DE2259404A1 - Verfahren zur gewinnung von orgotein aus tierischem gewebe - Google Patents
Verfahren zur gewinnung von orgotein aus tierischem gewebeInfo
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Description
Patentanwalt
62 Wiesbaden
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!!«stator H6h» 22 IiJ. 5*2141
DIAGNOSTIC M, INC. .
Mountain View, CaI0, V.S-t.A,
Mountain View, CaI0, V.S-t.A,
Verfahren zur Gewinnung von Orgotein aus tierischem Gewebe
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von weitgehend reinem
Orgotein aus tierischem Gewebe.
Mit Orgotein bezeichnet man eine Familie von miteinander verwandten
Proteinverbindungen, die eine charakteristische Kombination von physi-
Og
kaiischen, chemischen und pharmakolischen Eigenschaften aufweisen.
kaiischen, chemischen und pharmakolischen Eigenschaften aufweisen.
Jede dieser miteinander verwandten Verbindungen, im folgenden als "Artgenossen"
bezeichnet, läßt sich physikalisch als die isolierte, weitgehend reine Form eines globulären, in Pufferlösung und Wasser löslichen
Proteins definieren, das eine sehr kompakte, natürliche Konformation aufweist, und welches zwar hitzelabil ist, jedoch gegen Erwärmung
für mehrere Minuten auf 65 C in Wasser oder einer Pufferlösung, die
ein Salz eines zweiwertigen Metalls mit einem Ionenradius von 0,60 bis 1,00 A -Einheiten enthält, beständig ist, und welches bei der Gelelektrophorese bei pH 8,45 in 0,01 m Trisglycin-Puffer ein charakteristisches Vielbanden-Muster ergibt. Chemisch ist dieses Protein dadurch
ein Salz eines zweiwertigen Metalls mit einem Ionenradius von 0,60 bis 1,00 A -Einheiten enthält, beständig ist, und welches bei der Gelelektrophorese bei pH 8,45 in 0,01 m Trisglycin-Puffer ein charakteristisches Vielbanden-Muster ergibt. Chemisch ist dieses Protein dadurch
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gekennzeichnet, daß es alle (oder alle bis auf eine) essentiellen Aminosäuren, eine geringe Menge Kohlehydrat, keine Lipide, 0,1 bis
1,0 Mol-% Metalle in Form von etwa 3 bis etwa 5 g-Atomen/Mol eines
oder mehrerer chelatgebundener, zweiwertiger Metalle mit einem Ionenradius von 0,60 bis 1,00 Ä-Einheiten, und im wesentlichen keine chelatgebundenen
einwertigen Metalle oder Zellgifte im Molekül enthält,
Pharmakodynamisch kann jeder dieser Artgenossen als ein nicht-toxisches, immunologisch gut verträgliches, injezierbares Protein definiert
werden, unter dessen pharmakologischen Wirksamkeiten seine entzündungshemmende Wirkung von besonderem Interesse ist, die, ebenso wie seine kompakte Konformation, mit seinem Gehalt an chelatgebundenen
zweiwertigen Metallen zusammenhängt. Die immunologische Ähnlichkeit der Orgotein-Artgenossen ist so stark, daß ihre in einem Kaninchen
oder einem anderen, geeigneten Tier erzeugten Antikörper von ei-· nem oder mehreren anderen Orgotein-Artgenossen als Antigen erkannt
werden und/oder von einem oder mehreren Antikörpern, die anderen Orgotein-Artgenossen
zugehören, als Antigen erkannt werden, wie sich bei der Geliinmunoelektrophorese und/oder der Gelimmunodiffusion gezeigt
hat. Obgleich einige der physikalischen und chemischen Eigenschaften sowie die Art und Stärke der pharmakodynamischen Wirksamkeit von Artgenosse
zu Artgenosse variieren, besitzen alle Orgotein-Artgenossen die oben erwähnte Kombination von Eigenschaften.
Aus der in jüngster Zeit veröffentlichten Literatur geht hervor,daß zu
der Orgotein-Pamilie von Metalloproteinen auch die Proteine gehören, die
schon früher in unterschiedlicher Reinheit isoliert worden sind, und denen man die Namen Hepatocuprein, Mann & Keilin, Proc. Royal. Soc. fox
Biol. Sei., 126, 303 (1939)? Cerebrocuprein, Porter & Ainsworth, J. Neurochem.,
Y, 26O (1957)i Erythrocuprein, Markowitz et al., J. Biol. Chem.,
23_i» 40 (1959); und Cytocuprein, Carrico & Deutsch, J. Biol. Chem., 244,
6O87 (1969)· Als andere Veröffentlichungen zu diesem Sachgebiet sind zu
nenneni Mohamed & Greenber^, J. Gen. Physiol. j>2, 433 (1954)» Porter &
Polch, Arch. Neurol. Psychiat. 21» 8 (1957); Porter & Ainsworth, J. Neurochem.,
5_, 91 (1959); Krimmel et al., J. Biol. Chem., 254t 46 (1959)i
Wyman, Biochem. Biophys. Acta, 4J>, 387 (i960); Shields et al., J. Clin.
Inv., 40, 2007 (1961); Markowitz et al., Anal. Chem., 3_3_, 1594 (I96I)}
Porter et al., Arch. Biochem. Bioph., 10^, 319 (1964) j Stansell & Deut ■.:
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J. Biol. Chem., 2^0, 4299 (1965); ibid, 240» 4306 (1965); Stansell &
Deutsch, Clin. Chem. Aeta, 1_4_, 598 (I966) 5 McCord & Fridovich, J.
Biol. Chem., 243, 5753 (1968); McCord & Fridovich, J. Bid. Chem., 243,
6056 (1968)| Hartz & Deutsch, J. Biol. Chem., 24J^, 4565 (1969)?
Carrieo & Deutsch, ibid, 24J[, 723 (1970); Wood et al., Eui. J. Biochem.
18 (1.971) I87. Diese Untersuchungen haben gezeigt, daß die Familie
der Oxgotein-Artgenossen auch diese Metalloproteine umfaßt; da Orgotein eine ausgeprägte Superoxid-Dismutase-Wirksamkeit "besitzt,
gilt seine Verwandtschaft zu der ,in Säugetieren anzutreffenden Form
dieses Enzyms als gesichert. Von diesen Metalloproteinen wird berichtet,
daß sie eine sehr hohe Superoxid-Dismutase-Wirksämkeit aufweisen (s.a. McCord & Fridovich, J. Biol. Chem., 24Jb 6Ο49 (1969)5 Keele,
McCord und "Fridovich, J. Biol. Chem., 24JL, 6176 (1970); ibid, 246,
2875 (1971).)
In der Be-PS 687,828 und der GB-PS 1,160,151 ist ein Mehrstufenverfahren
zur Isolierung von Orgotein aus tierischem Gewebe, wie z.B. Rinderleber, "beschrieben. In der US-PS 3»687,927 ist ein verbessertes Verfahren
"beschrieben, bei welchem einige Verfahrensschritte ausgelassen werden und die Ausbeute erheblich erhöht wird. In der US-PS 3»5799495
wird ein Mehrstufenverfahren zur Isolierung von Orgotein aus roten
Blutzellen beansprucht, welches eine Lösungsmittel-Vorreinigung und eine Erwärmungsstufe umfaßt, wobei eine Gesamtausbeutes "bezogen auf ..
gepackte rote Zellen,von 0,01 cfo erreicht wird«
Bei einigen der in der vorstehend genannten Literatur beschriebenen
Verfahren wurde eine chromatographische Reinigungsstufe an Diäthylaminoäthyl-Cellulose
als Teil eines Mehrstufenverfahrens zur Isolierung von
Orgotein aus roten Blutzellen angewandt. In einem dieser Verfahren (Carrico et al., J.B.C. 244» 6O87-6O93, I969) wird das Gemisch der extrahierten
löslichen Proteine drei chromatographischen Reinigungsstufen unterworfen, an die sich in jedem Falle eine Dialyse und danach eine
Gelfiltration an Sephadex G-75 anschließt. Dieses Verfahren ist zwar
für das Laboratorium ausreichend, für die technische Gewinnung von Orgotein jedoch viel zu unwirtschaftlich. Außerdem beträgt die Gesamtausbeute
nur 0,0065 ¥>·
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Ziel dieser Erfindung ist ein Verfahren, mit welchem Orgotein von pharmazeutisch akzeptabler Reinheit in einer einzigen chromatogra;hischen
Reinigungsstufe gewonnen werden kanni wodurch dieses Verfahren
außerordentlich wirtschaftlich würde.
Dieses Ziel wird mit einem Verfahren erreicht, bei welchem weitgehend
reines Orgotein aus einem Orgotein enthaltenden, löslichen Pufferextrakt aus tierischem Gewebe in einer einzigen chromatographischen Reinigungsstufe
isoliert wird, und welches dadurch gekennzeichnet ist, daß eine wässrige Lösung des Gemisches von Proteinen, die einen pH-Wert
von etwa 6 und eine Ionenstärke unter etwa 0,01 aufweist, über einer
DÄAÄ-Cellulose- oder einer anderen schwach basischen Ionenaustausch-Säule
chromatographiert wird, ein Teil der adsorbierten Proteine mit einem wässrigen iJluierun ;smittel von einer Ionenstärke unter etwa 0,02 m eluiert
wird, bis ein Abfall der 260- und 280-nm-Adsorptionen und gleichzeitiger Anstieg des Gehalts an zweiwertigen Metallen beobachtet wird,
dae adsorbierte Orgotein mit einem wässrigen Eluierungamittel von höherer
Ionenatärke von etwa 0,02 bis 0,OJ m eluiert wird, wobei der Gehalt
des Eluats an zweiwertigen Metallen gemessen wird, und Orgotein aus dem Teil des Eluats abgetrennt wird, der den höchsten Gehalt an zweiwertigen
Metallen aufweist.
Das neue Verfahren ist so einfach und wirtschaftlich, daß die gesamten
Verfahrens- und Materialkoeten etwa ein Zehntel der Mindestkosten ausmachen,
die bei den bisherigen technischen Verfahren aufgewendet werden müseen.
In dem erfindungegemäßen Verfahren können die verschiedensten Arten von
tierischem Gewebe eingesetzt werden.
Das Ausgangematerial für daa Verfahren ist ein Gemisch aus pufferlöslichen
Proteinen, das aus tierischem Gewebe extrahiert «orden ist· Der Ausdruck "tierisches Gewebe" soll alles organische, Muskel- oder ähnliches
Gewebe umfassen. Ausgenommen sind Blut und Blutfraktionen, bei denen das Verhältnis anderer löslicher Proteine, wie Hämoglobin und
Carbonaäureanhydrase, zu Orgotein viel höher ist, und die daher andere
Methoden zu ihrer Abtrennung exforderlich machen. Unter den tierischen
Geweben wird Leber, insbesondere Rinderleber, bevorzugt, weil sie einen hohen Gehalt an Orgotein aufweist. Andere Gewebe, die verwendet werden
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können, sind Niere, Herz, Hirn, Milz, Eingeweide, Muskeln, Testikel,
Oervikaldrüsen, Lunge, Zunge, Thymusdrüse und Bauchspeicheldrüse. Vorzugsweise stammen diese Gewebe vom Rind, Huhn, Schwein und Pferd
oder vom Schaf, der Ziege, dem Kaninchen, dem Hund, der Hatte, dem
Menschen usw.. Die löslichen Proteine aus Rindergewebe werden am meisten bevorzugt.
Das Ausgangsgemisch aus Orgotein enthaltenden, pufferlöslichen Proteinen
kann gewonnen werden, indem das tierische Gewebe sorgfältig mit dem ausgewählten wässrigen Extraktionsmittel vermischt wird. Um die
löslichen Proteine von den unlöslichen Proteinen zu trennen, sollte
das Gewebe so fein wie möglich zerkleinert werden. Das Gewebe kann z.B.
in einem Fleischwolf zu einer Pulpe vorgemahlen und dann sorgfältig
mit der ausgewählten Sxtraktionsflüssigkeit vermengt werden, z.B. in
einer Hochleistungsmischapparatur.
Das Mengenverhältnis von Extraktionsmittel zu tierischem Gewebe ist
nicht kritisch und wird in erster Linie von'der Forderung nach guter
Verarbeitbarkeit des Gemisches bestimmt. Ein sehr niedriges Verhältnis
verringert die Ausbeute an dem aus dem Gewebe extrahierten Orgotein geringfügig und ergibt ein schlammartiges Gemisch, welches schlecht
aufzutrennen ist, und in welchem die flüssige Phase zuviel kolloidales
Material zurückhält,, das die chromatographische Säule verstopfen kann.
Ein zu hohes Verhältnis bringt keine Vorteile und- ergibt eine stark
verdünnte Lösung von extrahierten Proteinen, die wegen ihres Volumens
schwer zu handhaben ist. Im allgemeinen wird ein Volumenverhältnis von Extraktionsmittel zu tierischem Gewebe von etwa 2 t 1 bis 4:1,
vorzugsweise von etwa 2>3 « 1 bis 2»8 : 1 angewendet.
Das Extraktionsmittel kann Wasser, ein Gemisch aus Wasser und einem
damit mischbaren organischen Lösungsmittel, wie Aceton, Methanol, A'thanol,
oder vorzugsweise eine Pufferlösung von relativ niedriger Ionenstärke,
z.B. 0,01 - 0,05 nij vorzugsweise etwa 0,02 - 0,03 m sein. Obgleich
das Extraktionsmittel praktisch jeden pH-Wert haben kann, z.B.
einen solchen zwischen 4 und 9, werden schwach alkalische pH-Werte zwischen 7 1^d 9» insbesondere zwischen etwa 7»5 und 7,8 bevorzugt,
und zwar besonders dann, wenn das tierische Gewebe Leber ist.
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Wenn eine Pufferlösung ala Extraktionsmittel verwendet wird, kann os
ein beliebiger Puffer sein, der den gewünschten pH-Wert ergibt. Beispiele
hierfür sind Salze der Phosphorsäure» Borsäure, CadodyIsäure,
Citronensäure, Essigsäure, Bernsteinsäure, Maleinsäure, Collidin-HCl,
Tris-glycin-HCl, usw. (s.a. J. Gomori, "Methods in Enzymology", Bd. I,
S. 136-146 (1955), insbesondere die Puffer Nr. 5-8 und 10 - 18). Ein
bevorzugter Puffer, insbesondere für die Extraktion von Leber, ist Tris-glycin-Puffer, pH 7,5.
Der Puffer kann auch andere Salze und andere Materialien enthalten, die
sein Extraktionsverhalten verändern. NaCl, KCl, MnSO. oder andere,
nichtpuffernde Salze können dazu dienen, die Ionenstärke des Sxtraktionsmittels
zu erhöhen. Ein löslicher Zucker, wie Glucose, Saccharose usw. kann ebenfalls zugesetzt werden, um den Puffer selektiver zu
machen und damit die Extraktion zu erleichtern.
Das Gemisch aus suspendierten Gewebepartikeln und wässrigem Extrakt kann
auf jede beliebige Vi/eise aufgetrennt werden, z.B. durch Druck- oder Vakuumfiltration
oder Zentrifugieren, wobei das letztere bevorzugt wird.
Der Extrakt kann gewünschtenfalls mittels Filtrieren durch ein Filtrierhilianittel
oder nach irgend einer anderen Methode geklärt werden.
Wenn der abgetrennte Extrakt eine Ionenstärke von mehr als etwa 0,01 m
hat, ist es erforderlich, seine Ionenstärke zu reduzieren, um eine bevorzugte Adsorption des Orgoteins an dem Ionenaustauschharz sicherzustellen.
Dies kann bequem durch Verdünnen oder durch Dialyse, z.B. gegen Wasser oder vorzugsweise gegen einen Puffer von geringer Ionenstärke erreicht
werden, und zwar am besten mit dem Puffer, der bei der chromatographischen Trennung verwendet wird, wie z.B. Phosphatpuffer.
Weil gelöste Salze die Adsorbierbarkeit des Orgoteins an dem chromatographischen
Adsorbens merklich beeinflussen, sollte die Lösung der extrahierten löslichen Proteine eine geringe Ionenstärke, d.h., von weniger
als etwa 0,01 m, wie z.B. 0,001 - 0,005 m haben. Hat die Lösung eine
höhere Ionenstärke, kann diese leicht durch Verdünnen oder durch einfache Membrandialyse gegen Wasser oder gegen eine Pufferlösung von etwa 1 χ
10*^ m Ionenstärke verringert werden, wobei vorzugsweise der gleiche
Puffer wie bei der chromatographischen Trennung verwendet wird, z.B. also Phoaphatpuffer.
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Die Natur des Salzes, das für die Ionenstärke der Ausgangslösung verantwortlich
ist, ist nicht entscheidend. Phosphatsalze werden "bevorzugt, weil mit diesem Puffer der gewünschte pH-Wert von etwa 6 hei
der gewünschten niedrigen Ionenstärke besonders leicht eingestellt werden kann. Andere geeignete Salze sind solche von Borsäure, Cacodylsäure,
Citronensäure, Essigsäure, Bernsteinsäure, Maleinsäure, Collidin-HCl, Trisglycin-HCl usw. (s.a. J. Gomori, "Methods in Enzymology",
Vol. I, S. 156-146 (1955)5 insbesondere die Puffer 3Jo. 5-8
und 10 - 18).
Das erfindungsgemäße Verfahren wird vorzugsweise insgesamt bei einem
pH-Wert von etwa 6, d.h., 5>7 - 6>3 durchgeführt, einschließlich der
Stufe, bei der das Orgotein an dem chromatographischen Adsorbens adsorbiert wird, Jedoch hängt der Erfolg der selektiven Eluierungsstufe
mehr als der der Adsorptionsstufe von dem pH-Vert ab. Deshalb kann,
auch wenn dies nicht vorgezogen wird, die' Ausgangslösung aus löslichen
Proteinen einen geringfügig höheren oder niedrigeren pH-Wert, z.B. 4-8
haben. In einem solchen Falle sollte das chromatographische Adsorbens vor dem Beladen mit der Probe ins Gleichgewicht gebracht und danach auf
den Eluierungs-pH-Wert von etwa 6 eingestellt werden, bevor daran gegangen
wird, das Orgotein daraus zu eluiexen.
Das in dem erfindungsgemäßen Verfahren verwendete, chromatographische
Adsorbens ist ein Ionenaustausch-Harz, das schwach basische Gruppen aufweist,
die auf saure Ionen anziehend wirken. Beispiele hierfür sind die bekannten Cellulose- und Polysacoharid-Ionenaustauschharze, einschließlich
der niederen Alky.laminoalkyl-Cellulosen, z.B. Diäthylaminoäthyl-Cellulose
(DÄAÄ), Triäthylaaiinoäthyl-Cellttloee (TÄAÄ), Diäthylasainoäthyl-Sephadex
und QAÄ-Sephadex (quaternäres aminoäthyliertes, vernetztes
Dextran-Harz). Die verwendeten Harze sollten eine vergleichsweise geringe Adsorptionskapazität, z.B. von etwa 1,0 bis 5 Milliäquivalenten
pro Gramm haben. DÄAl-Cellulose z.B. kann z.B. eine Kapazität von
1,0 Milliäquivalenten/g (Trockengewicht), DÄAA'-Sephadex von 3»5 + 0,5
Millival/g und TÄAÄ-Sephadex von 0,55 bis 0,75 Millival/g haben. DÄAÄ-Cellulose,
TÄAÄ-Cellulose und vernetzte Dextran-Harze, die Diäthylaminogruppen,
und zwar insbesondere die oben erwähnten, aufweisen, werden bevorzugt. Pasrige DÄAÄ-Cellulose wird bevorzugt, weil ihre Fließgeschwindigkeit
höher als die der feinkörnigen Formen ist. Dafür haben die letzteren ein etwas höheres Auflösungsvermögen·
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Das Orgotein wird durch selektive Eluierung von dem Ionenaustausch-Harz
isoliert, Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird das Orgotein
zusammen mit anderen Proteinen an dem Ionenaustauschharz adsorbiert,
dann werden alles Hämoglobin und andere, nichtadsorbierte Proteine von dem Harz abgetrennt, und schließlich wird das Orgotein selektiv
von dem Harz eluiert und aus der Fraktion des üluats gewonnen, die im
wesentlichen reines Orgotein enthält. In allen diesen Stufen bildet
das Harz normalerweise die Schicht einer Chromatographiersäule. Jedoch kann das Verfahren beliebig variiert werden, indem z.B. das Harz
mit der Ausgangslösung aus löslichen Proteinen aufgeschlämmt wird.
Die angewandte Menge an Ionenaustauschharz ist nicht kritisch, beeinflußt
jedoch die Ausbeute und Reinheit des gewonnenen Orgoteins. Vorzugsweise werden etwa 0,25 bis 0,5 ml Harz pro 100 mg extrahierte Proteine
verwendet, wenn man davon ausgeht, daß das verwendete Gewebe etwa 15 5^ lösliche Proteine enthält. Ein größeres Verhältnis (Vol/Gew)
von Harz zu Proteinen bringt keine besonderen Vorteile gegenüber einem Verhältnis von etwa 0,5 ml/100 mg.
Da Hämoglobin und Myoglobin in der Ausgangslösung der Proteine unterhalb
ihres isoelektrischen Punktes nicht an dem Ionenaustauschharz adsorbiert werden, können sie neben anderen nichtadsorbierten Proteinen
bequem entfernt werden, indem die Säule mit einem wässrigen Eluierungsmittel, vorzugsweise einem solchen mit einem pH-Wert von etwa 6, gewaschen
wird. Um ein Auswaschen des Orgoteins zu verhindern, sollte die Ionenstärke des wässrigen Mediums kleiner als etwa 0,01 m sein. Wasser
oder vorzugsweise ein Puffer der oben definierten Art, insbesondere
Phosphatpuffer, können in dieser Verfahrenastufe verwendet werden. Häufig
ist nur ein Mehrfaches des Hohlraumvolumens der Säule erforderlich, um die Säule von Hämoglobin und anderen nichtadsorbierten Proteinen
zu klären. An der Farbe des Ausflusses kann die Hämoglobinentfernung leicht verfolgt werden.
Die nächste Stufe nach der Entfernung des Hämoglobins und anderer nichtadsorbierter
Proteine aus der Säule ist die Trennung des Orgoteins von den anderen adsorbierten Proteinen, und zwar in einer Weise, daß ein
Eluat erhalten wird, welches weitgehend reines Orgotein enthält. Dies
kann dadurch erreicht werden, daß das Orgotein selektiv von der Säule
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eluiert wird, indem ein. wässriges Eluierungsmittel mit einem pH—Wert
von etwa 6, d.h., 5*7 bis 6j3» und wechselnder Ionenstärke verwendet
wird, so daß die adsorbierten Proteine nacheinander eluiert werden,.
Ein wichtiges Alerkmal dieser Erfindung, bei der in einer einzigen
ehromatographisehen Stufe weitgehend reines Orgotein isoliert wird, ist die Eluierung der Proteine in einer Aufeinanderfolge, bei der
eine Eluatfraktion erhalten wird, die weitgehend reines Orgotein enthält. Um dies zu erreichen, werden die adsorbierten Proteine nach und
nach von der Säule eluiert, und der Gehalt des Eluats an zweiwertigen Metallen sowie vorzugsweise auch seine ■&„£(-"" und A280-Absorptionen
werden verfolgt.
Wie bereits oben gesagt wurde, ist es wichtig, daß der pH-viert des EIuierungsmittels
etwa 6 bei der verwendeten Ionenstärke ist. Bei anderen pH-Werten werden andere Proteine zugleich mit den Orgotein in solchen
Mengen eluiert, daß anstelle von weitgehend reinem Orgotein stark verunreinigtes
Orgotein gewonnen wird.
Eine bequeme Methode für die aufeinander folgende Eluierung der adsor«
bierten Proteine von dem Harz besteht darin, einen Puffer mit allmählich
zunehmender Ionenstärke von etwa Q,01 m bis etwa 0,03 m zu verwenden.
Im Falle der Verwendung von DAAA-Cellulose wird ein großer Teil
der unerwünschten Proteine bei einer Ionenstärke von weniger als 0,02 m eluiert. Das Orgotein wird mit einem Puffer von ungefähr 0,02 - 0,03 m
eluiert, und die restlichen unerwünschten Proteine werden bei höheren Ionenstärken eluiert. Im allgemeinen wird als höchste End-Ionenstärke
etwa 0,1 m bis zu etwa 2 m angewendet, um sicherzustellen, daß die Säule vollständig leergewaschen ist und zur Wiederverwendung regeneriert
werden kann.
Anstelle einer graduell zunehmenden Ionenstärke kann eine stufenweise
zunehmende lonenfftärke verwendet werden, z.B. etwa 0,001 - 0,005 ffl. zur
Eluierung der leicht auswaschbaren Proteinverunreinigungen, etwa 0,02 0,03 πι zur Eluierung des Orgoteins, und etwa 0,1 - 2,0 m zur Klärung
der Säule von restlichen Proteinverunreinigungen.
Unabhängig davon, ob das Harz mit einem Puffer von kontinuierlich zunehmender
Ionenstärke oder einem von stufenweise zunehmender Ionenstärke
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eluiert wird, ist es, um Orgotein von hoher Reinheit zu erhalten» wichtig, daß ein möglichst scharfer Fraktionsschnitt genommen wird.
Zu einem gewissen Maße muß also die erzielbare Gesamtausbeute gegen die erzielbare Reinheit abgewogen werden· Wenn der Schnitt jedoch
genau bei dem optimalen Punkt genommen wird, wird eine hohe Ausbeute an weitgehend reinem Orgotein erzielt. Ein wichtiger Aspekt der Erfindung
ist daher die genaue Bestimmung des Punktes, an dem der Orgotein-Schnitt
genommen werden muß.
Dieser Funkt, d.h., die Lage derjenigen Fraktion des fluate, die im
wesentlichen reines Orgotein enthält, wird bestimmt, indem der Gehalt
des Eluats an zweiwertigen Metallen und vorzugsweise auch mindestens eine der 280- und 265 nm-Absorptionen des Eluats gemessen werden, und
zwar kontinuierlich oder in häufigen, regelmäßigen Abständen» Da das Eluierungsmittel normalerweise keine nennenswerten Mengen an zweiwertigen
Ivletallionen enthält, kann die Eluierung des Orgoteins an einem
deutlichen Anstieg des Gehalts des Eluats an zweiwertigen Metallen er-»
kannt werden. Orgotein liegt in seinem natürlichen Zustand als ein gemischtes Cu-Zn-Chelat vor, so daß die Messung des Kupfer- und vorzugsweise
auch des Zinkgehalts die Möglichkeit der genauen Bestimmung des Orgoteins im Sluat bietet.
Um einen Orgotein von höchster Heinheit enthaltenden Fraktionsschnitt
zu erhalten, werden auch die A280- und A-g,--Absorptionen des Eluats gemessen.
Innerhalb der Eluatfraktion, die erhebliche Cu- und Zn-Gehalte
aufweist, wird dieser Orgoteinschnitt an der Stelle begonnen, an der ein Anstieg im Cu- und Zn-Gehalt und ein gleichzeitiger Abfall in den
265- und 2Θ0 nm-Absorptionen beobachtet werden. Das Ende des Schnittes wird angezeigt durch einen steilen Abfall in den Cu- und Zn-Gehalten
und einen steilen Anstieg der 265- und 280 nm-Absorptionen. Zur Bestimmung
dieser Punkte bracht nur eine der Cu- oder Zn-Gehalt© und der
265- oder 280 nm-Absorptionen gemessen zu werden. Vorzugsweise werden jedoch alle vier Vierte bestimmt. Wenn sowohl die 265- als auch die
nm-Absorption gemessen werden, kann der Beginn des Orgoteinschnitts auch am Ap-'c/Aporj-Verhältnis erkannt werden; der Orgoteinschnitt wird
dann an der Stelle genommen, an der dieses Verhältnis einen Höchstwert erreicht, d.h., nahe oder größer als 1 ist. Das Ende des Orgoteinschnitts
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liegt an der Stelle, an der das A„/-^/A -Verhältnis wieder abfällt
und eine Zunahme an Itficht-Ürgotein-Proteinen anzeigt.
Eine "bequeme Methode zur sofortigen Bestimmung des Gehalts an zweiwertigen
Metallen ist die atomare AlDSorptiohsspektrophotometrie. Ein brauchbares Gerät für die gleichzeitige Messung von Kupfer und Zink
ist das Kodell 353 der Instrument Laboratories Inc., Lexington, Mass.,
V.St.A.
Die A280- und A ,-,.-Absorptionen können kontinuierlich oder intermittie-
±end bestimmt werden, oder ihr Verhältnis zueinander kann direkt mittels eines Differentialspektrophotometers aufgezeichnet werden.
In der Zeichnung sind die Kurven des Cu- und Zn-Gehalts und der A./.-
und A00„-Absorption des Hluats der in Beispiel 2 beschriebenen Ionenaustausch-Chromatographie
wiedergegeben. Die Messungen wurden an jedem aliquoten Teil des Bluats vorgenommen. Wie die Kurven zeigen, steigen
die Kupfer- und Zinkgehalte steil an, wenn die. Kolarität des Sluats
etwa 0,018 m erreicht. Hachdem ein Maximum bei etwa 0,022 - 0,025 m
erreicht ist, fallen diese Gehalte wieder steil ab. Die Apg^- Α?ο0~
Absorptionen lassen bei 0,022 m eine starke Zunahme an Nicht-Orgotein-Proteinen
in einem Abfall des A-v^/Ap^-Verhältnisses erkennen. Daran
schließt sich ein allmählicher Anstieg in den Absorptionen bis zu einem Maximum bei. etwa 0,04 m an.
Nach einer anderen Ausführungsform können das Orgotein und andere restliche,
adsorbierte Proteine gleichzeitig von der Ionenaustauschsäule eluiert -werden, z.B. mit einem 0,005 m-Phosphatpuffer, der mit ITaCl auf
eine Ionenstärke von etwa 0,02 - 0,04 gebracht wurde, und Orgotein kann
aus dem Gemisch von eluierten Proteinen durch eine Wärmebehandlung,
eine zweite chromatographische Trennung an einem basischen Ionenaustauschharz oder durch irgend eine Kombination dieser Maßnahmen abgetrennt
werden.
Reines Orgotein kaun durch eine Wärmebehandlung des mittels DÄAÄ-Cellulose
vorgereinigten ürgoteins gewonnen werden, wie es in der US-PS 3»579*494 beschrieben ist. Eine zweite chromatographische Reinigung
durch Ionenaustausch kann nach dem oben beschriebenen Verfahren oder nach dem in der US-Patentanmeldung S.IT. 3>538 vom 16.1.70 beschriebenen
Verfahren durchgeführt werden.
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Gemäß einer anderen Ausführungsform wird die Säule, die von allen daraus entfernbaren Proteinen mit einem Eluiarungsmittel mit einer
Ionenstärke unter etwa 0,01 m befreit worden ist, von allen oder fast
allen restlichen daran adsorbierten Nicht-Orgotein-Proteinen geklärt,
indem die Säule für etwa 5-20 Minuten auf 65 - 70°C erwärmt wird,
zu welchem Zwecke z.B. eine erwärmte 0,005 m-Phosphatpufferlösung hindurchgeleitet
wird.
Orgotein kann aus dem Eluat in herkömmlicher Weise isoliert werden,
z.B. durch Lyophilisierung, vorzugsweise im Anschluß an eine Dialyse
gegen entsalztes Wasser zum Zwecke der Entfernung von Pufferionen.
Das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren isolierte Orgotein ist von
hoher Qualität und kann injeziert werden, ohne daß immunologische Nebenreaktionen
eintreten. Wie in der US-PS 3,579,494, der Be-PS 687,828
und der GB-PS 1,160,151 beschrieben ist, kann Orgotein u.a. als entzündungshemmendes
Mittel angewendet werden. Das derart isolierte Orgotein kann jedoch Spuren an Premdproteinen enthalten, die, auch wenn sie keine
sofortige immunologische Nebenreaktion hervorrufen, dies möglicherweise bei langzeitiger, parenteraler Verabreichung tun. Diese Spurenproteine
können nach mehreren Methoden entfernt werden. Eine Möglichkeit ist die Gelfiltration unter Verwendung eines mikroporösen Harzes,
z.B. Sephadex G-75 (mit Epichlorhydrin vernetztes Dextran-Harz). Das Sephadex muß nach Vorschrift gequollen, raffiniert und gewaschen werden.
Die gepackte Säule wird mit (0,05 m Tris-HCl, pH 7,5,. 0,005 m
Glycin, 0,15 m KCl, ΙΟ*4 Cu++, 10"5 Zn++)-Puffer ins Gleichgewicht gebracht
und auf eine Pließgeschwindigkeit von etwa 2,0 ml/ml/h eingestellt.
Die Zugabe von 5 - 10 % Dextrose oder Saccharose zu der Lösung
ermöglicht eine gleichmäßigere Aufnahme und verbessert damit die anschließende Auflösung.
Nach dem Aufgeben auf die Säule wird diese mit zusätzlicher Pufferlösung
entwickelt. Individuelle Fraktionen werden aufgefangen. Das Auftreten von Spitzen wird überwacht, indem die Absorption überall zwischen 200
und 280 nm gemessen wird.
Ultrareines Orgotein kann auch aus dem von DÄAÄ-Cellulose desorbierten
Orgotein durch eine nachträgliche Wärmebehandlung des Teils des Eluats gewonnen werden, der das Orgotein und C und Zn enthält, z.B. bei
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65 - 75 C für 15 min» bei pH 5>8 mit anschließender Zentrifugierung
und Dialyse, oder durch eine zweite ehromatographische Reinigung an
■DA'AÄ-Cellulose-Austauschharz, oder durch Behandeln mit einem proteolytischen
Enzym, wie oben erwähnt.
Die Erfindung wird anhand der nachstehenden Beispiele näher erläutert,
in denen bevorzugte Ausführungsformen beschrieben sind.
Beispiel 11 Orgotein aus Rinderleber
212 g Rinderleber werden in Streifen von 2 cm Breite-geschnitten, das
Zwischengewebe und die Blutgefäße werden entfernt, Blut wird ausgewaschen, und dann wird in einem Schnellmixer (Osterizer) mit Höchstgeschwindigkeit
mit 5,8 ml eines Puffers (0,025 m Tris-HCl, pH 7,5; 0,3 m
Saccharose; 0,05 m KGl) pro g Leber homogenisiert. Nun wird mit 20 000
G bei O0C 60 min. zentrifugiert, das Zentrifugat abgetrennt, die. überstehende Lösung in 0,005 m Phosphatlösung (pH 6,0) dialysiert, erneut
zentrifugiert und durch ein mikroporöses Filter (Versapore) filtriert, wobei eine klare Lösung erhalten v/ird.
Das Filtrat wird direkt auf eine Ionenaustausch-Säule aus Diäthylaminoäthyl-Cellulose
(etwa 40 Si 2,5 cm χ 40 cm, DA-23 fasrig) gegeben. Die
Säule wird bei einer Fließgeschwindigkeit von 200 ml/h mit 1 Liter Phosphatpuffer
(0,005 m; pH 6,0) und danach mit 4 Liter des gleichen Puffers,
der ITaCl in einer solchen kontinuierlich zunehmenden Menge ent-
-2 hält, daß ein flacher Gradient von 0 bis 7,5 x 10 m erhalten wird, bei
einex Fließgeschwindigkeit von 200 ml/h gewaschen· Die Ap,-,.- und A90n-Absorptionen
des Eluats werden gemessen und seine Cu- und Zn-Gehalte
kontinuierlich durch Atomabsorptionsspektrophotometrie verfolgt. Nachdem 1 Liter Eluat aufgefangen worden ist, der kein NaCl enthält, und
750 ml Eluat, die allmählich zunehmende Mengen an NaCl oder KGl enthalten
(an dieser Stelle hat die Molarität allmählich einen Viert von etwa 0,018 m erreicht), sinken die A2^t-- und A2ßQ-Absorptionen auf niedrige
Werte ab, und die Cu- und Zn-Gehalte steigen steil an. Das Eluat, das
danach bis zu dem Punkt aufgefangen wird, an dem der Gu-Gehalt wieder
-2 auf einen Tiefstwert abfällt und die Molarität etwa 2,8 χ 10 erreicht
(550 ml Eluat), enthält 240 mg Orgotein von guter Reinheit. Je enger der
von diesem Teil des Eluats genommene Schnitt ist, desto reiner ist das
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hieraus isolierte Orgotein und desto geringer dessen Ausbeute.
Orgotein von höchster Reinheit befindet sich in dem Eluat, das eine
Ionenstärke von 0,022 m hat (bei 990 ml Gesamteluat). An dieser Stelle
zeigen die Cu- und Zn-Absorptionen Spitzenwerte. Dialyse der 750 1.300
ml-Praktion des Eluats gegen Wasser bis zu einer Leitfähigkeit von 0,04 &mho, Filtration durch ein Mikroporenfilter (Millipore 0,224}
und sterile Lyophiliaierung, vorzugsweise nach Mischen mit etwa dem doppelten Gewicht an Saccharose, bezogen auf Orgotein, liefert isoliertes,
100$ig aktives, nichtantigenes, injezierbares Orgotein von einer
Qualität, die mit der des Orgoteins vergleichbar ist, das zur Zeit für
die Veterinärmedizin im Handel ist.
Gewünschtenfalls kann auch das Waschen der Säule zur Entfernung nichtadsorbierter
oder schwach adsorbierter Proteine vor der Sluierung des Orgoteina bei konstanter Ionenstärke oder stufenweise oder kontinuierlich zunehmender Ionenstärke vorgenommen werden, indem z.B. die Säule
mit der oben beschriebenen Pufferlösung mit der Ionenstärke von etwa 0,012 m bis etwa 0,015 m eluiert wird, bis die A-g,-- und A28Q-Absorp-
tionen auf Tiefstwerte fallen, worauf das Orgotein bei konstanter (z.B.
0,02 m) oder stufenweise oder kontinuierlich innerhalb des Bereichs
von etwa 0,018 bis etwa 0,028 ansteigender Ionenstärke eluiert wird.
Die Säule kann dann von restlichen adsorbierten Froteinen geklärt werden, indem die Ionenstärke des Eluierungsmittels auf etwa 0,1 m oder
höher eingestellt wird.
Nach dem Verfahren des Beispiels 1 werden vergleichbare Ergebnisse auch
bei Verwendung von TÄAÄ-Cellulose und einem Diäthylaminoäthylgruppen
enthaltenden, vernetzten Dextran-Harz (DÄAÄ-Sephadex) erzielt.
Desgleichen werden nach dem Verfahren des Beispiels 1 vergleichbare Ergebnisse
dann erhalten, wenn von löslichen Proteinen ausgegangen wird, die aus Hinderhirn, -nieren, -milzen, -lungen, -testikeln, -bauchspeicheldrüse,
-thymusdrüsen, -eingeweiden - und -muskeln, oder aus den
gleichen Geweben vom Schaf, Pferd, Huhn oder Schwein extrahiert wurden.
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Beispiel 2: Orgotein aus Rinderleber
Es wird nach dem Verfahren des Beispiels 1 vorgegangen, wobei als Ionenaustauseh-Harz
DE-52, mikrokörnige DlAÄ-Cellulose verwendet wird. Dieses
Harz hat den Vorteil einer schärferen Trennung des Orgoteins von
den anderen Proteinen, jedoch den Nachteil geringerer Fließgeschwindigkeit.
Der Eluierungsgradient für den Orgoteinschnitt liegt zwischen 0,020
und 0,025 m (Röhrchen 85 bis 110 von je 10 ml), wobei 165 mg Orgotein
von guter Reinheit erhalten werden. Vorzugsweise wird der Schnitt bei
0,020 bis 0,025 m (Röhrchen 85 bis 100) genommen, weil der engere
Schnitt Orgotein von größerer Reinheit ohne nennenswerten Verlust* an
Orgotein liefert. Noch enerere Schnitte, z.B. die Röhrchen 88 bis 92,
ergeben geringere Ausbeuten an Orgotein von noch größerer Reinheit.
Beispiel 3S Vorgereinigtes Orgotein
Gewünschtenfalls kann ein Teil ,der aus Leber -gemäß Beispiel 1 extrahierten,
löslichen Proteine einer Vorreinigungs-Fraktionierung mittels Ammoniumsulfat unterworfen werden. Dazu wird die überstehende Lösung
(etwa1.600 ml, pH 6,5 - 6,8) des zentrifugierten Extrakts mit 3 η NH, OH auf pH 7,5 eingestellt. 25 g festes Ammoniumsulfat pro 100 ml werden
bei Raumtemperatur unter Rühren zugesetzt, um die Lösting su 40 fo zu sättigen.
Der pH-Wert von 7,5 wird ständig beibehalten. Das Rühren wird für weitere 30 min. bei Raumtemperatur fortgesetzt, dann wird der reichliche
Niederschlag mit 20.000 G bei 0°C etwa zwei Stunden zentrifugiert. Das überstehende wird abdekantiert und mit 10 </olgex H3SO. bei 4°C bis
pH 5,0 titriert; danach werden 22 g oder 35 g/100 ml festes (NH.)2S0.
nach und nach zugesetzt, um die Lösung zu 70 oder 80 fo zu sättigen. Der
reichliche niederschlag wird mit 20.000 G bei O0C etwa eine Stunde zentrifugiert.
Das Überstehende wird verworfen, der Niederschlag wird in dem kleinstmöglichen Volumen (100 ml) entsalztem Wasser aufgelöst. Dann
wird in 0,005 m Phosphatpuffer (pH 6,0) dialysiert, bis kein SO. mehr
nachzuweisen ist (etwa 6 Wechsel von je 4 Liter). Nun wird durch Zentrifugieren mit 20.000 G bei 0°C geklärt. Das Überstehende wird auf 6,0
eingestellt. Diese Lösung kann' auf die in Beispiel 1 beschriebene Weise auf eine BÄAÄ-Cellulose-Säule gegeben werden.
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Nachgereinigtes Orgotein
Um ultrareines Orgotein zu gewinnen, wobei ein als Molekularsieb wirkendes
mikroporöses Gel verwendet wird, wird das gemäß Beispiel 1 erhaltene Orgotein-Lyophilisat in 0,05 m Tris-HCl-Puffer (pH 7,5; 0,15 m
KCl; 0,005 m Glycin; 0,02 </o Natriumazid; 10~4 Cu++; 10"^ Zn++; 4°C) in
einer Konzentration von etwa 70 mg/ml gelöst. Nötigenfalls wird durch
Zentrifugieren geklärt, Die Lösung wird auf eine G-75-Sephadex-Säule
(5,2 χ $6 cm, Schichtvolumen etwa 775 ^1) gegeben, die mit dem gleichen,
10 m Cu++ und 10"^m Zn++ enthaltenden Puffer kalibriert wurde.
Das Eluat wird in 5»4 ml-Praktionen aufgefangen, und deren A«/-^- und
A00„-Absorptionen werden gemessen. Beginnend etwa bei Fraktion 50 steigen
diese Absorptionen steil an und erreichen eine Spitze etwa bei Fraktion 68. Die Fraktionen 66 - 73 enthalten die Hauptmenge des gesamten
Orgoteins in ultrareinem Zustand. Mit Fraktion 98 fallen die Absorptionen
bis etwa Fraktion 116 auf Null. Die einzige Verunreinigung von Bedeutung erscheint in den Röhrchen 118 - 150.
Das in den vorstehenden Beispielen erhaltene Orgotein kann auch durch
erneute Chromatographie an einem Anionaustausch-Harz weiter gereinigt werden. Zur Vorbereitung der Säule werden 30 g Whatman DÄAÄ-Cellulose-52
(mikrokörnig) in 300 ml 0,1 m Phosphatpuffer, pH 6,0 gerührt. Die Aufschlämmung wird absitzen gelassen und das Überstehende abdekantiert.
Dann wird 0,01 m Phosphatpuffer, pH 6,2 zugesetzt und das Gemisch sorgfältig gerührt. Die Aufschlämmung wird 10 min. absitzen gelassen und
das Überstehende abdekantiert. Die Cellulose wird mit der Ausgangspufferlösung gewaschen, bis der pH-Wert und die Leitfähigkeit konstant blei*
bende Werte angenommen haben. Um eingeschlossene Luft und Kohlendioxid zu entfernen, wird die Aufschlämmung unter schwaches Vakuum gesetzt.
Diese Aufschlämmung wird sofort zum Packen der Säule verwendet. Wird die Aufschlämmung langer als eine Woche mit Puffern oder Polyelektrolyten
in Berührung gelassen, sollte ein Schutzmittel, wie z.B. Toluol, zugesetzt werden.
Eine Glaskolonne von 1,5 cm Durchmesser wird mit einem Nylon-Netz ausgerüstet,
und ein Millipore-Filter wird als Stützkörper am Boden vertikal eingebaut. Die Kolonne wird mit 0,01 m Natriumphosphatpuffer, pH 6,2 ge-
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füllt und die ins Gleichgewicht gebrachte und relativ dicke DÄAÄ-Cellulose-Aufschlämmung
(etwa 120 - I50 °/° des ursprünglichen Volumens)
■ durch einen auf die Kolonne aufgesetzten Trichter in die Kolonne eingefüllt»
Der Bodenauslaß der Kolonne bleibt geschlossen, bis 1 cm der
Cellulose sich am Boden abgesetzt hat, dann wird der Auslaß geöffnet.
Es wird eine Säule von 20 cm gepackt, wobei Absetzzeiten von 20 - 30
min. angewandt werden. Die langsam absitzenden Feinteilchen werden am
Kopf der Kolonne abgesaugt. Die Säule wird ins Gleichgewicht gebracht,
indem mehrere Stunden lang oder über Nacht Ausgangs-Pufferlösung hindurchlaufen gelassen wird. Der pH-Wert und die leitfähigkeit des Eluats
werden überprüft, um Gleichgewichtseinstellung zwischen Puffer und Austauscher
zu gewährleisten. Die Fließgeschwindigkeit wird hydrostatisch eingestellt, indem der Puffer-Vorrat etwa 40 cm über dem Kopf der Kolonne
angeordnet wird,, was zu einer Fließgeschwindigkeit von etwa 30
ml/h in einer Säule von 1,5 cn* Durchmesser und 20 cm Höhe bei einem
Schichtvolumen von 30 ml führt.
100 - 200 mg des Ausgangs-Orgoteins werden in 2 - 4 ml Ausgangs-Pufferlösung
gelöst, und die entstandene, grünlich gefärbte Lösung wird vorsichtig
auf die Oberfläche der Schicht gegeben. Fach erfolgter Absorption erscheint die Orgotein-LÖsung als breites, grünlich gefärbtes Band
in der Nähe des Kopfes der Säule. Die Kolonne wird an ein Pufferreservoir
angeschlossen, und dann wird mit der Eluierung mit 0,01 m Phosphatpuffer,
pH 6,2 begonnen.. 5 ml-Fraktionen werden aufgefangen, wobei ein Simplex-Fraktionensammler verwendet wird. Die Kolonne wird bei Raumtemperatur
betrieben und das Eluat mit Eiswasser gekühlt. Nach dem Aufgeben
der Eluierungs-Pufferlösung, die schnell nach unten abfließt, setzt
sich ein bräunlich/rosafarbenes Band und tritt unmittelbar nach der Flüssigkeit aus, die das Hohlraumvolumen eingenommen hatte, wozu ein
Puffervolumen von 40 - 50 ml erforderlich ist. Nachdem die Fraktionen
gesammelt worden sind, die die leicht eluierbaren Verunreinigungen, enthalten,
wird die Eluierung mit 0,01 m Phosphatpuffer, pH 6,2 bis zu einem
Gesamtvolumen von etwa 300 ml fortgesetzt. Nachdem etwa 120 ml
Eluat aufgefangen worden sind, wird zusätzliches Material schwächerer Absorption eluiert. Weiteres Material kann mit 0,01 m Phosphatpuffer,
pH 6,2 nicht eluiert werden.
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Die EluierunfT des Orgoteins wird mittels einer stufenweisen oder kontinuierlichen
Erhöhung der Pufferionenstärke bewerkstelligt. Solange
die Ionenstärke nicht auf über etwa 0,015 m angestiegen ist, wird keine nennenswerte Eluierung beobachtet. Ab diesem Zeitpunkt wandert die
Zone am Kopf der Säule als hellgrünes Band nach unten. Vollständige
Eluierung wird mit 0,028 m-Puffer erreicht.
Die Eluat-Fraktionen, die das Orgotein enthalten, werden gesammelt,
gründlich dialysiert und dann lyophilisiert.
Gemäß einer anderen Methode zur Nachreinigung von Orgotein werden zu
den 550 ml undialysiertes Eluat aus Beispiel 1,die das Orgotein enthalten (Ionenstärke 0,018 - 0,028 m) 5 ml 10~2n Kupfer (i)-Acetat und
5 ml 10 η Zink gegeben, um deren Konzentration in dem Eluat auf etwa-10~
, bzw. 10 zu bringen. Das Eluat wird schnell auf 75 C erwärmt und
bei dieser Temperatur 15 min., vorzugsweise unter Stickstoff, gehalten. Dann wird in einem Eisbad auf unter 10 C abgekühlt und der reichliche
Niederschlag entfernt, worauf gegen entsalztes Wasser dialysiert wird.
Die Lösung wird stabilisiert, indem 180 mg Saccharose darin aufgelöst werden. Sterilisation erfolgt mittels Filtration durch ein mikroporöses
Filter in eine sterile Ampulle} die sterile Lösung kann lyophilisiert werden, wobei reines Orgotein gewonnen wird.
Gemäß Beispiel 1 erhaltenes Orgotein kann auch mit einer Carbomethoxymethylcellulose-Säule
nachträglich gereinigt werden. Eine CMC-Säule von 11 ml wurde vorbereitet und mit 0,01 m Natriumacetat, pH 5t3i ins Gleichgewicht
gebracht. 40 mg des über DÄAl-Cellulose gereinigten Orgoteins
wurden in 0,01 φ Acetatpuffer, pH 5 »3» gelöst und gegen mehrere Wechselmengen
des gleichen Puffers dialysiert. Unlösliches, soweit vorhanden, wurde abzentrifugiert, und die klare, überstehende Lösung wurde auf den
Kopf der CMC-Säule gegeben. Die Fließgeschwindigkeit betrug etwa 12 ml/h. Die Säule wurde mit 30 ml einer 0,01 m Acetatlösung gewaschen, um die
nichtadsorbierten Proteine zu eluieren. Dann wurde die Eluierung mit Natriumacetat,
pH 5»3» Gesamtvolumen 200 ml, mit einem linearen Gradienten
von 0,01 m bis 0,1 m fortgesetzt. Ultrareines Orgotein wurde bei 0,018 0,028
m eluiert und aus dem Eluat in der oben beschriebenen Weise eluiert Die vorstehenden Beispiele können mit ähnlichem Erfolg wiederholt werdt
wenn die anderen, in der Beschreibung und den Beispielen genannten Materialien
und/oder Verfahrensbedingungen angewendet werden.
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Claims (1)
- Patentansprüche1.. Verfahren zur Isolierung von Orgotein aus tierischem Gewebe, bei Vv dem ein Gemisch aus Orgotein und anderen pufferlöslichen Proteinen einer chromatographischen Trennung unterworfen wird, wobeia) das Gemisch aus pufferlöslichen Proteinen als wässrige Lösung mit einer Ionenstärke von weniger als etwa 0,01 m auf eine Säule aus einem schwach basische Gruppen aufweisenden Ionenaustausch-Harz gegeben wird, damit das Orgotein und ein Teil der anderen Proteine daran adsorbiert werden,b) die adsorbierten Proteine mit einem wässrigen Eluierungsmittel mit höherer Ionenstärke selektiv eluiert werden, undc) Orgotein aus dem Eluat isoliert wird,dadurch gekennzeichnet, daß1) das Gemisch der. pufferlöslichen Proteine als wässrige Lösung mit einem pH-Wert von etwa 6 und einer Ionenstärke von bis zu etwa 0,01 m auf die Säule gegeben wird,2) ein Teil der adsorbierten Proteine mit einem wässrigen Eluierungsmittel mit einem pH-Wert von etwa 6 und einer Ionenstärke unter etwa 0,02 m von der Säule eluiert wird,3) ein weiterer Teil der adsorbierten Proteine mit einem wässrigen Eluierungsmittel mit einem pH-Wert von etwa 6 und einer höheren lonenstärke von etwa 0,02 m bis etwa 0,03 m von der Säule eluiert wird, wobei mindestens eine der k-ntc- und A280-Absorptionen verfolgt und mindestens einer der Cu- und Zn-Gehalte des Eluats gemessen v/erden, und4) aus dem Teil des Eluats mit der lonenstärke von etwa 0,02 - 0,03 m die Fraktion abtrennt, die den höchsten Gehalt an zweiwertigen Metallen und Tiefstwerte der A«/--- und A?„„-Absorptionen aufweist.2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein aus Leber, vorzugsweise Rinderleber extrahiertes Gemisch von löslichen Proteinen verwendet wird.3098 2/4/1082259Λ0Λ3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Gemisch von löslichen Proteinen verwendet wird, dessen darin enthaltenes Orgotein ehe!atgebundenes Kupfer und/oder Zink enthält.4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1-3» dadurch gekennzeichnet, daß das Orgotein mit einem wässrigen ^luieruiv.'smittel eluiert wird, dessen loncnci i'lrke in einem flachen Gradienten kontinuierlich anstei "'t,lj. Verfaliren nncli einem der Ansprüche 1 bis 4> dadurch gekennzeichnet, daß als Ionenaustauschharz ein tertiäres Arninocellulose- oder -dextran-Harz verwendet wird.6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein Auogangs^emiscli von löslichen Proteinen verwendet wird, die mit einem Puffer mit einem pH-Wert zwischen 7 u"d etwa 9» vorzugsweise zwischen etwa 7>5 u^d etwa 7>6 extrahiert worden sind.7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die löslichen Proteine mit einem Puffer in einem VoI./Gew.-Verhältnis zu dem tierischen Gewebe von mindestens etwa 3 * 1 extrahiert worden sind.?. (I M 'r ',·'·/ 1 O 8 V
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