DE2028739C3 - Amylase-Inhibitor - Google Patents

Description

Gegenstand des älteren deutschen Patents 20 03 934 ist ein Amylase-Inhibitor von Polypeptidcharakter aus Weizen mit hoher Aktivität gegen Pankreas- und Speichel-Amylase, der Trypsin, Chymotrypsin, Pepsin und Ribonuclease nicht hemmt sowie die Herstellung dieses Amylase-Inhibitors, wonach das Weizenmehl oder Weizenschrot mit 10 bis 90%igen Alkohol-(Ci bis C₃)/Wassergemischen oder mit wäßrigen Elektrolytlösungen bei pH-Werten von 1 bis 7 extrahiert und der Amylase-Inhibitor aus dem homogenisierten Extrakt nach an sich bekannten Methoden isoliert wird sowie die Verwendung dieses Amylase-Inhibitors zur Hemmung oder Verzögerung der Verdauung von Stärke und Glykogen.

Es wurde nun gefunden, daß sich als besonders gutes Ausgangsmaterial für die Herstellung des Amylase-Inhibitors, gemäß älteren Patents, Weizenkleber (Gluten) eignet. Kleber (Gluten) ist der Eiweißanteil des Weizens, der bei der Gewinnung von Weizenstärke als Nebenprodukt erhalten wird (H a g e r s Handbuch der pharmazeutischen Praxis, Band I [Verlag Julius von Springer, Berlin, 1925, Seite 332]; M. J. B1 i s h in M. L, Anson.J.T. Edsall, Advances in Protein Chemistry, Vol. II [Academic Press, New York, 1945], p. 337),

Im übrigen wird für die Herstellung des Amylase-Inhibitors aus Kleber in der gleichen Weise verfahren wie in dem älteren Patent ausführlich beschrieben. Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß man zur Herstellung eines Amylase-Inhibitors von

κι Polypeptidcharakter aus Weizen (ausgenommen Weizenmehl oder Weizenschrot) folgende Verfahrensschritte durchführt:

a) Extraktion von Weizenkleber in Gewichtsanteilen von 1 :1,5—5 zu Extraktionsmittei, das

ai) ein 10 bis 90%iges Alkohol Ci bis Ci/Wasserge-

misch oder
a2) eine verdünnte wäßrige Säure vom pH-Wert

2-4 oder
a₃) ai, eingestellt mit Säure auf den pH-Wert von 2 bis 4 ist

b) Homogenisieren des Extraktes,

c) Rühren des Extraktes für die Dauer von 0,5 bis 4 Stunden bei einer Temperatur von 20 bis 25° C,

d) Trennen des Extraktes durch Zentrifugieren oder Filtrieren und gegebenenfalls Reextrahieren des Rückstandes nach a) bis d),

e) Neutralisieren der mit a₂) und a₃) erhaltenen Überstände mit konzentriertem Ammoniak und in Entfernen der abgeschiedenen Ballastproteine,

Q Isolieren des Inhibitors aus den neutralen Extraktionslösungen durch die üblichen Einengungs-, Ausfäll- und Aussalzverfahren.

j5 Die Aktivitätsausbeuten sind bei Verwendung des erfindungsgemäßen Ausgangsmaterials jedoch 5- bis 8mal höher als bei Verwendung von Weizenmehl. Vorteilhaft ist außerdem die bessere Filtrier- und Zentrifugierbarkeit der Extraktionsansätze sowie die höhere spezifische Aktivität, mit der der Amylase-Inhibitor bei Verwendung von Kleber als Ausgangsmaterial erhalten wird.

Zum technischen Fortschritt wird geltend gemacht, daß das durch das erfindungsgemäße Verfahren

4-> erhaltene Reaktionsprodukt im Gegensatz zu dem von K η e e η in Arch. Biochem., 9,235 (1946), beschriebenen wasserlöslichen Inhibitor, Amylase aus Pankreas stark zu hemmen vermag. Die starke Hemmung der Pankreasamylase kann therapeutisch ausgenutzt werden, indem man mit Hilfe des nach dem erfindungsgeniSßen Verfahren erhaltenen Inhibitors die für das Auftreten einer alimentären Hyperglykämie verantwortliche Reaktionsfolge

Stärke (bzw. Glykogen)

Amylase Maltase

Maltose

Glucose

in der ersten Stufe inhibiert und damit auch die Bildung der Glucose verhindert Die therapeutische Verwendung ist bezüglich des Kneen-lnhibitors nicht oder praktisch nicht möglich, da die Hemmwirkung gegenüber Pankreasamylase nur schwach ausgeprägt ist. Bezüglich der sehr schwachen Hemmwirkung des Kneen-lnhibitors gegenüber Pankreasamylase, siehe auch den letzten Absatz auf Seite 238 des Artikels von K η e e η in Arch. Biochem., 9,235 (1946).
Zur Erfindungshöhe wird geltend gemacht, daß es aufgrund der vorgenannten Literaturstelle von K η e e π nicht nahelag, aus Weizenkleber einen Inhibitor zu isolieren, welcher Amylase aus Pankreas stark inhibiert. Weiterhin sei die von R. S h a i η k i η und Y. B i r k in Biochem. Biophys. Acta (1970), 221, 502-513, publizierte Arbeit gutachtlich aufgeführt. Aus dieser Arbeit geht hervor, daß auch nach dem Anmeldetag der vorliegenden Anmeldung Inhibitoren aus Weizen nur mit Wasser extrahiert wurden und das erfindungsgcmäßc txtraktionsverfahren von Weizenkleber mit

α,) 10 bis 900/bigem Alkohol (C, bis C₃)/Wasser-Gemisch bzw.

32) verd. wäßriger Säure (pH 2—4) bzw.
83) ai, eingestellt mit Säure auf pH 2—4,

zur Herstellung eines Amylaseinhibitors, welcher Pankreasamylase stark hemmt, nicht nahelag.

Beispiel

In 50 Liter 30%iges Methanol wurden unter intensivem Rühren 10 kg Weizenkleber (z. B. »Weizenkleber vital«, Firma Crespel und Deiters, Ibbenbüren, Westfalen) portionsweise eingetragen. Darauf wurde mit halbkonzentrierter Salzsäure auf pH 3,5 eingestellt, wobei die Viskosität der Lösung vorübergehend anstieg. Es wurde 45 Minuten gerührt und anschließend mit halbkonzentriertem Ammoniak neutralisiert Dabei trat Ausflockung ein. Es wurde 10 Minuten bei ca. 2000 Umdrehungen/Minute zentrifugiert und das klare Zentrifugat auf -10^qC gekühlt Der in der Kälte ausflockende Niederschlag setzte sich Ober Nacht gut ab. Die überstehende klare Lösung wurde abdekantiert das Sediment in einer Kühlzentrifuge bei_ —5° C gesammelt und nach Waschen mit Alkohol und Äther im Vakuum bei Raumtemperatur getrocknet

Ausbeute 180 g mit 775 000 Pankreas-AIE/g Inhibitor.

Claims (1)

1. Patentanspruch:

   Verfahren zum Herstellen eines Amylaseinhibitors von Polypeptidcharalcter aus Weizen, ausgenommen Weizenmehl oder Weizenschrot, gekennzeichnet durch die Verfahrensschritte:

   a) Extraktion von Weizenkleber in Gewichtsanteilen von t : 1,5—5 zu Extraktionsmittel, das

   ai) ein 10 bis 90%iges Alkohol Q bis Cj/Was-

   sergemiseh oder
   ai) eine verdünnte wäßrige Säure vom

   pH-Wert2bis4oder
   a₃) ai, eingestellt mit Säure vom pH-Wert von 2-4 ist

   b) Homogenisieren des Extraktes,

   c) Rühren des Extraktes für die Dauer von 0,5 bis 4 Stunden bei einer Temperatur von 20 bis 25° C,

   d) Trennen des Extraktes durch Zentrifugieren oder Filtrieren und gegebenenfalls Reextrahieren des Rückstandes nach a) bis d),

   e) Neutralisieren der mit a?) und a₃) erhaltenen Oberstände mit konzentriertem Ammoniak und Entfernen der abgeschiedenen Ballastproteine,

   f) Isolieren des Inhibitors aus den neutralen Extraktionslösungen durch die üblichen Einengungs-, Ausfall- und Aussalzverfahren.