AT205171B

AT205171B - Verfahren zur Herstellung von Aminosäuregemischen für Ernährungszwecke

Info

Publication number: AT205171B
Application number: AT577257A
Authority: AT
Inventors: Karl Arvid Johannes D Wretlind
Original assignee: Karl Arvid Johannes D Wretlind
Priority date: 1956-09-10
Filing date: 1957-09-04
Publication date: 1959-09-10

Description

Verfahren zur Herstellung von Aminosäuregemischen für Ernährungszwecke
Die therapeutische Verwendung von Aminosäuren ist während der letzten Jahre mehr und mehr gestiegen. Klinisch sind Aminosäuren im wesentlichen in Form von sämtliche wichtigen Aminosäuren enthaltenden Präparaten verabreicht worden. Indikationen für die Verwendung von Aminosäurepräparaten
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a.parenteral injiziert werden, ein Vorgang, der an sich dem normalen Prozess gleicht, jedoch mit den Un- terschied, dass die Aminosäuren in dem einen Falle vom Darm in das Blut gelangen und im andern Falle direkt intravenös verabreicht werden.

Für die therapeutische Verwendung gibt es verschiedene Aminosäurepräparate. In gewissen Fällen verwendet man ein Gemisch reiner Aminosäuren. wegen des hohen Preises der einzelnen, reinen Aminosäuren ist die Verwendung dieses letztgenannten Präparates sehr begrenzt. Gewöhnlich verwendet man Aminosäurepräparate, die durch Hydrolyse von Eiweissstoffen, wie Kasein, erhalten worden sind. Die Hydrolyse wird entweder mit Mineralsäuren oder mit Enzymen durchgeführt. Bei der Säurehydrolyse werden freie Aminosäuren erhalten. Die Säurehydrolyse hat jedoch verschiedene Nachteile. Erstens wird die lebenswichtige und durchaus notwendige Aminosäure Tryptophan zerstört und darum muss diese Säure dem Hydrolysat zugesetzt werden. Zweitens wird das wachstumfördernde Strepogenin zerstört.

Ferner macht es technisch grosse Schwierigkeiten, die für die Hydrolyse verwendete Säure zu entfernen. Die enzymatische Hydrolyse, die meistens verwendet wird, ergibt ein Präparat, das freie Aminosäuren, aber ausserdem immer eine gewisse Menge Peptide enthält, was darauf zurückzuführen ist, dass die enzymatische Hydrolyse nicht so vollständig wie die Säurehydrolyse ist. Bei der Enzymspaltung werden keine Aminosäuren zerstört und das wachstumfördernde Strepogenin bleibt zurück. Es gibt mehrere verschiedene Arten von Aminosäurepräparaten, die durch enzymatische Hydrolyse auch bei gleichzeitiger Wärmebehandlung hergestellt worden sind.

Der wichtigste Unterschied zwischen diesen Präparaten ist der Hydrolysegrad, d. h. der Gehalt an freien Aminosäuren im Präparat.'Mehrere Aminosäurepräparate enthalten weniger als 50010 der Aminosäuren in freier Form. Der Hauptteil der Aminosäuren liegt daher als Peptide vor. Bei den Aminosäurepräparaten, die mehr als 50% der Aminosäuren in freier Form enthalten, sind auch gewisse Unterschiede sowohl im Hinblick auf den Gehalt an freien Aminosäuren als auch auf den Reinigungsgrad vor- handen. Gewisse enzymatische Kaseinhydrolysate werden ohne weitere Reinigung verwendet. In andern Fällen sind durch enzymatische Hydrolyse hergestellte Aminosäurepraparate einem Dialyseverfahren unterworfen worden, um unerwünschte hochmolekulare Peptide zu entfemen.

Die Entfernung von hochmolekularen, pyrogenen Substanzen, nicht digeriertem Eiweiss und hochmolekularen Peptiden, die aUergi- sehe oder anaphylaktische Reaktionen hervorrufen können, hat sich als wichtig erwiesen, um das häufige Auftreten von Nebenwirkungen zu verringern.

Es wurde jedoch gefunden, dass, wenn solche Aminosäuregemische intravenös in grösserer Menge oder schnell verabreicht werden, gewisse Nebenwirkungen auftreten. Diese Nebenwirkungen machen sich u. a. dadurch bemerkbar, dass der Patient sich unwohl fühlt und Erbrechen eintritt. Durch verschiedene Untersuchungen weiss man, dass diese Nebenwirkungen von einer besonderen Aminosäure, u. zw. der Glutaminsäure hervorgerufen werden. Es wurde nun gefunden, dass es möglich ist, diese Nebenwirkungen zu besei-

tigen.

Dies wird bei dem erfindungsgemässen Verfahren dadurch erreicht, dass das Aminosäuregemisch einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur über 30 C, vorzugsweise bei 75-80 C, unterworfen wird, wobei die Wärmebehandlung bei einem pH-Bereich von 4 - 8, 5 so lange vorgenommen wird, dass der Gehalt an Pyrrolidonkarbonsäure mindestens 1, 5 - 20/0, vorzugsweise 4-8%, des Gesamtgehaltes an Aminosäuren im Präparat beträgt. Bei diesem Verfahren wird die bei der Hydrolyse freigewordene Glutaminsäure oder ihr Amid, Glutamin, in Pyrrolidoncarbonsä'ire nach dem folgenden Reaktionsschema übergeführt.
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Die Bestimmung des Gehaltes an Pyrrolidoncarbonsäure wird vorteilhafterwcise durch Extrahieren des zu prüfenden Gemisches mit destilliertem Wasser, Behandeln der Lösung mit einem Ionenaustauscher in saurer Form, um dadurch alle freien Aminosäuren zu binden und Extrahieren der Pyrrolidoncarbonsäure aus der so erhaltenen wässerigen Lösung mit Äthylazetat durchgeführt. Ein derartiges Verfahren wird in "Acta Physiologica Scandinavica 1957", Vol. 39. Fase. 2 - 3 von Stig Rqvist und Arvid Wretlind beschrieben.

Bei der Herstellung von Aminosäurepräparaten gemäss der Erfindung werden Fiweissstoffe, wie Kasein, Bluteiweiss od. dgl., einer enzymatischen Hydrolyse mit Trypsin, Erepsin usw. unterworfen, bis keine weitere Erhöhung des Aminostickstoffs stattfindet. Darauf wird die Flüssigkeit vorteilhafterweise zur dickflüssigen Konsistenz eingedampft und bei einer Temperatur über 300C, vorzugsweise 75 - 800C gehalten, bis der gewünschte Gehalt an Pyrrolidoncarbonsäure erhalten wird. Während dieserwärmebehandlung wird der pH-Wert der Lösung zwischen etwa 4 und 8, 5 gehalten. Darauf wird zweckmässig das Aminosäuregemisch durch Dialyse gereinigt und auf eine für die Injektion zweckmässige Konzentration verdünnt.

Nach Sterilisierung und biologischer Prüfung kann das Aminosäuregemisch zur intravenösen Verabreichung für Menschen verwendet werden.

Beispiel : 50 kg Kasein werden 1000 1 Wasser und eine solche Menge Natriumhydroxyd zugesetzt, dass der pH-Wert bei 7-8, 5 liegt. Als Konservierungsmittel wird Toluol verwendet. Darauf werden 0,3 kg Pankreaspulver und 0, 1 kg eines Erepsin oder Polypeptidase aus Darmschleimhaut enthaltenden Präparats zugesetzt. Man lässt das Gemisch bei 370C stehen und lässt die Digestion so lange fortschreiten, bis keine weitere Erhöhung des freien Aminostickstoffs erfolgt. Darauf wird das Gemisch bis auf 200 1 eingeengt und 3 Tage bei 750C oder 4 Tage bei 550C gehalten. Die Analyse ergibt, dass der Gehalt an Pyrrolidoncarbonsäure zwischen 3 und 8% liegt.

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Claims

PATENTANSPRÜCHE : 1. Verfahren zur Herstellung von gegebenenfalls Peptide enthaltenden Aminosäuregemischen, die für Nahrungszufuhr, insbesondere intravenöse Nahrungszufuhr, bestimmt sind, durch enzymatische Hydrolyse und darauffolgende Dialyse von Eiweissstoffen, wobei das Aminosäuregemisch einer Wärmebehandlung bei einer Temperatur über 30oC, vorzugsweise bei 75-80 C, unterworfen wird, dadurch gekennzeichnet, EMI2.2 <Desc/Clms Page number 3>

2. Verfahren nach Anspruch l, dadurch gekennzeichnet, dass das Aminosäuregemisch nach der Hydrolyse konzentriert wird.