Verfahren zur Herstellung von kolloidal löslichen Dextranen Kolloidal lösliche Polysaccharide werden in der Industrie in zunehmendem Masse benötigt. Sie finden Anwendung als Verdickungsmittel, Blutersatzmittel, als geschmacksüberdeckende Stoffe bei der Tabletten herstellung und dergleichen mehr.
Die Eigenschaften der in grossen Mengen zur Ver fügung stehenden Polysaccharide, z. B. der Cellulose und der Stärke, sind für diese Zwecke unbefriedigend, da sie entweder gar nicht oder zu schwer in Wasser löslich sind. Eine Überführung in wasserlösliche Deri vate ist mit tiefen chemischen Eingriffen verbunden.
Die von Mikroorganismen gebildetenPolysaccharide zeichnen sich demgegenüber oft durch eine gute Lös lichkeit in Wasser aus. Es war aber bisher nicht einfach, die reinen Kolloide aus Kulturlösungen herzustellen. Aus diesem Grunde wurden nur wenige Mikroorganis men zur Erzeugung von Polysacchariden herangezogen.
Es wurde nun gefunden, dass es leicht möglich ist, aus der Conidienform von Dematium pullulans kolloidal wasserlösliche Dextrane zu gewinnen und rein darzustellen.
Gegenstand des Patentes ist ein Ver fahren zur Herstellung von Dextranen, die als Blut plasmaersatzmittel verwendbar sind, welches dadurch gekennzeichnet ist, dass man Denatium pullulans auf Nährböden wachsen lässt, die Mono- oder Oligo- Saccharide enthalten, den mikrobiologischen Prozess abbricht, die Zellen abtrennt und aus den erhaltenen Lösungen die Polysaccharide gewinnt. Man bricht den mikrobiologischen Prozess vorteilhaft dann ab, wenn genügend Dextrane gebildet sind, was meist nach 2 bis 5 Tagen der Fall ist.
Man lässt die Fermentation zweckmässig bei 20 bis 40 submers unter Belüftung ablaufen.
Ein besonderer Vorteil der Verwendung von Dematium pullulans zur Erzeugung von kolloidal löslichen Dextranen besteht darin, dass es sehr leicht gelingt, das Zellmaterial von den Kulturlösungen abzutrennen. So genügt' z. B. schon einmaliges Zentri fugieren, um ein völlig zellfreies Kulturfiltrat zu erhalten.
Die quantitative Abtrennung des Zell- materials ist aber die Voraussetzung für eine pharma zeutische Verwendbarkeit der erhaltenen Dextrane. Dieser Schritt stösst bei viskosen bakteriellen Kultur lösungen anderer Herkunft auf erhebliche Schwierig keiten. Die Aufarbeitung des zellfreien Kulturfiltrates kann durch Fällen der Polysaccharide mit organischen Lösungsmitteln erfolgen.
Zu besonders reinen Präpa raten gelangt man, wenn die Dextrane an Calcium- hydroxyd adsorbiert und die Adsorptionsverbindungen mit Säure versetzt werden. Da die Verweildauer des Kolloides in der Blutbahn von der Molekulargrösse abhängig ist, ist es zweckmässig, das hochmolekulare Naturprodukt in geeigneter Weise mehr oder weniger abzubauen. Das kann durch Erwärmen seiner Calcium- hydroxyd-Adsorptionsverbindung durchgeführt wer den.
Aus den so hergestellten Dextranen können unter Zusatz anorganischer Salze sterile, wässrige, kolloidale Lösungen hergestellt werden. Diese Lösungen werden bei der intravenösen Verabreichung reaktionslos ver tragen. Insbesondere haben sie in der Prüfung an der Ratte nicht die Eigenschaft Ödem zu erzeugen [vgl. Morrison u. A. Asch. int. Pharmacodyn 88, (1951) 98 ].
Zur Herstellung solcher Lösungen kann man so vorgehen, dass man das Kolloid in einer Salzlösung nach Art der Tyrodelösung auflöst und diese Lösung bei höheren Temperaturen oder durch Sterilfiltration sterilisiert. Man kann die Lösung aber auch so bereiten, dass man das sterile Dextran in einer sterilen Salz lösung auflöst. Es ist auch möglich, das Kolloid in Wasser aufzulösen und die Salze unter sterilen Be- dingungen zum Schluss zuzufügen oder die Salze ge meinsam mit dem Kolloid in Wasser zu lösen.
Die so erhaltenen Lösungen sind als Blutersatz mittel geeignet. Man füllt sie zweckmässig in sterile Behälter, z. B. in Infusionsflaschen ab und kann sie dann längere Zeit bis zum Gebrauch aufbewahren. Man kann sie aber auch unter Wahrung der Sterilität, z. B. nach dem Verfahren der Gefriertrocknung, trock nen und das Trockenpräparat bei Bedarf in sterilem Wasser wieder lösen.
EMI0002.0005
<I>Beispiel <SEP> 1</I>
<tb> 100 <SEP> cm3 <SEP> einer <SEP> Nährlösung <SEP> der <SEP> Zusammensetzung
<tb> Hefewasser <SEP> 50 <SEP> cm3
<tb> Rohrzucker <SEP> 30 <SEP> g
<tb> K,HP04 <SEP> 1 <SEP> g
<tb> MgS04 <SEP> - <SEP> 7H20 <SEP> 0,5 <SEP> g
<tb> KCl <SEP> 0,5 <SEP> g
<tb> NaN03 <SEP> 2 <SEP> g
<tb> FeCl3 <SEP> 0,01 <SEP> g
<tb> Leitungswasser <SEP> 1 <SEP> Liter wurden 30 Minuten bei 110 in Schüttelkulturkolben sterilisiert, mit Dematium pullulans K 60 beimpft. 2 Tage bei 26 C kultiviert und sodann mit weiteren 5 g Rohrzucker in Form einer konzentrierten sterilen wässrigen Lösung versetzt.
Nach wiederum 36 stündiger Kulturdauer wurde die Kulturlösung bei 3000 Umdre hungen pro Minute zentrifugiert. Die überstehende Lösung wurde mit 2 Teilen Methanol gefällt. Das so ge wonnene rohe Dextran wurde zweimal mit Methanol aus wässriger Lösung umgefällt. Es resultierte ein weisses, klar wasserlösliches Dextran, dessen Hydro- lyseprodukt sich papierchromatographisch als ein heitlich erwies.
EMI0002.0018
<I>Beispiel <SEP> 2</I>
<tb> 25 <SEP> Liter <SEP> einer <SEP> Nährlösung <SEP> folgender <SEP> Zusammen setzung
<tb> Rohrzucker <SEP> 750 <SEP> g
<tb> K,HP04 <SEP> 25 <SEP> g
<tb> MgS04.7H20 <SEP> 12,5 <SEP> g
<tb> KO <SEP> 12,5 <SEP> g
<tb> NaN03 <SEP> 50 <SEP> g
<tb> FeC13 <SEP> 0,25 <SEP> g
<tb> Maisquellwassertrockensubstanz <SEP> 62,5 <SEP> g
<tb> mit <SEP> Leitungswasser <SEP> aufgefüllt <SEP> auf <SEP> 25 <SEP> Liter wurden 30 Minuten bei 110 C sterilisiert und in einem Rührfermenter mit Dematium pullulans K 60 beimpft. Unter Belüftung wurde 24 Stunden bei 26 kultiviert.
Sodann wurden 1250 g Rohrzucker in Form einer konzentrierten, sterilen wässrigen Lösung zur Kultur zugesetzt und die Fermentation bis zur Aufarbeitung des Kulturansatzes weitere 48 Stunden fortgesetzt. Die Kulturlösung wurde zentrifugiert und dadurch zeltfrei erhalten. Mit 3 Liter 40%iger Calciumchlorid-Lösung und 3 Liter 4n-Natronlauge, die nacheinander zum Filtrat gegeben wurden, fielen die gesamten kolloidalen Polysaccharide in Form ihrer unlöslichen Calcium- hydroxydadsorptionsverbindungen aus.
Die Adsorp- tionsverbindung wurde mit Wasser und mit Methanol gewaschen und in methanotischer Suspension mit 0,8 Liter halbkonz. Salzsäure zerlegt. Das ungelöste zurückbleibende Dextran wurde mit Methanol ge waschen und getrocknet. Es stellt ein weisses, kolloidal in Wasser lösliches Pulver dar.
50 g dieses Pulvers werden mit physiologischer NaCI-Lösung auf 1 Liter aufgefüllt, wobei das Poly- saccharid kolloidal in Lösung geht. Die kolloidale Lösung wird sterilisiert. Die so erhaltene Blutersatz lösung wird von Laboratoriums-Versuchstieren bei verschiedener Applikationsart reaktionslos vertragen.