DE2424118B2 - Verfahren zur herstellung von hochreinem kallikrein - Google Patents
Verfahren zur herstellung von hochreinem kallikreinInfo
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- DE2424118B2 DE2424118B2 DE19742424118 DE2424118A DE2424118B2 DE 2424118 B2 DE2424118 B2 DE 2424118B2 DE 19742424118 DE19742424118 DE 19742424118 DE 2424118 A DE2424118 A DE 2424118A DE 2424118 B2 DE2424118 B2 DE 2424118B2
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- C12N9/6424—Serine endopeptidases (3.4.21)
- C12N9/6445—Kallikreins (3.4.21.34; 3.4.21.35)
Description
Präparaten zu entfernen.
Die herkömmlichen Verfahren weisen außer den vorgenannten Nachteilen noch weitere Schwierigkei-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstel- 25 ten auf. So hat das Verfahren der JA-PS 1 30 506,
lung von hochreinem Kallikrein. bei dem das Kallikrein mit einem wasserlöslichen
Kallikrein, ein Protein mit teleangiektatischer Wir- organischen Lösungsmittel gefällt wird, das Ziel,
kung, wird aus dem Pankreas der Submaxillarisdrüse, Proteine von Lipiden zu trennen. Dieses Verfahren
dem Urin oder Blut von Säugetieren gewonnen. Es ist jedoch nicht in der Lage, die wirksamen Proteinwird
zur Behandlung von Kreislaufstörungen verwen- 30 bestandteile von Fremdproteinen zu trennen. Demdet.
Im allgemeinen wird es dabei injiziert oder oral gemäß spielt dieses Verfahren lediglich eine Rolle
verabreicht. bei der Vorbehandlung. Dabei besteht jedoch die
Bei Arzneipräparaten, die direkt durch Injektion Gefahr der Denaturierung von Proteinen durch das
verabfolgt werden, kommt es stark auf die Reinheit organische Lösungsmittel, wodurch die pharmakoloan.
Deshalb sollen diese Präparate keine Beimischun- 35 gische Aktivität von Kallikrein verringert wird,
gen von Verunreinigungen enthalten. Die JA-PS 4 04 256 beschreibt ein Verfahren zur
gen von Verunreinigungen enthalten. Die JA-PS 4 04 256 beschreibt ein Verfahren zur
Da Kallikrein jedoch aus Tierorganen gewonnen Reinigung von Kallikrein unter Verwendung von
wird, ist es schwierig, das aktive Protein von anderen Cellulose mit basischen Substituenten. Jedoch lassen
unerwünschten Proteinen, die dem Kallikrein in ver- sich bei diesem Verfahren keine Autolysate von
schiedenen Eigenschaften ähnlich sind, vollständig 40 Tierorganen und/oder menschlichem Urin, die große
zu trennen. Bei Injektionspräparaten, die zu thera- Mengen an Verunreinigungen enthalten, direkt auf
peutischen Zwecken längere Zeit verabfolgt werden, das Celluloseharz aufbringen. Deshalb ist es erforderführen
diese Fremdproteine zu ernsthaften Neben- lieh, das Autolysat und den Urin einer Vorbehandwirkungen,
beispielsweise zu Antigen-Antikörper- lung zu unterziehen. Ferner läßt das Celluloseharz
Reaktionen. Demgemäß wurden verschiedene Ver- 45 in bezug auf seine physikalischen Eigenschaften (Zäfahren
zur Reinigung von Kallikrein vorgeschlagen. higkeit) zu wünschen übrig, so daß es nicht mehr-Im
Verlauf der Untersuchungen, die zur vorliegen- mais verwendet werden kann. Außerdem bildet das
den Erfindung führten, wurde versucht, rohe KaIIi- Celluloseha-z leicht Zusammenballungen mit festen
kreinpräparate, die nach bekannten Verfahren, bei- Bestandteilen des Autolysats oder des menschlichen
spielsweise gemäß den JA-PS 1 30 506 und 4 04 256 50 Urins, die in Extrakten auf Grund ihrer geringen
hergestellt worden waren, von ihren Verunreinigun- Teilchengröße auftreten. Durch diese Zusammenbalgen
zu trennen. Insbesondere wurden von rohem lungen wird die Elution stark erschwert, und es
Kallikrein elektrophoretisch unter Verwendung von kommt zu Verstopfungen. Aus diesem Grunde läßt
Cellulosegel-Folien, die aus reinem Celluloseacetat sich das vorgenannte Verfahren nicht zur großtechmit
feiner Porenstruktur bestehen, verschiedene Korn- 55 nischen Kallikreinherstellung anwenden,
ponenten abgetrennt. Diese Komponenten wurden Es wurden also umfangreiche Untersuchungen
ponenten abgetrennt. Diese Komponenten wurden Es wurden also umfangreiche Untersuchungen
auf ihre pharmakologische Wirksamkeit untersucht. durchgeführt, um ein Verfahren zur Herstellung von
Dabei wurde festgestellt, daß bei der Elektrophorese hochreinem Kallikrein zur Verfugung zu stellen, bei
an Cellulosegel-Folien eine wirksame Komponente dem die vorgenannten Schwierigkeiten vermieden
(im folgenden mit »Λ« bezeichnet) am weitesten zur 60 werden und bei dem sich hochreines Kallikrein in
Anode wandert. Diese wirksame Komponente hat großtechnischem Maßstab unter geringen Kosten hereinen
ähnlichen Äm-Wert, wie menschliches Serum- stellen läßt. Dabei wurden verschiedene Ionenausalbumin.
Weitere drei Komponenten, im folgenden tauscherharze, die sich durch gute Beständigkeit, gemit
»ß«, »C« und »D« bezeichnet, befinden sich ringen Preis und leichte Handhabbarkeit auszeichnen,
zwischen der Komponente »A« und der Aufsetz- 65 auf ihre Eignung zur selektiven Adsorption und EIustelle.
Eine Komponente »£« bleibt an der Aufsetz- tion von Kallikrein und dementsprechend zur Abstelle.
Schließlich gibt es eine zur Kathode wandernde trennung der vorgenannten Verunreinigungen unterKomponente
»F« mit einem /?m-Wert ähnlich dem sucht. Beispielsweise wurde bei Verwendung eines
ivsats von Schweinepankreas als Ausgangsniate- Waschens nicht verloren und läßt sich zu 95 Fro-
• ι md eines basischen Harzes auf Polystyrolgrund- zent durch Elution mit einem Elutionsmittel gewin-
m Polvamintyp als lonenaustauscherharz ein nen. Überraschenderweise wurde festgestellt, daß das
*%\ V t von 13 Prozent der Gesamtmenge der wirk- dabei erhaltene Kallikrein bei der Analyse mittels
Komponente während der Adsorption und 5 Elektrophorese an Cellulosegel-Folien sich als hoch-
m\, Λ des Waschens festgestellt. Ferner konnte die reines Kallikrein, d.h. als Komponente A, erweist,
jhiprte Substanz nach Elution mit einem EIu- bei dem die Verunreinigungen B und C lediglich in
ttel in einer Menge von nur 55 Prozent der einer Menge von 4 Prozent vorhanden sind (vgl.
tjonsmu Gesamtmenge erhalten werden. Dabei Kurve für das Präparat von Beispiel 6 in Fig. I)-
eingeset" nenten B c, D, E und F als Ver- io Die Reinheit bzw. die spezifische Aktivität der Kom-
WMenfT t A iht Wrt on 2081 bis 43072 ku/mg.
Die Reinheit bzw. die spezifische A
fenTiihaUen ponente A erreicht Werte von 20,81 bis 43,072 ku/mg.
te Verwendung eines porösen Harzes mit ter- Gegenstand der Erfindung ist somit ein Verfahren
Amiueruppen als Ionenaustauschergruppen zur Herstellung von hochreinem Kallikrein, das aa-
«Prozent d-sr Gesamtmenge der wirksamen durch gekennzeichnet ist, daß man Autolysate aus
Snente während der Adsorption und während 15 Säugetierorganen, menschlichem Urin oder L°sun-Waschens
verloren. Bei Verwendung eines ma- gen, die Kallikrein geringer Reinheit enthalten, zur
Ssen Hartes mit primären und sekundären Adsorption des Kallikreins mit einem stark vernetz-CruDDen
betrug der Verlust bei der Adsorption ten makroporösen Anionenaustauscherharz mit terhP?m
Waschen lediglich 2 Prozent der Gesamt- tiären Amingruppen als Austauschergruppen in Kone
Ted^chkonntengmit verschiedenartigen EIu- *o takt bringt und das an diesem Anionenaustauscher
SiUeIn bei verschiedenen Konzentrationen nur harz adsorbierte Kallikrein mit «ner Bektrol>lösung
Äzen? der ursprünglichen Aktivität erhalten mit einer Konzentration von mindestens 0,6 Molelu
α η Ferner enthielt das Eluat die Komponen- iert oder daß man das an diesem Anionenaus auweiden.
r^f^ve^reinieunffen scherharz adsorbierte Kallikrein mit einer höchstens
tU2 %a5iS äSfV HWrt 60 ^
ieunffen scherharz adsorbierte Kallikr
S äSfstVrol-Divinylbenzol- ^5 0,3-m-Elektrolyüösung vom pH-Wert 6,0
mit quartären Amingruppen als wäscht und mit einer mindestens 0,6-m-E
ReideVerwendung eines porösen Ionenaustau- 30 gleich zu herkömmlichen Verfahren,
scherharzes rTquartlSen Amfngruppen als austau- der Fällung mit Aceton, J« ^ «ηγΡ^^^
Senden Gruppen und eines stark vernetzten makro- tivität und Reinheit von 4,47 b s 13 59 ku/mg^e zie
fahren keine deutlichen Vorteile bietet. den die rrapa y { ffer vom pH-Wert 8,6
Bei dieser Sachlage konnte man annehmen, daß dunj5 xon 0,07 m vero ρ ^ ^^ ßp_
sich Ionenaustauscherharze zur Reinigung von Kai- 2«/,: unden be 1 0 W rnA^cm g ^ pon_
Lein nicht eignen, überraschenderweise wurde ^ endbgung d«r E ekt ophor«e^» ^^ um
doch bei weiteren Untersuchungen festgestellt daß 50 ceatM R ™Be£r« urchsichlig zu machen. Anschlieein
stark vernetztes makroporoses Harz das aus die;Fohe torn«« | bten Pr0.
■ Sa5ST mi
SfSS
Märzes mit tertiären Amingruppen als Hauptaustau- ren näher erlauten.
schergruppen (Amingehalt: 8O°/o) erhalten, das eine 65 Ein Autolysat, das durch Behandlung von Tierähnliche Struktur wie das vorstehende Styrol-Divinyl- Organen auf übliche Weise, beispielsweise durch Be-
1 1 /^„„^„m^ricnt aufweist. Das heißt, die Aktivi- handlung mit verdünnter Essigsäure, erhalten worden
les ist, wird zur Adsorption des Kallikreins mit einem
stark vernetzten makroporösen Anionenaustauscherharz
mit tertiären Amingruppen als Austauschergruppen in Kontakt gebracht. Anschließend kann gemäß
der Erfindungsdefinition gewaschen werden. Bei dieser Behandlung werden Lipide und Fremdproteine
abgetrennt. Anschließend wird eine Elektrolytlösung mit einer Konzentration von mindestens 0,6 m verwendet,
um das hochreine Kallikrein in Lösung zu bringen.
Zur Adsorption des Kallikreins am Ionenaustauscherharz kann das Harz direkt in ein Autolysat von
tierischen Organen gegeben werden, wobei die Adsorption absatzweise durchgeführt wird. Eine andere
Möglichkeit besteht darin, das Autolysat über eine mit dem Harz beschickte Säule zu geben. Ferner können
das absatzweise und das säulenchromatographische Verfahren kombiniert werden.
Das im erfindungsgemäßen Verfahren verwendete, stark vernetzte makroporöse lonenaustauscherharz,
das tertiäre Amingruppen als Austauschergruppen enthält, kann durch Behandlung eines vorhandenen
Ionenaustauscherharzes erhalten werden, indem man es auf physikalischem Wege makroporös macht und
tertiäre Amingruppen als Austauschergruppen einführt. Beispiele für Ionenaustauscherharze, die sich
zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens eignen, sind stark vernetzte makroporöse Harze auf
der Basis eines Styrol-Divinylbenzol-Copolymerisats mit tertiären Amingruppen oder stark vernetzte makroporöse
Harze mit tertiären Amingruppen al: Hauptaustauschergruppen (Amingehalt: 80, 90 bzw
10O0Zo).
Beispiele für Elcktrolyte, die im erfindungsgemä ßen Verfahren eingesetzt werden können, sind wäß
rige Lösungen von Ammoniumsalzen oder Alkali nietallsalzen, wie Natrium- oder Kaliumsalzcn, vor
organischen Säuren, wie Ameisensäure oder Essig säure, oder von anorganischen Säuren, wie Salzsäure
Schwefelsäure oder Phosphorsäure. Der Elektroly kann je nach seiner Molarität gemäß der Erfindungsdefinition als Waschflüssigkeit oder als Elutionsmittc
venvendet werden. Der pH-Wert der Elektrolytlösung liegt vorzugsweise im Bereich von 6,0 bis 8,5
wobei das Kallikrein nicht beeinträchtigt wird.
Das auf diese Weise nach entsprechender Aufarbeitung erhaltene Kallikreinpulver kann direkt füi
Injektionszwecke verwendet werden. Gegebenenfall; kann jedoch das erfindungsgemäße Verfahren wiederholt
werden, um die Reinheit des Kallikreins zu steigern.
Das erfindungsgemäße Verfahren bietet große Vorteile bei der großtechnischen Herstellung von hochreinem
Kallikrein. In der Tabelle wird das erfindungsgemäße Verfahren mit dem Verfahren dei
JA-PS 4 04 256 verglichen. In letzterem Verfahren wird ein gemäß der JA-PS 1 30 506 erhaltenes KaI-likreinpräparat
mit einer spezifischen Aktivität von 7,77 ku/mg eingesetzt.
Erfindungsgemäßes Verfahren Verfahren der JA-PS 1 30 506
Ausgangsmaterial
Autolysebedingungen
Autolysebedingungen
Abtrennung von Fremdproteinen
Isolation der aktiven
Komponente
Dialyse
Spezifische Aktivität
Elektrophorese
Ausbeute
Bemerkungen
Autolysat
Nach 5stündiger Autolyse bei 150C mit 0,05 η-Essigsäure wird abfiltriert.
Verschiedene Proteine werden an einem stark vernetzten makroporösen Harz
auf der Basis eines Styrol-Divinylbenzol-Copolymerisats
mit tertiären Amingruppen adsorbiert und anschließend unter Verwendung einer 0,1- bis
0,25-m Ammoniumchloridlösung vom pH-Wert 6,0 bis 8,5 eluiert. Es sind bis 12 Stunden erforderlich.
Das Kallikrein wird mit einer 0,6-bis 1,0-m Ammoniumchloridlösung
vom pH-Wert 6,0 bis 8,5 eluiert. Es sind 8 bis 12 Stunden erforderlich.
Entsalzen und Dialyse. Zeitbedarf: 48 Stunden.
20,81 bis 35,26 ku/mg Siehe F i g. 1
80 bis 94«/o
Das Anionenaustauscherharz kann
leicht regeneriert und wiederholt eingesetzt werden.
einfach Autolysat
Nach 48- bis 72stündiger Autolyse bei 370C mit 0,02 η-Essigsäure wird abfiltriert.
Es wird dialysiert und anschließend mit der gleichen Volumenmenge Aceton versetzt.
Die erhaltene Lösung wird zur Ausfällung des Kallikreins 8 bis 12 Stunden stehengelassen.
Das Kallikrein wird unter Verwendung einer 1/3 n-Natriumhydrogencarbonatlösung extrahiert. Das unlösliche Material
wird entfernt. Dieses Verfahren wird dreimal wiederholt. Insgesamt sind dazu 8 bis 12 Stunden erforderlich.
Entsalzen und Dialyse. Zeitbedarf: 48 Stunden.
4,47 bis 13,59 ku/mg Siehe F i g. 1
65 bis 75 0Zo
Es sind große Acetonmengen erforderlich, deren Rückgewinnung schwierig ist.
kompliziert
(ο
Tabelle (Fortsetzung)
Erfmdungsgcmüßcs Verfahren
Verfahren gemäß JA-PS 4 04 256
Ausgangsmaterial
Abtrennung von
Fremdproteinen
Fremdproteinen
Isolation der aktiven
Komponente
Komponente
Dialyse
Spezifische Aktivität
Elektrophorese
Ausbeute
Elektrophorese
Ausbeute
Kallikrcin (bzw. eineKallikreinlösung),
das nach dem erfindungsgemäßen Verfahren erhalten wurde.
Das vorgenannte Produkt wird in einer verdünnten Salzlösung vom pH-Wert
7,0 gelöst und an einem stark vernetzten makroporösen Harz auf der Basis eines Styrol-Divinylbenzol-Copolymcrisats
mit tertiären Amingruppcn adsorbiert. Anschließend wird zur Entfernung von Fremdproteinen mit
einer verdünnten Salzlösung vom pH-Wert 6,0 bis 8,5 gewaschen.
Die aktive Komponente wird mit einer 0,6- bis 1,0-m Salzlösung vom pH-Wcrt
6,0 bis 8,5 eluieü.
Entsalzen und Dialyse
103,78 bis 146,82 ku/mg Siehe F i g. 1
95 bis 960O Kallikrein, das gemäß JA-PS 1 30 506 erhalten wurde.
103,78 bis 146,82 ku/mg Siehe F i g. 1
95 bis 960O Kallikrein, das gemäß JA-PS 1 30 506 erhalten wurde.
Das Kallikrein wird an einem Celluloseharz, das mit 0,01-m Phosphatpuffer vom
pH-Wert 7,0 äquilibriert ist, adsorbiert. Anschließend wird zur Entfernung von
Fremdproteinen mit einem Gemisch aus 0,01-m PhosphatpufTer und O,4°/oiger
wäßriger Natriumchloridlösung gewaschen.
Die aktive Komponente wird mit einem Gemisch aus 0,05-m Phosphatpuffer und
einer 5n/oigen wäßrigen Natriumchloridlösung
vom pH-Wert 7,0 eluiert.
Entsalzen und Dialyse 38,87 bis 92.88 ku/mg Siehe Fig. 1
85 bis 87 »,Ό
85 bis 87 »,Ό
Die gemäß den folgenden Beispielen 6 und 7 erhaltenen Kallikreinpräparate werden auf ihre steigernde
Wirkung der Blutflußgeschwindigkeit bei Hunden untersucht und mit den Produkten der
JA-PS 4 04 256 und 1 30 506 verglichen. Von den Kallikreinproben wird jeweils eine vorbestimmte
Menge in physiologischer Kochsalzlösung gelöst. Die erhaltene Lösung wird erwachsenen Hunden injiziert,
und die Steigerung der Blutflußgeschwindigkeit wird an einem Hinterfuß bestimmt. Die Versuchsergebnisse
sind in Fi g. 2 zusammengestellt, wobei auf der Abszisse die Kallikrcindosis und auf der Ordinate
die Blutflußgeschwindigkeit aufgetragen ist. Wie aus F i g. 2 hervorgeht, ist die steigernde Wirkung auf
die Blutflußgeschwindigkeit des gemäß Beispiel 6 erhaltenen Kallikreinpräparats 201 mal größer als die
entsprechende Wirkung des gemäß der JA-PS 1 30 506 erhaltenen Präparats. Ferner ist festzustellen, daß das Präparat von Beispiel 6 in seiner Wirkung dem gemäß der JA-PS 4 04 256 erhaltenen
Präparat entspricht. Schließlich ist nach Verabreichung des Kallikreinpräparats von Beispiel 7 die
Blutflußmenge 3,8mal größer als nach Verabreichung des Präparats von Beispiel 6 und 3,13mal größer als nach Verabreichung des gemäß der JA-PS
4 04 256 erhaltenen Präparats.
6 kg Schweinepankreas werden in Streifen geschnitten und 5 Stunden unter Rühren bei 15° C in
20 Liter einer 0,05-m Essigsäurelösung autolysicrt. Anschließend werden die Pankreasstreifen und das
Fett aus der Lösung abfiltriert. Der pH-Wert des FiI-trats wird auf 6,5 eingestellt. Sodann wird die erhal
tene Lösung auf eine mit 1,4 Liter eines stark vernetzten makroporösen Harzes auf der Basis eines
Styrol-Divinylbenzol-Copolymerisats mit tertiären Amingruppen beschickte Säule der Abmessungen
6 X 70 cm aufgesetzt. Die Säule wird mit einer Durchflußgeschwindigkeit von 1,5 bis 2.0 Liter/
Stunde betrieben. Anschließend wird die Säule mit einer 0,25-m Ammoniumchloridlösung vom pH-Wert
6,5 so lange gewaschen, bis die Extinktion des Waschwassers bei 280 nm den Wert 1,0 erreicht. Sodann
wird die aktive Komponente mit 0,8-m Ammoniumchloridlösung vom pH-Wert 6,5 eluiert. Das
Eluat wird mittels eines TJltrafilters entsalzt. Die erhaltene
Lösung, die das Kallikrein enthält, wird zu 8.99 g Kallikrein gefriergetrocknet. Die spezifische
Aktivität bzw. Reinheit beträgt 20,76 ku/mg und die Gesamtaktivität 186 632,4 ku. Die Ausbeute, bezogen auf die ursprüngliche Aktivität des Autolysats.
beträgt 85 Prozent. In bezug auf das Autolysat wird eine 1207fache Reinigung erzielt.
55
1,58 g gemäß Beispiel 1 erhaltenes gefriergetrocknetes Kallikreinpulver mit einer spezifischen Aktivi
tat von 20,76 ku/mg werden in 50 ml einer 0,2-rr Ammoniumchloridlösung vom pH-Wert 6,5 gelöst
Die erhaltene Lösung wird auf eine mit 240 ml eine; stark vernetzten makroporösen Harzes auf der Basi:
eines Styrol-Divinylbenzol-Copolymerisats mit ter
tiären Amingruppen beschickte Säule der Abmessun gen 3 X 40 cm aufgesetzt. Während der Adsorptions
phase wird die Säule mit einer Durchflußgeschwin digkeit von 200 bis 300 ml/Stunde betrieben. An
schließend wird mit 0,2-m Ammoniumchloridlösun vom pH-Wert 6,5 und schließlich mit einer 0,3-r
ίο
Ammoniumchloridlösung vom pH-Wert 6,5 gewaschen, bis die Extinktion der Waschflüssigkeit einen Beispiel 6
Wert von 0,8 erreicht. Sodann wird mit 0,6-m Ammoniumchloridlösung vom pH-Wert 6,5 eluiert. Das 7,2 kg Schweinepankreas werden 5 Stunden bei erhaltene Eluat wird mit Hilfe eines Ultrafilters ent- 5 150C in 25 Litern einer 0,05-n Essigsäurelösung salzt. Nach dem Gefriertrocknen des Filtrats erhält autolysiert. Anschließend wird das erhaltene Automan 0,216 g Kallikrein mit einer spezifischen Akti- lysat mit einer Geschwindigkeit von 1 Liter, Stunde vität von 146,82 ku/mg und einer Gesamtaktivität auf eine mit 900 ml eines stark vernetzten makrovon 31 708,8 ku. Die Ausbeute beträgt 96 Prozent porösen Harzes auf der Basis eines Styrol-Divinyl- und der Reinigungsgrad, bezogen auf das Ursprung- 10 benzol-Copolymerisats mit tertiären Amingmppen Hch eingesetzte Kallikreinpulver, 7,07. beschickte und vorher mit 0,25-m Ammoniumchloridlösung vom pH-Wert 6,0 äquilibnerle Säule auf-
Wert von 0,8 erreicht. Sodann wird mit 0,6-m Ammoniumchloridlösung vom pH-Wert 6,5 eluiert. Das 7,2 kg Schweinepankreas werden 5 Stunden bei erhaltene Eluat wird mit Hilfe eines Ultrafilters ent- 5 150C in 25 Litern einer 0,05-n Essigsäurelösung salzt. Nach dem Gefriertrocknen des Filtrats erhält autolysiert. Anschließend wird das erhaltene Automan 0,216 g Kallikrein mit einer spezifischen Akti- lysat mit einer Geschwindigkeit von 1 Liter, Stunde vität von 146,82 ku/mg und einer Gesamtaktivität auf eine mit 900 ml eines stark vernetzten makrovon 31 708,8 ku. Die Ausbeute beträgt 96 Prozent porösen Harzes auf der Basis eines Styrol-Divinyl- und der Reinigungsgrad, bezogen auf das Ursprung- 10 benzol-Copolymerisats mit tertiären Amingmppen Hch eingesetzte Kallikreinpulver, 7,07. beschickte und vorher mit 0,25-m Ammoniumchloridlösung vom pH-Wert 6,0 äquilibnerle Säule auf-
Beispiel 3 getropft. Anschließend wird zur Entfernung von verschiedenen
Fremdproteinen mit einer 0,25-m Am-
Aus 120 g Schweinepankreas wird gemäß Bei- ,5 moniumchloridlösung vom pH-Wert 6,0 gewaschen,
spiel 1 ein Autolysat hergestellt. Daraus werden ge- Der Waschvorgang wird abgebrochen, wenn die Ex-
mäß Beispiel 1 unter Verwendung eines stark ver- tinktion der Waschflüssigkeit unter 3 sinkt. Anschlie-
netzten makroporösen Harzes mit tertiären Amin- ßend wird das Kallikrein unter Verwendung einer
gruppen als Hauptaustauschergruppen (Amingehalt: 0,8-m Ammoniumchloridlösung vom pH-Wert 6,0
8O°/o), 55 mg Kallikrein mit einer spezifischen Ak- 20 eluiert. Die erhaltene Lösung wird entsalzt und durch
tivität von 35,19 ku/mg und einer Gesamtaktivität Elektrodialyse oder Filtration mit einem Durchfluß-
von 1936 ku hergestellt. Die Ausbeute beträgt 96 Pro- membranfilter teilweise eingeengt. Nach dem Gefrier-
zent. In bezug auf das Autolysat wird eine 2046fache trocknen erhält man 7,39 g Kallikrein mit einer spe-
Reinigung erzielt. zifischen Aktivität von 27,33 ku/mg und einer Ge-
25 samtaktivität von 201968,7 ku. In bezug auf das
Beispiel 4 Autolysat wird eine 3178fache Reinigung erzielt.
Als Ausgangsmaterial werden 1,6 Liter Urin von R ■ -17
erwachsenen, männlichen Personen verwendet. Der e 1 s ρ 1 e 1
pH-Wert des Urins wird auf 7,0 eingestellt. Sodann 30 Das gemäß Beispiel 1 erhaltene Kallikreinpulver
wird er auf eine mit einem stark vernetzten makro- wird auf eine mit 500 ml eines stark vernetzten
porösen Harz auf der Basis eines Styrol-Divinyl- makroporösen Harzes auf der Basis eines Styrol-
benzol-Copolymensats mit tertiären Amingmppen Divinylbenzol-Copolymerisats mit tertiären Amin-
beschickte Säule der Abmessungen 25 X 25 cm auf- gruppen beschickte Säule der Abmessungen 4,2
gesetzt. Wahrend der Adsorptionsphase wird die 35 χ 3,6 cm mit einer Geschwindigkeit von 'l Liter/
Säule mit einer Durchnußgeschwind.gke.t von Stunde aufgetropft. Anschließend wird das Harz mit
1 Liter/Stunde betneben. Nach beendeter Adsorption 0,25-m Ammoniumchloridlösung vom pH-Wert 6,0
wird zur Entfernung der Fremdproleine solange mit gewaschen. Sodann wird das Kallikrein mit einer
0,3-m Ammoniumchloridlösung gewaschen, bis die 0,8-m Ammoniumchloridlösung vom pH-Wert 6,0
Extinktion der Waschflüssigkeit einen Wert von 0,7 4o eluiert. Das Eluat wird entsalzt und durch Dialyse
erre.cht. Anschließend wird mit 0,8-m Ammonium- oder unter Verwendung eines Durchfiußmembran-
chlondlosung vom pH-Wert 6,5 eine Kai ikrein ent- filters eingeengt. Nach dem Gefriertrocknen erhält
haltende Losung eluiert. Diese Losung wird entsalzt man 1,0 g Kallikrein mit einer spezifischen Aktivität
und gefnergetrocknet. Man erhalt 242 mg Kallikrein von 103,78 ku/mg und einer Gesamtaktivität von
von einer spezifischen Aktivität von 0 91 ku/mg und 45 103 780,0 ku. In bezug auf das ursprünglich einge-
einer Gesamtaktivitat von 220 ku In bezug auf den setzte Pulver wird eine 3,80fache Reinigung erzielt.
ursprunglich eingesetzten Urin wird eine 198fache
Reinigung erzielt. _ .
Beispie15
so Ig Kallikreinpulver mit einer spezifischen Aktivität
3 bis 5° C unter Ruhren nut 300 ml eines stark ver- Ammoniumchloridlösung vom pH-Wert 6,0 gelöst,
netzten rnakroporosen Harzes mit tertiären Amin- 55 Die erhaltene Lösung wird auf e^ne mü212 ml eines
8SiWLS Sr ZfTSSfSST %ngialt: stark vem^ten wLpubJL XS auf der »&
SiiiS?,nH?J? n\nA^™!? S ^HarZ eineS Sty^l-Divinylbenzol-Copolymerisats mit ter-
abfiltnert und mit 0 3-m Arnmoniumchlondlosung tiären Amingmppen beschickte Säule der Abmessun-
vom pH-Wert 6,5 gewaschen, bus eine Extinktion des gen 3 X 30 cm aufgetropft. Die Säule wird mit einei
Waschwassers von 1,0 erreicht wird. Sodann wird 60 Durchflußgeschwindigkeit von 200 bis 250 ml/Stunde
nut einer 0,8-m Aminoniumchlondlosung vom pH- betrieben. Anschließend wird mk einer 0,25-n
hält 800 rnl Kallikrein mit einer spezifischen Akti- AmrooniumSioridlung vcT?H-\iert "Telüfert
Ti:S^l^i^ZST^
6 SAfV W Mar
beZUg auf das Autolysat wird ein/1072,7f ache Rei- S2 ^JSfg^^MbÄ
ragung erzielt bezug auf das ursprüngliche Pulver beträgt 93,4 Vo
Das gemäß Beispiel 8 erhaltene Kallikreinpulver mit einer spezifischen Aktivität von 43,072 ku/mg
wird in 20 ml einer 0,2-m Ammoniumchloridlösung vom pH-Wert 6,0 gelöst. Die erhaltene Lösung wird
auf eine mit 188 ml eines stark vernetzten makroporösen Harzes auf der Basis eines Styrol-Divinylbenzol-Copolymerisats
mit tertiären Amingrujppen beschickte Säule der Abmessungen 2 X 60 cm aufgesetzt. Die
Säule wird mit einer Durchflußgeschwindigkeit von 150 bis 180 ml/Stunde betrieben. Anschließend wird
mit einer 0,25-m Ammoniumchloridlösung vom pH-Wert 6,0 gewaschen. Das Kallikrein χήτά sodann mit
einer 0,6-m Ammoniumchloridlösung vom pH-Wert 6,0 eluiert. Das erhaltene Eluat wird entsalzt und
gefriergetrocknet. Man erhält 56,8 mg Kallikreinpulver mit einer spezifischen Aktivität von
121,75 ku/mg. Die Ausbeute in bezug auf das ursprüngliche Pulver beträgt 95,28%.
Vergleichsbeispiel
Der technische Fortschritt des erfindungsgemäßen
Verfahrens gegenüber dem Verfahren, der DT-OS 16 17 476 ergibt sich aus einer Vergleichsuntersuchung
an Kallikrein, das einerseits nach dem Beispiel des Verfahrens der DT-OS 16 17 476 und
andererseits nach Beispiel 1 des erfindungsgemäßen Verfahrens erhalten wurde. Dabei wurde das im erfindungsgemäßen
Verfahren verwendete Ausgangsmaterial durch Korrektur dem Beispiel der DT-OS angepaßt.
Die im Vergleichsversuch erhaltenen Ergebnisse an Kallikrein sind in der nachstehenden Tabelle zusammengefaßt:
Erfindungs | Verfahren der | |
gemäßes | DT-OS 16 17 476 | |
Verfahren | ||
5 Aktivitätsgrad (0Zo) *) |
83,3 | 22,4 |
Reinheit des | 47,1 | 14,7 |
Proteins (%>)**) | ||
Spezifische Aktivität | 20,8 | 5,9 |
ίο (ku/mg)***) | ||
Ausbeute· 103ku***) | 446 | 381 |
Die Werte in der vorstehenden Tabelle errechnen sich auf folgende Weise:
*) Aktivitätsgrad
Aktivitätseinheiten der Esterase
nach Zugabe eines Inhibitors (α)
nach Zugabe eines Inhibitors (α)
Aktivitätseinheiten der Esterase
vor Zugabe eines Inhibitors (α)
vor Zugabe eines Inhibitors (α)
(α) = Sojabohnentrypsin als Inhibitor
♦*) Reinheit des Proteins
bei der Cellulose-Gel-Folie-Elektrophorcse
Färbebereich der aktiven Proteinfraklion
Färbebereich der aktiven Proteinfraklion
Färbebereich der gesamten Proteinfraktion
***) Die spezifische Aktivität und Ausbeute wurde an Hanc der Blutflußgeschwindigkeit am Hinterfuß bestimmt.
Beim Vergleich der Werte ergibt sich, daß das erfindungsgemäße Verfahren gegenüber dem Verfahrer
der DT-OS 16 17 476 ein Produkt mit einem 3,7-fach höheren Reinheitsgrad, einer 3,2fach höherer
Reinheit des Proteins, 3,5fach höheren spezifischet Aktivität und in 1,17fach höherer Ausbeute liefert.
Hierzu 2 Blatt Zeichnungen
Claims (1)
- von Trypsin. Die letztgenannten Komponenten sindPatentanspruch: Fremdproteine, die nicht die pharmakologische Wirkung von Kallikrein aufweisen.Verfahren zur Herstellung von hochreinem Ferner wurde festgestellt, daß bei der AnfärbungKallikrein, dadurch gekennzeichnet, 5 mit dem Dinatriumsalz von 1-Pseudocumylazodaß man Autolysate aus Säugetierorganen, 2-naphthnl-3.6-disulfonsäure (Rot Nr. 502, Ponceau menschlichem Urin oder Lösungen, die Kallikrein 3 R) zur Bestimmung der Proteinmengen unter Vergeringer Reinheit enthalten, zur Adsorption des wendung eines Densitometers die Gesamtmenge der Kallikreins mit einem stark vernetzten makro- Fremdproteine B, C, D, E und F ein Mehrfaches des porösen Anionenaustauscherharz mit tertiären 10 Proteins A beträgt (vgl. F i g. 1).
Amingruppen als Austauschergruppen in Kon- Es ist also nach den genannten herkömmlichentakt bringt und das an diesem Anionenaustau- Verfahren unmöglich, die wirksame Komponente von scherharz adsorbierte Kallikrein mit einer Elek- Kallikrein abzutrennen und zu reinigen. Bei Anwentrolytlösung mit einer Konzentration von minde- dung des vorgenannten analytischen Verfahrens auf stens 0,6 Mol eluiert oder daß man das an diesem 15 handelsübliche Präparate, die eine Kallikreinwirkung Anioneiiaustauscherharz adsorbierte Kallikrein oder eine ähnliche Wirkung aufweisen, wurde festmit einer höchstens 0,3 m Elektrolytlösung vom gestellt, daß sämtliche Präparate die Proteine B, C, D pH-Wert 6,0 bis 8,5 wäscht und mit einer minde- und E und gelegentlich auch den Bestandteil F als stens 0,6-m-Elektrolytlösung vom pH-Wert 6,0 Verunreinigung enthalten. Dies zeigt, wie schwierig bis 8,5 eluiert. 20 es ist, im großtechnischen Maßstab die pharmakolo-gisch unwirksamen Fremdproteine aus den Kallikrein-
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C3 | Grant after two publication steps (3rd publication) | ||
E77 | Valid patent as to the heymanns-index 1977 | ||
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