本发明涉及一种制备低聚糖类的方法，该法通过控制性化学解聚天然多糖类，如肝素、硫酸乙酰肝素、硫酸皮肤素、硫酸软骨素及透明质酸来实现。 本发明也涉及所生成的新产物以及和这些产物有关的药品组合物。
实际上，所得产物具有高的抑制凝血因子Xa的能力、高的抗血栓形成活性、高的溶解纤维蛋白活性以及消炎作用，基本没有抗凝剂效应。
这些产物口服后具有良好的生物利用率，这是由于寡聚物具有较之原料多糖降低了的分子量的缘故。
本发明的方法是：在10～20%水溶液中，在30℃至70℃之间的温度下，并在有适量的金属催化剂如Cu2+、Fe2+、Cr3+或Cr2O3-7等存在下，其浓度为0.001至0.1M，通过由过氧化物或过酸，如过乙酸、过氧化氢、3-氯-过苯甲酸、过硫酸钠、枯基过氧氢引发的自由基反应将多糖解聚。解聚产物通常是通过加入溶剂或季铵碱类使发生沉淀而以固体形式从反应溶液中分离出来。
生成的低聚糖类通常与碱金属，如钠、钾或锂或与碱土金属如钙或镁形成盐类。
3500至8000道尔顿的低分子量肝素具有显著的抗血栓形成的活性，但基本没有抗凝剂效应。
此外，曾报导过用高碘酸降解（Tollefsen DM.Nouv.Rev.Fr.Haematol.26.233.1984），并经亲和层析获得的含有最少为12-14个糖基的硫酸皮肤素片段对肝素解辅因子Ⅱ具有显著活性，此活性高于未分解的硫酸皮肤素。另一方面，其他硫酸软骨素和硫酸肝素的降解产物都不是已知的。
以往已报道了解聚天然肝素的许多方法，一种适于制得低分子量化合物的方法是：在稀硝酸中对肝素进行脱氨水解。生成的化合物的特点是具有一个由2，5-脱水甘露糖（Ⅰ）构成的末端：
R＝H，SO3H
（美国专利No.4438261;1982年10月28日出版的WO/82/03627;欧洲专利申请No.0048231）。
还有一种对肝素（欧洲专利申请No.0040144）或对烷基肝素或芳基酯类（欧洲专利申请No.0044228）进行碱性水解的方法，该法藉助于β-消除产生具有平均分子量为2000-9000道尔顿的低聚物，这些低聚物以不饱和糖（Ⅱ）作为末端基团：
R′＝H，SO3H
R＝COOH
上述方法的产率非常低
另一种解聚方法是在非常稀的溶液中并以非常低的产率用肝素酶对肝素进行酶催化水解，形成糖（Ⅲ）和半缩醛形式的氨基葡糖（Ⅳ）作为末端基团（欧洲专利申请No.0064452;J.Biol.Chem.257.7310，1982）。
基于使用氧化剂如碱性过碘酸盐类的一些肝素解聚方法也公开了，这些方法是用该氧化剂把非硫基化糖醛酸的邻近的C2-C3羟基之间的键氧化，从而使葡苷键不稳定（见Casu B.“肝素的结构和生物活性”，Advances in Carbohyar.Chem.Biochem.Vol.43.1985.51-134，Acad.Press）。
其他一些方法是基于在高温（125℃）和压力下过氧化氢和酸性pH对肝素的共同作用。由解聚而得到的寡聚物有活性变化和活性损失。（1984年8月22日公布的欧洲专利申请No.0101141）
其他一些方法是基于用硫酸进行酸解聚以及用氯磺酸的混合物同时或随后再硫酸化（Nagasawa K.等，Arhiv.Biochem.Biophys，150，451，1972;法国专利申请No.2538404）。
所有这些实验室规模的方法，都有产率低、重现性不好的问题，扩大到半工业和工业规模时尤其如此。
意大利专利申请No.40021A/83（相应于欧洲专利申请No.0121067），叙述了一种方法，该法同时使用过氧化氢、抗坏血酸和醋酸铜以得到合适分子量的低聚糖类。
上述发明考虑了大大延长反应时间，即长达24-48小时，以及采用高度稀释的肝素溶液，随之而来的是产率低。此外，解聚的产物被抗坏血酸降解产物所污染。
现在意外地发现，肝素、硫酸乙酰肝素、硫酸皮肤素、硫酸软骨素和透明质酸类型的任何多糖都能被降解，降解时所用的水溶液浓度甚至可高于10～15%，温度在20和70℃之间，时间为数小时，有催化剂存在，如金属离子Cu2+、Fe2+、Cr3+或酐如Cr2O2-7，其浓度在0.1M和0.001M之间，降解是通过在过酸或过氧化物如过乙酸、过氧化氢、3-氯-过苯甲酸、枯基过氧氢、过硫酸钠、过氧化苯甲酰的水溶液中所产生的由·OH基引发的自由基反应实现的。
本发明方法具有下述超过已知方法的优点：
-操作时间短;
-可获得具有合格平均分子量的多糖类;
-可以使用高浓度的待解聚生物聚合物进行大规模生产，这样就不需要在回收解聚产物时进行耗费颇大的浓缩和提纯操作。
生产的低聚糖类基本是纯的，因为过氧化物转化产物很容易除去，而催化剂金属可以用EDTA或用螯合树脂例如带有亚氨基二乙酸官能团的树脂螯合除去。
在该反应液中不存在其他杂质，不象-举例来说-基于使用抗坏血酸的解聚方法，会依次产生脱氢化抗坏血酸、二酮戊二酸、苏糖酸和草酸（见Niedermeiev W.et al.B.B.A.141，336，1976），这些酸都是解聚后多糖中的可能杂质。
实际上，本解聚方法得到的低分子量产物可在中性pH值左右，用非溶剂试剂如甲醇、乙醇、丙酮、二噁烷从反应介质中直接分离出来，尤其是以钠盐的形式分离。产物可通过二次沉淀或通过溶解后在合适树脂做的柱子上洗脱，用甲醇或乙醇再沉淀来提纯。
本发明的产物也可以与钾、锂、钙、钡或镁机盐，或可与有成碱类如中或长链胺成盐。
为了与钠以外的阳离子成盐，通常的步骤是：在阳离子交换柱上洗脱下肝素酸或与硫酸皮肤素或硫酸乙酰肝素相应的酸类，随后使之与所要求的阳离子成盐。
本发明的低聚糖类主要具有以下Ⅴ和Ⅵ型C1碳的还原末端的基团。
（软骨糖胺）
这与用色谱分离或用选择沉淀所得到的肝素及其它多糖类的天然低聚物一样。
然而，所述的末端基团可以用NaIO等容易地氧化成糖醛酸酯类或用NaBH4还原成醇类。
本发明方法不改变对于生化活性重要的SO3H基含量，这可由比较解聚产物和起始物-SO3H/-COOH的当量比来判断。
此外，所述的方法特点在于反应可以控制和在预期的解聚速率时停止，这些对本技术领域中的专家来说是显而易见的。
本方法通过测定平均分子量或与平均分子量直接有关的低聚物的生物活性，例如通过测定APTT（活性部分凝血因子时间）或活化抗凝血因子X的活性而得到控制。
本方法可以随意地通过降低反应的pH值、温度、中止自由基的产生或通过用一种已知抑制剂（如SOD、过氧化氢酶、对羟基苯甲酸盐）来中止反应。
本发明的产物具有范围在2000和7000道尔顿之间的平均分子量。
本发明也涉及所有的产业应用方面，包括将本发明方法的产品用做人类治疗药剂，如基本没有抗凝剂活性的抗血栓形成剂、溶解纤维蛋白剂和消炎剂;为此目的，用传统技术和赋形剂将本发明的化合物配制成适于非肠道、局部或口服给药的药剂。
适于非肠道给药的配方例子包括装在安瓿中的无菌溶液。
适于口服给药的配方例子包括胶囊、片剂和糖浆，其中活性成分也可赋形成脂质体或微胶粒形式。
含有现有技术中已知的常规赋形剂的软膏提供了局部给药配方的例子。
以下给出的例子可说明本发明，但并不限制本发明范围。
例1
将305克HFA116-7原料肝素与300克氯化钠300克二水乙酸钠一起倾入有2升水的容器中。
一旦出现溶解就加入相应于4.35克溶解于300毫升水的二价铜盐，在不断搅拌下，分别滴加1000毫升15%过氧化氢溶液和NaOH当量溶液，为了在反应期间保持pH7.5。继续滴加和搅拌二小时;保持反应温度于45°～60℃。然后将反应体系冷却至室温，并添加17克二水二乙胺四乙酸二钠（EDTA）;用乙酸将pH值调至5.9。
用7.9升甲醇将解聚的肝素沉淀;将收集在滤器的沉淀物再次溶解在4升水中，并添加75克一水合乙酸钠和4克EDTA。用乙酸调节至pH5.8并用8升甲醇处理;通过过滤收集所得到的沉淀物，用甲醇和丙酮洗涤，并干燥。
得到255克（产率83.6%）低分子量白色肝素（OP85/0201），该产物具有以下特征;平均分子量：4200（Hil-born.J.C.和Anastassiadis，Anal.Biochem.39，88，1971）;U-APTT 33，19（Basu D.et al.，N.Engl.J.Med.287，324，1972）;U-aXa 81.7（Teien A.N.et al，Thromb.Res.，8，413，1976）。起始所用原料肝素的对应值分别是：13，700;170，7;166，8。
例2
将200克116.7HFA肝素;200克四水乙酸钠及200克氯化钠一起加入恒温反应容器。添加2100毫升0.02摩尔二价铜盐。当开始溶解时，在15分钟时间间隔内分别滴加500毫升19%过氧化氢和当量浓度的NaOH，以保持反应pH在7.2。在内层反应容器中，温度在35°～50℃之间。
在开始反应后60分钟，添加30克EDTA钠盐;用乙酸调节溶液到pH5.9并用二体积甲醇将产物沉淀。
用丙酮洗涤沉淀物，并立即再次溶解（不用干燥）在2升水中。添加5克EDTA和50克乙酸钠。调节pH至6。并在搅拌下添加2.5体积甲醇。
过滤、丙酮脱水并干燥后得到183克代码为OP84/2610的粗产物，产率91.5%，该产物具有的特征示于表1。
铜含量为3.93ppm。
在静脉给药后，按照Reyers S.，Mussonil.，Donati M.B.，De Gaetano G.，Thromb.Res.18 699，1980，的方法评价在体内抗血栓形成的活性（Ant.Act.）。在阴离子柱上（OH-型）层析分离出可能含有的无机酸，以及在阳离子柱上（H+）通过传递释放出肝素酸以后升，用电位滴定测定硫和糖醛酸。两次滴定曲线弯曲处的比值相应于-SO3H当量/-COOH当量。口服用药后的利用率
根据Reyer等的的静脉血栓形式模式，当用适用于确保稳定胶囊系统的类脂相和表面活性剂组成的合适的赋形剂通过回肠内途径给药时，以下报导的ED50值可使血栓量减半。
HFA 116.7＝7.5毫克/公斤
OP84/2610＝3.25毫克/公斤
例3
将1公斤HFA15原料肝素，0.495公斤氯化钠，和1公斤乙酸钠加入到反应容器中并用10升水溶解，该容器装有一个恒温槽、搅拌器、数个带有刻度的悬滴漏斗以及温度计。然后添加46克溶于1升水中的一水合乙酸铜，在2.5小时内将温度调节至35℃，分别加入当量NaOH溶液以调节pH至7.5以及加入9%过氧化氢溶液。同时检查内部温度使保持在35℃-60℃之间。
在反应过程中，以一定的时间间隔取样，检查其体外活性（U-APTT和U-aXa）和平均分子量有关数据。
在反应结束时，添加90克EDTA，用30%乙酸调节pH至5.9，向反应物质添加44升甲醇。
通过过滤将形成的沉淀收集，用甲醇洗涤，并重新溶解在10开水中。
生成的溶液添加350克乙酸钠，20克EDTA并在pH值调节至5.8以后，增添20升甲醇。收集所形成的沉淀，用甲醇和丙酮洗涤，并干燥。得到845.5克（产率84.5%）低分子量白色肝素，具有如下特征：
分子量：4600道尔顿
U-APTT 34.4 U-aXa 72.5
在本方法各个阶段，不同低聚物的平均分子量，以及有关的分析特征和生物活性列于下表2。
（★）平均分子量（x）和U-APTT（y）间线性相关方程式为：
y＝0.0108055x-20.1658（r＝0.9925）
将生成的粗产物溶于6升水中，在OH-形式的强碱型（amber-lite型）阴离子交换树脂柱上（100φ×650毫米）以大约2个柱体积/小时的速率进行渗滤。流出液添加乙酸至pH5，并在2升弱酸螯合树脂上渗滤。
该流出液在用甲醇沉淀后，得出803.2克高纯低分子量肝素（LMW OP 144）。原子吸收测试证明该肝素不含铜。
还原的末端基团的信号出现在13C-核磁共振谱的异头区（该谱是在D2O中，20兆赫兹处被记录），即N-硫酸基葡糖胺（δ92.7ppm）和α-O-硫酸基艾杜糖醛酸（94.4ppm）的C-1，与甲醇内标比较，他们的化学位移为51.75ppm。
例4
将预先用类似例3中所列举的一种方法解聚的，具有如下特征（U-APTT/毫升＝7;U-aXa/毫克＝52，体内抗血栓形成活性116，分子量3300）的25克肝素进行如下所述的进一步解聚。
将25克低分子量（LMW）肝素随同0.75克醋酸铜一起倾入200毫升水中。然后在二小时内，搅拌下添加180毫升16%过氧化氢温度65-70℃。用NaOH将pH保持在7.40将此溶液冷却，调节到pH6，转移到Chelex 100（R）柱子上（2.8φ×13厘米），然后转移到amberite（R）柱子上（IRA400OH-型，4.2φ×8厘米）并紧接着转移到H+强酸型聚苯乙烯柱子上。
用NaOH调节洗脱液至pH7，并冰冻干燥。得到19.55克（产率78.2）低分子量OP119肝素：其特征与起始产物比较
注：★极低分子量的部分滞留在阴离子柱子上：从而解释了硫和糖醛酸百分值的降低。实际上，-SO3当量/-COOH当量证明未改变。
13C核磁共振谱在92.7ppm处显示了一个非常强的N-硫酸化葡糖胺的异头碳信号;这可能系葡糖醛酸和艾杜糖醛-2-O-硫酯酯的C1碳分别出现在90.9和94.4ppm的信号所造成。
例5
将具有平均分子量约12000和大于25000各占一半的10克硫酸皮肤素（060284AC/Sol）（抗血栓形成活性为21单位，U-APTT和U-aXa值分别为1.7及17）与10克氯化钠和10克醋酸钠一起倾入100毫升水中。添加0.45克一水合醋酸铜。溶解后，在40分钟内加入20毫升24%过氧化氢，保持温度在25℃和47℃之间，用NaOH保持pH7.6。
再继续搅拌20分钟;加入0.5克EDTA，用醋酸调节pH6;用两体积甲醇沉淀解聚的产物。通过过滤收集固体物质，并再次溶解在100毫升水中。在添加醋酸钠和0.45克EDTA，调节pH至6.0以后，用甲醇将该物质再次沉淀。过滤后，收集并干燥得到7.1克低分子量硫酸皮肤素（产率71%）。该产物进行化学和生物分析后，得到以下数据。
平均分子量：3000-2800
S%：7.4
糖醛酸%：28.9
SO-当量/-COOH当量：1.4
体外活性 U-APPT：≈1
U-aXa：29
体内抗血栓形成活性：35
用0.5NHCl活化的Celle×DDEAE纤维素柱子将硫酸皮肤素060284分离，条件为0.1摩尔NaCl平衡柱子（2.5φ×55厘米）层析分离8克硫皮肤素。依次0.1摩尔、0.3摩尔和1.5摩尔NaCl溶液各2升进行洗脱。将洗脱物浓缩，并用2体积甲醇沉淀硫酸皮肤素。
测试部分，各部分产率特征列于表4。
用解聚可以以高收率获得具有良好活性的低聚物，否则的话只能通过耗费大量时间的分离来获取，且产率很低。
此外，这些解聚产物还具有纤维蛋白溶解活性。
例6
将5克平均分子量为13700道尔顿的肝素同10克乙酸钠一起溶解到100毫升水中。加入15毫升0.32摩尔的硫酸亚铁溶液，然后在40分钟内滴入50毫升5.4%的过氧化氢。反应物料的温度保持在60℃。用NaOH将pH值调整到7.5。使反应物冷却，用decalite过滤之。将0.6克乙二胺四乙酸（EDTA）加入到滤液中，用300毫升甲醇使产物沉淀出来。经过过滤收集该沉淀物，然后再将其溶解于300毫升水中。加入0.6克乙二胺四乙酸（EDTA）和18克乙酸钠，用600毫升甲醇将所产生的物质再次沉淀出来。经过过滤收集到的解聚产物在干燥之后给出4.6克（92%收率）分子量为7950的肝素。
例7
将2克分子量为20800的OP436-7/08硫酸乙酰肝素同92毫克一水合乙酸铜一起溶解于30毫升水中。在60分钟内溶解15毫升7.2%的过氧化氢，用氢氧化钠保持pH7，温度保持在50℃。
在反应结束时，添加2克乙酸钠、100毫克乙二胺四乙酸（EDTA）和100毫升乙醇。过滤收集所形成的沉淀物，用甲醇洗涤之，然后将其再次溶解于15毫升水中。用乙酸使该溶液酸化达到pH值4.5，通过一个φ1.2×12cm的阳离子交换树脂柱（IRC 718 amberlite resin column）洗脱;洗脱液中加入0.45克乙酸钠使pH值达到5.5，最后再加入30毫升甲醇。
将解聚的硫酸乙酰肝素沉淀物收集起来，使之干燥后得到1.18克（59%收率）产品，其特性列于表5中。
例8
将5克原料肝素（分子量14500道尔顿）倾入100毫升0.01摩尔的一种二价铜盐溶液中，溶液中含有5%氯化钠和5%乙酸钠。在搅拌并于58℃加热的条件下，加入50毫升1.6摩尔的过硫酸钠溶液。
用氢氧化钠将pH值保持在7左右。冷却该溶液。用350毫升甲醇沉淀出粗反应产物，将沉淀物再溶解于50毫升水中，先用OH-形式的阴离子交换树脂（φ4.2×15cm）然后再用H+形式的阳离子交换树脂（φ4.2×10cm）洗脱。中和该洗脱液使之达到pH7，加入3克乙酸钠，然后用200毫升甲醇处理该洗脱液。
过滤收集到的沉淀物，经过干燥之后给出3.47克（69.5%收率）高纯度的肝素，其分子量为3900。
例9
同钙的成盐作用
将200克OP146低分子量肝素（平均分子量4700，28.4U-APTT/毫克，88.67U-aXa/毫克，9.55%硫，27.8%糖醛酸，R3比值＝SO3H当量/COOH当量＝2.08（电位滴定测定）倾入2000毫升水中，用一个含有以H+形式的强酸性聚苯乙烯树脂柱渗滤之。
用氢氧化钙溶液不断地中和显著酸性的洗脱物。在渗滤过程结束时，添加60克氯化钙。用2个体积的甲醇沉淀出低分子量肝素钙。
干燥后得到191克OP149Ca（95.5%收率）肝素钙，其分子量为4600道尔顿并具有以下特点：
S＝10.63%;糖醛酸＝28.78%;R3＝2.24（电位滴定测定）。
Ca＝9.58%（用原子吸收测定）
Na＝0%（用原子吸收测定）
U-APTT＝25.2/毫克;U-aXa＝84.2/毫克（用显色法测定）。
这样的制备达到了无热源的目的。
例10
将按照本发明所述方法解聚的肝素（具有94.81U-aXa/毫克（显色法测定）和29.92U-APTT/毫克的OP118K），以35毫克/公斤剂量经回肠内对大鼠给药，与按照同样剂量给药的肝素（非解聚的）进行比较。每隔一段时间采集一次样品，测定大鼠血浆中的抗活性因子X活性（aXa）。在下面的表6中给出了血浆抗活性因子X活性水平。
根据曲线下面积（AUC）的比较，低分子量肝素的生物效力为高分子量肝素的8倍。
例11
按照例5中的条件解聚的硫酸皮肤素（DS），提供了下面表7中所列的化学特性和活性，作为比较表中还列出了非解聚产品的特性。
在对一些实验血栓模型的大鼠回肠内给药后，低分子量硫酸皮肤素（LMW-DS）提供了6.9毫克/公斤的ED50（血栓重量减半的有效剂量），相比之下非解聚的硫酸皮肤素（DS）为8.9毫克/公斤。
还证明了低分子量硫酸皮肤素是溶解纤维蛋白的。
例12
将10克硫酸皮肤素OP239（按照下述分子量的混合物构成：19%＞20000，30%≈14000，50%≈12000，用高效液相色谱法测定;〔d〕D＝-60），同250毫克乙酸铜一起放入100毫升水中。
在持续1小时的时间里于37℃至40℃的温度下，加入30毫升15%的过氧化氢。用总计14毫升当量浓度NaOH将pH值保持在7.5。
在反应结束时，把溶液冷却至20℃，用乙酸使pH值降低到5.8。
加入2体积的甲醇，用过滤分离所得沉淀物。然后将其溶解于60毫升水中，用Chelex 100（R）树脂（φ2.h18cm）洗脱。所得到的溶液与柱子的洗脱液一起加入2体积的乙醇。经过过滤分离出来沉淀物干燥后给出6.11克（61%收率）的硫酸皮肤素，其特性如下：
〔α〕＝-59.3;S＝6.7%;艾杜糖醛酸＝30.7%;SO3H当量/COOH当量＝1.32;
平均分子量＝4800道尔顿（采用高效液相色谱法用Protein Pak 125柱（waters）测定）;
用甲醇作为内参比标准，相对于外部四甲基硅烷给出碳-13核磁共振化学位移。甲醇在D2O中相对于四甲基硅烷的化学位移是51.75ppm。
L-伊杜糖醛酸（U）和乙酰氨基脱氧-D-半乳糖（A）的化学位移，用属于它们的碳原子表示如下：δ（ppm）：104.8（U1），103.6（A1），82（A3），77.73（U4），76.94（A4），76.08（A5），72.7（U3），70.9（U2-3），60.72（A6），52.9（A2），25.7（CH3）。
在90-95ppm范围内，还原性端基（A1和U1）的信号是明显的。
在体外化合物给出：U-aXa＝2.5U.I./毫克及U-APTT＝1.3U.I/毫克。
在根据Hladovec（Physiologia Bohemoslovaca，24，551，1975）的高岭土试验血栓形成中，给出了：
ED50＝1.2毫克/公斤
例13
将5克分子量大于34000（用高效液相色谱法测定）的硫酸皮肤素7-8HF，与5克乙酸钠一起放入100毫升水中。
加入230毫克一水合乙酸酮，然后于1小时内滴入20毫升12%的过氧化氢。
温度保持在30℃至38℃之间，用总计5毫升0.1当量浓度的NaOH使pH值保持在7.5。
在反应结束时，加入500毫升二水合乙二胺四乙酸二钠，用乙酸将pH值调整到5.9，再用2体积的甲醇沉淀出解聚产物。
然后像前面的几个实施例中一样，获取产品。
得到2.95克OP116（59%产率），产品特性如下：
S＝6.16%;糖醛酸＝30.84%; (SO3H当量)/(COOH当量) ＝1.21;分子量＝6000道尔顿，采用高效液相色谱法用Protein Pak 125柱（Waters）测定，流速1毫升/分钟，流动相：含有0.125M Na2SO4的2mM磷酸盐缓冲液pH6，折光率检测器测定。
碳-13核磁共振（四甲基硅烷作为外标物，甲醇作为内标物，化学位移51.75ppm）：
δppm104.8（C-1艾杜糖醛酸），103.37（C-1，氨基糖-4-0-硫酸酯;60.72（C-6，氨基糖-0-硫酸酯）;52.95（C-2，氨基糖N.Ac）。
〔α〕＝-60（在水中）
“体内”抗血栓形成活性：24.7U。
“体内”U-APTT：2U.I./毫克。