DE1945748A1 - Enzymatically active adduct, process for its preparation and its use - Google Patents

Enzymatically active adduct, process for its preparation and its use

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Description

DIPL-ING.DIPL-ING.

HELMUT GÖRTZHELMUT GÖRTZ

6 Frankfurt am Main 70 Schnedcenhofstr. 27 - Τ·Ι. 61 70 796 Frankfurt am Main 70 Schnedcenhofstr. 27 - Τ · Ι. 61 70 79

8. September 1969 Gzy/Ra.8th September 1969 Gzy / Ra.

Monsanto Oompany, St. Louis, Missouri / U.S.A.Monsanto Oompany, St. Louis, Missouri / U.S.A.

Enzymatisch aktives Addukt, Verfahren zu seiner Herstellung und seine VerwendungEnzymatically active adduct, process for its preparation and its use

Die Erfindung "betrifft ein Addukt von Asparaginase mit einem Polymer, wobei die Asparaginase durch Valenzbindungen mit dem Polymer verbunden ist. Sie betrifft ferner die Behandlung von Asparagin enthaltenden Stoffen mit diesem Addukt. Die löslichen oder unlöslichen erfindungsgemäßen Addukte sind stabil und haben eine lange Wirksamkeit. Unerwarteterweise wurde gefunden, daß sie keine Toxine oder Pyrogene enthalten und von solchen nicht angegriffen werden, die üblicherweise in Extrakten des natürlichen Enzyms enthalten sind. Die Addukte sind sehr beständig gegen Abbau durch Angriffe anderer Enzyme, insbesondere solcher, die üblicherweise in Körperflüssigkeiten wie Blut enthalten sind. Es findet auch kein Abbau autogener Natur statt. Die Addukte können wiedergewonnen und wiederverwendet werden. In löslicher Form dringen sie leicht in Gewebe ein und sind dort äußerst aktiv, so daß sie besonders geeignet sind zur Entfernung von Asparagin aus Material, welches Asparagin enthält, wie Gewebekulturen? Körpergewebe und Flüssigkeiten wie Blut. Man kann sie direkt in fester oder flüssiger Form einwirken lassen, oder man kann das zu behandelnde Material über das Addukt leiten, z.B. in einem Filterbettoder in einer Kolonne, oder auf einer Filterplatte, In jedem Falle sind die neuen erfindungsgemäßen Addukte äußerstThe invention "relates to an adduct of asparaginase with a polymer, the asparaginase being connected to the polymer by valence bonds. It also relates to the treatment of substances containing asparagine with this adduct. The soluble or insoluble adducts according to the invention are stable and have a long-term effectiveness. Unexpectedly, it has been found that they contain no toxins or pyrogens and are not attacked by those commonly found in extracts of the natural enzyme, which adducts are very resistant to degradation by attack by other enzymes, particularly those commonly found in body fluids such as blood There is also no autogenous degradation. The adducts can be recovered and reused. In soluble form, they easily penetrate tissue and are extremely active there, making them particularly useful for removing asparagine from material containing asparagine , like Gewebek cultures ? Body tissues and fluids such as blood. They can be allowed to act directly in solid or liquid form, or the material to be treated can be passed over the adduct, for example in a filter bed or in a column, or on a filter plate. In any case, the new adducts according to the invention are extreme

0098t4/10098t4 / 1

wirksam und bringen eine Lösung mancher Probleme, die bei der Verwendung von Asparaginase auftreten.effective and provide a solution to some problems encountered when using asparaginase.

Ein Gegenstand der Erfindung ist ein wasserlösliches oder wasserunlösliches Addukt von Asparaginase und einem Polymer, wobei die Asparaginase durch Valenzbindungen mit dem Polymer verbunden ist. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung solcher Addukte. Erfindungsgemäß können die Addukte in sehr vorteilhafter Weise und mit guten Ergebnissen zur Entfernung von Asparagin aus solches enthaltenden Stoffen verwendet werden. Die Vorteile dieses Verfahrens sind schon oben genannt. Besonders bemerkenswert sind sie bei der Verwendung mit Körpergeweben und Flüssigkeiten wie Blut, oder mit Blutplasma.One object of the invention is a water-soluble or water-insoluble one Adduct of asparaginase and a polymer, the asparaginase being connected to the polymer by valence bonds is. The invention also relates to a method for producing such adducts. According to the invention, the adducts can be very can be used advantageously and with good results for the removal of asparagine from substances containing it. The advantages of this process have already been mentioned above. They are especially noteworthy when used with body tissues and fluids such as blood, or with blood plasma.

Bei der Verwendung der erfindungsgemäßen Addukte ist es lediglich notwendig, das Addukt von Asparaginase und Polymer, nachstehend mit PASP bezeichnet, mit Asparagin enthaltenden zu behandelnden Stoffen so lange in Berührung zu bringen, daß das Enzym wirken kann. Im einzelnen kann man hierbei verschieden vorgehen, wenn nur dieses Grundprinzip beachtet wird. Man kann beispielsweise eine Flüssigkeit durch eine Kolonne von PASP oder durch ein Filterbett von PASP oder durch eine Leitung, in welcher PASP enthalten ist, führen, wobei häufig schon eine kurze Berührung genügend ist. In einzelnen Fällen kann auch eine längere Berührungszeit vorteilhaft sein. Häufig verfährt man so, daß man festes PASP, üblicherweise in Teilchenform, mit oder ohne einem Bindemittel in Berührung bringt mit dem zu behandelnden Material« Das feste Addukt kann in Form einer Kolonne, oder von Platten verwendet werden. Es können auch Teilchen in einer Lösung oder einer anderen Flüssigkeit enthalten sein, die man nachher wiedergewinnen kann. Dieses Verfahren hat bei vielen Anwendungen deutliche Vorteile. Wenn manWhen using the adducts of the present invention, it is only necessary to use the adduct of asparaginase and polymer, below referred to as PASP, to bring them into contact with substances to be treated containing asparagine for so long that the Enzyme can work. You can proceed in different ways here, if only this basic principle is observed. One can for example a liquid through a column of PASP or through a filter bed of PASP or through a line in which PASP is contained, whereby a short touch is often sufficient. In individual cases it can also a longer contact time can be advantageous. Often one proceeds in such a way that one solid PASP, usually in particle form, with or without a binder brings into contact with the material to be treated «The solid adduct can be in the form of a Column, or plates can be used. It can also contain particles in a solution or other liquid that can be regained afterwards. This method has clear advantages in many applications. If

hingegen Gewebe, Zellen oder anderes Material "behandeln will, in welches schwierig einzudringen ist, so verwendet man reines stabiles und lösliches PASP. Hierbei kann dieses entweder als Feststoff mit oder ohne einem Binder oder Träger verwendet werden, oder in wässriger Lösung oder Suspension. Diese letzteren können aufgesprüht oder aufgepinselt werden, oder man kann auch das zu behandelnde Material in eine Lösung oder Suspension von PASP eintauchen. Feste oder flüssige Addukte können auch mittels Quetschflaschen oder Sprühdosen aufgebracht werden. Die größeren Ersparnisse werden aber erzielt, wenn man das PASP in fester wiederverwendbarer Form verwendet. Wenn es lediglich auf eine maximale Wirkung ankommt, z.B. auf ein gutes Eindringen mit langer und hoher .Aktivität, so ist die Verwendung in löslicher Form gegeben, obwohl in diesem Falle das PASP nicht wiedergewonnen werden kann.however, tissue, cells or other material "wants to treat, In which it is difficult to penetrate, pure, stable and soluble PASP is used. This can either be saved as a Solid used with or without a binder or carrier be, or in aqueous solution or suspension. The latter can be sprayed or brushed on, or you can also immerse the material to be treated in a solution or suspension of PASP. Solid or liquid adducts can also can be applied using squeeze bottles or spray cans. However, the greater savings are achieved if you do that PASP used in solid reusable form. When all that matters is maximum effect, e.g. a good one Penetration with long and high activity, such is the use given in soluble form, although in this case the PASP cannot be recovered.

Mit dem Ausdruck "EMA" wird nachstehend ein Polymer aus Äthylen und Maleinsäureanhydrid bezeichnet, das erfindungsgemäß von großem Wert ist.The term "EMA" hereinafter means a polymer of ethylene and maleic anhydride referred to, according to the invention by is of great value.

Polymere des "EMA-Typs" werden weiter unten gekennzeichnet."EMA-type" polymers are identified below.

"EMA-Asparaginase" oder "EMA/Aaparaginase" bezeichnet nachstehend eitfi Copolymer von Ithylen und Maleinsäureanhydrid, mit welchem durch "Valenzbindungen das Enzym verbunden ist. Das Addukt ist in jedem Falle dasselbe, gleichgültig, ob das Enzym direkt mit einer Anhydridgruppe des Copolymers reagiert hat oder mit einer Carboxylgruppe, und ob eine Aktivierung der Carboxylgruppe des Polymers durchgeführt wurde oder nicht. Anhydridgruppen, die an der Umsetzung im wässrigen Medium nicht teilgenommen haben, sind in dem Addukt als Carboxyl- oder"EMA-asparaginase" or "EMA / aaparaginase" hereinafter denotes a copolymer of ethylene and maleic anhydride with to which the enzyme is connected by "valence bonds. The Adduct is the same in each case, regardless of whether the enzyme has reacted directly with an anhydride group on the copolymer or with a carboxyl group, and whether or not activation of the carboxyl group of the polymer has been carried out. Anhydride groups that have not participated in the reaction in the aqueous medium are in the adduct as carboxyl or

009814/1861009814/1861

Carboxylat-Gruppen vorhanden. Solche nicht umgesetzten Gruppen können in Amide, Imide, Ester und dergleichen übergeführt werden und im Addukt enthalten .sein.Carboxylate groups present. Such unreacted groups can be converted into amides, imides, esters and the like and contained in the adduct.

Die Asparaginase ist mit dem Polymer in jedem Falle über eine Amid- oder Esterbindung verbunden. Diese Bindung entsteht durch Umsetzung einer Carboxyl- oder Anhydridgruppe im Polymer mit einer Amino- oder Hydroxylgruppe des Enzyms, die für seine enzymatisch^ Aktivität nicht wesentlich ist. Diese Gruppen sind in freier oder ungebundener Form vorhanden, wie beispielsweise in der Epsilonstellung des Lysinteils oder des Threoninteils oder des Serinteils des Enzyms. In der Regel sind dies endständige Gruppen von Aminosäuren in der Proteinkette.The asparaginase is linked to the polymer in each case via an amide or ester bond. This bond is created by Reaction of a carboxyl or anhydride group in the polymer with an amino or hydroxyl group in the enzyme, which is responsible for its enzymatic ^ activity is not essential. These groups exist in free or unbound form, such as in the epsilon position of the lysine part or the threonine part or the serine portion of the enzyme. Usually these are terminal groups of amino acids in the protein chain.

"Wasserunlöslich" bedeutet, daß der Stoff sich nicht in Wasser oder wässrigen Lösungen Host, obwohl er unter Umständen durch Solvatation mit Wasser schwellen kann und gegebenenfalls in Gelform übergeführt wird."Insoluble in water" means that the substance does not host itself in water or aqueous solutions, although it may be through Solvation with water can swell and possibly in Gel form is transferred.

immeralways

"Wasserlöslich" bedeutet nicht, daß der Stoff/In Wasser löslich ist. Eine genauere Definition wird weiter unten gegeben."Water soluble" does not mean that the substance / is soluble in water is. A more precise definition is given below.

Die erfindungsgemäßen Addukte können hergestellt werden durch Umsetzen von kristalliner oder roher Asparaginase in Lösung mit dem Polymer. Es entsteht ein Addukt, in welchem die Enzyme durch VaI enzb indungen gebunden, sind.The adducts of the invention can be prepared by Reacting crystalline or crude asparaginase in solution with the polymer. An adduct is created in which the enzymes bound by VaI enzbindings.

Wenn in dem Polymer ein Anhydridrest oder ein Carboxylrest vorhanden ist, z.B. in einem EMA-Polymer, so wird die Valenzfein™ dung des Enzyms an das Polymer entweder durch direkte Umsetzung mit der Anhydridgruppe oder unter Verwendung eines Aktivierungs-When an anhydride residue or a carboxyl residue is present in the polymer is, e.g. in an EMA polymer, the Valenzfein ™ extension of the enzyme to the polymer either by direct conversion with the anhydride group or using an activation

0098U/1B6t0098U / 1B6t

mittels mit der Carboxylgruppe erreicht. Das Endprodukt ist in beiden Fällen dasselbe. Der pH-Bereich für die Umsetzung ist abhängig von dem verwendeten Enzym und dessen Stabilitätsbereich. In der Regel liegt der pH-Wert zwischen etwa 5 und 9,5, vorzugsweise zwischen 6 und 8. Die Isolierung und Reinigung geschieht nach üblichen biochemischen Verfahren, und ist auch in den nachstehenden Beispielen beschrieben. Da eine Yalenzbindung des Enzyms mit dem Polymer erwünscht ist, führt man die Umaetzung in der Regel bei niedrigeren Temperaturen und bei einem etwa neutralen pH-Wert in Wasser oder in einer verdünnten wässrigen Pufferlösung durch.achieved by means of the carboxyl group. The end product is the same in both cases. The pH range for implementation depends on the enzyme used and its stability range. Usually the pH value is between about 5 and 9.5, preferably between 6 and 8. Isolation and purification are carried out by customary biochemical processes, and is also described in the examples below. Since a Yalenz bond of the enzyme with the polymer is desired, leads the conversion is usually carried out at lower temperatures and at approximately neutral pH in water or in a dilute aqueous buffer solution.

Bei diesem Verfahren erhält man enzymatisch aktive Addukte. Der Aktivitätsgrad ist aber mitunter geringer als erwünscht, wahrscheinlich wegen der teilweisen Inaktivierung des Enzyms während des Verfahrens. Deshalb ist es häufig vorteilhaft, ein gemischtes Lösungsmittel anzuwenden, wobei man ein Lösungsmittel nimmt, in welchem das Enzym wenigstens teilweise, in der Regel in einer Menge bis zu 50 Vol.-#, löslich ist. Dimethylsulfoxyd ist besonders geeignet als Lösungsmittel zusammen mit Wasser oder einer wässrigen Pufferlösung. Bei Verwendung eines solchen gemischten Systems von Lösungsmittel zur Herstellung eines enzymatisch hochaktiven Addukts sind die Ausbeuten in der Regel höher, und es können höhere Mengen des aktiven Enzyms in das Polymer eingeführt werden.In this process, enzymatically active adducts are obtained. However, the level of activity is sometimes lower than desired, probably because of the partial inactivation of the enzyme during the procedure. Therefore it is often beneficial to use a mixed solvent, taking a solvent in which the enzyme is at least partially in the Usually in an amount up to 50 vol .- #, is soluble. Dimethyl sulfoxide is particularly suitable as a solvent together with water or an aqueous buffer solution. When using a such a mixed system of solvent for the production of an enzymatically highly active adduct, the yields are in the Usually higher, and higher amounts of the active enzyme can be introduced into the polymer.

Das zur Umsetzung verwendete Polymer enthält vorzugsweise Carboxyl- oder Anhydridbindungene Das Polymer ist vorzugsweise ein EMA oder ein Polymer vom EMA.-2yp. Es können aber auch andere Polymere verwendet werden, die mit Enzymen um-The polymer used for the reaction preferably contains carboxyl or anhydride e The polymer is preferably a EMA or a polymer from EMA.-2yp. However, other polymers can also be used that interact with enzymes.

OÖ98H/!0etOÖ98H /! 0et

setzbar sind. In allen Fällen ist es wichtig, daß eine Valenz-"bindung mit dem Enzym erreicht wird, damit das Addukt direkt oder indirekt verwendet werden kann. Wenn die enzymatische Aktivität der Asparaginase im Addukt erhalten bleiben soll, so ist es natürlich notwendig, daß die Bindung des Enzyms zu dem Polymer durch eine Gruppe geschieht, die für die Aktivität des Enzym-Moleküls nicht wesentlich ist.are settable. In all cases it is important to have a valence "bond is achieved with the enzyme so that the adduct can be used directly or indirectly. When the enzymatic Activity of asparaginase in the adduct is to be retained, so it is of course necessary that the enzyme be bound happens to the polymer by a group that is not essential to the activity of the enzyme molecule.

Bas Polymer kann ein EMA-Polymer oder eines vom EMA-Typ sein, oder ein solches Polymer, das mit einem Enzym umgesetzt werden kann. In allen Fällen muß das Polymer in der Lage sein, das Enzym durch eine Valenzbindung zu binden.The polymer can be an EMA polymer or one of the EMA type, or such a polymer that can be reacted with an enzyme. In all cases the polymer must be able to To bind enzyme through a valence bond.

Da eine Valenzbindung gewünscht ist, muß das Polymer so gestaltet sein, daß es wenigstens eine.reaktive Gruppe innerhalb jeden Moleküls gibt, die mit dem Enzym reagieren kann, entweder direkt oder indirekt, um eine Valenzbindung zu erhalten. Diese reaktiven Gruppen sind vorzugsweise Carboxyl- oder Garboxylanhydridgruppen. ·Since a valence bond is desired, the polymer must be designed so that there is at least one reactive group within each Molecule that can react with the enzyme, either directly or indirectly, to create a valence bond. These reactive groups are preferably carboxyl or carboxyl anhydride groups. ·

Zu den erfindungsgemäß verwendbaren Polymeren gehören auch Polyelektrolyte mit Einheiten der nachstehenden FormelThe polymers which can be used according to the invention also include polyelectrolytes with units of the formula below

-Z-CR,
I i
O=C
I
X
-Z-CR,
I i
O = C
I.
X

I ° C=O I
Y
I ° C = OI
Y

009614/1661009614/1661

ORlGiNAL INSPECTEDORlGiNAL INSPECTED

In dieser Formel sind R. und RB gleich oder verschieden und bedeuten Wasserstoff, ein Halogen, vorzugsweise Chlor, einen Alkylrest mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen, vorzugsweise einen Methylrest, einen Gyanorest, einen Phenylrest oder ein Gemisch dieser Reste. Hierbei soll nicht mehr als einer der Reste R^ und R-g ein Phenylrest sein. Z ist ein zweiwertiger Rest, vorzugsweise ein Alkylen-, Phenylalkylen-, niederer Alkoxyalkylen- oder niederer aliphatischer Acyloxyalkylenrest, der eine Kohlenstoffkette mit einem bis vier Kohlenstoffatomen enthält. Diese Kohlenstoffkette bildet einen Teil einer Einheit, die 1 bis 18 Kohlenstoffatome enthält, q ist Null oder Eins. X und Y sind gleich oder verschieden und bedeuten Hydroxy-, Oxyalkalimetall-, OR-, -OH-NH,, -OH-R5N, -OH-R3NH, -OH-RNHo, -NRR1, -(Q)-W-(NR1R1)_, und -(Q)-W-(OH) -Reste.In this formula, R and R B are identical or different and denote hydrogen, a halogen, preferably chlorine, an alkyl group having 1 to 4 carbon atoms, preferably a methyl radical, a Gyanorest, a phenyl radical or a mixture of these radicals. Here, no more than one of the radicals R ^ and Rg should be a phenyl radical. Z is a divalent radical, preferably an alkylene, phenylalkylene, lower alkoxyalkylene or lower aliphatic acyloxyalkylene radical, which contains a carbon chain with one to four carbon atoms. This carbon chain forms part of a unit that contains 1 to 18 carbon atoms, q is zero or one. X and Y are identical or different and are hydroxy-, oxyalkali metal-, OR-, -OH-NH ,, -OH-R 5 N, -OH-R 3 NH, -OH-RNHo, -NRR 1 , - (Q ) -W- (NR 1 R 1 ) _, and - (Q) -W- (OH) radicals.

cL J) Λ ρ X cL J) Λ ρ X

Hierbei ist χ 1 bis 4 und ρ O oder 1. R ist ein Alkyl-, Phenylalkyl- oder Phenylrest mit 1 bis 18 Kohlenstoffatomen. R1 bedeutet Wasserstoff oder R. Q bedeutet Sauerstoff oder den Rest -NR1-. W ist ein zweiwertiger Rest, vorzugsweise ein niederer Alkylen-, Phenyl-, Phenylalkyl-, Phenylalkylphenyl- oder Alkylphenylalkylrest mit bis zu 20 Kohlenstoffatomen. X und Y können zusammen ein Sauerstoffatom bedeuten. Bevorzugt sind solche Verbindungen, bei denen X und Y ein Hydroxylrest sind oder bei denen X und Y zusammen ein Sauerstoffatom sind. Viele dieser Polymere sind im Handel erhältlich, und andere sind einfache Derivate von handelsüblichen Produkten, die entweder vorher oder gleichzeitig mit der Herstellung der Addukte hergestellt werden können, oder durch eine kleine Änderung des fertigen Addukts gewonnen werden können. Diese genannten Polymere werden nachstehend als Polymere vom nEMA.-Typn bezeichnet.Here, χ is 1 to 4 and ρ is O or 1. R is an alkyl, phenylalkyl or phenyl radical with 1 to 18 carbon atoms. R 1 denotes hydrogen or R. Q denotes oxygen or the radical -NR 1 -. W is a divalent radical, preferably a lower alkylene, phenyl, phenylalkyl, phenylalkylphenyl or alkylphenylalkyl radical with up to 20 carbon atoms. X and Y together can represent an oxygen atom. Preferred compounds are those in which X and Y are a hydroxyl radical or in which X and Y together are an oxygen atom. Many of these polymers are commercially available and others are simple derivatives of commercial products that can be made either in advance of or at the same time as the adducts are made, or by making a small change to the final adduct. These cited polymers are hereinafter referred to as n EMA.-type n polymers.

009814/160*009814/160 *

Die Enzyme haben ein sehr hohes Molekulargewicht. Selbst wenn von den Einheiten des Polymers nur eines von mehreren Hunderten mit dem Enzym sich umsetzt, so entsteht ein Addukt, das eine beträchtliche enzymatische Aktivität hat, und bei welchem der Enzym-Anteil einen wesentlichen Teil des Molekulargewichts des Addukts ausmacht. Wenn mehrere der genannten Einheiten zugegen sind, so kann eine Mehrfachbindung mit erhöhter enzymatischer Aktivität im Addukt erhalten werden. Wie schon gesagt, wiederholen sich die Einheiten in der oben gegebenen Formel, wobei η wenigstens 8 sein soll. Wenn die Einheiten sich wiederholen, so brauchen die Symbole in den einzelnen sich wiederholenden Einheiten nicht unbedingt immer dasselbe zu bedeuten. Wenn die Einheiten sich wiederholen, so können einige der Gruppen X und Y auch anderes als eine Hydroxygruppe oder Sauerstoff bedeuten. So können einige dieser Gruppen Imidogruppen sein, d.h. solche Gruppen, in welchen X und Y zusammen den Rest -NE- oder -N-W-(WR1R1),- bilden, wobei R, .W und R1 die oben angegebenen Bedeutungen haben.The enzymes have a very high molecular weight. Even if only one of several hundreds of the units of the polymer reacts with the enzyme, an adduct is formed which has considerable enzymatic activity and in which the enzyme component makes up a substantial part of the molecular weight of the adduct. If several of the units mentioned are present, a multiple bond with increased enzymatic activity can be obtained in the adduct. As already said, the units are repeated in the formula given above, where η should be at least 8. If the units are repeated, the symbols in the individual repeating units do not necessarily have to mean the same thing. If the units are repeated, some of the groups X and Y can also mean something other than a hydroxyl group or oxygen. Some of these groups can be imido groups, ie groups in which X and Y together form the radical -NE- or -NW- (WR 1 R 1 ), -, where R, .W and R 1 have the meanings given above .

Eine bevorzugte Art von Polymeren, die erfindungsgemäß verwendet werden können, sind solche mit olefinisch ungesättigten Polycarbonsäuren oder Derivaten davon, in etwa äquimolarer Menge mit wenigstens einem der anderen copolymerisierbaren Stoffe. Diese Polycarbonsäurederivate können beispielsweise Einheiten von Acrylsäure, Acrylsäureanhydrid, Methacrylsäure, Crotonsäure oder ihre Derivate enthalten, einschließlich der Teilsalze, Amide und Ester, vrozu auch Maleinsäure, Itaconsäure, Citraconsäure, o^ , cK-Dimethylmaleinsäure, cK-Buty!maleinsäure, o(-Phenylmaleineäure, Fumarsäure, Aconitsäure, o(-Chlormaleinsäure, o(-Brommaleinsäure, 0(-Cyanomaleineäure und ihre Teilaalze, Amide und Ester gehören. Vorzugsweise verwendet man Anhydride der oben genannten Säuren·A preferred type of polymer which can be used according to the invention are those with olefinically unsaturated ones Polycarboxylic acids or derivatives thereof, in approximately equimolar amount with at least one of the other copolymerizable ones Fabrics. These polycarboxylic acid derivatives can, for example, units of acrylic acid, acrylic anhydride, methacrylic acid, Contain crotonic acid or its derivatives, including the partial salts, amides and esters, including maleic acid, itaconic acid, Citraconic acid, o ^, cK-dimethyl maleic acid, cK-buty! Maleic acid, o (-phenylmaleic acid, fumaric acid, aconitic acid, o (-chloromaleic acid, o (-bromaleic acid, 0 (-cyanomaleic acid and its partial aces, Amides and esters include. Anhydrides of the acids mentioned above are preferably used

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Zu den Monomeren, die mit diesen Verbindungen copolymerisiert werden können, gehören o<-01efine wie Äthylen, Propylen, Isobutylen, 1- oder 2-Buten, 1-Hexan, 1-Octen, 1-Decen, 1-Dodecen, 1-Octadecen und andere monomere Vinylverbindungen wie Styrol, o(-Methyl styrol, Vinyltoluol, Vinylpropionat, Vinylamin, Vinylchlorid, Vinylformiat, Vinylacetat, Vinylalkyläther, beispielsweise Methylvinyläther, Alkylacrylate, Alkylmethacrylate, Acrylamide und Alkylacrylamide, oder Mischungen dieser Monomeren. Die Reaktivität einiger Gruppen in diesen öopolymeren erlaubt die Bildung anderer brauchbarer funktioneller Gruppen in dem fertigen Copolymer, z.B. von Hydroxy-, Lacton-, Amino- und Lactam-Gruppen.Among the monomers that copolymerize with these compounds can include o <-01efine such as ethylene, propylene, Isobutylene, 1- or 2-butene, 1-hexane, 1-octene, 1-decene, 1-dodecene, 1-octadecene and other monomeric vinyl compounds such as styrene, o (-Methyl styrene, vinyl toluene, vinyl propionate, Vinylamine, vinyl chloride, vinyl formate, vinyl acetate, vinyl alkyl ether, for example methyl vinyl ether, alkyl acrylates, alkyl methacrylates, acrylamides and alkyl acrylamides, or mixtures of these monomers. The reactivity of some groups in these polymers allows others to be more useful functional groups in the final copolymer, e.g. of hydroxy, lactone, amino and lactam groups.

Jedes der Derivate dieser mehrbasischen Säuren kann copolymerisiert werden mit jedem der oben bezeichneten Monomeren, oder mit einem anderen Monomer, das ein Copolymer mit einer zweibasischen Säure oder ihrem Derivat bildet. Die mehrbasischen Säurederivate können Copolymere mit verschiedenen Gomonomeren sein, in welchem Falle die Gesamtmenge der Comonomeren vorzugsweise etwa äquimolekular ist mit dem Derivat der mehrbasischen Säure. Diese Copolymere können durch direkte Polymerisation der Monomeren hergestellt werden, sie werden aber in der Regel leichter hergestellt durch eine nach der Umsetzung vorgenommene Modifikation eines entstandenen Copolymers.Any of the derivatives of these polybasic acids can be copolymerized are with each of the monomers identified above, or with another monomer that is a copolymer with a dibasic Forms acid or its derivative. The polybasic acid derivatives can be copolymers with different gomonomers in which case the total amount of comonomers is preferred is approximately equimolecular with the derivative of the polybasic acid. These copolymers can be obtained by direct polymerization of the monomers are produced, but they are usually more easily produced by a carried out after the reaction Modification of a resulting copolymer.

Copolymere von Anhydriden und anderen Monomeren können in Carboxylgruppen enthaltende Copolymere übevrefnärt werden durch Umsetzung mit Wasser« Ihre Salze mit j amoniiaa, Alkalimetallen und Erdalkalimetallen und ihre Ally, laEinaalae können gewonnen werden durch Umsetzung mit Alkalimetallverbindungen, Erdalkalimetallverbindungen, Aminen, Ammoniak usw., entweder vor, während oder nach der Bindung der 'Enzyme, Copolymers of anhydrides and other monomers can be converted into copolymers containing carboxyl groups by reaction with water. Their salts with j amoniiaa, alkali metals and alkaline earth metals and their ally, laEinaalae can be obtained by reaction with alkali metal compounds, alkaline earth metal compounds, amines, ammonia, etc., either before , during or after the binding of the 'enzymes,

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Zu den brauchbaren Derivaten der oben genannten Polymere gehören Teil-Alkylester oder andere Teilester und Teilamide, Alkylamide, Dialkylamide, Phenylalkylamide oder Phenylamide, die durch Umsetzung der Carboxylgruppen der Polymerkette mit den betreffenden Aminen oder Alkyl- oder Phenylalkyl-Alkoholen, ebenso mit den Aminoestern, Aminoamiden, Hydroxyamiden und Hydroxyestern gewonnen werden können, wobei die funktioneilen Gruppen durch niedere Alkylene, Phenyl, Phenylalkyl, Phenylalkylphenyl oder Alkylphenylalkyl getrennt sind. Diese werden in derselben Art in jedem Falle hergestellt unter Berücksichtigung dessen, daß die für die Bindung der Enzyme notwendigen Reste nicht blockiert werden,. Andere Arylgruppen anstelle der Phenylgruppen können ebenfalls zugegen sein. Besonders wertvoll sind solche Derivate, in welchen die negativ geladenen Carboxylgruppen teilweise ersetzt sind durch Amino- oder Amino-Salz-G-ruppen. Diese werden gebildet durch Reaktion der Carboxylgruppen mit Polyaminen wie Dimethylaminopropylamin oder Dialkylaminoalkoholen wie Dimethylaminoäthanol, wobei die ersteren eine Amidbindung mit dem Polymer und die letzteren eine Esterbindung mit dem Polymer eingehen. Durch geeignete Auswahl dieser Derivate kann man verschiedene Verhaltensparameter für die erfindungsgemäßen Addukte regeln.Useful derivatives of the above polymers include Partial alkyl esters or other partial esters and partial amides, alkylamides, Dialkylamides, Phenylalkylamides or Phenylamides, which by reaction the carboxyl groups of the polymer chain with the relevant amines or alkyl or phenylalkyl alcohols, as well as with the amino esters, amino amides, hydroxy amides and hydroxy esters can be obtained, the functional groups by lower alkylenes, phenyl, phenylalkyl, phenylalkylphenyl or Alkylphenylalkyl are separated. These are described in the same way in any case prepared taking into account that the residues necessary for the binding of the enzymes are not blocked will,. Other aryl groups in place of the phenyl groups can also be present. Those derivatives in which the negatively charged carboxyl groups are partially replaced are particularly valuable are through amino or amino salt groups. These will formed by reaction of the carboxyl groups with polyamines such as dimethylaminopropylamine or dialkylamino alcohols such as Dimethylaminoethanol, the former having an amide bond the polymer and the latter form an ester bond with the polymer. By suitable selection of these derivatives one can different behavior parameters for the invention Rule adducts.

Repräsentative Copolymere aus zweibasischen Säuren oder ihren Anhydriden mit Olefinen, insbesondere von Maleinsäure oder ihrem Anhydrid, sind bekannt. Die verwendeten Copolymere enthalten vorzugsweise etwa äquimolekulare Mengen des Olefinrestes und des Anhjdridrestes. Der Polyaerisationsgrad liegt in der Hegel zwischen 8 und 10 000, vorzugsweise zwischen 100 und 5 000, und die Copolymer© haben vorzugsweise ein Molekulargewicht von etwa 1 000 bis 1 000 000, Torzugsweise von 10 000Representative copolymers of dibasic acids or their Anhydrides with olefins, in particular maleic acid or its anhydride, are known. The copolymers used contain preferably approximately equimolecular amounts of the olefin radical and the anhydride residue. The degree of polyaerization is usually between 8 and 10,000, preferably between 100 and 5,000, and the copolymers preferably have a molecular weight from about 1,000 to 1,000,000, preferably from 10,000

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bis 500 000. Zahlreiche dieser Polymere sind im Handel erhältlich. Besonders wertvoll sind solche Copolymere, die Äthylen und Maleinsäure in etwa äquimolekularen Mengen enthalten. Das Produkt ist im Handel erhältlich.to 500,000. Many of these polymers are commercially available. Those copolymers which contain ethylene and maleic acid in approximately equimolecular amounts are particularly valuable. That Product is available in stores.

Die Copolymere mit Maleinsäureanhydrid enthalten sich wiederholende Anhydridbindungen in dem Molekül, die durch Wasser leicht zu der Säure hydrolysiert werden. Die Hydrolysengeschwindigkeit ist proportional der Temperatur. Da die erfindungsgemäßen Umsetzungen in wässrigen Lösungen oder Suspensionen durchgeführt werden, oder unter Verwendung von Wasser enthaltenden Gemischen von Lösungsmitteln, so ist das Enzym über Carboxyl- oder Carboxylat-Gruppen mit dem Polymer verbunden, da die Anhydridgruppen, die nicht mit dem Enzym reagieren, während jder Umsetzung hydrolysiert werden. Dasselbe trifft auch zu auf nicht reagierende Anhydridgruppen in anderen Polymeren, z.B. in den oben erwähnten, wo ebenfalls die Oarboxyl- oder Carboxylat-Gruppen während der Umsetzung hydrolysiert werden.The copolymers with maleic anhydride contain repeating Anhydride bonds in the molecule which are readily hydrolyzed to the acid by water. The rate of hydrolysis is proportional to the temperature. Since the invention Reactions are carried out in aqueous solutions or suspensions, or using water containing Mixtures of solvents, the enzyme is linked to the polymer via carboxyl or carboxylate groups, since the anhydride groups that do not react with the enzyme are hydrolyzed during each reaction. Same thing happens also to non-reacting anhydride groups in other polymers, e.g. in those mentioned above, where the carboxyl groups or carboxylate groups are hydrolyzed during the reaction.

Der Ausdruck "wasserunlöslich" bedeutet, daß das jeweilige Produkt sich nicht in Wasser oder wässrigen Lösungen löst, auch wenn es durch Solvatation mit Wasser in weitem Ausmaße quellen und sogar in Gelform übergehen kann. Wasserunlösliche Produkte können durch verschiedene bekannte Verfahren abgetrennt werden, z.B. durch Filtrieren, Abschleudern oder Sedimentieren. Die Wasserunlöslichkeit beruht auf der Vernetzung.The term "water-insoluble" means that the respective product does not dissolve in water or aqueous solutions, even if it swells to a large extent by solvation with water and can even go into gel form. Water-insoluble products can be separated by various known methods, e.g. by filtering, spinning off or sedimentation. The water insolubility is based on the crosslinking.

Der Ausdruck "wasserlöslich11 bedeutet, daß das entsprechende Produkt in Wasser oder wässrigen Lösungen löslich ist. Das bedeutet aber nicht immer, daß das Produkt bei allen Konzen- ·The expression "water-soluble 11 means that the corresponding product is soluble in water or aqueous solutions. However, this does not always mean that the product is soluble in all concentrations.

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trationen oder bei allen pH-Werten vollständig löslich ist. In der Regel sind diese wasserlöslichen Produkte bei verschiedenen Konzentrationen und pH-Werten löslich, in der Regel bei pH-Werten von 7 oder darüber. In ihrer löslichen Form sind die erfindungsgemäßen Addukte gekennzeichnet durch die gleiche enzymatische Aktivität wie das als Ausgangsstoff dienende natürliche Enzym. Sie können in Lösungen oder Suspensionen verwendet werden und haben in dieser Form eine erhöhte Stabilität und eine verlängerte Aktivität. Wegen ihrer polymeren Form sind auch diese löslichen Addukte trennbar von den natürlichen Enzymen oder Substraten, ebenso von Verunreinigungen und unerwünschten Färbungen, und zwar durch übliche Verfahren, wie Abschleudern, Elektrophorese oder Chromatographie.trations or is completely soluble at all pH values. As a rule, these water-soluble products are different Soluble concentrations and pH values, usually at pH values of 7 or above. Are in their soluble form the adducts according to the invention characterized by the same enzymatic activity as that used as the starting material natural enzyme. They can be used in solutions or suspensions and in this form have an increased stability and a prolonged activity. Because of their polymeric form, these soluble adducts can also be separated from the natural ones Enzymes or substrates, as well as impurities and undesired colorations, by common methods, such as spin-off, electrophoresis or chromatography.

Wasserunlösliche Addukte gemäß der Erfindung werden hergestellt durch Umsetzen des Enzyms mit einem wasserunlöslichen Polymer oder durch nachträgliche Behandlung des Adduktes mit einem polyfunktionalen Vernetzungsmittel, wie einem Polyamin oder einem Polyol, z.B. Glycol, wenn das erforderlich ist. Das Addukt ist häufig wenigstens teilweise unlöslich wegen der Umsetzung des Enzyms mit zusätzlichen Polymerketten. Wenn das Polymer schon vorher vernetzt ist und daher eine dreidimensionale Struktur hat oder, in einigen Fällen, lange Ketten bildet, so ist das .Ausgangspolymer schon wasserunlöslich. Andere Verfahren zum Vernetzen sind bekannt. Water-insoluble adducts according to the invention are prepared by reacting the enzyme with a water-insoluble polymer or by subsequent treatment of the adduct with a polyfunctional crosslinking agent such as a polyamine or a polyol, eg glycol, if required. The adduct is often at least partially insoluble because of the reaction of the enzyme with additional polymer chains. If the polymer has already been crosslinked and therefore has a three-dimensional structure or, in some cases, forms long chains, the starting polymer is already insoluble in water. Other methods of crosslinking are known.

Wenn unlösliche Addukte erhalten werden sollen, so lat es häufig vorteilhaft, Copolymere zu verwenden, die sohon teilweise vernetzt sind. Solche vernetzten Copolymere sind bekannt und können erhalten werden durch eint Führung der Polymerisation, z.B. der Copolymerisation von Maleinsäurean-If insoluble adducts are to be obtained, so leave it often advantageous to use copolymers which are already partially crosslinked. Such crosslinked copolymers are known and can be obtained by conducting the polymerization, e.g. the copolymerization of maleic acid an-

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hydrid und dem Olefin, in Gegenwart eines vernetzenden Mittels, z.B. einer Verbindung, di.e zwei olefinische Doppelbindungen enthält. Solche Verbindungen sind beispielsweise Divinylbenzol oder Vinylcrotonat, Poly-1,2-butadien oder Alpha, Omega-Diolefine. Die Menge des vernetzenden Mittels ist abhängig von der gewünschten Unlöslichkeit. In der Regel genügen 0,1 bis 10 Gew.-$> des gesamten Gemisches von Monomeren.hydride and the olefin, in the presence of a crosslinking agent, for example a compound which contains two olefinic double bonds. Such compounds are, for example, divinylbenzene or vinyl crotonate, poly-1,2-butadiene or alpha, omega diolefins. The amount of crosslinking agent depends on the desired insolubility. Usually suffice 0.1 to 10 wt -. $> Of the total mixture of monomers.

Man kann beispielsweise ein vernetztes dreidimensionales Polymer, wenn es notwendig oder erwünscht ist, herstellen durch Verwendung einer bifunktionalen Verbindung zum Vernetzen eines Copolymers aus einer zweibasischen Säure und einem Monoolefin mit 2 bis 18 Kohlenstoffatomen. Als bifunktionale Verbindung kann ein Polyamin verwendet werden, z.B. 0,1 bis 10 MoI-^ Äthylendiamin. Das Ausmaß der Vernetzung des Endprodukts kann also geregelt werden. Außer Äthylendiamin als typisches Beispiel können auch andere Verbindungen zum Vernetzen verwendet werden, z.B. Polyamine von Alkylenen. Lösliche Addukte können durch etwas andere Verfahren gewonnen werden.For example, a crosslinked three-dimensional polymer can be prepared by, if necessary or desired Use of a bifunctional compound for crosslinking a copolymer of a dibasic acid and a monoolefin with 2 to 18 carbon atoms. A polyamine, for example 0.1 to 10 mol- ^, can be used as the bifunctional compound Ethylenediamine. The extent to which the end product is crosslinked can therefore be regulated. Except ethylenediamine as a typical example other compounds can also be used for crosslinking, e.g., polyamines of alkylenes. Soluble adducts can can be obtained by a somewhat different method.

Um hohe Ausbeuten an wasserlöslichen erfindungsgemäßen Addukten zu erhalten, soll eine zur Unlöslichkeit führende Vernetzung vermieden werden.In order to obtain high yields of water-soluble adducts according to the invention, crosslinking should lead to insolubility be avoided.

Die Umsetzung zu löslichen Addukten wird daher vorzugsweise unter nicht vernetzenden Bedingungen durchgeführt, line unerwünschte Vernetzung kann verringert werden, vrean man die Umsetzung in hoher Verdünnung durchführt« so -laß weniger Reaktionen zwischen mehreren Molekülen des Polymere unä ciiiem einzigen Molekül des Enzyms stattfinden. Große Mengen las Basyms im Verhältnis zu dem Polymer "begünstigen die Umoetiiimg mehrererThe conversion to soluble adducts is therefore preferably carried out under non-crosslinking conditions; undesired crosslinking can be reduced if the conversion is carried out in high dilution so that fewer reactions take place between several molecules of the polymer and a single molecule of the enzyme. Large amounts of basyms in relation to the polymer "favor the conversion of several

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Moleküle des Enzyms mit einem einzigen Molekül des Polymers. Das.führt zu einem agglomerierten System von Enzym und Polymer, in welchem die gewünschte Löslichkeit der einzelnen Enzymmoleküle erhalten ist. Häufig sind solche Verfahren wünschenswert, es ist aber nicht immer notwendig, verdünnte Lösungen oder große Mengen des Enzyms im Verhältnis zum Polymer zu verwenden, um lösliche Addukte zu erhalten.Molecules of the enzyme with a single molecule of the polymer. This leads to an agglomerated system of enzyme and polymer in which the desired solubility of the individual enzyme molecules is preserved. Often such procedures are desirable, but it is not always necessary to use dilute solutions or to use large amounts of the enzyme in relation to the polymer to obtain soluble adducts.

In der Regel läßt man kalte Lösungen des Enzyms in geeigneten Pufferlösungen über Nacht bei 4°C mit einer kalten homogenisierten Suspension des Polymers, z.B. von EMA, reagieren. Vorzugsweise wurde EMA-21 verwendet, das ein Molekulargewicht von etwa 20 000 bis 30 000 hat. Es können aber auch Polymere mit anderen Molekulargewichten gebraucht werden. So hat beispielsweise EMA-11 ein Molekulargewicht von etwa 2 000 bis 3 000 und EMA-31 ein Molekulargewicht von etwa 60 000. Die Abtrennung von löslichen und unlöslichen Addukten nach der Umsetzung geschieht durch Schleudern in der Kälte in einer Zentrifuge (Sorval SS-3 (TM)) mit etwa 10 000 U/Min, während etwa 10 Minuten. Die löslichen Addukte werden in der Kälte sorgfältig gegen Wasser dialysiert und dann lyophilisiert. Unlösliche Addukte werden ausgewaschen und abgeschleudert, in der Regel zehnmal mit einer kalten Pufferlösung und fünfmal mit kaltem destillierten Wasser, worauf sie lyophilisiert werden.As a rule, cold solutions of the enzyme in suitable buffer solutions are left overnight at 4 ° C. with a cold homogenized one Suspension of the polymer, e.g. from EMA, react. Preferably EMA-21 was used, which has a molecular weight from about 20,000 to 30,000. However, polymers with other molecular weights can also be used. For example EMA-11 has a molecular weight of about 2,000 to 3,000; and EMA-31 has a molecular weight of about 60,000 Separation of soluble and insoluble adducts after the reaction is done by centrifuging in the cold in a Centrifuge (Sorval SS-3 (TM)) at about 10,000 rpm for about 10 minutes. The soluble adducts will be in the cold carefully dialyzed against water and then lyophilized. Insoluble adducts are washed out and spun off, in usually ten times with a cold buffer solution and five times with cold distilled water, whereupon it lyophilized will.

nase Bis· als Ausgang s st off verwendete Asparagin/ kann entweder eine 1- oder ^-Asparaginase sein» oder Mischungen dieser beiden, vorzugsweise ist es aber die l-Form. Bas Material kann auch als L-Asparaginaraiäohydrolas© bezeiohnot werden« üTblicherwsise EO 3·5«1·1β Di® L-Aaparaginase SG 2 entsteht durch S. ooli B Fermentation» Asparaginase in verschiedenen Formen und -Reinheiten ist im Handel erhältlich.nase Bis · asparagine used as the starting point / can either be a 1 or ^ -asparaginase or a mixture of these two, but it is preferably the 1-form. The material can also be used as L-asparagine hydrolase «usual EO 3 · 5« 1 · 1 β Di® L-aaparaginase SG 2 is produced by S. ooli B fermentation »Asparaginase in various forms and purities is commercially available.

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Beispiel 1 — Asparaginase/EMA.Example 1 - Asparaginase / EMA.

15,55 mg Asparaginase von Worthington mit mindestens 20 Einheiten/mg wurde in 10 ml einer kalten 0,2-molaren Phosphat-Pufferlösung mit einem pH-Wert von 7,5 gelöst. 50,28 mg EMA.-21 wurden 45 Sekunden lang mit 50 ml einer phosphatischen Pufferlösung homogenisiert, wobei zusammen mit weiteren 15 ml der kalten Pufferlösung 0,5 ml einer 1 folgen Lösung von Hexamethylendiamin zugegeben wurden. Man rührte 45 Sekunden und gab dann die kalte Lösung der Asparaginase zu. Das Gemisch wurde über Nacht bei 4°0 gerührt. Bei der üblichen Aufarbeitung durch Abschleudern, Dialyse und Lyophilisieren erhielt man lösliche und unlösliche Systeme. Gewonnen wurden 25,29 mg des löslichen Addukte und 57,55 mg des unlöslichen Addukte von Asparaginase und EMA..15.55 mg asparaginase from Worthington at at least 20 units / mg was dissolved in 10 ml of a cold 0.2 molar phosphate buffer solution, pH 7.5. 50.28 mg EMA.-21 were homogenized for 45 seconds with 50 ml of a phosphatic buffer solution, along with additional 15 ml of cold buffer solution, 0.5 ml of a 1 followed by solution of hexamethylene diamine were added. The mixture was stirred for 45 seconds and then the cold solution of the asparaginase was added. The mixture was stirred at 4 ° O overnight. The usual work-up by centrifugation, dialysis and lyophilization gave soluble and insoluble systems. 25.29 mg of the soluble adduct and 57.55 mg of the insoluble adduct of asparaginase and EMA were recovered.

Zur Herstellung von 2estmustern wurde das Verfahren der Worthington Biochemical Corp. angewendet. Das Enzym und das lösliche oder unlösliche EMA. wurden in Konzentrationen von 1 mg/ml einer physiologischen Salzlösung verwendet. Das L-Asparagin-Substrat war 0,01-molar in einer 0,05-molaren Pufferlösung von iris-HCl/tris(hydroxymethylaminomethan) hydrochloride mit«einem pH-Wert von 8,6. Eine Lösung mit 1,7 ml des Substrats und 0,2 ml'der Tris-Pufferlösung wurde bei 370C infoibiert· Bei der Zeit Null gab man 0,1 ml des Enzyms oder der Lösung des Addukte von Enzym und EMA zu und inkubierte 10 Minuten lang bei 370C. Nach dieser Zeit gab man 0,1 ml 1,5-molarer Triohloressigsäure zu, schleuderte die Mischung ab und. gab 0,5 ml der überstehenden Flüssigkeit zu 7,0 ml Wasser, worauf 1,0 ml Nessler's Reagenz zugesetzt wurde. Nach 10 Minuten, wurde die Absorption bei 480 Ώψ. abgelesen. Zum Yergleich. wurde ein Muster verwendet, bei welchem ' die Trichloressigßäure vor der Zugabe des Enzyme zugesetzt war.The method of Worthington Biochemical Corp. was used to prepare test samples. applied. The enzyme and the soluble or insoluble EMA. were used in concentrations of 1 mg / ml of a physiological saline solution. The L-asparagine substrate was 0.01 molar in a 0.05 molar buffer solution of iris-HCl / tris (hydroxymethylaminomethane) hydrochloride with a pH of 8.6. A solution with 1.7 ml of the substrate and 0.2 ml'der Tris buffer solution at 37 0 C · infoibiert At time zero, 0.1 ml of the enzyme or the solution of the adducts of enzyme and EMA and incubated for 10 minutes at 37 0 C. After this time, 0.1 ml of 1.5 molar Triohloressigsäure to the mixture and flung off. added 0.5 ml of the supernatant to 7.0 ml of water, whereupon 1.0 ml of Nessler's reagent was added. After 10 minutes, the absorbance at 480 Ώψ was. read. For comparison. a pattern was used in which the trichloroacetic acid was added prior to the addition of the enzyme.

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13457481345748

Standardlösungen waren Lösungen von Ammoniumsulfat, die je r o,5 ml 0,5 bis 0,1 ψ Mol Stickstoff enthielten. '■·■ ·- ;' '-^-- Standard solutions were solutions of ammonium sulfate, each containing 0.5 ml 0.5 to 0.1 ψ mol of nitrogen. '■ · ■ · -;''- ^ -

Zu einem Test bei einem pH-Wert von- 8,6 wurde Asparaginase ■■■--mit 71 Einheiten/mg Protein, ein unlösliches Addukt von Asparaginase und EMA mit 1,5 Einheiten/mg Gesamtgewicht und ein lösliches Addukt von Asparaginase und EMA mit 27 Einheiten/mg Gesamtgewicht verwendet. Wie üblich,war die lösliche Form stärker aktiv. Das lösliche Addukt enthielt 5,48 <fo Stickstoff, bezogen auf das Trockengewicht. ■ - : For a test at a pH of -8.6, asparaginase ■■■ - with 71 units / mg protein, an insoluble adduct of asparaginase and EMA with 1.5 units / mg total weight, and a soluble adduct of asparaginase and EMA used at 27 units / mg total weight. As usual, the soluble form was more active. The soluble adduct contained 5.48 % nitrogen on a dry weight basis. ■ - :

Beispiel 2 - Addukt von Asparaginase mit einem Copolymer von Styrol und MaleinsäureanhydridExample 2 - Adduct of asparaginase with a copolymer of Styrene and maleic anhydride

Beim Kuppeln von kristalliner Asparaginase zu einem Copolymer von Styrol und Maleinsäureanhydrid im Verhältnis 1:1 wurde in einem wässrigen Puffermedium nach dem Beispiel 1 gearbeitet, wobei das Verhältnis des Polymers zum Enzym zwischen 1:3 und 2:1 lag..Es wurden lösliche und unlösliche Addukte mit Aktivitäten bis zu etwa 20 # der ursprünglichen Aktivität erhalten. _-When coupling crystalline asparaginase into a copolymer of styrene and maleic anhydride in a ratio of 1: 1 was carried out in an aqueous buffer medium according to Example 1, where the ratio of the polymer to the enzyme was between 1: 3 and 2: 1. There were soluble and insoluble adducts with activities Preserved up to about 20 # of the original activity. _-

Beispiel 3 - Addukt von Asparaginase mit einem Copolymer von Vinylmethylather und MaleinsäureanhydridExample 3 - Adduct of asparaginase with a copolymer of Vinyl methyl ether and maleic anhydride

Asparaginase wurde mit einem Copolymer von Vinylmethylather und Maleinsäureanhydrid im Verhältnis 1:1 in einem wässrigen -.-" Puffermedium nach dem Verfahren des Beispiels 1 gekuppelt, wobei das Verhältnis von Polymer zu Enzym zwischen 1:3 und ; 2:1 lag. Es wurden lösliche und unlösliche Addukte erhalten mit einer Aktivität bis zu etwa 35 fi der ursprünglichen.Asparaginase was coupled with a copolymer of vinyl methyl ether and maleic anhydride in a ratio of 1: 1 in an aqueous -.- "buffer medium according to the procedure of Example 1, the ratio of polymer to enzyme being between 1: 3 and 2: 1 soluble and insoluble adducts obtained with an activity up to about 35 fi of the original.

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Beispiel 4 - Addukt von Asparaginase und dem Copolymer von Vinylacetat und MaleinsäureanhydridExample 4 - Adduct of asparaginase and the copolymer of vinyl acetate and maleic anhydride

Kristalline Asparaginase wurde mit einem Copolymer aus Vinylacetat und Maleinsäureanhydrid im Verhältnis 1:1 in einem wässrigen Puffermedium nach dem Beispiel 1 gekuppelt, wobei das Verhältnis von Polymer zum Enzym zwischen 1:3 und 2:1 lag. Die erhaltenen löslichen und unlöslichen Addukte hatten bis zu etwa 27 i* der ursprünglichen enzymatischen Aktivität.Crystalline asparaginase was coupled with a copolymer of vinyl acetate and maleic anhydride in a ratio of 1: 1 in an aqueous buffer medium according to Example 1, the ratio of polymer to enzyme being between 1: 3 and 2: 1. The resulting soluble and insoluble adducts had up to about 27 % of the original enzymatic activity.

Beispiel example 5 5 - Addukt von Asparaginase an ein Cyclοcopolymer von Divinyläther und Maleinsäureanhydrid- Adduct of asparaginase to a cyclic copolymer of divinyl ether and maleic anhydride

Kristalline Asparaginase wurde mit einem Cyolocopolymer von Divinyläther und Maleinsäureanhydrid in einem wässrigen Puffermedium nach dem Beispiel 1 gekuppelt, wobei das Verhältnis von Polymer zu Enzym zwischen 1:3 und 2:1 lag. Es wurden lösliche und unlösliche Addukte mit einer enzymatischen Aktivität bis zu etwa 22 <fi der ursprünglichen erhalten.Crystalline asparaginase was coupled with a cyclo-copolymer of divinyl ether and maleic anhydride in an aqueous buffer medium according to Example 1, the ratio of polymer to enzyme being between 1: 3 and 2: 1. Soluble and insoluble adducts with an enzymatic activity up to about 22 <fi of the original were obtained.

Beispiel 6 - Addukt von Asparaginase und PolymaleinsäureanhydridExample 6 - Adduct of asparaginase and polymaleic anhydride

Kristalline Asparaginase wurde mit Polymaleinsäureanhydrid in einem wässrigen Puffermedium nach dem Verfahren des Beispiels 1 gekuppelt, wobei das Verhältnis von Polymer zum Enzym zwischen 1:3 und 2:1 lag. Die erhaltenen löslichen und unlöslichen Addukte hatten bis zu etwa 17 fl der ursprünglichen enzymatischen Aktivität.Crystalline asparaginase was coupled with polymaleic anhydride in an aqueous buffer medium according to the procedure of Example 1, the ratio of polymer to enzyme being between 1: 3 and 2: 1. The resulting soluble and insoluble adducts had up to about 17 μl of the original enzymatic activity.

Beispiel 7 - Addukt von Asparaginase und PolyaorylsäureanExample 7 - Adduct of asparaginase and polyaoryl acid to hydridhydride

Kristalline Asparaginase wurde mit Polyaorylsäureanhydrid in einem wässrigen Puffermedium nach dem Verfahren des Bei- Crystalline asparaginase was treated with polyaoryl anhydride in an aqueous buffer medium according to the method of

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spiels 1 gekuppelt, wobei das Verhältnis von Polymer zu Enzym■' zwischen 1:3 und 2:1 lag. Die erhaltenen löslichen und unlöslichen Addukte hatten bis zu etwa 37 # der ursprünglichen enzymatischen Aktivität. ■game 1 coupled, with the ratio of polymer to enzyme ■ ' was between 1: 3 and 2: 1. The obtained soluble and insoluble Adducts were up to about 37 # of the original enzymatic Activity. ■

In gleicher Art wurden identische Addukte aus Polyacrylsäure unter Verwendung von Woodward1s-Reagenz, E-Äthyl-5-phenylisooxazolium-?1—sxilfo-nat, als Aktivator für die Carboxylgruppe der Polyacrylsäure hergestellt. Ähnliche Ergebnisse wurden erhalten bei Verwendung von Polyglutaminsäure und Polyamsäure.Identical adducts of polyacrylic acid were prepared in the same way using Woodward's 1 s reagent, E-ethyl-5-phenylisooxazolium-? 1 —sxilfo-nat, produced as an activator for the carboxyl group of polyacrylic acid. Similar results were obtained using polyglutamic acid and polyamic acid.

Beispiel 8 - Addukt von Asparaginase und DMAPAI-EMAExample 8 - Adduct of Asparaginase and DMAPAI-EMA

Das Teilimid von Dimethylaminopropylamin und EMA. wurde hergestellt durch Erhitzen unter Rückfluß eines Gemisches von EMA und 50 Gew.-$ Ν,Ν-Dimethylaminopropylamin in Xylol während 5 Stunden. Hierbei wurde das gebildete Wasser in einer Falle entfernt. Nachdem die Wasserbildung aufgehört hatte, was anzeigte, daß die Umsetzung vollständig war, isolierte man das Endprodukt durch Ausfällen mit Hexan und trocknete es im Vakuum bei 1050C. Das Imid enthielt 8,9 fi N, was einen Imid-Gehalt von 54 i> bedeutet. The partial imide of dimethylaminopropylamine and EMA. was prepared by refluxing a mixture of EMA and 50 wt .- $ Ν, Ν-dimethylaminopropylamine in xylene for 5 hours. The water formed was removed in a trap. After the formation of water had ceased, which indicated that the reaction was complete, the end product was isolated by precipitation with hexane and dried in vacuo at 105 ° C. The imide contained 8.9 μN , which resulted in an imide content of 54 % > means.

34 mg Asparaginase wurden in 3o ml einer kalten 0,1-molaren phosphatisehen Pufferlösung mit einem pH-Wert von 7,5 gelöst. Zu dieser Lösung gab man 45 mg DMAPAI-EMA, die eine Minute mit 30 ml einer kalten 0,1-molaren phosphatischen Pufferlösung mit einem pH-Wert von 7,5 homogenisiert waren. Das Gesamtgemisch rührte man bei 40C über Nacht. Dann trennte man das unlösliche Addukt von der überstehenden Flüssigkeit durch Abschleudern ab. Das unlösliche Addukt wurde achtmal mit einer 0,1-molaren Lösung von Natriumchlorid und fünfmal mit Wasser 34 mg asparaginase were dissolved in 30 ml of a cold 0.1 molar phosphate buffer solution with a pH of 7.5. 45 mg of DMAPAI-EMA, which had been homogenized for one minute with 30 ml of a cold 0.1 molar phosphatic buffer solution with a pH of 7.5, were added to this solution. The total mixture was stirred at 4 ° C. overnight. Then the insoluble adduct was separated from the supernatant liquid by centrifugation. The insoluble adduct was made eight times with a 0.1 molar solution of sodium chloride and five times with water

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gewaschen. Nach dem Byophilisieren erhielt man ein Addukt mit 11 $. der ursprünglichen Asparaginasenaktivität.washed. After byophilization, an adduct was obtained with $ 11. the original asparaginase activity.

Die überstehende Flüssigkeit wurde gegen Wasser dialysiert und lyophilisiert. Man erhielt ein lösliches Äddukt mit 56 $ der ursprünglichen Asparaginasenaktivität.The supernatant liquid was dialyzed against water and lyophilized. A soluble educt with $ 56 of the original asparaginase activity was obtained.

Es wurden auch andere Alkylaminoalkylamine mit niederen Alkylgruppen verwendet, wobei die entsprechenden Addukte entstanden.There have also been other alkylaminoalkylamines with lower alkyl groups used, resulting in the corresponding adducts.

Beispiel 9 - Umsetzung des Addukts von Asparaginase und EMA mit Asparagin.Example 9 - Reaction of the Adduct of Asparaginase and EMA with asparagine.

Es wurden lösliche und unlösliche Addukte von-Asparaginase und EMA hergestellt durch Umsetzen von Asparaginase und EMA-21 (Copolymer von Äthylen und Maleinsäureanhydrid im Verhältnis 1:1 mit einem Molekulargewicht von etwa 20 000 "bis 30 000) in einer kalten 0,1-molaren Phosphatlösung mit einem pH-Wert von 7»5. Dann wurde abgeschleudert und beide Endprodukte wurden durch Dialyse und Lyophilisieren isoliert.Soluble and insoluble adducts of asparaginase and EMA produced by reacting asparaginase and EMA-21 (Copolymer of ethylene and maleic anhydride in a ratio of 1: 1 with a molecular weight of about 20,000 "to 30,000) in a cold 0.1 molar phosphate solution with a pH value from 7 »5. Then it was spun off and both end products were isolated by dialysis and lyophilization.

In eine Diaplex (TM)-Apparatur mit einer UM-2 (TM)-Membrane wurden 350 ml eirier 0,001-molaren Phosphatlösung mit einem pH-Wert von 7,5 gebracht, die 150 mg des löslichen Addukts von Asparaginase und EMA enthielten. Zu dieser Lösung gab man 500 mg Ii-Asparagin und rührte die Mischung bei Raumtemperatur 24 Stunden. Dann wurde ein Druck von 3»5 kg/cm (-5Q-psi) angesetzt. Die durch die Membrane hindurchgetretene Lösung wurde gesammelt und auf Aspara&neäure geprüft. Die hierbei entstandene Asparaginsäure kann nach üblichen Verfahren, z.B. durch Extraktion, erhalten werden. Das Addukt von Asparaginase und EMA,In a Diaplex (TM) apparatus with a UM-2 (TM) membrane, 350 ml of a 0.001 molar phosphate solution with a Brought pH 7.5, which contained 150 mg of the soluble adduct of asparaginase and EMA. To this solution one gave 500 mg of II-asparagine and stirred the mixture at room temperature for 24 hours. A pressure of 3 »5 kg / cm (-5Q-psi) was then applied. The solution which had passed through the membrane was collected and tested for aspartic acid. The resulting Aspartic acid can be prepared by conventional methods, e.g. by extraction, can be obtained. The adduct of asparaginase and EMA,

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das in der Apparatur verblieben war, wurde mit Wasser gewaschen, worauf die Kammer mit einer verdünnten Pufferlösung und Asparagin wieder gefüllt wurde. Man rührte die Mischung und isolierte in der oben beschriebenen Art die Asparaginsäure.that remained in the apparatus was washed with water and the chamber with a dilute buffer solution and asparagine was refilled. The mixture was stirred and the aspartic acid was isolated in the manner described above.

In gleicher Weise konnte ein unlösliches Addukt von Asparaginase und EMA verwendet werden. Die Ausbeute an Asparaginsäure innerhalb vergleichbarer Zeitabschnitte und bei vergleichbaren Bedingungen entspricht etwa der mit dem löslichen Addukt.In the same way could an insoluble adduct of asparaginase and EMA can be used. The yield of aspartic acid within comparable periods of time and at comparable Conditions roughly correspond to those with the soluble adduct.

Man kann also sowohl das lösliche wie das unlösliche Addukt von Asparaginase und EMA verwenden, um L-Asparagin in L-AsparagLnsäure überzuführen. Beide können in gleicher Art auch zur Umwandlung von DL-Asparagin zu L-Asparagtnsäure verwendet werden, wobei das D-Asparagin im wesentlichen unverändert bleibt.So you can use both the soluble and the insoluble adduct of asparaginase and EMA to convert L-asparagine into L-aspartic acid transfer. Both can in the same way also used to convert DL-asparagine to L-aspartic acid with the D-asparagine remaining essentially unchanged.

Die Antiasparagin-Aktivität der löslichen und unlöslichen Addukte zeigt sich auch bei anderen Versuchen, z.B. gegen Karzinome in Zellkulturen und beim Entfernen von Asparagin aus Blut und Blutplasma. In allen diesen Fällen können die Addukte als besserer Ersatz für Asparaginase verwendet werden, da man sie wiedergewinnen und mit Leichtigkeit wiederverwenden kann.The anti-asparagin activity of the soluble and insoluble adducts is also shown in other experiments, e.g. against Carcinomas in cell cultures and when removing asparagine from blood and blood plasma. In all of these cases, the Adducts can be used as a better substitute for asparaginase, as you can recover them and reuse them with ease can.

Die Addukte enthalten keine Toxine und Pyrogene, die in der Regel in natürlichen Enzymextrakten enthalten sind, und werden von diesen auch nicht vergiftet. Die lösliche Form ist in der Regel die aktivere· The adducts contain no toxins and pyrogens contained in a rule in natural enzyme extracts, and are not poisoned by them. The soluble form is usually the more active

Zur Herstellung von kationischen Addukten aus Asparaginase und einem Polymer verwendet man Polymere, die in ihrem MolelcülFor the production of cationic adducts from asparaginase and a polymer one uses polymers that in their Molelcül

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solche Gruppen enthalten. Hierzu gehören "beispielsweise Teilimide der Polymere, die Carboxylgruppen oder Gruppen von Carboxylsäureanhydriden enthalten. Ferner gehören dazu Teilamide von sekundären und tertiären Aminoalkylamiden mit niederen Alkylgruppen und teilweise mit Aminoestern veresterte Polymere. Man setzt diese Polymere mit Asparaginase nach dem oben beschriebenen Verfahren um und erhält dabei die gewünschten enzymatisch aktiven kationischen Addukte von Asparaginase und dem Polymer.contain such groups. These include "partial imides, for example the polymers containing carboxyl groups or groups of carboxylic acid anhydrides. This also includes partial amides of secondary and tertiary aminoalkylamides with lower alkyl groups and partially esterified with aminoesters Polymers. These polymers are reacted with asparaginase according to the method described above and the desired ones are obtained in the process enzymatically active cationic adducts of asparaginase and the polymer.

Zum Erhalt nichtionischer Addukte können neutrale Gruppen mit dem Molekül des Polymers verbunden werden, nachdem es mit dem Enzym reagiert hat. Solche neutralen Gruppen sind beispielsweise Alkylamine, Aminoalkohole und Alkohole, die mit restlichen Carboxylgruppen oder Gruppen von Carboxylsäureanhydriden in dem Polymer reagieren.To obtain nonionic adducts, neutral groups can be attached to the molecule of the polymer after it has been linked to the Enzyme has reacted. Such neutral groups are, for example, alkylamines, amino alcohols and alcohols with the remaining Carboxyl groups or groups of carboxylic acid anhydrides in the polymer react.

So wurden beispielsweise Addukte von Asparaginase mit folgenden Polymeren hergestellt» Ester niederer Alkanole mit niederen Dialkylaminen einiger der oben beschriebenen Polymere, Ester niederer Alkanole mit niederen Alkylaminen einiger der oben beschriebenen Polymere und Aminoester von niederen Alkanolen dieser Polymeren. Hierzu gehören beispielsweise der Dimethylaminopropanolester von EMA, der Äthylaminobutanolester von EMA, der Aminoäthanolester von PοIymaleinsäure- oder Polyacrylsäure anhydr id, die niederen Dialkylaminoimide von niederen Alkylimiden einiger der oben beschriebenen Polymere, die niederen Alkylimide niederer Alkylamine einiger der oben beschriebenen Polymere, niedere Amine von Alkylimiden einiger der oben beschriebenen Polymere, Diäthylaminopropylimid von EMA, Methylaminobutyliiaid von EMA, Aminopentylimid von Polymalein-For example, adducts of asparaginase were produced with the following polymers: Esters of lower alkanols with lower ones Dialkylamines of some of the polymers described above, esters of lower alkanols with lower alkylamines of some of the above described polymers and amino esters of lower alkanols of these polymers. These include, for example, the dimethylaminopropanol ester from EMA, the ethylaminobutanol ester from EMA, the aminoethanol ester from polymaleic acid or polyacrylic acid anhydride, the lower dialkylaminoimides of lower alkylimides of some of the polymers described above, the lower Alkyl imides of lower alkyl amines of some of the polymers described above, lower amines of alkyl imides of some of the above polymers described, diethylaminopropylimide from EMA, Methylaminobutyliiaid from EMA, aminopentylimide from Polymale-

säureanhydrid oder Polyacrylsäureanhydrid oder dieser Säuren, niedere Alkylaminoverbindungen von niederen Alkylaminen der erwähnten Polymere, niedere Alkylaminoverbindungen der niederen Alkylamide der genannten Polymere, Aminoverbindungen von niederen Alkylamiden der genannten Polymere, z.B. Dimethylaminopropylamid von EMA, Äthylaminohexylamid von EMA, Aminopropylamid von Polymaleinsäure oder von Polyacrylsäureanhydrid oder der freien Säuren.acid anhydride or polyacrylic anhydride or these acids, lower alkylamino compounds of lower alkylamines of the polymers mentioned, lower alkylamino compounds of the lower ones Alkylamides of the polymers mentioned, amino compounds of lower alkylamides of the polymers mentioned, e.g. dimethylaminopropylamide from EMA, ethylaminohexylamide from EMA, aminopropylamide from polymaleic acid or from polyacrylic anhydride or of the free acids.

Wie das Gesagte zeigt, sind die bevorzugten Addukte solche, bei welchen das Polymer Äthylenreste und Reste von Maleinsäureanhydrid enthält, Copolymerisate von Styrol mit Maleinsäureanhydrid, Copolymerisate von Vinylmethyläther mit Maleinsäureanhydrid, Copolymerisate von Vinylacetat mit Maleinsäureanhydrid, Copolymerisate von Divinyläther mit Maleinsäureanhydrid als Cyelοcopolymer, Polymaleinsäureanhydrid, Polyacrylsäureanhydrid und kationische Derivate dieser Verbindungen. As the foregoing indicates, the preferred adducts are those in which the polymer has ethylene residues and residues of maleic anhydride contains, copolymers of styrene with maleic anhydride, copolymers of vinyl methyl ether with maleic anhydride, Copolymers of vinyl acetate with maleic anhydride, copolymers of divinyl ether with maleic anhydride as cyelo copolymer, polymaleic anhydride, polyacrylic anhydride and cationic derivatives of these compounds.

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Claims (5)

- 23 Patentansprüche- 23 claims 1. Enzymatisch aktives Addukt von Asparaginase und einem Polymer, dadurch gekennzeichnet, daß die Asparaginase über Gruppen, die für ihre Aktivität nicht wesentlich sind, durch Valenzbindung mit dem Polymer verbunden ist.1. Enzymatically active adduct of asparaginase and a polymer, characterized in that the asparaginase has groups which are not essential for its activity by valence bonding is associated with the polymer. 2. Verfahren zur Herstellung eines enzymatisch aktiven Addukts nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man Asparaginase und das Polymer unter solchen Bedingungen umsetzt, daß die enzymatische Aktivität der Asparaginase nicht vernichtet wird.2. Process for the preparation of an enzymatically active adduct according to claim 1, characterized in that asparaginase and the polymer are reacted under such conditions that the enzymatic activity of asparaginase is not destroyed. 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man ein Polymer mit Carboxylgruppen oder Gruppen von Carboxylsäurejanhydrid verwendet.3. The method according to claim 2, characterized in that a polymer with carboxyl groups or groups of carboxylic acid janhydride is used. 4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3» dadurch gekennzeichnet, daß man als Polymer ein Copolymer von Äthylen und Maleinsäureanhydrid, ein Copolymer von Styrol und Maleinsäureanhydrid, ein Copolymer von Vinylmethyläther und Maleinsäureanhydrid, ein Copolymer von Vinylacetat und Maleinsäureanhydrid, ein Copolymer von Divinyläther und Maleinsäureanhydrid, Polymaleinsäureanhydrid, Polyaorylsäureanhjjdrid oder ein kationisches Derivat dieser Verbindungen verwendet.4. The method according to claim 2 or 3 »characterized in that the polymer is a copolymer of ethylene and maleic anhydride, a copolymer of styrene and maleic anhydride, a copolymer of vinyl methyl ether and maleic anhydride, a copolymer of vinyl acetate and maleic anhydride, a copolymer of divinyl ether and maleic anhydride, Polymaleic anhydride, polyaoryl anhydride or a cationic derivative of these compounds is used. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß man zur Gewinnung eines wasserlöslichen Addukts unter nicht vernetzenden Bedingungen arbeitet.5. The method according to any one of claims 2 to 4, characterized in that that one works to obtain a water-soluble adduct under non-crosslinking conditions. 0098U/16810098U / 1681 . Die Verwendung eines Addukte naoL Anspruch 1 zur Entfernung von Asparagin aus einem solches enthaltenden ütoff, wobei man das Addukt in Berührung mit dem zu "behandelnden otoff bringt.. The use of an adducts NaoL claim 1 for removal of asparagine from such a containing lubricant, wherein the adduct is in contact with the otoff to be treated brings. . Die Verwendung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß man das Addukt wiedergewinnt und wiederverwendet.. The use according to claim 6, characterized in that the adduct is recovered and reused. 0098 U/166 1 BADOFHGfNAL0098 U / 166 1 BADOFHGfNAL
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