Identifizierung einer neuartigen Struktur in Heparin, erzeugt durch sequenzielle oxidativ-reduktive Behandlung

Unfractionated heparin is isolated from animal organs, predominantly porcine intestinal mucosa, and goes through an extensive process of purification before it can be used for pharmaceutical purposes. While the structural microheterogeneity of heparin is predominantly biosynthetically imprinted in the Golgi, subsequent steps involved in the purification and manufacture of commercial heparin can lead to the introduction of additional modifications. Postheparin crisis of 2008, it has become increasingly important to identify what additional structural diversity is introduced as a function of the purification process and thus can be determined as being heparin-related, as opposed to being an adulterant or contaminant, e.g., oversulfated chondroitin sulfate. Our study focuses on the identification of a previously unreported structure in heparin that arises due to specific steps used in the manufacturing process. This structure was initially observed as a disaccharide peak in a complete enzymatic digest of heparin, but its presence was later identified in the NMR spectra of intact heparin as well. Structural elucidation experiments involved isolation of this structure and analysis based on multidimensional NMR and liquid chromatography coupled with mass spectrometry (LC-MS). Heparin was also subjected to specific chemical reactions to determine which steps in the manufacturing process are responsible for this novel structure. Our results allowed for the definitive assignment of the structure of this novel process-related modification and enabled an identification of the putative steps in the process that give rise to the structure.

Abstract aus PubMed (NCBI) für den zitierten Eintrag, in der Originalsprache wiedergegeben. Maßgeblich ist die Fassung der Originalpublikation.

Das Abstract wird nicht übersetzt, damit die eigene Wortwahl der Autoren erhalten bleibt.

Die Autoren identifizierten eine zuvor nicht beschriebene Struktur in Heparin, die durch bestimmte Schritte der Herstellung entsteht: zunächst als Disaccharid-Peak im vollständigen enzymatischen Verdau, später auch in den NMR-Spektren von intaktem Heparin. Zur Strukturaufklärung isolierten sie die Verbindung und analysierten sie mittels mehrdimensionaler NMR-Spektroskopie und Flüssigchromatographie mit Massenspektrometrie (LC-MS). Gezielte chemische Reaktionen dienten dazu, die verursachenden Prozessschritte zu ermitteln. So gelang die eindeutige Zuordnung dieser prozessbedingten Modifikation und der mutmaßlich dafür verantwortlichen Schritte.

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