铁剂:我走过的这186年风风雨雨

写在前面的的话

缺铁性贫血是全球最常见的营养缺乏疾病,由此带来的面色苍白、疲乏无力、烦躁不安、记忆力减退等症状,严重影响身体健康和生活质量。

铁剂是目前预防和治疗缺铁性贫血最有效的药物,它的诞生让人们摆脱了缺铁性贫血的困扰。在正式开始今天的话题之前,先让我们了解一下体内的铁吸收和代谢机制。

铁的吸收与代谢

日常膳食中的铁在胃酸和消化酶的作用下分解为铁离子,并以离子状态在十二指肠部位被吸收,其中的Fe2+在二价阳离子转运体(DMF1)的作用下进入小肠绒毛膜上皮细胞,Fe3+首先被细胞色素b高铁还原酶1(Cybrd1)还原成Fe2+,再被DMF1摄入细胞。进入细胞的Fe2+可以被铁蛋白结合形成储备铁,也可以被膜铁转运蛋白辅助蛋白(HP)和铜蓝蛋白(Cp)转化为Fe3+,经膜铁转运蛋白(FP1)介导,由上皮细胞释放进入血液循环,转运到利用部位。如下图所示。


第一代铁剂:无机铁剂

1832 年,法国学者Blaud 将硫酸亚铁与碳酸钾制成复方制剂,开创了贫血治疗的新方法。随后碳酸亚铁、氯化亚铁、焦磷酸铁等一系列无机铁相继被开发成为第一代口服铁剂。这个时候的铁剂以Fe2+为主,虽然易吸收,但是快速释放的Fe2+离子会使患者产生恶心、呕吐、腹痛、便秘等症状,同时过量的Fe2+离子进入人体容易形成自由基反应,损伤DNA、蛋白质等生物分子,对人体造成不可逆损伤。虽然1998年Boccio研制了硫酸亚铁微胶囊制剂,但是依然无法改变这些弊端。


第二代铁剂:有机铁剂

为弥补第一代铁剂的缺陷,提高铁的吸收率,减少胃肠道刺激,20世纪60年代医药工作者研制了第二代铁剂,它们分子更稳定,延缓铁离子释放速度,进而降低毒性反应。但是依然存在各自的不足。

  1. 先看小分子有机铁剂,包括乳酸亚铁、葡萄糖酸亚铁、琥珀酸亚铁、富马酸亚铁、抗坏血酸亚铁等产品,虽然在铁腥味、吸收率和生物利用度上均有明显优点,但是他们的吸收仍然受到食物中鞣酸、碳酸盐及氧化性物质的影响

  2. 氨基酸铁的研究始于美国ALBICON实验室首次以动植物蛋白和铁元素为原料合成蛋白铁复合物。铁的吸收不再以离子形式进行,而是以氨基酸铁螯合物的形式直接通过小肠绒毛刷状缘被机体吸收,在胃肠道中不解离,进入人体再释放铁离子,因此铁的吸收不受食物影响。但是制造成本高,从经济学角度考虑不是最佳选择

  3. 血红素铁是动物铁存在的主要形式,它以独特的卟啉铁的形式直接被吸收,不受食物影响,不会产生消化道不适,但是制备困难,纯度和收率方面均不理想且成本较高,起效缓慢,无法满足患者需求


新一代铁剂:多糖铁复合物

1953年,医药工作者试图以多糖替代蛋白质外壳合成铁蛋白的类似物,得到了多糖与铁络合形成的新复合物,经实验发现其补铁功效,从而拉开了多糖铁复合物治疗缺铁性贫血的序幕。

多糖铁复合物是铁和碳水化合物的络合物,由于多糖碳链的多样性,它没有统一固定的分子结构,EXAFS(扩展X射线吸收精细结构)数据显示,多糖铁的铁核位于一个具有一个短序结构的八面体环境介质中,与铁蛋白非常相似,超速离心不能破坏多糖与铁核的结合,意味着它们不是简单地吸附,而是稳定的络合物。多糖铁复合物在酸碱环境中均有稳定的高水溶性,而且始终以完整分子形式存在,不含任何游离铁离子,这是它优于其他铁剂的基础。

毒理研究方面,大鼠口服多糖铁复合物的LD50大于2800mg/kg,且连续三个月每天服用未见不良反应,动物实验显示,多糖铁复合物未发现致畸、致癌、致突变作用,且通过肠粘膜吸收阀调节血药浓度,不会导致铁中毒。

结语

看了上面的内容,各种铁剂的特点相信您已经有了一定的了解。理想铁剂的标准有这样几点:

  1. 对胃肠道无腐蚀作用,无游离铁离子存在;

  2. 吸收率高;

  3. 服用方便,且无金属异味,不使牙齿着色;

  4. 无恶心、呕吐、腹痛、腹泻、便秘等副作用。

多糖铁复合物符合理想铁剂的标准,是防治缺铁性贫血的上佳之选。


参考资料

  1. 王方海,赵维,陈建芳,唐伟方,秦勇。《补铁剂研究进展》。药学进展,2016,40(9):680-688

  2. 毛宇,陈博,顾宁。《口服补铁剂的研发现状与发展趋势》。药学研究,2017,36(11):621-626

  3. 孙丙政,王云峰,黄聪,郭延红,杜薇。《口服补铁剂及多糖铁络合物的研究进展》。微量元素与健康研究,2009,26(5)

  4. H.C.Heinrich,1969年瑞士缺铁性疾病会议

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