DE2157610B2 - Verfahren zu seiner Isolierung und seine Verwendung für die Herstellung von Antiseren - Google Patents

Verfahren zu seiner Isolierung und seine Verwendung für die Herstellung von Antiseren

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    • G01N2800/368Pregnancy complicated by disease or abnormalities of pregnancy, e.g. preeclampsia, preterm labour

Description

eine elektrophoretische Wanderungsgeschwindigkeit im Agargel im Bereich der/Ji-Globuline,
einen Extinktionskoeffizienten £ |* =11,0
(278 ΐημ; 1/15 molarer Phosphatpuffer
pH 7,0) und
einen Kohlenhydratgehalt von 26,5-29,6%, davon 10,0-11,0% Hexosen, 93-10,5 Hexosamin, O^ - 0,6% Fucose und 6,5-7,5% Neuraminsäure
aufweist und das herstellbar ist dadurch, daß man aus einem mit Hilfe einer Salzlösung aus menschlichen Plazenten gewonnenen Extrakt die mit Diaminoäthoxyacridin-Lactat fällbaren Proteine abtrennt, so dann das im Überstand verbleibende SPi zusammen mit Gamma-Globulin mittels Ammonsulfid ausfällt und von diesem das Gamma-Globulin durch Adsorption an DEAE abtrennt, aus dem Eluat das SPi mit Ammonsulfat ausfällt und das so erhaltene Produkt durch Chromatographie und/oder Elektrophorese reinigt
Das erfindungsgemäß hergestellte schwangerschaftsspezifische /?i-Glykoprotein dient zur Gewinnung von Antiseren. Mit diesen wiederum kann durch immunologische Methoden (Haemagglutinations-Hemmungs-Test, Komplement-Bindungs-Reaktion, Radio-Immunassay, Latex-Agglutination) eine Schwangerschaft nachgewiesen werden. Der Nachweis kann mit Serum oder Urin der Schwangeren geführt werden. Eine quantitative Bestimmung von SPi, 7. B. mit der radialen Immundiffusion, kann für eine Überwachung der Schwangerschaft von Bedeutung werden.
Für eine bevorzugte Methode der Herstellung des schwangerschaftsspezifischen ßi-Glykoptoteins werden zerkleinerte Plazenten mit einer schwachen Salzlösung extrahiert und die mit Diaminoäthoxyacridin-lactat fällbaren Proteine bei einem pH-Wert von etwa 8,0 abgetrennt. Das im Überstand verbleibende SPi wird zusammen mit Gammaglobulin mit Ammoniumsulfat ausgefällt. Zur Trennung des SPi von der Hauptmenge des Gammaglobulins wird die in reinem Wasser wieder aufgelöste Fällung, zweckmäßig nach einer Vorbehandlung durch Dialyse gegen eine Pufferlösung, an Diäthylaminoäthyl (DEAE) — Cellulose adsorbiert und von dieser wiederum eluiert. Als Elutionsmittel hat sich eine 0,02molare Tris-oxymethylaminomethyl-Salzsäure-Pufferlösung vom pH-Wert 6,5 besonders bewährt, die noch etwa 0,85% Natriumchlorid und eine kleine Menge, z. B. 0,05% Natriumazid enthalten kann. Ausfällen des Eluats mit Ammoniumsulfat liefert das SPi in angereicherter Form, das durch Gelfiltration beispielsweise mittels SephadexM G-150 weiter gereinigt werden kann.
Zur weiteren Reinigung eignet sich auch die präparative Zonenelektrophorese mit PVC als Träger in einer geeigneten Pufferlösung, z. B. 0,075% Ammoniumhydrogencarbonat Nach der elektrophoretischen Auftrennung wird die SPi-haltige 0-Zone des Trägers herausgeschnitten, mit Ammoniumhydrogencarbonat eluiert und lyophilisiert. Weiter geeignete Feinreinigungsverfahren sind eine Chromatographierung an DEAE-Sephadex mit nachfolgender Elution mit einem
Natriumcblorid-Gradienten und eine Fraktionierung mit Alkohol, vorzugsweise mit ÄthanoL
Das schwangerschaftsspezifische ßi-Glykoprotein kann in ähnlicher Weise aas ßlut oder Urin von Schwangeren isoliert werden.
Beispiel 1
Isolierung aus Plazenten
150 kg tiefgefrorene Plazenten werden zerkleinert und mit 150 Liter einer 0,5%igen wäßrigen Natriumchlorid-Lösung extrahiert Der Extrakt wird mit 2normalem Natriumhydroxid auf pH 8 eingestellt und mit 150 Liter einer 3%igen wäßrigen Lösung von Diaminoäthoxyacridinlactat (Rivanol®) versetzt Nach einer Wartezeit von 1 Stunde wird der Oberstand, der das SPi zusammen mit Gammaglobulin enthält, abgehebert mit 5% festem Natriumchlorid (11 kg) zur Abscheidung des noch in Lösung verbliebenen Rivanols versetzt filtriert und mit 26,5%, bezogen auf das Gewicht der Flüssigkeit, festem Ammonsulfat versetzt und gut durchgerührt Nach 1 Stunde wird der Niederschlag abfiltriert.
500 g des auf dem Filter gesammelten Niederschlags werden in 500 ml destilliertem Wasser gelöst und gegen eine 0,01 molare Tris-(oxymethyl)-aminomethan (im folgenden mit »Tris« abgekürzt)-Salzsäure-Pufferlösung vom pH-Wert 7,0, die 0,05% Natriumazid enthält, dialysiert Die dialysierte Lösung wird zentrifugiert und der Überstand wird mit der gleichen Pufferlösung auf 2000 ml aufgefüllt, mit 0,1 normaler Natriumhydroxidlösung auf pH 8,0 eingestellt und mit 250 g feuchter DEAE-Cellulose eine Stunde verrührt.
Sodann wird die DEAE-Cellulose durch Filtrieren von der Lösung abgetrennt, zweimal mit je einem Liter 0,01 molarem Tris-Salzsäure-Puffer vom pH-Wert 8,0 gewaschen und danach dreimal mit je 500 ml 0,02molarem Tris-Salzsäure-Puffer, pH 6,5, der 0,85% Natriumchlorid und 0,05% Natriumazid enthält, eluiert. Den vereinigten Eluaten wird 30% Ammonsulfat, bezogen auf das Flüssigkeitsgewicht, zugesetzt und das ganze verrührt. Der Niederschlag, der das SPi enthält, wird in 300 ml destilliertem Wasser gelöst und der Gelfiltration mittels Sephadex G-150 unter Verwendung von 0,lmolarem Tris-Salzsäure-Puffer pH 8,0, der 1,0MoI Natriumchlorid pro Liter enthält, unterzogen (100:20cm-Säule).
Anschließend werden die Eluate mit spezifischem SPi-Antiserum getestet, die SPi-haltigen Fraktionen gesammelt und daraus die Proteine nochmals wie oben beschrieben mit 30% festem Ammonsulfat ausgefällt.
Eine weitere Reinigung erzielt man durch präparative Zonenelektrophorese mit Polyvinylchlorid (PVC) als Träger. Als Puffer wird eine 0,075molare Ammoniumhydrogencarbonatlösung (pH 8,0) verwendet. Man schneidet nach der elektrophoretischen Auftrennung die SPi-haltige /?-Zone heraus, eluiert mit dem Ammoniumhydrogencarbonat-Puffer und Ivophilisiert die Eluate.
Die Trockensubstanz wird in 0,01 molarem Tris-Salzsäure-Puffer pH 7,0, der 0,2% Natriumchlorid enthält, gelöst, an DEAE-Sephadex (Säule 5 χ 20 cm) chromatigraphiert und mit einem linearen Gradienten von 0,2 bis 2,0% Natriumchlorid in 0,01 molarem Tris-Salzsäure-Puffer pH 7,0 eluiert Es folgt eine Fällung mit 40% Äthanol bei -5°C. Nach Abzentrifugation des Niederschlages wird der Überstand gegen destilliertes Wasser salzfrei dialysiert ur.d lyophilisiert. Reinheit 90 — 95%.
Dieses Präparat kann zur Herstellung von Antiseren Verwendung finden.
Beispiel 2 Isolierung aus Blut
5 Liter Schwangerenserum werden mit destilliertem Wasser im Verhältnis 1 :1 verdünnt und daraus die Hauptmenge der Plasmaproteine durch 2,5 Liter 3%igen Rivanols bei pH 8,0 gefällt Der durch Zentrifugation erhaltene Überstand wird zur Entfernung des Rivanols mit 5% Natriumchlorid versetzt Der dabei entstandene Niederschlag wird abzentrifugiert, der Überstand vom Sediment getrennt und mit 30%
ι ί festem Ammonsulfat versetzt Im Niederschlag sind das Gammaglobulin und das schwangerschaftsspezifische /fi-Glykoprotein enthalten. Der Niederschlag wird in 0.01 molarem Tris-Salzsäure-Puffer pH 7,0 gelöst, gegen 0,01 molarem Tris-Salzsäure-Puffer pH 7,0 dialysiert und anschließend mit DEAE-Cellulose gereinigt Die DEAE-Cellulose-Behandlung wird in 0,01 molarem Tris-Salzsäure-Puffer pH 8,0 ausgeführt.
Die Elution von DEAE-Cellulose, die Gel-Filtration mit Sephadex, die präparative Zonenelektrophorese, die
:■> Reinigung am DEAE-Sephadex sowie die Fällung mit Alkohol werden gemäß Beispiel 1 ausgeführt.
Beispiel 3
Herstellung eines Antiserums
Zur Herstellung eines spezifischen Antiserums werden Kaninchen mit dem gereinigten schwangerschaftsspezifischen /?i-Glykoprotein unter Verwendung
J1; von Aluminiumhydroxid als Adjuvans über einen Zeitraum von 6 Wochen immunisiert.
Das schwangerschaftsspezifische j3i-Glykoprotein wird in physiologischer Kochsalzlösung gelöst (Konzentration 0,06 mg/3 ml) und unter Zusatz von Aluminium-
4<) hydroxid zu einer Suspension verrührt. Die Kaninchen erhalten an 5 aufeinanderfolgenden Tagen je 0,06 mg des Glykoproteins in 3 ml Suspension pro Tier i. v. injiziert. Anschließend läßt man die Tiere 9 Tage ruhen. Dann immunisiert man wieder an 5 aufeinanderfolgen-
■)■> den Tagen mit der oben angegebenen gleichen Menge Antigen, läßt die Tiere wieder 9 Tage ruhen und injiziert schließlich nochmals an 5 aufeinanderfolgenden Tagen je 0,06 mg des Antigens. Nach einer erneuten Wartezeit von 7 bis 9 Tagen werden die Tiere entblutet. Nach dem
V) Gerinnen des Blutes wird das Serum vom Blutkuchen abgeschleudert und gewonnen.
Beispiel 4
Diagnostisches Mittel
Eine Testanordnung für die immunologische Bestimmung des schwangerschaftsspezifischen /?i-Glykoproteins besteht aus anti-schwangerschaftsspezifischen jJi-Glykoprotein-Serum vom Kaninchen und einem
fni Referenzstandard für das schwangerschaftsspezifische /?i-Glykoprotein. Den Referenzstandard erhält man durch Auflösen einer abgewogenen Menge des gereinigten Proteins in Humanserum, einer Serumkonserve aus Humanserum oder einer Plasmaersatzlösung
<r> als stabilisierendes Lösungsmittel. Die Konzentration wird zweckmäßig so gewählt, daß sie etwa 25 bis 36 mg schwangerschaftsspezifisches /?i-Glykoprotein pro 100 ml entspricht.
Beispiel 5
Quantitative Bestimmung des schwangerschaftsspezifischen ßi-Glykoproteins
1 g Agarose wird mit 50 ml Diäthylbarbiturat-Acetat-Puffer-Iösung vom pH-Wert 8,6 und der Ionenstärke 0,04 M, 50 ml destilliertem Wasser und 10 mg des Konservierungsmittels Thiocid vermischt und auf etwa 1000C erhitzt, bis sich eine klare Lösung gebildet hat 15 ml der Lösung werden mit einer vorgewärmten Meßpipette auf eine vollkommen waagerecht liegende Glasplatte von 1Ox 10 cm ausgegossen. Nach kurzem Stehen bei Raumtemperatur erstarrt die Lösung zu einem transparenten Gel von gleichmäßiger Schichtdikke. In einer Entfernung von 2 cm vom Rand der Glasplatte werden in regelmäßigen Abständen Löcher von 4 mm Durchmesser gestanzt Die Löcher dienen zur Aufnahme der zu untersuchenden Seren von Frauen bzw. den als Bezugsstandard dienenden Lösungen, die 4, 8, 16 und 32 mg SPi/lOOml enthalten. 15μ1 der zu untersuchenden Lösungen werden in die Löcher eingefüllt und 3 Stunden in einer feuchten Kammer belassen. Danach wird ausgehend von den Löchern in einem Abstand von 0,5 cm die Agaroseschicht durchtrennt und von der Glasplatte entfernt Der freie Teil der Glasplatte wird nun mit 15 ml einer Agaroselösung beschichtet, die wie oben beschrieben hergestellt und der beim Abkühlen auf etwa 500C bis zu eiiier konzentration von 1,5% Anti-SPi-Serum zugemischt wurde. Anschließend an die Oberschichtung erfolgt eine elektrophoretische Auftrennung der in den Löchern aufgetragenen Proben während 25 Stunden bei 2 V/cm in das angrenzende Antiserum-haltige GeL Danach
ίο werden die Gele wie bei Agarelektrophoresen üblich gewaschen und getrocknet und die Immunpräzipitatlinien, die sich während der Elektrophorese ausgebildet haben, zur besseren Sichtbarmachung mit Amidoschwarz angefärbt Die Höhe der Präzipitatspitzen ist
r, ein Maß für die Konzentration des SPi in den untersuchten Proben. Sie wird zu den Präzipitatlängen, die durch die Standardlösungen ausgebildet wurden, in Beziehung gesetzt Im vorliegenden Versuch ergab sich bei einem Serum einer nicht schwangeren Frau keine
>n Präzipitatbildung, bei einer Frau in der 8. Schwangerschaftswoche ein Gehalt von 1 mg SPi pro 100 ml Serum, bei einer Frau in der 20. Schwangerschaftswoche 5 mg SPi pro 100 ml Serum und bei einer Frau in der 32. Schwangerschaftswoche 20 mg SPi pro 100 ml Serum.

Claims (5)

Patentansprüche:
1. Schwangerschaftsspezifisches ft-Glykoprotein (SP1), das
eine elektrophorstische Wanderungsgeschwindigkeit im Agargel im Bereich der ß\ -Globuline,
einen Extinktionskoeffizienten £ !* =11,0
(278 πιμ; 1/15 molarer Phosphatpuffer,
pH 7,0)
einen Kohlenhydratgehalt von 26,5-29,6%, davon 10,0-11,0% Hexosen, 9,5 -10,5% Hexosamin, 0,5—0,5% Fucose und 63-73% Neuraminsäure
aufweist, herstellbar dadurch, daß man aus einem mit Hilfe einer Salzlösung aus menschlichen Plazenten gewonnenen Extrakt die mit Diaminoäthoxyacridinlactat fällbaren Proteine abtrennt, sodann das im Überstand verbleibende SPi zusammen mit Gamma-Globulin mittels Ammonsulfid ausfällt und von diesem das Gamma-Giobulin durch Adsorption an DEAE abtrennt, aus dem Eluat das SPi mit Ammonsulfat ausfällt und das so erhaltene Produkt durch Chromatographie und/oder Elektrophorese reinigt
2. Verfahren zum Herstellen von SPi nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß es durch Extraktion von menschlichen Plazenten hergestellt wird, indem man
a) aus Plazentaextrakt mit Diaminoäthoxyacridinlactat (I) die damit fällbaren Proteine bei einem pH-Wert von etwa 8 abtrennt,
b) das im Überstand verbleibende, von (I) befreite ßi-Glykoprotein zusammen mit den Gamma· Globulinen mit Ammonsulfat ausfällt,
c) die in Wasser wiederaufgelöste Fällung — gegebenenfalls nach Dialyse — an Diäthylaminoäthyl (DEAE)-Cellulose adsorbiert und von dieser mit Trisoxymethylaminoäthyl (TRIS)-HCl-Pufferlösung vom pH-Wert 6,5 eluiert,
d) das Eluat mit Ammonsulfat fällt und reinigt indem man es
dl) einer Gelfiltration mit epichlorhydrinvernetztem Dextran unterwirft,
d2) mittels Präparativer Zonenelektrophorese mit PVC als Träger in geeigneter Pufferlösung weiter auftrennt und
d3) das jSi-Glykoprotein daraus eluiert und lyophilisiert,
d4) worauf das 0i-Glykoprotein zur weiteren Feinreinigung nochmals an DEAE-modifiziertem Dextran chromatographiert und das daraus resultierende Eluat einer Alkoholfraktionierung unterworfen werden kann.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß anstelle von Plazenta-Extrakt Blut oder Urin von schwangeren Frauen verwendet wird.
4. Verwendung des schwangerschaftsspezifischen 0i-Glykoproteins nach den Ansprüchen 1 und 3 zum Herstellen von Antiseren.
5. Verwendung des Antiserums nach Anspruch 4 zum Nachweis und zur Überwachung der Schwangerschaft.
τ>
Es ist bisher nicht bekannt, daß in der Plazenta und im Urin von Schwangeren ein schwangerschaftsspezifisches j?i-Glykoprotein vorkommt Es ist zwar immunologisch schon ein Protein im 0-Bereich von Schwangerenseniin nachgewiesen worden, ein Verfahren zu seiner Isolierung jedoch noch nie beschrieben worden.
Gegenstand der Erfindung ist das schwangerschaftsspezifische ßi-Glykoprotein (abgekürzt SPi), das
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