CS271346B2 - Method of high-purity chymopapain production - Google Patents
Method of high-purity chymopapain production Download PDFInfo
- Publication number
- CS271346B2 CS271346B2 CS883773A CS377388A CS271346B2 CS 271346 B2 CS271346 B2 CS 271346B2 CS 883773 A CS883773 A CS 883773A CS 377388 A CS377388 A CS 377388A CS 271346 B2 CS271346 B2 CS 271346B2
- Authority
- CS
- Czechoslovakia
- Prior art keywords
- chymopapain
- buffer
- solution
- column
- production
- Prior art date
Links
Landscapes
- Enzymes And Modification Thereof (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
- Organic Low-Molecular-Weight Compounds And Preparation Thereof (AREA)
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
Abstract
Description
(57) Řešení se týká způsobu výroby vysoce či stého chymopapainu ze surového chymopapainu. Podle řešení se surový chymopapain rozpustí v přítomnosti redukčního činidla ve vodé pufru. Čirá horní část roztoku se podrobí gelové chromatografi i a frakce, obsahující aktivní enzym se sbírají a suší vymrazováním.(57) The solution concerns a process for the production of high or hundredth chymopapain from crude chymopapain. According to the solution, crude chymopapain is dissolved in the presence of a reducing agent in aqueous buffer. The clear upper part of the solution is subjected to gel chromatography and the fractions containing the active enzyme are collected and freeze-dried.
271 346 (11) (13) 82 (51) Int. Cl?271 346 (11) (13) 82 (52) Int. Cl?
C 12 N 9/50OJ C 12 N 9/50
Vynález se týká způsobu výroby vysoce čistého chymopapinu s vysokou specifickou aktivitou, ze surového chymopapainu pomocí gelové chromatografie.The invention relates to a process for producing high purity chymopapine with high specific activity from crude chymopapain by gel chromatography.
Chymopapain je thiolproteáza, která spolu s papainem a papalyápeptidázou tvoří proteolytické (bílkoviny odbourávající) složky latexu papáji. Latex papáji se získává z ještě nezralých plodů stromu carica papaya (melounového stromu), který roste v tropech, tím, že se plody na více místech nařezávají a vytékající mléčná šťáva sé zachycuje a nakonec susí. fChymopapain is a thiol protease that, together with papain and papalyapeptidase, forms the proteolytic (protein degrading) components of papaya latex. Papaya latex is obtained from the still immature fruits of the carica papaya (melon tree), which grows in the tropics, by cutting the fruit in several places, and the leaking milk juice is collected and finally dried. F
Nejznámějši a nejlépe prozkoumaný enzym latexu je papain. Tento byl nejdříve získán Ballsovou et. al. krystalizací (Balíš, A.K., Lineweaver, H. a Thompson, R.R., Science, 86, 3794, 1937). Jensen a Balls dokázali, že - jestliže se z extraktu latexu, získaného z papáji, oddělí papain vysrážením síranem amonným - zbyde v roztoku jiná thiolproteáza. Tento poměrně dobře rozpustný a při pH 2 stabilní enzym získal označení chymopapain. Zvýšením koncentrace síranu amonného lze vysrážet i tento enzym. Tímto způsobem získaný surový chymopapain není homogenní látka, jak se dalo prokázat gelovou elektroforézou a chromatografií využívající iontaměniče. (Kahn, I.U. a Polgár, L., Biochem.8iophys.Acta, 760, 350-356, 1983 ; evropský patent No. 0 065, 395.The best known and best studied latex enzyme is papain. This was first obtained by Balls et. al. crystallization (Balis, A.K., Lineweaver, H. and Thompson, R.R., Science, 86, 3794, 1937). Jensen and Balls have shown that - if papain is separated from the papaya-derived latex extract by ammonium sulfate precipitation - another thiol protease remains in solution. This relatively soluble and stable pH 2 enzyme was called chymopapain. By increasing the concentration of ammonium sulfate, this enzyme can also be precipitated. The crude chymopapain obtained in this way is not a homogeneous substance, as evidenced by gel electrophoresis and ion exchange chromatography. (Kahn, I.U. and Polgar, L., Biochem. 8iophys.Acta, 760, 350-356, 1983; European Patent No. 0 065, 395.
Chymopapain se používá v klinické praxi, v širokém měřítku pro léčení zlomenin meziobratlových plotének, neboť, když se použije ve vhodném množství rozpouští selektivně dřeňové jádro (nucleus pulposus) meziobratlových plotének (USP 3 320 131). Kromě lehkých vedlejších účinků objevujících se asi u 50 % léčených pacientů je možné pozorovat asi u 1 \ případů těžké anafylaktické poruchy (přecitlivělost proti cizorodým bílkovinám). (USP 4 039 682; Robinson, C.P., Drugs of Today, Vol. 19, č. 8, 1983, 454-460). Tyto lze odvozovat podle již zmíněného evropského patentu č. 0 065 395 od jedné ze složek bílkovin heterogenního chymopapainu. Tato složka dává s chloridem barnatým sraženinu a může se odstranit iontoměničovou chromatografií. Podle zmíněného patentního spisu je proteolyticky inaktivní látka zbarvená a vykazuje nepříjemný zápach.Chymopapain is used in clinical practice, on a large scale, for the treatment of intervertebral disc fractures, since when used in an appropriate amount it selectively dissolves the pulp nucleus (USP 3,320,131). In addition to the mild side effects occurring in about 50% of the treated patients, about 1% of severe anaphylactic disorders (hypersensitivity to foreign proteins) can be observed. (USP 4,039,682; Robinson, C.P., Drugs of Today, Vol. 19, No. 8, 1983, 454-460). These can be derived from one of the protein components of heterogeneous chymopapain according to the aforementioned European Patent No. 0 065 395. This component gives a precipitate with barium chloride and can be removed by ion exchange chromatography. According to said patent, the proteolytically inactive substance is colored and shows an unpleasant odor.
Cílem vynálezu je vypracovat způsob, který nevykazuje nedostatky dosud známých způsobů a umožňuje jednoduše a levně vyrobit chymopapain s vysokou specifickou aktivitou.It is an object of the present invention to provide a process which does not exhibit the drawbacks of the known processes and makes it possible to easily and cheaply produce chymopapain with a high specific activity.
Vynález spočívá na poznatku, že škodlivé složky, které se sráží chloridem barnatým, je možné odstranit! z chymopapainu gelovou chromatografií. Tato je technologicky jednodušší, levnější a minimálně desetkrát rychlejší než obvyklá iontoměničová chromátografie. Vynález spočívá dále na poznatku, že částečné inaktivaci chymopapinu během gelové chromatografie lze zabránit přísadou redukčních prostředků.The invention is based on the discovery that the harmful components precipitated by barium chloride can be removed. from chymopapain by gel chromatography. This is technologically simpler, cheaper and at least ten times faster than conventional ion exchange chromatography. The invention is further based on the finding that partial inactivation of chymopapine during gel chromatography can be prevented by the addition of reducing agents.
Předmětem vynálezu je tedy způsob výroby vysoce čistého chymopapainu ze surového chymopapainu.Pro způsob je charakteristické, že se surový chymopapain rozpustí v přítomnosti redukčního činidla ve vodě nebo v pufru. Čirá horní část roztoku se podrobí gelové chromatografií a frakce obsahující aktivní enzym se sbírají a suší vymrazováním. Surový chymopapain se s výhodou rozpustí ve fosforečnanovém nebo acetátovém pufru s hodnotou pH 5 až 7, který obsahuje jako redukční činidlo chyst^in, merkaptoethanol nebo siřičitan sodný. Jako chromatografický sloupec se používá s výhodou sloupec ze Sephadexu G-50 nebo Sephadexu G-25, který byl předem ekvilibrován pufrem nebo roztokem soli, s výhodou fosforečnanovým pufrem obsahujícím cystein. V zájmu efektivní chromatografie se volí sloupec tak, aby jeho délka к průměru byla v poměru 5 až 50 : 1, s výhodou 20 : 1.Accordingly, the present invention provides a process for producing high purity chymopapain from crude chymopapain. The process is characterized in that crude chymopapain is dissolved in the presence of a reducing agent in water or in a buffer. The clear upper part of the solution is subjected to gel chromatography and the fractions containing the active enzyme are collected and freeze-dried. The crude chymopapain is preferably dissolved in a phosphate or acetate buffer having a pH of 5 to 7, which contains mercaptoethanol or sodium sulfite as reducing agent. A column of Sephadex G-50 or Sephadex G-25 which has been previously equilibrated with a buffer or saline solution, preferably a cysteine-containing phosphate buffer, is preferably used as the chromatography column. In the interest of efficient chromatography, the column is chosen such that its length to the diameter is in the ratio of 5 to 50: 1, preferably 20: 1.
Vymražování se provádí při - 30 až - 70 °C, s výhodou při - 40 °C; led se odstraní o sobě známým způsobem vevakuu při tlaku mezi 1,333 Pa až 13,33 Pa, s výhodou 6,665 Pa.The freezing is carried out at -30 to -70 ° C, preferably at -40 ° C; the ice is removed in a manner known per se under a vacuum of between 1.333 Pa and 13.33 Pa, preferably 6.665 Pa.
Nepříjemně zapáchající látka, vysrážené chloridem barnatým, se nachází v chromatografickém peaku, který následuje po aktivním enzymu.The unpleasant odorous substance precipitated by barium chloride is found in the chromatographic peak following the active enzyme.
2.2.
Způsob podle vynálezu má následující přednosti:The method according to the invention has the following advantages:
Oddělení složky bílkovin, zodpovídající za škodlivé vedlejší účinky a poskytující ' s chloridem barnatým sraženinu, cestou dělové chromatografie je levnější, šetrnější a o desetinásobek rychlejší než známé způsoby. Proto je způsob podstatně vhodnější i pro velkoprovoz než iontoměničová chromatografie, která trvá asi 40 hodin. Za tuto dlouhou dobu se enzym nevyhnutelně poškodí. Naproti tomu se gelová chromatografie může .provést během doby kratší než 4 hodiny a poskytuje možnost chránit chemicky enzym pomocí fyziologicky nezávadných, iontových redukčních prostředků. Vzhledem к tomu, že gelová chromatografie vykazuje vyšší účinný stupeň dělení, je získaný produkt daleko čistší, což - jak se dá očekávat - vede к podstatnému oslabení vedlejších účinků.Separation of the protein component responsible for the harmful side effects and providing a barium chloride precipitate by means of cannon chromatography is cheaper, more gentle and ten times faster than known methods. Therefore, the process is considerably more suitable for large scale operation than ion exchange chromatography, which lasts about 40 hours. In this long time, the enzyme will inevitably be damaged. In contrast, gel chromatography can be performed in less than 4 hours and provides the ability to chemically protect the enzyme with physiologically acceptable, ionic reducing agents. Since gel chromatography shows a higher effective degree of separation, the product obtained is much purer, which, as expected, leads to a significant attenuation of the side effects.
Vynález je dále vysvětlen blíže pomocí následujících příkladů.The invention is further illustrated by the following examples.
Příklad 1Example 1
2,5 g surového chymopapainu se rozpustí ve 135 ml fosforečnanového pufru, obsahujícího 10 mmolů cysteinu (3 mmoly, pH 6,5). Jestliže je roztok zakalený tak se přefiltruje. Po 15 až 30 minutách se 135 ml roztoku chromatografuje na sloupci Sephadexu G-25 (4 x 100 cm) pufrem, který obsahuje 3 mmoly fosforu a 1 mmol cysteinu a vykazuje pH 6,5. První peak (na obr. 1 označený A) obsahuje chymopapain asi 1,3 g. Peak 0 obsahuje nepříjemně páchnoucí látku, která tvoří sraženinu s chloridem barnatým. Enzym nacházející se v peaku A se sterilizuje a lyofilizuje. ,Dissolve 2.5 g of crude chymopapain in 135 ml of phosphate buffer containing 10 mmol of cysteine (3 mmol, pH 6.5). If the solution is cloudy, it is filtered. After 15 to 30 minutes, 135 ml of the solution is chromatographed on a Sephadex G-25 column (4 x 100 cm) with a buffer containing 3 mmol of phosphorus and 1 mmol of cysteine and exhibiting a pH of 6.5. The first peak (designated A in Fig. 1) contains chymopapain of about 1.3 g. Peak 0 contains an unpleasant odor, which forms a precipitate with barium chloride. The enzyme present in peak A is sterilized and lyophilized. ,
Aktivita chymopapainu byla v každém případě určována sycením substrátu (Asbóth, d., Polgár, L., Acta Biochim.Acad.Sci., Hung., 12, 223-230, 1977) na p-nitrofenylesteru benzyloxykarbonylglycinu (ZGN) jako substrát v následující reakční směsi:In each case, chymopapain activity was determined by saturating the substrate (Asboth, d., Polgar, L., Acta Biochim. Acad. Sci., Hung., 12, 223-230, 1977) on benzyloxycarbonylglycine p-nitrophenyl ester (ZGN) as a substrate in the following reaction mixtures:
100 yul ZGN roztoku připraveného s acetonitrilem o koncentraci 1 mg/ml, 2,0 ml 0,1 M acetátového pufru s hodnotou pH 5,5, který obsahuje 1 mmol EOTA, 100 /U1 chymopapinu.100 µl ZGN solution prepared with 1 mg / ml acetonitrile, 2.0 ml 0.1 M acetate buffer pH 5.5 containing 1 mmol EOTA, 100 µl chymopapine.
Pro charakterizování preparátu se dále udává změna optické hustoty (extinkce) měřitelná při 25 °C během 1 minuty při vlnové délce 340 nm, kterou vyvolá 1 mg chymopapainu na ml reakční směsi.To characterize the preparation, the change in optical density (extinction) measurable at 25 ° C over 1 minute at 340 nm induced by 1 mg chymopapain per ml of reaction mixture is further reported.
Vyrobený enzym má aktivitu 62.The enzyme produced has an activity of 62.
Příklad 2Example 2
Pracuje sé způsobem popsaným v příkladu 1, s tím rozdílem, že sloupec má větší průměr (5 x 100 cm), specifická aktivita :70.It is operated as described in Example 1, except that the column has a larger diameter (5 x 100 cm), specific activity: 70.
Příklad 3 .Example 3.
Pracuje se způsobem popsaným v příkladu 1 s tím rozdílem, že se použije krátký a rychlý sloupec (10 x 16 cm). Zde nedochází к dělení látky dávající s chloridem barnatým sraženinu od chymopapainu. Specifická aktivita :42.The procedure is as described in Example 1 except that a short and fast column (10 x 16 cm) is used. There is no separation of the substance giving the barium chloride precipitate from chymopapain. Specific activity: 42.
Příklad 4Example 4
Pracuje se způsobem popsaným v příkladu 1 s tím rozdílem, že pufr používaný ke gelové chromatografii neobsahuje žádný cystein. Specifická aktivita :51.The procedure is as described in Example 1 except that the buffer used for gel chromatography contains no cysteine. Specific activity: 51.
Příklad 5Example 5
Pracuje se způsobem popsaným v příkladu 1 s tím rozdílem, že se připraví koncentrovaný roztok z chymopapainu (obsah hílkovin 5 4 - hmotnost/obj. - 4). Specifická aktivita :55. .The procedure is as described in Example 1, except that a concentrated solution is prepared from chymopapain (protein content 5 4 - w / v - 4). Specific activity:. .
CS 271546 82CS 271546 82
Příklad 6Example 6
Pracuje se způsobem.popsaným v příkladu 1 s tím rozdílem, že se izolace neprovádí při teplotá místnosti, nýbrž při 2 až 10 °C. Specifická .aktivita :65.The procedure is as described in Example 1 except that the isolation is carried out not at room temperature but at 2 to 10 ° C. Specific activity: 65.
Příklad 7 ‘Example 7 ‘
Pracuje se způsobem popsaným v příkladu 1, s tím rozdílem, že se místo Sephadexu G-25 použije Sephadex G-50. Specifická aktivita :53.The procedure is as described in Example 1, except that Sephadex G-50 is used instead of Sephadex G-25. Specific activity:.
Příklad 8Example 8
Pracuje se způsobem popsaným v příkladu 1, s tím rozdílem, že koncentrace fosforečnanového pufru nečiní 3 mmoly, nýbrž 10 mmolů. Specifická aktivita :63.The procedure is as described in Example 1 except that the phosphate buffer concentration is not 3 mmol but 10 mmol. Specific activity:.
Příklad 9Example 9
Pracuje se způsobem popsaným v příkladu nového pufru s pH 6,5 použije acetátový pufrThe procedure described in the example of the new buffer at pH 6.5 uses acetate buffer
Příklad 10 .Example 10.
Pracuje se způsobem popsaným v příkladu cysteinu, nýbrž 5 mmolů cysteinu. SpecifickáThe procedure is as described in the example of cysteine, but 5 mmol of cysteine. Specific
Přílad 11Example 11
Pracuje se způsobem popsaným v příkladu jící aktivní látku (peak A), vztaženo na přítomné Specifická aktivita :63.The procedure is as described in the example of the active substance (peak A), based on the specific activity present: 63.
s tím rozdílem, Že se místo fosforečnas hodnotoupH 5,5. Specifická aktivita :67.except that instead of phosphorus, a pH of 5.5. Specific activity:.
s tím rozdílem, že pufr neobsahuje 1 mmol aktivita :64.with the difference that the buffer does not contain 1 mmol activity: 64.
1, s tím rozdílem, že se к frakci, obsahubílkovlny přidá 10 t hmot, cysteinu.1, except that 10 tons of cysteine is added to the protein-containing fraction.
Příklad 12 % Example 12 %
Pracuje se způsobem popsaným v příkladu 1, s tím rozdílem, že se jako redukční Činidlo místo cysteinu použije siřičitan sodný. Specifická aktivita ; 60.The procedure is as described in Example 1, except that sodium sulfite is used as the reducing agent instead of cysteine. Specific activity; 60.
Příklad 13Example 13
Pracuje se způsobem popsaným v příkladu 1, s tím rozdílem, že se od všech tří frakcí reprezentovaných chromatografickými peaky odebere vzorek vždy o objemu 1 ml a ke každému vzorku se přidá 0,2 ml n kyseliny solné a 0,2 ml 12¾ roztoku chloridu barnatého. Sraženina vznikne pouze ve frakci 8.The procedure is as described in Example 1, except that 1 ml of each of the three fractions represented by the chromatographic peaks is taken and 0.2 ml of n hydrochloric acid and 0.2 ml of 12¾ barium chloride solution are added to each sample. . A precipitate formed only in fraction 8.
Příklad 14 oExample 14 o
Aktivita preparátu Chimodiactinu použitého jako referenční preparát se měří způsobem uvedeným v příkladu 1. Aktivita činí 28.The activity of the Chimodiactin preparation used as the reference preparation is measured as described in Example 1. The activity is 28.
PŘEDMĚT VYNÁLEZUSUBJECT OF THE INVENTION
Claims (6)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
CS883773A CS271346B2 (en) | 1986-12-08 | 1988-06-01 | Method of high-purity chymopapain production |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
HU865090A HU196624B (en) | 1986-12-08 | 1986-12-08 | Process for producing chymopapain with high specific activity |
CS883773A CS271346B2 (en) | 1986-12-08 | 1988-06-01 | Method of high-purity chymopapain production |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
CS377388A2 CS377388A2 (en) | 1989-12-13 |
CS271346B2 true CS271346B2 (en) | 1990-09-12 |
Family
ID=10969645
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
CS883773A CS271346B2 (en) | 1986-12-08 | 1988-06-01 | Method of high-purity chymopapain production |
Country Status (5)
Country | Link |
---|---|
BG (1) | BG50942A3 (en) |
CS (1) | CS271346B2 (en) |
CU (1) | CU22158A3 (en) |
DD (1) | DD270723A5 (en) |
HU (1) | HU196624B (en) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
GB8909836D0 (en) * | 1989-04-28 | 1989-06-14 | Boots Co Plc | Therapeutic agent |
CN1320111C (en) * | 2004-08-09 | 2007-06-06 | 王美岭 | Process for preparing papain |
-
1986
- 1986-12-08 HU HU865090A patent/HU196624B/en not_active IP Right Cessation
-
1988
- 1988-05-18 CU CU8870A patent/CU22158A3/en unknown
- 1988-06-01 CS CS883773A patent/CS271346B2/en unknown
- 1988-06-01 DD DD31628488A patent/DD270723A5/en not_active IP Right Cessation
- 1988-06-01 BG BG84338A patent/BG50942A3/en unknown
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
CS377388A2 (en) | 1989-12-13 |
DD270723A5 (en) | 1989-08-09 |
CU22158A3 (en) | 1994-01-31 |
BG50942A3 (en) | 1992-12-30 |
HU196624B (en) | 1988-12-28 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Erdös et al. | Kininases | |
US4409144A (en) | Xeronine, a new alkaloid, useful in medical, food and industrial fields | |
US4543212A (en) | Xeronine, a new alkaloid, useful in medical, food and industrial fields | |
Gao et al. | Proteomic and biochemical analyses of short-tailed pit viper (Gloydius brevicaudus) venom: Age-related variation and composition–activity correlation | |
NO164991B (en) | PROCEDURE FOR THE PREPARATION OF BLOOD-COAGULATING INHIBITIVE PROTEINS. | |
Mendiola et al. | Boophilus microplus: multiple proteolytic activities in the midgut | |
Taylor | Proteinases of the stomach in health and disease | |
US3849252A (en) | Enzyme composition and process for the manufacture thereof | |
Golden et al. | Characterization of bromelain from Morinda citrifolia (Noni) | |
Marsh et al. | The Gaboon viper (Bitis gabonica): its biology, venom components and toxinology | |
Markland Jr | [19] Crotalase | |
US4115551A (en) | Compounds of the plasminogen type and method for obtaining such compounds from placental pulps | |
Noguchi et al. | Purification and properties of a new alkaline protease of rat skeletal muscle | |
NL8900943A (en) | PROTEASE INHIBITOR. | |
JPS5948422A (en) | Novel polypeptide and isolation and purification | |
Shih et al. | Betacyanine and betaxanthine decolorizing enzymes in the beet (Beta vulgaris L.) root | |
US4177262A (en) | Plasminogen compositions containing preactivated plasminogens with or without native plasminogens, process for making same, pharmaceutical compositions and control of blood clots | |
CS271346B2 (en) | Method of high-purity chymopapain production | |
KR970011072B1 (en) | Aloe leaf products and their preparation | |
AU2022268382A1 (en) | Composition and methods of manufacture | |
JP3344497B2 (en) | Novel cysteine protease inhibitors | |
Mezhlumyan et al. | Proteinases from Carica papaya latex | |
KR100377279B1 (en) | How to make thrombin | |
CN1548534B (en) | Reptilase and its production process and application | |
KR100320948B1 (en) | Thrombolytic serine protease separated and purified from a herbaceous plant and method for producing the same |