Low-molecular-weight heparin was synthesized by depolymerization of high-molecular-weight heparin with nitrous acid. Preparative chromatography was used to isolate low-molecular-weight heparins with narrow molecular-weight distributions, as confirmed by size-exclusion HPLC. The average molecular weight of the products according to capillary viscometry decreased with synthesis time (4 h) from 14.0 to 3.4 kDa. Fractions with molecular-weight characteristics, ratios of sulfo- to carboxyl groups, and specific activities corresponding to those of low-molecular-weight heparin isolated from commercially available Fragmin ® were isolated among the products. Low-molecular-weight heparins with characteristics analogous to those of Dalteparin and Nadroparin substances could be obtained depending on the treatment time of high-molecular- weight heparin with nitrous acid in acidic medium.

A new UV-spectrophotometric method for determining the concentration of benzyl fragments in heparin benzyl esters is proposed. The method was validated for linearity, accuracy, and precision in terms of repeatability and intralaboratory reproducibility. The method is intended to characterize heparin benzyl esters, which are intermediates in the synthesis of low-molecular-weight heparin via hydrolytic depolymerization of high-molecular-weight heparin.

Деполимеризацией высокомолекулярного гепарина азотистой кислотой получен низкомолекулярный гепарин. Методом препаративной хроматографии из него выделены узкие по молекулярной массе фракции низкомолекулярных гепаринов, что подтверждено методом эксклюзионной ВЭЖХ. Средняя молекулярная масса продуктов, по данным капиллярной вискозиметрии, уменьшается за время синтеза (4 ч) с 14,0 до 3,4 кДа. Среди полученных продуктов выделены фракции, молекулярно-массовые характеристики, соотношение сульфо- и карбоксильных групп, а также специфическая активность которых соответствует показателям для низкомолекулярного гепарина, выделенного из промышленно выпускаемого препарата Фрагмин®. Показано, что в зависимости от продолжительности обработки высокомолекулярного гепарина азотистой кислотой в кислой среде возможно получение низкомолекулярных гепаринов, аналогичных по своим характеристикам субстанциям Дальтепарин и Надропарин.

The esterification stage of low-molecular-mass heparin (enoxaparin) production by hydrolytic depolymerization of unfractionated heparin was studied and consisted of treating previously synthesized benzethonium heparinate with benzyl chloride. The content of benzyl moieties in the synthesized heparin benzylates and their degree of benzylation were determined using HPLC, PMR, and 13C NMR methods. A carboxylic-acid content of 0.13 ± 0.01 mol/g in the starting heparin was calculated from these results. A new method for estimating the degree of heparin benzylation from PMR and HPLC data was proposed. The benzyl content in the heparin benzylates increased with increasing molar excess of benzyl chloride.

The first step of low-molecular-mass heparin (enoxaparin) preparation by hydrolytic depolymerization of unfractionated heparin was investigated. The step involved chemical reaction of starting heparin and benzethonium chloride in aqueous saline solutions. The number of acid equivalents in unfractionated heparin was shown to increase as the NaCl concentration increased. This was probably related to effects of the solution ionic strength on the heparin macromolecular conformation, which was confirmed using dynamic light scattering. The average size of the observed light-scattering centers in aqueous heparin solutions decreased with increasing NaCl concentration. Rinsing with H2O and not NaCl solutions and application of ultrasonication were recommended to accelerate purification of benzethonium heparinate from starting materials and to reduce the amount of rinse water. The compositions of the produced and purified benzethonium heparinate samples were confirmed using PMR spectroscopy.

Обзор посвящен актуальной проблеме получения низкомолекулярных гепаринов, известных в качестве антикоагулянтов, а также проявляющих широкое политерапевтическое действие. Охарактеризованы молекулярная структура и свойства эндогенного нефракционированного гепарина, а также низкомолекулярных гепаринов на его основе и их заменителей. Обсуждены основные методы синтеза низкомолекулярных гепаринов, сводящиеся к процессам окислительной, гидролитической, радикальной и ферментативной деполимеризации под действием неорганических или органических реагентов и катализаторов, ферментов или радиационного излучения. Представленные сведения могут служить основой для направленного выбора и усовершенствования методов синтеза низкомолекулярного гепарина целевого назначения.