(OH)16CO3·4H2O。以钙或镁为M2+阳离子，三价铁为M3+阳离子，能实现对上述主题的变更。通过改变M2+∶M3+阳离子的比率为1∶1、2∶1、3∶1和5∶1，可生产不同组成的物质。然而，全部化合物都以CO32-为可变换的阴离子。至于3∶1M2+∶M3+比率，将含2摩尔M3+的盐和含6摩尔M2+的盐溶于4升去离子水。在单独的4升去离子水中，溶解16摩尔NaOH和5摩尔Na2CO3。应用蠕动泵将这两种溶液泵入烧瓶(溢流为～2升)并且不断地混合。所述溶液的添加速度应使混合的溶液pH为10.0～10.5。在弃去第一升后(此时已形成了稳态)，收集3～4升溢出的浆料。然后应用瓷漏斗将该浆料真空过滤，用去离子水洗涤，重过滤而余留湿“滤饼”。制剂名称和用于它们的制备的溶液/悬浮液组成如表2中所示。由于硫酸钙的不溶性，所以当它被用作M2+盐时，需要不断搅拌以防沉降。M2.金属沉淀混合物的制备通过添加氢氧化钠使表1中所述溶液/悬浮液中的金属同时沉淀。还通过用氢氧化钠单独地沉淀钙和铁而制备了一种制剂，再混合该沉淀。为此，将Fe2(SO4)3(1摩尔)和NaOH(6摩尔)混合于4升去离子水中。在单独的4升水中，将CaSO4(6摩尔)、NaOH(12摩尔)和Na2CO3(5摩尔)混合。然后将这两种悬浮液进料入烧瓶(溢流为～2升)并且不断地混合。证实不能改变沉淀悬浮液的添加速度而使该混合物pH为10.0～10.5。该混合物的pH在～11.5和12.5之间波动。在弃去第一升后，收集3～4升溢出的浆料。然后应用瓷漏斗将该浆料真空过滤，用去离子水洗涤，重过滤而余留湿“滤饼”。M3.金属成分的测定将制剂洗涤，在～40℃的烘箱中干燥至恒定的干重。取一克对1MHCl滴定直至达到恒定的pH1。测定溶液中M2+和M3+离子的浓度。对铁和钙应用Hitachi911自动分析仪(BoehringerMannheimchemistry)，对镁则应用火焰光度原子吸收光谱法。注意。虽然这里采用的分析方法具有高精密度，但取样方法却使得只提供对实际成分的初始大致估测；在下文给出的结果中，比较了从原料的比率预测的比率(假定100％的产率)与按该方法测定的最终制剂的比率。M4.磷酸盐结合能力的测定测定了上述制备的化合物(当作为干粉末投料时)的磷酸盐结合能力，各情况下都以1.0克干重(通过在4℃下干燥至恒重测定的)的用量。如果投料湿块状物，添加等于1g干重的量。还测定了常规结合剂(氢氧化镁、氢氧化铝和碳酸钙)的磷酸盐结合能力，在这些情况下就应用1g所提供的原料。在3～8的pH范围内测定了磷酸盐结合能力，该pH范围是见于正常胃肠道中的pH范围。通过将适当体积的40mmoll-1Na2HPO4溶液和40mmoll-1NaH2PO4溶液混合配制了40mmoll-1pH5、pH7和pH8的磷酸钠缓冲液。pH3磷酸盐溶液是通过将1MHCl添加到40mmoll-1NaH2PO4溶液中而配制的。将所述制剂悬浮于25ml40mmoll-1磷酸盐缓冲液，旋转混合以保障均一。然后在室温下缓慢地搅拌该悬浮液达30分钟，接着在3000rpm下离心5min。在将上清液通过0.22μm微孔过滤器过滤后，应用911Hitachi自动分析仪(BoehringerMannheimchemistry)测定可溶的磷酸盐。计算结合的磷酸盐(作为原始溶液中存在的百分数)。用于制备金属共沉淀制剂的溶液的组成如下表2中所示。表2用于制备金属共沉淀制剂的溶液的组成结果得到了如下结果。R1.制剂的预测的和测定的金属成分为了测定原始溶液中金属离子的比率是否也是最终制剂中存在的比率，用1MHCl水解所有的物质，测定该溶液金属离子浓度。结果如下表3中所示。这些结果表明，前述制备的化合物确实是混合金属化合物。表3制剂的预测的和测定的金属成分R2.磷酸盐结合能力R2.1含钙和三价铁的制剂测定了含不同比率的钙比三价铁的制剂结合磷酸盐的能力。参考预测的Ca2+∶Fe3+比率(3∶1)阐述了结果的再现性，如下表4中所示，就不同比率而得的结果则示于下文的图6和表5中。在图6所示的曲线图中，标绘的值都是两次独立的试验的平均值。(i)预测为3∶1的Ca2+∶Fe3+比率合成了两种不同的预测为3∶1比率的钙三价铁的制剂。当制剂2被水解后，元素分析表明，测定的钙与三价铁的比率是2.6∶1。制剂1的不适当样品可用来水解。在两次独立的试验中测定了各种制剂在3～8的pH范围内的磷酸盐结合能力。两种制剂在各pH下的结合量都是可再现的(表4)。在各pH下溶液中存在的磷酸盐的至少96％被结合了(图5，表4)。表4预测3∶1Ca2+∶Fe3+比率的制剂的磷酸盐结合能力的再现性(ii)预测为1∶1的Ca2+∶Fe3+比率合成了一种预测为1∶1比率的钙三价铁的制剂。水解后该物质的元素分析表明，测定的钙与三价铁的比率是1.3∶1。在pH3～8时，溶液中存在的50％以上的磷酸盐被该制剂结合了(图6，表5)。磷酸盐结合量与pH有关。该物质在pH8时结合的磷酸盐比在pH3时少28％。(iii)预测为2∶1的Ca2+∶Fe3+比率合成了一种预测为2∶1比率的钙三价铁的制剂。水解后该物质的元素分析表明，测定的钙与三价铁的比率是1.6∶1。在3～8的pH范围内，至少97％溶液中存在的磷酸盐被结合了(图6，表5)。结合能力与pH无关。(iv)预测为5∶1的Ca2+∶Fe3+比率合成了一种预测为5∶1比率的钙三价铁的制剂。水解后该物质的元素分析表明，测定的钙与三价铁的比率是1.5∶1。在pH3～8的范围内，至少95％溶液中存在的磷酸盐被结合了(图6，表5)。结合能力与pH无关。(v)应用金属氯化物盐制备了预测为3∶1的Ca2+∶Fe3+比率由于硫酸钙的不溶性，所以应用可溶性盐(氯化钙)制备了一种制剂。合成了一种预测为3∶1比率的钙三价铁的制剂。水解后该物质的元素分析表明，测定的钙与三价铁的比率是1.4∶1。在3～8的pH范围内，多于60％溶液中存在的磷酸盐被该制剂结合了(图6，表5)。磷酸盐结合能力与pH有关，在pH8时形成的沉淀物比在pH3时少31％。(vi)通过在混合前使钙和铁沉淀而制备预测为3∶1的Ca2+∶Fe3+比率制备了一种制剂以确证在混合前从其硫酸盐沉淀的钙和三价铁能否构成磷酸盐结合物质。按方法M2制备了该化合物。虽然预测的钙与三价铁的比率是3∶1，但酸解后测定的比率是1.1∶1。在3～8的pH范围内，多于75％溶液中存在的磷酸盐被结合了(图6，表5)。该结合在较小程度上与pH有关，在pH8时被结合的磷酸盐比pH3时少8％。表5由含钙三价铁的制剂在pH3～8时结合的磷酸盐*还包括表4的制剂2(试验1)用于比较R2.2含镁和三价铁的制剂测试了一些含不同比率镁比三价铁的制剂结合磷酸盐的能力。阐述了各情况下结果的再现性，将这些结果示于下文的表6～8中，该结果的比较示于图7中。(i)预测为3∶1的Mg2+∶Fe3+比率合成了四种预测比率为3∶1的镁三价铁的制剂。制剂1直正的Mg2+∶Fe3+比率为2.4∶1。制剂2、3和4的测定的Mg2+∶Fe3+比率分别为2.2∶1、2.2∶1和2.3∶1。制剂1在3～7的pH范围结合至少60％的磷酸盐。制剂2、3和4在3～8的pH范围分别结合至少40％、50％和30％的磷酸盐(图7，表6)。制剂4的磷酸盐结合可再现(表6)。原料不足造成制剂1、2和3的结合试验只进行了一次。在3～8的pH范围研究的三种制剂都显示它们结合磷酸盐的pH依赖性。制剂2和3在pH8时结合的磷酸盐分别比pH3时少44％和29％。制剂4在pH8时结合的磷酸盐比pH3时平均少21％。表6预测为3∶1的Mg2+∶Fe3+比率的制剂的磷酸盐结合量<>(i)预测为2∶1的Mg2+∶Fe3+比率合成了两种预测为2∶1比率的镁三价铁制剂。水解后制剂2的元素分析表明测定的镁与三价铁的比率是1.7∶1。没有足够的样品可用来研究制剂1的元素成分。制剂1在3～7的pH范围结合大于60％的磷酸盐。制剂2在3～8的pH范围能再现地结合大于30％的磷酸盐(表7，图7)。这与pH有关，在pH8时结合的磷酸盐比pH3时平均少27％。表7预测为2∶1的Mg2+∶Fe3+比率的制剂的磷酸盐结合量2.3含镁、钙和三价铁的制剂(i)预测为3∶3∶2的Ca2+∶Mg2+∶Fe3+比率合成了一种预测为3∶3∶2比率的钙镁三价铁制剂。当该制剂被水解后，元素分析表明，测定的钙比镁比三价铁的比率是2.9∶2.3∶2。该化合物在3～8的pH范围结合了大于45％溶液中的磷酸盐(图7)。两次独立的试验表明了该磷酸盐结合作用是能再现的(表8)。该结合作用与pH有关，在pH8时沉淀的磷酸盐比pH3时平均少36％。表8预测为3∶3∶2的Ca2+∶Mg2+∶Fe3+比率的制剂结合的磷酸盐R2.4常规化合物的磷酸盐结合能力还测试了化合物氢氧化铝、氢氧化镁和碳酸钙结合磷酸盐的能力。方法如前面M4中所述。对所有化合物都测试了两次，表明所述化合物在研究的pH范围能再现性地结合磷酸盐，结果如图8和下表9中所示。在图8中，标绘的值是每种化合物两次独立试验的平均值。可见，磷酸盐结合作用与pH有关，Al(OH)3在pH3时的结合量比pH8时平均增大2.4倍。Mg(OH)2在pH3时结合的磷酸盐比pH8时平均多3.7倍。CaCO3在pH3时结合的磷酸盐比pH8时平均多5.9倍。表9由Al(OH)3、Mg(OH)2和CaCO3结合的磷酸盐实施例4-作为磷酸盐结合剂的硫酸钙测试了作为磷酸盐结合剂的下列化合物1.用氢氧化钠处理过的无水硫酸钙2.无水硫酸钙3.CaSO4·2H2O4.亚铁/三价铁的共沉淀物5.三价铁沉淀物1.用氢氧化钠处理过的无水硫酸钙它是通过下列方法制备的在室温下，将无水硫酸钙(CaSO4)(0.1摩尔)与氢氧化钠(NaOH)(0.2摩尔)在100ml去离子水中混合30分钟。在3000rpm下将该混合物离心2min，弃去上清液。通过与100ml水混合接着在3000rpm下离心2min而洗涤残余物。弃去上清液，又重复该洗涤操作三次。在60℃下将形成的固体加热至恒定的干重。2.无水硫酸钙应用了可商购的干无水硫酸钙粉末。3.二水合硫酸钙应用了可商购的二水合硫酸钙粉末。4.亚铁/三价铁的共沉淀物它是这样制备的将硫酸亚铁(FeSO4)和硫酸铁(Fe2(SO4)3)与氢氧化钠共沉淀而得水合氧化铁化合物。预测的Fe2+∶Fe3+比率是3∶1。5.三价铁沉淀物这是通过下列方法制备的在室温下，将硫酸铁(Fe2(SO4)3)(0.1摩尔)与氢氧化钠(NaOH)(0.3摩尔)在100ml去离子水中混合30分钟。在3000rpm下将该混合物离心5min，弃去上清液。通过与100ml水混合5分钟，接着在3000rpm下离心5min而洗涤沉淀物。弃去上清液，再重复该洗涤操作三次。在60℃下加热沉淀物至恒定的干重。磷酸盐结合应用一克各化合物于25ml磷酸盐溶液(40mmoll-1，pH3～8)中按前面实施例3中所述那样测定了上述各物质的磷酸盐结合能力。将结果示于下表10中。表10由碱处理过的硫酸钙、无水硫酸钙和水合硫酸钙以及Fe2+∶Fe3+化合物(预测为3∶1的比率)和Fe3+化合物在3～8的pH范围结合的磷酸盐从上述可见，首先，混合金属化合物(优选含每种铁阳离子以及镁、钙、镧和铈阳离子中的至少一种，以及氢氧根阴离子和碳酸根阴离子中的至少一种以及任选硫酸盐、氯化物和氧化物中的至少一种)在相应于胃肠道中生理条件的缓冲pH下具有优异的磷酸盐结合能力。具体地说，它们在2～8(尤其3～7)的pH范围显示优异的磷酸盐结合能力，因而既能在胃部(上段胃肠道)(此处的pH一般应为约3～4至7，可能取决于结合剂本身的pH)结合磷酸盐，又能在下段胃肠道(例如在十二指肠或空肠中，此处pH很可能≥7)结合磷酸盐。鉴于该高结合能力，更低的剂量是可能的。此外，对于相同重量的磷酸盐结合化合物来说，混合的钙/三价铁化合物比只含铁的相应化合物含更少的三价铁离子。这能使铁的体内小剂量达到至少相同的磷酸盐结合能力，于是提高了患者对给予的剂量可靠的耐受性。与氢氧化镁相比，混合的镁/三价铁化合物的磷酸盐结合能力还具有明显更小的pH依赖性。此外，镁倾向于被稳定化，导致当体内施用时所期望的其更低的释放量，从而引起所期望的减小的副作用(例如高镁血症)。同样，铁也倾向于被稳定化，导致体内所期望的其更低的释放量，从而引起所期望的体内自由基形成(这是Fe3+离子的常见现象)的减少，于是导致膜组织的更小损伤。还特别意外地发现了，上述情况也适合用碱溶液处理后硫酸钙的情况。实施例5-作为磷酸盐结合剂的混合的金属羟基碳酸盐-对大鼠的体内研究原料和方法除非另有说明，下列化学品都是得自BDH/Merck(Poole，UK)的GPR级CaSO4，Fe2(SO4)3·xH2O(工业级)，MgSO4，CaCO3，NaOH，70％硝酸(重蒸过，99.99％的纯度)。Al(OH)3和Mg(OH)2都得自Sigma(PooleUK)。CT100得自CrosfieldLtd(Warrington，UK)。将磷酸盐结合剂掺入标准的大鼠食物(得自Lilico(Betchworth，SurreyUK)的大鼠/小鼠维持生命所需的No.1食物)。CT化合物的制备CTFeCa和CTFeMg是具有预测为3∶1比率的Mg2+或Ca2+∶Fe3+的混合金属水滑石，是在实验室中按实施例3中所述关于混合金属羟基碳酸盐制剂的标准实验室制法(M2)制备的。将该金属2+硫酸盐(6摩尔)和金属3+硫酸盐(2摩尔)溶于4升去离子水中。在一个单独的烧瓶内，将16摩尔NaOH和5摩尔Na2CO3溶于4升去离子水中。应用蠕动泵将这两种溶液泵入一个烧瓶(溢流为～2升)，所述溶液的添加速度应使得在混合时，形成的悬浮液pH为10.0～10.5。在弃去第一升后(此时已形成了稳态)，收集3～4升溢出的浆料。然后应用瓷漏斗将该浆料真空过滤，用1升去离子水洗涤三次。为了能掺入大鼠食物，在50℃下干燥该湿“滤饼”化合物至恒定的干重，再用研钵和研杵研磨。对大鼠的体内研究将二十八只重量在275～307克范围内的大鼠(Sprague-Dawley品系)分成七组，每组包括四只动物(在表11～14中，n＝4)。将所述磷酸盐结合剂以1％(w/w)的浓度掺入大鼠食物。给每组大鼠随意喂食单种食物达七天，并且让它们任意饮用去离子水。将动物称重并转到变形槽(metabowl)中达24小时(它们在那里接受18克对比食物并任意饮水)。在此期间收集全部24小时排出的尿和粪便。在处理期末，再将动物称重，在用戊巴比妥钠(Sagatal)(0.1ml/100g体重的60mg/ml溶液)麻醉后从颈动脉取血样。粪便和尿的处理由于变形槽的设计，使大鼠粪便不可避免地受来自饮食的对比食物污染，尿也受轻微的污染。所以在分析前，应通过在1500rpm下离心5分钟从尿中分离食物。弃去食物颗粒。应用镊子从粪便中夹出污染的粒状食物并称量粪便样品。将得自每只动物的全部粪便样品混合以保证均一性，称取双份一克的等分样。在冻干至恒重后计算粪便的水合百分数。为了测定总的粪便磷酸盐和金属离子含量，用研钵和研杵研磨冻干的粪便，取200mg通过在聚丙烯试管内与7ml浓硝酸加热到70℃达4小时而水解。在酸洗涤过的125mlNalgene容器内用去离子水稀释该粪便水解液至50ml。为了测定可溶性粪便磷酸盐和金属离子含量，将1.5克粪便的等分样悬浮于15ml去离子水中。在均化和在3000rpm下离心45分钟后，将上清液通过玻璃棉过滤而除去污染的粒状物质，在-20℃下贮存。分析方法应用标准BoehringherMannheimchemistry在Hitachi911自动分析仪上测定了粪便水解液、尿和血清中的磷酸盐、铁和钙。应用火焰光度原子吸收光谱法测定了粪便水解液、尿和血清中的镁。应用石墨炉原子吸收光谱法测定了尿和血清中的铝。应用学生t-检验估测了处理组之间的差异，认为p＜0.05是显著的。处理方法在研究过程中每天给全部动物称重以保证通过添加磷酸盐结合化合物而改良的食物不影响增重。在七天平衡期间，用CTFeCa、CTFeMg、Mg(OH)2、CaCO3或CT100处理过的动物组表现出在38～53克范围内的平均增重。用Al(OH)3处理过的大鼠表现为平均增重3g。对比组说明了大鼠不愿吃标准RMI食物(未添加磷酸盐结合剂)。四天后，需要给它们换成对比食物(Lilico)。这些对比动物在此七天期间表现为平均减重17.5克。测定了Lilico食物中的可溶性磷酸盐，得知是6.8μmolg-1，与未添加所述结合剂的RMI食物中的量(7.5μmolg-1)相似。在喂食改良食物达7天后，将动物转到变形槽中而收集全部24小时排出的粪便和尿。为了保证就不同的组来说，食物对粪便和尿的污染相类似，给予每只动物限定的18克对比食物(Lilico)。在此期间，对比动物平均增重3克。其它动物组表现为平均减重2～22克。结果对排泄的尿和粪便磷酸盐的测定。由低尿磷酸盐含量、高全部粪便磷酸盐含量以及低比率的可溶性粪便磷酸盐含量全部粪便磷酸盐含量(表11)证实了，当一定剂量的无机化合物与食物一起被消化时，实现了磷酸盐吸收的减少。在动物组之间尿磷酸盐浓度的差异可通过尿体积的显著差异解释。所以将肾磷酸盐排泄量表达为每24小时的总量(μmol)。用Al(OH)3和CaCO3处理过的动物分别排泄1259±279μmol磷酸盐和857±25μmol磷酸盐(平均值±SEM)(图9，表11)。这些值大大高于得自用CTFeCa、CTMgFe、CT100或Mg(OH)2处理过的大鼠的值(平均分别为71±44μmol、13±4μmol、26±11μmol和65±53μmol磷酸盐)。用磷酸盐结合化合物处理过的组排泄的尿磷酸盐与对比组(平均466±188μmol)相比都未表现出明显的差异。这可由对比动物摄食更少的食物(在研究过程中它们的平均减重阐明了这一点)来解释。为了揭示磷酸盐结合剂是否沉淀了大鼠胃肠道中的磷酸盐，测定了总粪便磷酸盐(结合的可溶性的)与可溶性粪便磷酸盐(未结合的)。为了控制组与组之间粪便排出和粪便水合的变化，将粪便磷酸盐表示为μmol磷酸盐g-1干重粪便。在任何处理组之间，总的(可溶性的和不溶性的)磷酸盐g-1干重粪便没有显著变化。用CTFeCa处理过的动物的粪便所含可溶性磷酸盐大大少于对比动物或用CaCO3处理过的动物(表11)。就用CTFeCa、Mg(OH)2、Al(OH)3、CT100和CTFeMg处理过的动物来说，以平均总磷酸盐g-1干重粪便的百分数表示的平均可溶性磷酸盐g-1干重粪便分别是41.9％、44.8％、55.9％、60.7％和45.0％。对比组中可溶性磷酸盐占总量的79.0％，CaCO3处理过的组中则是总量的85.5％(图10)。这些结果阐明了CT化合物作为结合剂的效果，与对比动物和CaCO3处理过的动物相比减少了存在的磷酸盐。表11对比大鼠和用磷酸盐结合化合物处理过的大鼠排泄的平均(±1SEM)尿和粪便磷酸盐*p＜0.05，与Al(OH)3和CaCO3处理过的动物比较Δp＜0.05，与所有的组比较φp＜0.05，与对比动物和CTFeMg处理过的动物比较金属提取和保留的测定尿铝排泄量，血清铝浓度应用石墨炉原子吸收光谱法测定了尿和血清的铝浓度。就摄食Al(OH)3或CT100的动物来说，平均血清铝浓度并非显著高于对比动物的血清铝浓度(表12)。意外地，用CTFeCa和CTFeMg处理过的动物表现出最高的平均血清铝浓度，都显著高于用Mg(OH)2、Al(OH)3、CaCO3处理过的动物或对比动物。由于不同的动物组之间总的尿体积的明显差异，所以将铝表示为排泄的μg数。就用Al(OH)3处理过的动物来说，平均尿Al3+排泄量比用其它任何磷酸盐结合剂处理过的动物至少高2倍(表12)。不用结合剂(对比食物)处理的动物意外地比用Al(OH)3处理过的动物排泄更多的铝。尿钙排泄量、血清钙浓度的测定CaCO3处理过的动物总的尿钙排泄量并非明显不同于对比动物或者用CTFeCa或Al(OH)3处理过的动物。CaCO3处理过的动物排泄的钙显著多于用Mg(OH)2、CT100或CTFeMg处理过的动物(表13)。对比动物和用Al(OH)3处理过的动物的血清钙浓度显著高于提供其它任何处理的动物(表13)。用CaCO3处理过的大鼠的血清钙明显高于用Mg(OH)2、CT100或CTFeCa处理过的大鼠。尿镁排泄量的测定与对比动物相比，用化合物CT100和CTFeMg处理后的尿镁排泄量更高，不过不太显著(表14)。施用Mg(OH)2后，尿镁排泄量大大高于对比组或用其它任何结合剂处理过的动物。尿和血清铁浓度的测定在所有处理组的总尿样中，铁浓度处于应用的方法的检测限度(＞1μmoll-1)。铁从磷酸盐结合剂中释放有重要意义，所以测定了所有动物的血清铁浓度。然而，在任何处理组之间血清铁浓度都没有明显差异(表14)。表12对比大鼠和用磷酸盐结合化合物处理过的大鼠的平均(±1SEM)尿铝排泄量和平均(±1SEM)血清铝浓度<tablesid="table12"num="012"><tablewidth="616">处理尿铝μg(全部n＝4)血清铝μmoll-1对比物1.23±0.05α0.45±0.04Al(OH)31.07±0.38β0.38±0.03CaCO30.50±0.210.33±0.05CTFeCa0.18±0.120.66±0.07*Mg(OH)20.17±0.070.35±0.08CT1000.26±0.090.65±0.24CTFeMg0.31±0.090.65±0.05*</table></tables>*p＜0.05，与Mg(OH)2、Al(OH)3、CaCO3和对比物处理过的动物比较αp＜0.05，与Mg(OH)2、Al(OH)3、CaCO3、CTFeMg、CT100和CTFeCa处理过的动物比较βp＜0.05，与Mg(OH)2、Al(OH)3、CTFeMg、CT100和CTFeCa处理过的动物比较表13对比大鼠和用磷酸盐结合化合物处理过的大鼠的平均(±1SEM)尿钙排泄量和平均(±1SEM)血清钙浓度*p＞0.05，与CT100、Mg(OH)2和CTFeMg处理过的动物比较αp＞0.05，与CTFeCa、Mg(OH)2、CT100和CTFeMg处理过的动物比较βp＜0.05，与Mg(OH)2、CT100或CTFeCa处理过的动物比较表14对比大鼠和用磷酸盐结合化合物处理过的大鼠的平均(±1SEM)尿镁排泄量和平均(±1SEM)血清铁浓度*p＜0.05，与所有的组相比结果讨论由于以较大剂量长时间施用磷酸盐结合剂，所以金属离子的释放、吸收和毒性最为重要。Al(OH)3或CT100处理过的动物的血清铝浓度并非显著高于用其它任何结合剂处理过的动物。这与一项人体研究相符，该研究报道了在施用6克水滑石(CT100)之后达七小时测定血清铝未增加[VanderVoet和deWolff，临床毒理学(Clin.Tox.)(1986～87)，24，545～553]。由于只有～0.1％消化的铝剂量被吸收[Powell和Thompson，营养学会会报(Proc.Nutr.Soc.)，(1993)52，241～253]，所以大血清体积的变化是在精确测定的范围内。因此，我们测定尿铝排泄量作为肠摄入的标志。用Al(OH)3处理过的动物排泄的铝比用其它任何结合剂处理过的动物至少多2倍，并且比CT100处理过的大鼠多四倍。但是，根据铝的释放作出CT100的相关益处的结论是受限制的，因为对比大鼠的高尿排泄。从CTFeCa和CTFeMg结合剂释放和吸收铁有重要意义，因为体内铁含量是通过从胃肠道吸收而调节[McCance和Widdowson，柳叶刀(Lancet)，(1937)2，680～684]。没有能排泄它的生理途径，所以每天损耗也低，尿＜0.1mg，皮肤损耗0.2～0.3mg，粪便0.6mg[Bothwell，Nutr.Ron.(1995)，53，237～245]。与用非含铁的结合剂或对比物处理过的动物相比，用CTFeCa或CTFeMg处理过的动物未显示血清铁的增高，并且如预计那样，所有组中的尿铁排泄量处于检测极限。与用其它任何结合剂处理过的动物相比，在CTFeCa或CTFeMg处理过的动物中可溶性粪便铁分别增高66％和113％。该铁是否可被吸收不属于本研究的范围，因为复杂因素影响非血红素铁的摄取，包括饮食和铁贮量[Bothwell(上文)，Cook，美国临床营养学杂志(Am.J.Clin.Nutr.)，(1990)，51，301～308]。但是，由于有一些血液透析患者贫血，所以，铁负荷增大可能有益[Remussi和Rossi，参见肾(TheKidney)(编辑Brenner，BM)，W.B.Saunders，Philadelphia，(1996)，第50章，pp2170～2186]。已证实不同的镁盐具有作为磷酸盐结合剂的功效。已证实碳酸镁是一种有效的结合剂[O’Donovan等，柳叶刀，(1986)，51，880～881]，然而，已证实氢氧化镁是无效的或耐受性差[Guillot等，肾单位(Nephron)，(1982)，30，114～117；Oe等，Colin.Nephrol，(1987)，28，180～185]。可是必须小心以免过量施用，因为镁有轻泻作用。在该研究中，与对比组相比，用Mg(OH)2、CT100或CTFeMg处理过的动物组都未表现粪便水合作用的增大，说明给予的剂量可被动物良好地耐受。在CTFeMg或CT100处理过的动物中，尿镁和血清镁都没有升高，说明从这些化合物吸收的Mg量低。总之，当以低剂量体内给大鼠施用时，CT100、CTFeMg和CTFeCa都是高效磷酸盐结合剂。该研究表明，它们很可能具有有限的毒性，不过需要长时间研究以估测铁、铝和镁的吸收。这些化合物可能成为目前规定的磷酸盐结合剂有效的备选物。权利要求1.一种供药用的混合金属化合物，它不含铝，并且在2～8的pH范围内的磷酸盐结合能力是存在的磷酸盐总重量的至少30wt％。2.权利要求1的混合金属化合物，它在3～7的pH范围内的磷酸盐结合能力是存在的磷酸盐总重量的至少30wt％。3.权利要求1或2的混合金属化合物，它是一种共沉淀物。4.前述权利要求任一项的混合金属化合物，其中，所述金属是铁(III)以及镁、钙、镧和铈中的至少一种。5.前述权利要求任一项的混合金属化合物，它含氢氧根阴离子和碳酸根阴离子中的至少一种。6.权利要求5的混合金属化合物，它另外还含硫酸盐、氯化物和氧化物中的至少一种。7.前述权利要求任一项的混合金属化合物在制备用于治疗高磷酸盐血症的药剂的方法中的应用。8.金属硫酸盐物质在制备用于治疗高磷酸盐血症的药剂的方法中的应用，所述金属硫酸盐物质选自用碱溶液处理过的硫酸钙、硫酸镧和硫酸铈化合物中的至少一种。9.权利要求8的应用，其中，所述碱是氢氧化钠。10.权利要求9的应用，其中，用氢氧化钠水溶液处理所述金属硫酸盐。11.权利要求8～10任一项的应用，其中，所述金属硫酸盐化合物是硫酸钙。12.一种供药用的金属硫酸盐物质，它选自用碱性氢氧化物水溶液处理过的硫酸钙、硫酸镧和硫酸铈化合物中的至少一种，所述物质包括固体物质。13.一种供药用的金属硫酸盐物质，该金属硫酸盐物质包括选自硫酸钙、硫酸镧和硫酸铈化合物中的至少一种的固体物质，并且在2～8的pH范围内的磷酸盐结合能力是存在的磷酸盐总重量的至少30wt％。14.一种制备金属硫酸盐物质的方法，该方法包括用碱溶液处理金属硫酸盐，该金属硫酸盐包括选自硫酸钙、硫酸镧和硫酸铈中的至少一种的固体物质。15.权利要求13的方法，其中，所述金属硫酸盐是硫酸钙。全文摘要供药用的混合金属化合物,该化合物不含铝,并且在2～8的pH范围内的磷酸盐结合能力是存在的磷酸盐总重量的至少30wt%。该化合物特别适合治疗高磷酸盐血症。所述金属优选是铁(Ⅲ)以及钙、镁、镧和铈中的至少一种。供药用的金属硫酸盐选自硫酸钙、硫酸镧和硫酸铈化合物中的至少一种,并且在2～8的pH范围内的磷酸盐结合能力是存在的总磷酸盐的至少30wt%。文档编号A61K45/06GK1270526SQ9880923公开日2000年10月18日申请日期1998年9月18日优先权日1997年9月19日发明者N·B·罗伯茨,M·维伯,B·J·兰金申请人:克罗斯菲尔德有限公司