DE2944792C3 - Mucopolysaccharidfraktion, Verfahren zu ihrer Herstellung und sie enthaltende Arzneimittel - Google Patents
Mucopolysaccharidfraktion, Verfahren zu ihrer Herstellung und sie enthaltende ArzneimittelInfo
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Description
Die Erfindung betrifft eine Mucopolysaccharidfraktion,
die aus Heparin oder Heparinbestandteilen mit Molekulargewichten
von 2000 bis 50 000 enthaltenden Fraktionen erhältlich
ist und die biologische Eigenschaften besitzt,
aufgrund derer sie als Mittel zur Steuerung der Blutkoagulation
verwendet werden kann, ein Verfahren zur Herstellung
dieser Mucopolysaccharidfraktion und sie als Wirkstoff
enthaltende pharmazeutische Zusammensetzungen.
Diese Fraktion kann insbesondere aus Heparinpräparaten,
beispielsweise Säugetiergewebeextrakten,
gewonnen werden.
Heparin ist bis heute eines der wichtigsten, wenn nicht
das wichtigste Antikoagulans, das dem Kliniker zur Verfügung
steht. Es ist in der Tat dazu in der Lage, in verschiedenen
Niveaus von Kaskaden aufeinanderfolgender enzymatischer
Reaktionen einzugreifen, die normalerweise
bei der physiologischen Hämostase bei irgendwelchen Situationen
ablaufen, die zu einer Hyperkoagulierbarkeit
des Bluts führen. Heparin ist insbesondere dazu in der
Lage, gleichzeitig eine große Vielzahl der Koagulationsfaktoren
zu unterdrücken, die bei der Bildung und der
Aufrechterhaltung der verschiedenen Formen der Hyperkoagulation
teilnehmen.
Im folgenden sei soweit, wie es die Klarheit der vorliegenden
Beschreibung erforderlich macht, auf einige der
grundlegenden Phänomene, die die Koagulation oder die
Blutgerinnung betreffen, eingegangen, wobei diese Diskussion
absichtlich vereinfacht sei. Der Prozeß der Blutgerinnung
umfaßt in der Tat drei Phasen, die im allgemeinen
als aufeinanderfolgend beschrieben werden, selbst
wenn sie innig miteinander verknüpft sind:
Die Thromboplastinbildung, die Phase der Bildung von Prothrombinase
(oder des aktiven Thromboplastins),
die Thrombinbildung, welche Phase als die Phase der Umwandlung
des Prothrombins in Thrombin unter dem Einfluß
der Prothrombinase in Gegenwart von ionisiertem Calcium
beschrieben werden kann, und schließlich
die Fibrinbildung, die Phase, in deren Verlauf das Fibrinogen
des Bluts unter dem Einfluß des Thrombins in Fibrin
umgewandelt wird, welches Protein zum Unlöslichwerden neigt.
Die Bildung der Prothrombinase verläuft im Zuge der Thromboplastinbildung
im wesentlichen über zwei verschiedene
Wege: Die intrinsische oder endogene Route und die extrinsische
oder exogene Route, die zur Bildung von Prothrombinasen
plasmatischen oder geweblichen Ursprungs führen,
jedoch beide dazu in der Lage sind, Prothrombin in aktives
Thrombin umzuwandeln.
Der endogene Weg (oder das endogene System) umfaßt eine
Vielzahl von Faktoren oder Plasmaproenzymen, die nacheinander
aktiviert werden (Faktoren XII, XI, IX, VIII und X),
wobei jedes aktivierte Produkt (Faktoren XIIa, XIa, IXa,
VIIIa und Xa) als Enzym wirken, das das folgende Proenzym
zu aktivieren vermag, wobei der aktivierte Faktor X (Xa)
dann insbesondere bei einer Reaktion mit dem Faktor V und
einem Phospholipid, das von den Blutplättchen herstammt,
bei der Bildung von aktiver endogener Plasmaprothrombinase
teilnimmt. Das exogene System, das insbesondere direkt
durch eine Gewebeverletzung hervorgerufen werden kann,
umfaßt eine begrenztere Anzahl von Faktoren und schließt
insbesondere die Produktion von Gewebe-Thromboplastin
ein, das in Kombination mit dem Faktor VII, ebenso wie
der Faktor VIIIa, den inaktiven Faktor X in den Faktor
Xa umzuwandeln vermag. Die Folge der Aktivierung des Prothrombins
in Thrombin verläuft dann ebenso wie bei dem
endogenen System, wobei das Phospholipid in diesem Fall
aus dem Gewebe und nicht aus dem Plasma stammt.
Es ist daher möglich, in gewissem Ausmaß davon zu sprechen,
daß die beiden Wege, nämlich der endogene Weg und
der exogene Weg sich an der Stelle der Aktivierung des
Faktors X (der auch als Stuart-Faktor bezeichnet wird)
vereinigen, worauf die sich dann anschließenden Phasen
der Koagulation, nämlich die Thrombinbildung und die Fibrinbildung,
nicht mehr in bezug auf den endogenen Weg
oder den exogenen Weg unterscheiden.
Als Ergebnis des Koagulationsprozesses wird ein unlösliches
Fibrinklümpchen gebildet, das insbesondere die Verletzung
am Ursprung der Auslösung dieses Prozesses ausfüllt,
beispielsweise im Bereich eines Blutgefäßes.
Diese Blutgerinnungsprozesse führen normalerweise dann
zu einem als Fibrinolyse bezeichneten Prozeß, gemäß dem
eine Lyse des Blutklümpchens erfolgt, insbesondere unter
dem Einfluß von Plasmin, welches Enzym normalerweise in
dem zirkulierenden Blut nur in Form eines inaktiven Vorläufers,
nämlich als Plasminogen, enthalten ist, wobei
das Fibrin als solches einen der Faktoren darstellt, der
dazu in der Lage ist, die Umwandlung des inaktiven Plasminogens
in das fibrinolytisch aktive Plasmin auszulösen.
Obwohl in den obigen Ausführungen die Systeme der Koagulation
und der Fibrinolyse als zwei Prozesse erläutert wurden,
die gleichzeitig ablaufen, ist dies in der Wirklichkeit
normalerweise nicht der Fall. In der Tat bestehen
bei den ablaufenden extrem komplizierten Prozessen ausgeglichene
Mechanismen unter dem Einfluß von harmonisch
entgegengesetzt wirkender aktivierender Faktoren und inhibierender
Faktoren. Wenn diese Mechanismen im Hinblick
auf die Hyperkoagulation ins Ungleichgewicht kommen, sind
Thrombosen möglich. Andererseits kann eine Verschiebung
des Gleichgewichts im Sinne der Hyperkoagulation zu Blutungsrisiken
Anlaß geben.
Im Hinblick auf die Linderung der Effekte der Hyperkoagulierbarkeit
oder Hyperkoagulation ist es verständlich,
daß derzeit von den starken Antikoagulans-Eigenschaften
des Heparins Gebrauch gemacht wird, um den Koagulations/Fibrinolyse-Mechanismus
wieder ins Gleichgewicht zu bringen,
wenn dieser erheblich gestört wird, beispielsweise
im Verlaufe einer chirurgischen Operation des Organismus.
Es ist jedoch gut bekannt, daß diese Versuche der Wiedereinstellung
des Gleichgewichts äußerst delikat sind und
daß demzufolge die Verabreichung einer zu starken Dosis
des Antikoagulans oder bei einer unzureichenden Selektivität
dieses Arzneimittels, das dazu verabreicht wird,
die Risiken der Hyperkoagulation zu verhindern, wie es
beispielsweise das Auftreten von postoperativen Thrombosen
darstellt, schließlich zur Auslösung von ernsten Blutungen
führen kann, was zur Folge hat, daß es erforderlich
ist, die behandelten Patienten ständig zu überwachen
und die verabreichten Dosierungen kontinuierlich
oder diskontinuierlich in Abhängigkeit von Testergebnissen,
insbesondere in Abhängigkeit von der gesamten Koagulierbarkeit,
wie der Howell-Zeit, die in regelmäßigen Intervallen
ermittelt werden müssen, anzupassen.
Aus Thrombosis Research, Vol. 9, Seiten 575 bis 583,
1976, war es bekannt, daß eine antikoagulativ aktive
Fraktion des Heparins erhalten werden kann durch Auftrennung
an Antithrombin III. Trennt man diese Antithrombin-III-Fraktion,
die auch als hochaktive Heparinfraktion
bezeichnet wird, bezüglich des Molekulargewichts
auf, so erhält man eine Fraktion mit einem Molekulargewicht
von 6000 bis 6500, die in vitro eine
relativ hohe Anti-Xa-Aktivität zeigt. Es wurde jedoch
gezeigt, daß diese Fraktion bei in vivo Verabreichung
eine sehr viel schlechtere thrombolytische Aktivität
hat als Heparin selbst oder andere bekannte Derivate.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht somit darin,
Arzneimittelwirkstoffe und Arzneimittel zu schaffen,
mit denen es gelingt, diese Schwierigkeiten mindestens
teilweise zu überwinden, und die dazu in der Lage sind,
das Koagulations/Fibrinolyse-System von Patienten, die
Koagulationsstörungen aufweisen und einer Behandlung unterworfen
worden sind, wie einer chirurgischen Operation,
bei der das Risiko der Hyperkoagulierbarkeit besteht, wieder
ins Gleichgewicht zu bringen und/oder besser steuern
zu können, wobei gleichzeitig die Kosten für die klinische
Überwachung der Patienten verringert werden können.
Diese Aufgabe wird nun durch die erfindungsgemäße Mucopolysaccharidfraktion
bzw. die sie enthaltenden Arzneimittel
gelöst.
Gegenstand der Erfindung ist daher insbesondere eine Mucopolysaccharidfraktion,
die eine regulierende Wirkung auf
die Blutgerinnung oder Koagulation ausübt, insbesondere
indem sie diese verzögert und dennoch inhibierende Wirkungen
ins Spiel bringt, die im Hinblick auf eine geringere
Anzahl von Koagulationsfaktoren, insbesondere im Hinblick
auf den aktivierten Faktor X selektiver sind als
die des Heparins.
Die Erfindung betrifft somit eine Mucopolysaccharidfraktion
erhältlich aus einem Material auf Basis von
Heparin oder Heparinbestandteilen, deren Molekulargewichte
im wesentlichen zwischen 2000 und 50 000 liegen,
und das einen verminderten Gehalt an Mineralsalzen von
vorzugsweise weniger als 1 Gew.-% aufweist, die dadurch
gekennzeichnet ist, daß sie aus Heparin-Mucopolysacchariden
besteht, die im wesentlichen ein Molekulargewicht
von etwa 2000 bis 10 000 haben und die folgenden
Eigenschaften aufweisen:
daß die Mischung in wäßrig-alkoholischem Medium
(Wasser/Ethanol) mit einem Titer von 55 bis 61°GL löslich,
aber unlöslich in reinem Alkohol ist, daß der YW-Titer
mindestens 40 U/mg beträgt, daß das Verhältnis von
YW zu USP dieser Mischung mindestens 2 ist, und ihre
pharmakologisch annehmbaren Metallsalze.
Diese Mucopolysaccharidfraktionen ermöglichen weitere
Fraktionierungen, wodurch die Herstellung von Mucopolysaccharidfraktionen
mit hochspezifischer Wirkung in bezug
auf den Yin-Wessler-Titer möglich sind, die ein Verhältnis
von Yin-Wessler-Titer zu USP-Titer von mehr als
10 und sogar von mehr als 16 aufweisen.
Den Yin-Wessler-Titer bestimmt man nach der Methode
dieser Autoren, die in J. Lab. Clin. Med. 81 (1973) 298
bis 300 beschrieben ist.
Der USP-Titer, der in an sich bekannter Weise die gesamte
Koagulationsintensität unter gut bestimmten Bedingungen
mißt, ist ebenfalls bekannt. Dieser Titer wird nach der
Methode beschrieben, die in The Pharmacopea of the United
States XIX, Seiten 229 bis 230 beschrieben ist (siehe auch
das Second Supplement USP-NF, Seite 62 bzw. das Fourth
Supplement USP-NF, Seite 90, mit dem Titel "Drug Substances
and Dosage Forms").
Erfindungsgemäß wird somit ein besonders interessanter
Wirkstoff geschaffen, der die Fähigkeit besitzt, den Faktor
Xa in sehr selektiver Weise zu inhibieren, welche
Fähigkeit im Gegensatz zu der Aktivität des Wirkstoffs
auf die Gesamtkoagulation steht, die auf einem sehr niedrigen
Niveau gehalten werden kann.
Die erfindungsgemäße Mucopolysaccharidfraktion stellt somit
einen besonders vorteilhaften Wirkstoff eines Antikoagulans
dar, mit dem durch eine bevorzugte Inhibierung
eines aktivierten Faktors, der an einer Stufe in der Nähe
der Stufe der Thrombinbildung und in der Praxis an den
Schnittpunkt des endogenen Wegs mit dem exogenen Weg
oder später eingreift, ein Schutz gegen das Risiko der
Hyperkoagulierbarkeit ermöglicht wird, der äquivalent dem
Schutz ist, den man mit dem derzeit in der Therapie verwendeten
Heparin erzielt, ohne daß jedoch aufgrund der
Selektivität der Wirkung des erfindungsgemäßen Wirkstoffs
die gleichen Blutungsrisiken auftreten, wie sie bei der
herkömmlichen Anwendung von Heparin gegeben sind. Heparin
inhibiert nämlich nicht nur den Faktor Xa, sondern auch
andere Faktoren, die vor oder nach diesem Faktor an anderen
Stufen des Blutgerinnungsprozesses auftreten, beispielsweise
den Faktor IIa. Es wird angenommen, daß das
in vivo-Wiederinsgleichgewichtbringen des Koagulations/Fibrinolyse-Systems,
wenn dieses unter der Einwirkung einer
pathologischen Ursache oder eines äußeren Eingriffs,
beispielsweise eines operativen Eingriffs, ins Ungleichgewicht
gekommen ist, leichter mit einem Arzneimittel erreicht
werden kann, das selektiv auf einen spezifischen
Faktor, nämlich den Faktor X, einwirkt und insbesondere
eine Inhibierung des Faktors Xa verursacht, als mit einem
Arzneimittel, das in undifferenzierter Weise mehrere Koagulationsfaktoren
zugleich beeinflußt.
Gegenstand der Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Herstellung
dieser Mucopolysaccharidfraktion, das dadurch gekennzeichnet
ist, daß man
eine Substanz auf der Grundlage von Heparin oder Heparinbestandteilen,
deren Molekulargewicht insbesondere in einem
Bereich von 2000 bis 50 000 liegt, welche Substanz
einen niedrigen Gehalt an anorganischen Salzen aufweist,
der vorzugsweise weniger als 1 Gew.-% beträgt, in einem
wäßrig-alkoholischen Medium des Wasser/Äthanol-Typs mit
einem Titer zwischen etwa 55 und 61°GL, vorzugsweise mit
einem Titer von etwa 58°GL, suspendiert;
die unlösliche Fraktion abtrennt; und
die Lösung gewinnt, die die gelöste Mucopolysaccharidfraktion
enthält, aus der diese insbesondere durch alkoholische
Fällung von dem obenerwähnten wäßrig-alkoholischen
Medium abgetrennt werden kann.
Das Ausgangsmaterial, aus dem die erfindungsgemäße Mucopolysaccharidfraktion
extrahiert werden kann, kann aus
einem Heparin herkömmlicher, injizierbarer pharmazeutischer
Qualität oder einem rohen Heparin bestehen, wie man
es nach dem Ablauf der Extraktionsmaßnahmen zur Gewinnung
dieses Wirkstoffs aus dem Gewebe oder den Organen von Säugern,
insbesondere aus der Darmschleimhaut oder den Lungen
von beispielsweise Schweinen oder Rindern, erhält. Man kann
als Ausgangsmaterial auch Fraktionen der Reinigung solchen
rohen Heparins, die zur Gewinnung eines Heparins injizierbarer
Qualität und mit höherer spezifischer Aktivität anfallen
und normalerweise verworfen werden (Abfall) verwenden, vorausgesetzt,
daß diese Abfallmaterialien
geringerer spezifischer
Aktivität noch Heparinbestandteile (heparinic
constituents) enthalten.
Ausgehend von solchen Ausgangsmaterialien, die im wesentlichen
frei sind von Proteinen, von Nucleinsäuren und von
anorganischen Salzen, wobei der Gehalt der letzteren vorzugsweise
weniger als 1 Gew.-% beträgt, ist es möglich,
durch Extraktion mit einem Alkohol mit einem Titer von
55 bis 61°GL eine Mucopolysaccharidfraktion zu extrahieren,
die Bestandteile niedrigen Molekulargewichts enthält
und deren Yin-Wessler-Titer und USP-Titer ein Verhältnis
von etwa 2 bis etwa 5 und insbesondere von 3 bis 5 aufweisen.
Es ist festzuhalten, daß, wenn man Wasser/Äthanol-Mischungen
mit einem Titer von mehr als 61°GL verwendet, die
Extraktionsausbeute praktisch gleich Null wird. Andererseits
führt die Verwendung eines wäßrig-alkoholischen
Mediums mit einem Titer von weniger als 55°GL zu der
Lösung von Bestandteilen, deren Anwesenheit das Verhältnis
der Yin-Wessler/USP-Titer vermindert.
Es ist weiterhin festzuhalten, daß es möglich ist, weitere
Fraktionierungen der nach der Durchführung des oben
beschriebenen Verfahrens anfallenden Mucopolysaccharidfraktion
durchzuführen unter Anwendung verschiedenartiger
Methoden, wie der Gelfiltration oder einer selektiven Ausfällung
in einem wäßrig-alkoholischen Medium vorbestimmten
Titers in Gegenwart von vorbestimmten Mengen anorganischer
Salze, wie Natriumchlorid.
Man kann eine zusätzliche Fraktionierung auch mit Hilfe
einer zusätzlichen Stufe erreichen, die man auf jede Mucopolysaccharidfraktion
anwendet, die man zuvor wieder in
Wasser gelöst hat, die darin besteht, daß man zu dieser
wäßrigen Lösung 1 bis 2 Volumen Äthanol und 10 bis 100 g/l
Natriumchlorid zugibt und einerseits den ebenso aktiven
gebildeten Niederschlag gewinnt und andererseits die noch
in der überstehenden Flüssigkeit gelösten Anteile insbesondere
durch eine weitere Alkoholfällung sammelt, so daß
man ein Fraktionierungsprodukt erhält, dessen Yin-Wessler-
und USP-Titer ein noch höheres Verhältnis im Bereich von
6 bis 8 aufweisen, das höher liegt als das der Ausgangsfraktion,
das im Bereich von 3 liegt.
Man kann auch Mucopolysaccharidfraktionen mit einem höheren
Verhältnis von Yin-Wessler/USP-Titer durch Gelfiltration
aus den Fraktionen der ersten Extraktion mit dem
wäßrig-alkoholischen Medium mit einem Titer von 55 bis
61°GL gewinnen, nachdem man diese letzteren Fraktionen
in einem wäßrigen Lösungsmittel, wie einer 0,5 m NaCl;
0,1 m Tris-HCl-Lösung bei einem pH-Wert von 7,5 gelöst
hat. Man kann diese Lösung dann durch ein Polyacrylamid-
und Agarose-Gel in Kugelform, das im Handel unter der
Bezeichnung ULTROGEL® AcA 44 erhältlich ist, führen, dessen
wirksamer Fraktionierbereich zwischen effektiven Molekulargewichten
von 4000 bis 60 000 (für lineare Moleküle)
liegt.
Die erfindungsgemäßen Mucopolysaccharidfraktionen mit
einem höheren Verhältnis von Yin-Wessler-Titer zu USP-Titer
sind jene, die nach der Elution eines Volumens von
2,5 l, Totvolumen nicht eingeschlossen (wobei das Totvolumen
das Flüssigkeitsvolumen ist, das in der Gelsäule
und insbesondere in den Zwischenräumen zwischen den
Gelkörnchen vorliegt) eluiert werden, wenn man die Gelfiltration
mit einer Strömungsgeschwindigkeit von 200 ml/h
in einer Säule mit einem Durchmesser von 100 mm und einer
Länge von 1 m durchführt, wobei die Konzentration des auf
die Säule aufgetragenen Mucopolysaccharids 50 mg/ml und
das Volumen der auf die Säule aufgetragenen Lösung 37,5 ml
betragen. Die aktivsten Fraktionen sind dann in den 1,5 l
enthalten, die anschließend eluiert werden. Der Gehalt der
ersten 2,5 l des Eluats besteht in großem Ausmaß aus Heparan-sulfaten
oder Heparitin-sulfaten, d. h. Produkten
mit hohem Molekulargewicht und hoher Viskosität, die keine
antikoagulierende Wirkung besitzen.
Wenn man von einer Säule zu einer anderen Säule gleicher
Länge, jedoch unterschiedlichen Querschnitts übergeht,
ergibt sich eine Änderung des Volumens der Lösung (der
gleichen Konzentration), die auf die andere Säule aufgetragen
wird in bezug auf das auf die erste Säule aufgebrachte
Volumen, wobei dieses Verhältnis gleich ist dem
Quadrat der Querschnitte (oder Durchmesser) dieser Säulen,
so daß man gleichen Fraktionen in einem Elutionsvolumen
aus der anderen Säule erhält, das ebenfalls in
einem Volumen zu dem entsprechenden Elutionsvolumen der
ersten Säule anfällt, das im wesentlichen gleich ist dem
Quadrat des Verhältnisses der genannten Querschnitte.
Gelfiltrationen dieser Art besitzen neben der Tatsache,
daß sie Fraktionen liefern, deren Verhältnis von Yin-Wessler-Titer
zu USP-Titer günstiger ist, den Vorteil, daß sie
Produkte liefern, deren Lösungen eine niedrige Viskosität
aufweisen.
In dieser Hinsicht ist darauf hinzuweisen, daß das erfindungsgemäße
Verfahren der Extraktion von Mucopolysaccharidfraktionen
mit Hilfe eines wäßrig-alkoholischen Mediums
mit einem Titer von 55 bis 61°GL, vorzugsweise mit
einem Titer von 58°GL, von kommerziell erhältlichem oder
gereinigtem Heparin, insbesondere mit einer für Injektionszwecke
geeigneten Qualität, das noch merkliche Anteile von
Heparan-sulfaten oder ähnlichen Produkten mit hohem Molekulargewicht
enthält, es auch ermöglicht, eine erhebliche
Verminderung der Viskosität der wäßrigen Lösungen zu erreichen,
die man aus diesen Heparinen bilden kann, die
dann im wesentlichen frei sind von diesen Mucopolysaccharidfraktionen.
Diese Verminderung der Viskosität bringt erhebliche Vorteile
im Hinblick auf die spätere Anwendung dieser Heparine
als Antikoagulantien bei der parenteralen und insbesondere
bei der subcutanen Injektion mit sich.
Aus Fraktionen mit einem Verhältnis von Yin-Wessler-Titer
zu USP-Titer im Bereich von 6 bis 8 ist es möglich, durch
Gelfiltration oder dergleichen weitere Mucopolysaccharidfraktionen
zu gewinnen, die Verhältnisse von Yin-Wessler-Titer/USP-Titer
von mehr als 10 und insbesondere im Bereich
von 13 bis 16 und Yin-Wessler-Titer von mehr als 130 und
vorzugsweise von 135 bis 160 Einheiten/mg aufweisen.
Es versteht sich, daß die obigen (und auch die insbesondere
in den Beispielen folgenden) Angaben zum Molekulargewicht
auf Messungen der Retentionszeit von Lösungen mit
einem vorbestimmten Gehalt der untersuchten Substanz beruhen
und bei Experimenten der Gelpermeation durch eine
Gelsäule unter vorbestimmten Elutionsbedingungen ermittelt
wurden, wobei die Logarithmen dieser Molekulargewichtsangaben
die gleichen proportionalen Beziehungen zu den oben
angegebenen Messungen der Retentionszeit besitzen wie
die Molekulargewichte von 4000, 6500, 16 000 bzw. 31 000
von Polystyrol-natriumsulfonat-Standards
in Bezug zu
ihren entsprechenden
Retentionszeiten aufweisen, die in identischen Systemen
und unter gleichen Gelpermeationsbedingungen ermittelt
wurden.
Wenn die behandelten Fraktionen, unabhängig von dem erreichten
Reinigungsgrad, in Form von physiologisch annehmbaren
Metallsalzen, wie den Natriumsalzen, vorliegen, können
sie auch in gemischte oder einfache Salze, die ein anderes
physiologisch annehmbares Metall, wie Calcium, aufweisen,
überführt werden, indem man Verfahrensweisen anwendet,
die auf Heparinsalze anwendbar sind. Mit besonderem
Vorteil ist es möglich, auf das Verfahren zurückzugreifen,
das in der FR-PS 73 13 580 vom 13. April 1973 der
gleichen Anmelderin beschrieben ist. Dieses Verfahren besteht
im wesentlichen darin, beispielsweise von einem Natriumsalz
des Heparins auszugehen, dieses mit einem andersartigen
Salz eines anderen physiologisch annehmbaren
Metalls, beispielsweise Calciumchlorid, in Lösung in Kontakt
zu bringen, dann die nicht an das Heparin gebundenen
Metallionen abzutrennen (beispielsweise durch alkoholische
Fällung oder Dialyse) und dann, wenn das erzielte
Substitutionsverhältnis nicht ausreicht, das bei der Kontaktbehandlung
erhaltene gemischte Heparinsalz in Lösung
mit einer weiteren Menge eines anderen Salzes, namentlich
Calciumchlorid, in Kontakt bringt, bis das angestrebte
Substitutionsverhältnis erreicht ist.
Man kann eine weitere bevorzugte erfindungsgemäße Mucopolysaccharidfraktion
aus einer oder den anderen oben beschriebenen
Fraktionen erhalten, welche weiteren Fraktionen dadurch
gekennzeichnet sind,
daß sie bei der Gelfiltration auf einer mit Polyacrylamid-
und Agarose-Gel in Kugelform des Typs
ULTROGEL® AcA 44 erhältlich ist, beschickten
Säule nach der Elution eines Volumens von 2,5 l,
Totvolumen nicht eingeschlossen, eluiert werden, wenn man
die Gelfiltration bei einer Strömungsgeschwindigkeit von
200 ml/h in einer Säule mit einem Durchmesser von 100 mm
und einer Länge von 1 m durchführt und die Konzentration
des auf die Säule aufgetragenen Mucopolysaccharids 50 mg/ml
und das auf die Säule aufgetragene Volumen der Lösung
37,5 ml betragen, wobei die wesentlichen Anteile dieser
Fraktion insbesondere in den 1,5 l des Eluats enthalten
sind, die dann eluiert werden; und daß
sie eine Retentionszeit im Bereich von 5,7 bis 7,5 und
insbesondere von 6,6 bis 7,0 min in einem Gelpermeationssystem
auf einer Säule mit einer Länge von 250 mm und
einem Durchmesser von 9 mm, die mit Siliciumdioxid mit
einer Korngröße von 10 bis 100 µm beschickt ist, wenn
man 50 µl einer Lösung von 1,3 mg/ml dieser Fraktion in
eine, 0,02 m Na₂SO₄-Puffer auf diese Säule aufträgt und
dann die Elution dieser Fraktion bei einer Strömungsgeschwindigkeit
von 3 ml/min bewirkt, besitzen.
Bevorzugte erfindungsgemäße Fraktionen sind insbesondere
dadurch gekennzeichnet, daß sie einerseits eine bestimmte
Affinität in bezug auf Antithrombin III besitzen, die
sich in ihrer Fähigkeit an das letztere fixiert oder gebunden
zu werden manifestiert, insbesondere in einem System,
das darin besteht, die Fraktionen mit einem an einem
Trägermaterial, wie Agarose, fixierten Antithrombin
III in einem 0,2 m NaCl/0,05 m Tris-HCl-Puffer bei einem
pH-Wert von 7,5 in Kontakt zu bringen; und andererseits
ein Verhältnis von Yin-Wessler-Titer zu USP-Titer (YW/USP-Titer)
von mindestens 6 und einen Yin-Wessler-Titer
von mindestens 300 Einheiten/mg aufweisen.
Bevorzugte erfindungsgemäße Fraktionen und Verbindungen
sind jene, die ein YW/USP-Verhältnis von mehr als 18 bei
einer Yin-Wessler-Aktivität von mehr als 900 Einheiten/mg
aufweisen.
Besonders bevorzugt sind jene erfindungsgemäßen Fraktionen
und Verbindungen, die YW/USP-Verhältnisse von mehr als
50 aufweisen.
Besonders bevorzugte erfindungsgemäße Verbindungen zeichnen
sich dadurch aus, daß sie ein YW/USP-Verhältnis von
mehr als 65 bei einer Yin-Wessler-Aktivität von mehr als
1300 Einheiten/mg besitzen.
Die besondere Affinität der erfindungsgemäßen Fraktionen
für Antithrombin III ist eine wesentliche Eigenschaft,
die für die Herstellung solcher stark angereicherter
Fraktionen herangezogen werden kann, insbesondere ausgehend
von den oben angegebenen Fraktionen, welches Verfahren
darin besteht, daß man eine selektive Bindung der
erfindungsgemäßen stärker angereicherten Fraktionen oder
Produkte an Antithrombin III bewirkt, insbesondere dadurch,
daß man die Ausgangsfraktionen mit immobilisiertem
Antithrombin III, das vorzugsweise auf dem Trägermaterial,
insbesondere Agarose, vorliegt, in einem Puffer,
wie man einem 0,2 m NaCl/0,05 m Tris-HCl-Puffer mit einem
pH-Wert von 7,5 in Kontakt bringt und dann die fixierte
Fraktion mit einem Puffer höherer Ionenstärke,
der die Desorption zu bewirken vermag, insbesondere mit
einem 2 m NaCl/0,05 m Tris-HCl-Puffer eluiert.
Natürlich sind die Ausgangsmaterialien, aus denen die zuletzt
erwähnten Fraktionen oder Verbindungen gewonnen
werden können, nicht auf die definierten ersten erfindungsgemäßen
Fraktionen beschränkt. Insbesondere kann man sie
in beliebiger anderer Weise gewinnen, insbesondere aus dem
rohen Ausgangsmaterial, dessen Eigenschaften oben angesprochen
wurden und aus denen die genannten ersten Fraktionen
ihrerseits gewonnen wurden.
Diese Verbindungen sind durch kernmagnetische Resonanzspektren
(NMR) gekennzeichnet, die unter Einhaltung der
nachstehend angegebenen Bedingungen aufgezeichnet wurden
und die in den Fig. 11, 12, 14 und 15 dargestellt sind.
Insbesondere zeigt das Protonen-(¹H)-Kernresonanzspektrum
der erfindungsgemäßen Verbindungen, das in Lösungen dieser
Verbindungen in deuteriertem Wasser bei 35°C mit einer
Strahlung von 270 MHz aufgezeichnet wurde, als charakteristisches
Element Resonanzsignale, die bei einer
chemischen Verschiebung im Bereich von 4,8 und 5,2 ppm wesentlich
schwächer als das Resonanzsignal sind, das man auch bei
einer chemischen Verschiebung im Bereich von 5,4 ppm beobachtet
(wobei das Referenzsignal für die Verschiebung
durch Natrium-3-trimethylsilyl-propionat-2,2,3,3-d₄ (TSP)
erzeugt wird).
Die bei chemischen Verschiebungen von 5,4, 5,2 und 4,8 ppm
beobachteten Signale entsprechen den Signalen, die im Fall
eines herkömmlichen Heparins, dessen Kernresonanzspektrum
unter den gleichen Bedingungen aufgezeichnet wurde, charakteristisch
sind für:
das anomere Proton in der 1-Stellung der N-sulfatierten Glucoseamin-Einheiten des Heparins (Signal G₁);
das anomere Proton in der 1-Stellung der 2-O-sulfatierten Iduronsäure-Einheiten (Signal I₁); und
das Proton in der 5-Stellung der 2-O-sulfatierten Iduronsäure-Einheiten (Signal I₅).
das anomere Proton in der 1-Stellung der N-sulfatierten Glucoseamin-Einheiten des Heparins (Signal G₁);
das anomere Proton in der 1-Stellung der 2-O-sulfatierten Iduronsäure-Einheiten (Signal I₁); und
das Proton in der 5-Stellung der 2-O-sulfatierten Iduronsäure-Einheiten (Signal I₅).
Bei üblichen Heparinen besitzen sämtliche drei Signale
(G₁), (I₁) und (I₅) Intensitäten gleicher Größenordnung.
Der Einfachheit halber wird im folgenden auch bezüglich
der erfindungsgemäßen Fraktionen oder Verbindungen auf
die Signale (G₁), (I₁) und (I₅) Bezug genommen, um Signale
anzusprechen, die in bezug auf die entsprechenden chemischen
Verschiebungen beobachtet werden (unabhängig davon,
ob es sich um das Protonenresonanzspektrum oder das
¹³C-Resonanzspektrum handelt).
Diese Äquivalenz der Bezeichnung erstreckt sich auch auf
die NMR-Spektren, die unter anderen Bedingungen und unter
Anwendung andersartiger Referenzsignale erzeugt wurden.
Insbesondere zeigt das Kohlenstoff 13-(¹³C)-Kernresonanzspektrum
der erfindungsgemäßen Verbindungen, das in Lösungen
dieser Verbindungen in deuteriertem Wasser unter
Bestrahlung mit einer Frequenz von 20 MHz aufgezeichnet
wurde, als charakteristische Elemente des Spektrums (wobei
als Standard Tetramethylsilan (TMS) verwendet wurde)
die folgenden Eigenschaften:
die praktische Abwesenheit des Resonanzsignals, das für die Anwesenheit von Hydroxylgruppen am primären Kohlenstoffatom (in der 6-Stellung) der Glucosamin-Einheiten, die in den erfindungsgemäßen Mucopolysaccharidfraktionen enthalten sind, charakteristisch ist,
zusätzliche Signale im Bereich der (I₁)- und (G₁)-Signale in Bereichen, die chemischen Verschiebungen in der Größenordnung von 100 ppm entsprechen, ein zusätzliches (G₂)-Signal in der Nähe des G₂-N-Sulfatsignals in dem Bereich von 60 ppm und die Anwesenheit eines Resonanzsignals im Bereich von 75 ppm (dem normalerweise kein Resonanzsignal der NMR-Spektren entspricht, die man unter ähnlichen Bedingungen mit üblichem Heparin erhält) (wobei die oben angegebenen chemischen Verschiebungen in bezug auf die Methylgruppe der N-Acetylglucosamingruppen abgeschätzt sind, die in der erfindungsgemäßen Mucopolysaccharidfraktion enthalten sind (25-ppm-Bereich in den in den Zeichnungen dargestellten Spektren)).
die praktische Abwesenheit des Resonanzsignals, das für die Anwesenheit von Hydroxylgruppen am primären Kohlenstoffatom (in der 6-Stellung) der Glucosamin-Einheiten, die in den erfindungsgemäßen Mucopolysaccharidfraktionen enthalten sind, charakteristisch ist,
zusätzliche Signale im Bereich der (I₁)- und (G₁)-Signale in Bereichen, die chemischen Verschiebungen in der Größenordnung von 100 ppm entsprechen, ein zusätzliches (G₂)-Signal in der Nähe des G₂-N-Sulfatsignals in dem Bereich von 60 ppm und die Anwesenheit eines Resonanzsignals im Bereich von 75 ppm (dem normalerweise kein Resonanzsignal der NMR-Spektren entspricht, die man unter ähnlichen Bedingungen mit üblichem Heparin erhält) (wobei die oben angegebenen chemischen Verschiebungen in bezug auf die Methylgruppe der N-Acetylglucosamingruppen abgeschätzt sind, die in der erfindungsgemäßen Mucopolysaccharidfraktion enthalten sind (25-ppm-Bereich in den in den Zeichnungen dargestellten Spektren)).
Die in praktisch gereinigten Zustand vorliegenden homogenen
erfindungsgemäßen Verbindungen, die sämtliche oben
beschriebenen Eigenschaften im Hinblick auf ihre spezifischen Aktivitäten
für Antithrombin III aufweisen, sind weiterhin dadurch
gekennzeichnet, daß sie aus einem homogenen Oligosaccharid
bestehen, das die folgenden zusätzlichen Eigenschaften
besitzt:
es enthält 8 bis 12, insbesondere 10 Monosaccharid-Einheiten;
sämtliche primären Positionen der Glucosamin-Einheiten dieses Oligosaccharids sind sulfatiert;
dieses Oligosaccharid enthält eine N-Acetylglucosamin-Einheit pro 2 2-O-Sulfatiduronsäure-Einheiten und pro 2 N-Sulfat-glucoseamin-Einheiten, während die anderen Saccharide anderer Art sind und andersartige Substituenten aufweisen.
sämtliche primären Positionen der Glucosamin-Einheiten dieses Oligosaccharids sind sulfatiert;
dieses Oligosaccharid enthält eine N-Acetylglucosamin-Einheit pro 2 2-O-Sulfatiduronsäure-Einheiten und pro 2 N-Sulfat-glucoseamin-Einheiten, während die anderen Saccharide anderer Art sind und andersartige Substituenten aufweisen.
Die Molekulargewichte mindestens bestimmter erfindungsgemäßer
Oligosaccharide liegen im Bereich von etwa 2000
bis etwa 3000 und insbesondere bei etwa 2500, insbesondere
was die Dekasaccharide betrifft.
Gegenstand der Erfindung sind weiterhin Polysaccharide
mit den oben angegebenen allgemeinen Eigenschaften,
nämlich insbesondere ihrer USP- und Yin-Wessler-Eigenschaften
einerseits und ihrer Affinität für Antithrombin
III andererseits, wobei diese Fraktionen ein höheres
Molekulargewicht aufweisen und in ihrer Struktur auch
eine Oligosaccharideinheit des oben angegebenen Aufbaus
besitzen.
Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der
nachstehenden Beschreibung der Erfindung unter Bezugnahme
auf die beigefügten Zeichnungen.
In der Zeichnung zeigt
Fig. 1 ein charakteristisches Elutionsdiagramm einer
bevorzugten erfindungsgemäßen Mucopolysaccharidfraktion
P194HH(P) mit den aufeinanderfolgenden
Fraktionen K, J, I, G, F, E, D, C, B und
A;
Fig. 2 bis 7 vergleichende biologische Eigenschaften der
erfindungsgemäßen Mucopolysaccharidfraktion
P188CH und eines herkömmlichen Heparins mit
hoher Antikoagulanswirkung (ausgedrückt als
USP-Titer);
Fig. 8 ein schematisches Elutionsdiagramm einer erfindungsgemäßen
Fraktion, das bei der Durchführung
des erfindungsgemäßen Verfahrens bei der selektiven
Abtrennung dieser Fraktion von einer
Fraktion, die auch andere Bestandteile enthält,
ermittelt wurde;
Fig. 9 ein repräsentatives Elutionsdiagramm, das für
eine andere bevorzugte erfindungsgemäße Mucopolysaccharidfraktion
charakteristisch ist;
Fig. 10 das Protonen-(¹H)-Kernresonanzspektrum eines
herkömmlichen Heparins;
Fig. 11 und 12 das Protonen-(¹H)-Kernresonanzspektrum
der erfindungsgemäßen Fraktionen, die mit
P194HHPF und P194HHPA bezeichnet wurden;
Fig. 13 das zu Vergleichszwecken aufgezeichnete Kohlenstoff-13-Kernresonanzspektrum
eines üblichen
Heparins;
Fig. 14 das Kohlenstoff-13-Kernresonanzspektrum der
erfindungsgemäßen Fraktion P242HHA;
Fig. 15 eine Vergrößerung eines Teils des in der Fig. 14
dargestellten Kernresonanzspektrums.
Man verwendet als Ausgangsmaterial 100 g eines injizierbaren
Heparins mit einem Titer von 170 I.E./mg (USP-Einheiten).
Zu diesen 100 g Heparin gibt man 2500 ml Alkohol mit einem
Titer von 58°GL. Nach sehr heftigem Rühren während 15 min
setzt man das heftige Rühren während 15 Stunden fort. Dann
zentrifugiert man die Suspension während 1 Stunde bei 7000
min-1 und gewinnt 2400 ml der überstehenden Flüssigkeit.
Zu dieser überstehenden Flüssigkeit gibt man 80 ml einer
gesättigten Natriumchloridlösung und dann 2400 ml eines
Alkohols mit einem Titer von 100°GL.
Man gewinnt das ausgefällte Produkt, wäscht es mit Alkohol
und trocknet es. Man erhält das Material in einer
Menge von 2,1 g. Seine Eigenschaften sind die folgenden:
USP-Titer = 45 I.E./mg
Anti-Xa-Titer = 160 Einheiten/mg
Anti-Xa-Titer = 160 Einheiten/mg
Das Anti-Xa/USP-Verhältnis beträgt somit 3,55.
Man verwendet als Ausgangsmaterial die Subfraktionen,
die beim Reinigen von handelsüblichem Heparin zum Zweck
der Bildung von injizierbarem Heparin anfallen. Man erhält
das Material insbesondere in Form der überstehenden
Flüssigkeit, die bei der Zugabe von 0,6 bis 0,7 Volumen
eines Alkohols mit einem Titer von 100°GL zu einer wäßrigen
Heparinlösung, die 10 bis 20 g Natriumchlorid/l enthält,
anfällt, wobei das ausgefällte gereinigte Heparin
dann zur weiteren Reinigung gewonnen wird. Das hierin
verwendete Ausgangsmaterial enthält weiterhin verschiedene
Rückstände der Reinigung von Heparin, die mit dem Zweck
durchgeführt wird, injizierbares Heparin von Spuren anorganischer
Salze zu befreien, insbesondere jene Materialien,
die bei der alkoholischen Fällung anfallen.
Zu 10 kg dieses Ausgangsmaterials gibt man 30 Volumen
(300 l) Alkohol mit einem Titer von 58°GL. Man dispergiert
und rührt die Suspension während 15 min heftig, worauf
man das heftige Rühren während 12 Stunden fortsetzt.
Dann läßt man das Material während 48 Stunden stehen, um
die Ausfällung des nichtgelösten Ausgangsmaterials zu bewirken.
Die schwach trübe überstehende Flüssigkeit wird
abgezogen und durch Zentrifugieren gereinigt.
Zu der überstehenden Flüssigkeit (die ein Volumen von
280 l besitzt) gibt man 10 l einer gesättigten Natriumchloridlösung
und dann 1 Volumen (280 l) Alkohol mit
einem Titer von 100°GL. Der erhaltene Niederschlag, der
die Mucopolysaccharidfraktion enthält, wird mit Alkohol
mit einem Titer von 100°GL gewaschen und dann getrocknet.
Man erhält 660 g einer Fraktion mit einem Verhältnis von
Yin-Wessler-Titer zu USP-Titer von mehr als 2 (Fraktion
P194HH(A)).
Dann bewirkt man eine zusätzliche Fraktionierung dieser
Fraktion, indem man die 660 g der Fraktion in 13 200 ml
Wasser löst.
Zu der gebildeten Lösung gibt man 264 g Natriumchlorid
und dann 1,5 Volumen (19,8 l) Alkohol mit einem Titer von
100°GL. Man sammelt das ausgefällte Produkt, wäscht es
mit Alkohol und trocknet es. Man erhält 640 g der Fraktion
P194HH(C) mit den folgenden Eigenschaften:
USP-Titer = 31 I.E./mg
Yin-Wessler-Titer = 100 Einheiten/mg.
Yin-Wessler-Titer = 100 Einheiten/mg.
Die überstehende Flüssigkeit enthält auch aktive Mucopolysaccharidfraktionen
(deren Gewinnung wird in Beispiel 4
beschrieben).
Die Fraktion P194HH(C) enthält weiterhin eine relativ große
Menge von Substanzen mit hohem Molekulargewicht, insbesondere
Heparitin-sulfate, ohne Antikoagulanswirkung sowohl
bei dem USP-Test als auch bei dem Yin-Wessler-Test.
Nach dem Auflösen in einem 0,5 m NaCl/0,1 m Tris-HCl-Puffer
mit einem pH-Wert von 7,5 in einer Konzentration
von 50 mg/ml bewirkt man eine Gelfiltration eines Volumens
von 150 ml der Lösung auf einem Gel (ULTROGEL® AcA 44) in einer
Säule mit einem Durchmesser von 215 mm und einer Länge
von 1 m bei einer Strömungsgeschwindigkeit von 800 ml/h.
Die Substanzen mit hohem Molekulargewicht, bei denen es
sich überwiegend um Heparitin-sulfate handelt, werden mit
den ersten 10 l des Eluats, Totvolumen nicht eingeschlossen,
eluiert.
In den nächsten 6 l des Eluats erhält man eine Mucopolysaccharidfraktion
mit einem höheren Yin-Wessler-Titer und
einem Verhältnis von Yin-Wessler-Titer zu USP-Titer im
Bereich von 4 bis 8.
Dieses Beispiel verdeutlicht eine Modifizierung der Aufarbeitung
der Fraktion P194HH(C) von Beispiel 2. Nachdem
man das Material in einer Konzentration von 50 mg/ml in
einem 0,5 m NaCl/0,1 m Tris-HCl-Puffer mit einem pH-Wert
von 7,5 gelöst hat, unterwirft man das Material einer
Gelfiltration auf ULTROGEL® AcA 44 in einer Säule mit einem
Durchmesser von 10 cm und einer Länge von 100 cm.
Man arbeitet bei einer Elutionsgeschwindigkeit von 200 ml/h.
Man fängt das Eluat in Fraktionen von 50 ml auf, deren
Mucopolysaccharidgehalt man wie folgt bestimmt: Zu 100 ml
der Fraktion gibt man 2 ml Alkohol mit einem Titer von
100°GL. Nach dem Stehenlassen während 2 min bestimmt man
die Trübung der Mischung bei 660 nm mit Hilfe eines Spektrophotometers
(Vorrichtung zur Bestimmung der optischen
Dichte). Diese Trübung ist direkt proportional dem Mucopolysaccharidgehalt
der untersuchten Lösung.
Die in dem letzten Drittel des vierten Liters des Eluats,
Totvolumen nicht eingeschlossen, enthaltene Fraktion C10
wird gewonnen. Das Verhältnis des Yin-Wessler-Titers zu
dem USP-Titer der Fraktion C10 beträgt 50/6.
Man versetzt die in dem Beispiel 2 zuletzt anfallende überstehende
Flüssigkeit mit 19,8 l Alkohol mit einem Titer von
100°GL und läßt die Suspension dann während 24 Stunden
stehen. Man gewinnt den gebildeten Niederschlag, wäscht
ihn mit Alkohol (100°GL) und trocknet ihn. Man erhält 6 g
der Fraktion P194HH(P) mit den folgenden Kenndaten:
USP-Titer = 7 I.E./mg
Yin-Wessler-Titer = 46 Einheiten/mg.
Yin-Wessler-Titer = 46 Einheiten/mg.
Man löst die Fraktion P194HH(P) erneut in einem 0,5 m
Tris-HCl/30 g/l NaCl-Puffer mit einem pH-Wert von 7,5
in einer Konzentration von 50 mg/ml.
Man unterzieht die Lösung der Gelfiltration auf einer
mit ULTROGEL® AcA 44 beschichten Säule
Volumen: 7 l, Länge: 100 cm, Durchmesser: 10 cm) unter Anwendung
einer Elutionsgeschwindigkeit von 200 ml/h.
Das erhaltene Elutionsdiagramm ist schematisch in der
Fig. 1 dargestellt und zeigt die Änderung des Materialgehalts
(anhand der bei 660 nm gemessenen optischen Dichte)
in Abhängigkeit von dem eluierten Volumen (in Litern).
Nach dem Hindurchlaufen eines Flüssigkeitsvolumens, das
dem Totvolumen der Säule entspricht, fängt man die aufeinanderfolgenden
Fraktionen K, J, I, G, F, E, D, C, B
und A auf, deren Volumen über die Länge der Abszissensegmente
in der Fig. 1 dargestellt sind.
Jede dieser Fraktionen besitzt die in der nachstehenden
Tabelle I angegebenen Analysenwerte:
Es ist festzuhalten, daß man die Fraktionen in vier Typen
einteilen kann:
- a) die Fraktionen A, B und C, deren Elutionsvolumen bei der oben beschriebenen Verfahrensweise im wesentlichen dem vierten eluierten Liter entspricht und deren USP-Titer weniger als 10 und deren Yin-Wessler-Titer weniger als 80 beträgt und deren Molekulargewichte höchstens etwa 4000 betragen;
- b) die Fraktionen D, E, F, G und H, deren USP-Titer weniger als 10 betragen und deren Yin-Wessler-Titer sehr hoch sind, nämlich 135 bis 161 Einheiten. Diese Fraktionen besitzen auch die günstigsten Verhältnisse von Yin-Wessler-Titer zu USP-Titer von 13 bis 16 und finden sich im wesentlichen in dem dritten Liter des Eluats. Sie besitzen Molekulargewichte von 4000 bis 10 000 und insbesondere von 4000 bis 8000;
- c) die Fraktionen I und J, deren Verhältnis von Yin-Wessler-Titer zu USP-Titer ungünstig ist und die wahrscheinlich bereits mit der nachstehenden Fraktion K verunreinigt sind; und
- d) die Fraktion K, die im wesentlichen Heparan-sulfate enthält, die keine Antikoagulanswirkung ausüben.
In der nachstehenden Tabelle II sind die Molekulargewichte
bestimmter Fraktionen angegeben, die über die durch die
Gelpermeation gemessene Retentionszeit im Vergleich zu den
oben angesprochenen Polystyrol-sulfonaten bekannten Molekulargewichts
abgeschätzt wurden. Die Fraktion F ist durch
eine Hauptbande, die eine Retentionszeit von 6,6 min und
eine Schulter, die eine Retentionszeit von 6,1 min entspricht,
gekennzeichnet, was auf die Anwesenheit eines Bestandteils
hinweist, dessen Molekulargewicht in bezug auf
das angewandte Vergleichssystem etwa 7200 beträgt.
Die Messungen erfolgten durch Gelpermeation (mit Hilfe
eines SPECTRAPHYSICS® 3500 Chromatographen) unter Verwendung
von Säulen (250 × 9 mm), die mit Siliciumdioxid mit
einer Korngröße von 10 bis 100 µm gefüllt sind
von Lösungen dieser Fraktionen in Mengen
von 1,3 mg des Mucopolysaccharidmaterials/ml in einem
0,02 m Na₂SO₄-Puffer (wobei das anfänglich auf die Säule
aufgetragene Volumen 50 µl beträgt)
unter Anwendung einer
Elutionsgeschwindigkeit von 3 ml/min. Der Nachweis des
Materials erfolgte UV-spektrophotometrisch (200 mµm).
Man verwendet als Ausgangsmaterial die Nebenprodukte,
die bei der Herstellung von Calciumheparinat aus rohem
Heparin anfallen, welches letzteres aus Tiergewebe (insbesondere
der Magen-Darm-Schleimhaut von Rindern oder
Schweinelungen) extrahiert wurde. Dieses Ausgangsmaterial
besitzt die folgenden Eigenschaften:
Gewicht: 252 kg
USP-Titer: 82 I.E./mg
Yin-Wessler-Titer: 100 Einheiten/mg.
USP-Titer: 82 I.E./mg
Yin-Wessler-Titer: 100 Einheiten/mg.
Dann führt man die folgenden Verarbeitungsschritte durch:
Man dispergiert die 252 kg des Ausgangsmaterials unter
heftigem Rühren in 6000 l Alkohol mit einem Titer von
58°GL. Man trennt dann die unlösliche Phase durch Dekantieren
und Zentrifugieren ab und gewinnt die lösliche
Fraktion durch Zugabe von Natriumchlorid und Alkohol mit
einem Titer von 100°GL. Man erhält 230 kg einer unlöslichen
Fraktion, die man bei dem nächsten Herstellungsvorgang
wiederverwertet, und 20,6 kg einer löslichen Fraktion
mit einem USP-Titer von 21 I.E./mg und einem Yin-Wessler-Titer
von 90 Einheiten/mg.
Man löst die in Alkohol mit einem Titer von 58°GL lösliche
Fraktion in 512 l (20 Volumen) Wasser. Dann gibt man
10,24 kg Natriumchlorid und dann 1,5 Volumen (768 l) Alkohol
mit einem Titer von 100°GL zu. Man gewinnt die ausgefällte
Fraktion, entwässert sie mit Alkohol und trocknet
sie. Man erhält 19 kg der Fraktion mit einem USP-Titer
von 22 I.E./mg und einem Yin-Wessler-Titer von 89 Einheiten/mg.
Man bewahrt diese Fraktion auf und reinigt und überführt
sie anschließend in ein injizierbares Calciumsalz.
Man versetzt die bei der Ausfällung erhaltenen 1,5 Volumen
der überstehenden Flüssigkeit mit 1,5 Volumen (768 l)
Alkohol. Man gewinnt die ausgefällte Fraktion, entwässert
sie mit Alkohol und trocknet sie. Man erhält 700 g eines
Produkts mit einem USP-Titer von 6 I.E./mg und einem Yin-Wessler-Titer
von 40 Einheiten/mg.
Diese Fraktion mit einem Gewicht von 700 g besteht aus
einer Mischung aus Mucopolysacchariden mit einem niedrigen
Molekulargewicht, wenig sulfatiertem Mucopolysaccharid
mit hohem Molekulargewicht und mehr oder weniger stark
abgebauten Nucleinsäuren.
Man entfernt den überwiegenden Anteil der Nucleinsäuren
durch Ausfällung mit Manganchlorid wie folgt:
Man löst die 700 g der Fraktion in 7 l Wasser. Dann gibt
man unter Rühren 1 l einer 10%igen MnCl₂-Lösung zu. Es
bildet sich ein erheblicher Niederschlag (der aus den unlöslichen
Mangansalzen der Ribonucleinsäure und der Desoxyribonucleinsäure
besteht), den man durch Zentrifugieren abtrennt.
Das aus der klaren überstehenden Flüssigkeit gewonnene
Mucopolysaccharid wird durch Ausfällen mit Alkohol gewonnen.
Man erhält 480 g des Produkts mit einem USP-Titer
von 8 I.E./mg und einem Yin-Wessler-Titer von 54 Einheiten/mg.
Man trennt die Produkte mit sehr niedrigem Molekulargewicht
durch Gelfiltration auf ULTROGEL® AcA 44
ab.
Man behandelt 25 g des Materials in einer Säule mit einem
Durchmesser von 200 mm und einer Länge von 1 m. Das hierbei
erzielte Elutionsdiagramm ist in der Fig. 8 dargestellt.
Man gewinnt drei Fraktionen (Fraktionen (1) bis (3) mit den
folgenden Eigenschaften (bezogen auf die als Ausgangsmaterial
eingesetzten 25 g):
Fraktion (1):
Gewicht = 16 g, USP-Titer = 12 I.E./mg,
Yin-Wessler-Titer = 30 Einheiten/mg
Fraktion (2): Gewicht = 7 g, USP-Titer = 6,5 I.E./mg, Yin-Wessler-Titer = 70 Einheiten/mg
Fraktion (3): Gewicht = 2 g, USP-Titer = 2,1 I.E./mg, Yin-Wessler-Titer = 60 Einheiten/mg.
Fraktion (2): Gewicht = 7 g, USP-Titer = 6,5 I.E./mg, Yin-Wessler-Titer = 70 Einheiten/mg
Fraktion (3): Gewicht = 2 g, USP-Titer = 2,1 I.E./mg, Yin-Wessler-Titer = 60 Einheiten/mg.
Man unterwirft die obige Fraktion (3) einer Chromatographie
über an Agarose fixiertem Antithrombin III. Mit Hilfe
einer 100-ml-Säule ist es möglich, 700 mg der Fraktion
(3) zu behandeln. Man bewirkt die Absorption in einem
0,2 m NaCl/0,05 m Tris-HCl-Puffer mit einem pH-Wert von
7,5.
Man bewirkt die Elution mit Hilfe eines 2 m NaCl/0,05 m
Tris-HCl-Puffer.
Der nichtgebundene Anteil (600 bis 650 mg) besitzt einen
USP-Titer in der Nähe von 1 bis 2 I.E./mg und einen Yin-Wessler-Titer
von 10 bis 20 Einheiten/mg.
Der gebundene Anteil (10 bis 30 mg) besitzt einen USP-Titer
von 10 bis 20 I.E./mg und einen Yin-Wessler-Titer von
1000 bis 1400 Einheiten/mg.
Die Angaben bezüglich des Molekulargewichts sind keine
absoluten Angaben, sondern bezogen auf die Ausgangsfraktion.
"Niedriges Molekulargewicht" bedeutet, daß die
erhaltenen Fraktionen nach den zwei aufeinanderfolgenden
alkoholischen Extraktionen ein Molekulargewicht im beanspruchten
Bereich haben, d. h. niedriger als das Molekulargewicht
des natürlichen Heparins. Die Bezeichnung
"sehr niedriges Molekulargewicht" bezieht sich auf eine
Mischung, die nach Behandlung mit Manganchlorid erhalten
wurde, wobei die Nukleinsäuren entfernt worden sind und
wobei sich das durchschnittliche Molekulargewicht weiter
erniedrigte.
Fig. 8 zeigt drei Fraktionen, die durch Gelfiltration
aufgetrennt wurden und aus der Fraktion ohne Nukleinsäuren
erhalten wurde.
Man vereinigt die Fraktionen A, B und C des Beispiels 5
zu einer einzigen Fraktion, die man dann einer zusätzlichen
Fraktionierung durch selektive Bindung an einer Agarose/Antithrombin-III-Säule
unter Anwendung der in Beispiel 6
beschriebenen Bedingungen unterwirft.
Man eluiert die gebundene Fraktion und erhält die Fraktion
V194HHPA, die einen Yin-Wessler-Titer von 310 Einheiten/mg
und einen USP-Titer von 40 I.E./mg aufweist.
In gleicher Weise vereinigt man die Fraktionen E und F des
Beispiels 5. Dann führt man die Trennung der aktivsten
Fraktionen durch die oben beschriebene Bindungs/Elutions-Technik
mit Hilfe der Agarose/Antithrombin-III-Säule durch.
Schließlich erhält man die Fraktion V194HHPF mit einem
Yin-Wessler-Titer von 900 Einheiten/mg und einem USP-Titer
von 82 I.E./mg.
Die Fraktionen V194HHPA und V194HHPF werden einer Protonen-(¹H)-Kernresonanzanalyse
unterworfen. Das gleiche bewirkt
man mit herkömmlichem Heparin (7021HH).
Man bewirkt die Kernresonanzanalyse der Produkte, die man
zuvor in deuteriertem Wasser in Mengen von 14 bis 62 mg/0,35 ml
gelöst hat, bei 270 MHz in einer Vorrichtung,
die mit einem FOURIER-Transformationssystem ausgerüstet
ist und die Speicherung der Spektren ermöglicht.
Man bestimmt die chemische Verschiebung gegenüber dem Referenzsignal
von TSP, wie es oben angegeben ist.
In der Fig. 10 ist das Kernresonanzspektrum des herkömmlichen
Heparins dargestellt. Die Fig. 11 und 12 sind für
die Kernresonanzspektren der Fraktionen V194HHPF und
V194HHPA repräsentativ.
Ein Vergleich der Kernresonanzspektren läßt erkennen,
daß die Signale (I₁) und (I₅) der erfindungsgemäßen Fraktionen
wesentlich weniger intensiv sind als das Signal
(G₁), während diese Signale bei dem Heparin-Vergleichsspektrum
im wesentlichen die gleiche Intensität besitzen.
Durch Anwendung der in den Beispielen 6 und 7 gegebenen
Verfahrensweisen auf andere Ausgangsmaterialien erhält
man in ähnlicher Weise die folgenden Fraktionen:
Fraktion P219HH:
USP-Titer = 14 I.E./mg
Yin-Wessler-Titer = 1350 Einheiten/mg
Fraktion P225HH: USP-Titer = 17 I.E./mg Yin-Wessler-Titer = 1320 Einheiten/mg
Fraktion P231HH: USP-Titer = 16,2 I.E./mg Yin-Wessler-Titer = 1400 Einheiten/mg
Fraktion P242HHA: USP-Titer = 16 I.E./mg Yin-Wessler-Titer = 1800 Einheiten/mg
Fraktion P255HHA: USP-Titer = 36 I.E./mg Yin-Wessler-Titer = 2145 Einheiten/mg
Fraktion P225HH: USP-Titer = 17 I.E./mg Yin-Wessler-Titer = 1320 Einheiten/mg
Fraktion P231HH: USP-Titer = 16,2 I.E./mg Yin-Wessler-Titer = 1400 Einheiten/mg
Fraktion P242HHA: USP-Titer = 16 I.E./mg Yin-Wessler-Titer = 1800 Einheiten/mg
Fraktion P255HHA: USP-Titer = 36 I.E./mg Yin-Wessler-Titer = 2145 Einheiten/mg
Als Ausgangsmaterial für diese Fraktionen wurden 17 kg
Heparinmaterial verwendet mit einem USP-Titer von
5 Einheiten/mg und einem Yin-Wessler-Titer von 10 Einheiten/mg.
Dieses Material war wie folgt zusammengesetzt:
50% bestanden aus Subfraktionen, die im Verlauf der
Aufreinigung von Rohheparin erhalten wurden und 50%
stammten aus Subfraktionen, die beim Umwandeln von
injizierbarem Natriumheparin in injizierbares Calciumheparin
anfielen. Dieses Ausgangsmaterial wurde auf die
in den Beispielen 6 und 7 beschriebene Weise behandelt,
d. h. es wurde der überwiegende Anteil der Nukleinsäuren
durch Ausfällung mit Manganchlorid entfernt, es erfolgte
eine alkoholische Fraktionierung gemäß Beispiel 6, es
wurde eine Gelfiltration auf ULTROGEL® AcA 44 durchgeführt
und es wurden die Fraktionen A, B und C wie in
Beispiel 7 beschrieben vereinigt und eine Affinitäts-Chromatographie
auf Sepharose-AT® III durchgeführt.
Durch chromatographieren der Mischung A-B-C in vier
aufeinanderfolgenden Chromatographie-Durchläufen wurden
die Fraktionen P219HH, P225HH, P231HH und
P242HHA erhalten.
Die Fraktion P255HHA wurde, ausgehend von dem oben
beschriebenen Ausgangsmaterial und unter Durchführung
der ersten drei Bearbeitungsschritte, erhalten. Anschließend
an die Gelfiltration auf ULTROGEL® AcA 44
wurden jedoch die Fraktionen C und D vereinigt und über
Sepharose-AT® III chromatographiert.
Man unterwirft die Fraktion P242HHA der Kohlenstoff-13-(¹³C)-Kernresonanzanalyse
(Fig. 14 und 15). Man unterwirft
auch übliches Heparin der Referenz 7071HH dieser Kernresonanzanalyse
(Fig. 13). Man ermittelt die Spektren der
Fraktionen, die man in Mengen von 100 mg in jeweils 1 ml
deuterierten Wasser (D₂O) gelöst hat unter Verwendung eines
bei 20 MHz betriebenen Meßgeräts, das
mit einem FOURIER-Transformationssystem ausgerüstet ist
(wobei man als Referenzsignal für die chemische Verschiebung
Tetramethylsilan (TMS) verwendet).
Man beobachtet:
die praktische Abwesenheit eines Resonanzsignals, das
für die Anwesenheit von Hydroxylgruppen an dem primären
Kohlenstoffatom (in der 6-Stellung der in den erfindungsgemäßen
Mucopolysaccharidfraktionen enthaltenen
Glucosamin-Einheiten) charakteristisch ist;
zusätzliche Signale (die in dem NMR-Spektrum des als Vergleichsmaterial verwendeten Heparins im Bereich der Signale (I₁) und (G₁) nicht enthalten sind) in Bereichen, die einer chemischen Verschiebung von etwa 100 ppm entsprechen;
ein zusätzliches Signal im Bereich von 60 ppm, das in der Nähe des Signals (G₂) liegt;
die Anwesenheit eines Resonanzsignals im Bereich von 75 ppm (dem normalerweise kein Resonanzsignal des unter gleichen Bedingungen aufgezeichneten NMR-Spektrums des herkömmlichen Heparins entspricht);
zusätzliche Signale (die in dem NMR-Spektrum des als Vergleichsmaterial verwendeten Heparins im Bereich der Signale (I₁) und (G₁) nicht enthalten sind) in Bereichen, die einer chemischen Verschiebung von etwa 100 ppm entsprechen;
ein zusätzliches Signal im Bereich von 60 ppm, das in der Nähe des Signals (G₂) liegt;
die Anwesenheit eines Resonanzsignals im Bereich von 75 ppm (dem normalerweise kein Resonanzsignal des unter gleichen Bedingungen aufgezeichneten NMR-Spektrums des herkömmlichen Heparins entspricht);
(die oben angegebenen chemischen Verschiebungen sind auf
die Methylgruppe der N-Acetylglucosamin-gruppen bezogen,
die in dem erfindungsgemäßen Mucopolysaccharid enthalten
sind (siehe den Bereich von 25 ppm in den Spektren der
Fig. 14 und 15)).
Signale, die den erfindungsgemäßen Fraktionen oder Verbindungen
eigen sind, sind in den Fig. 14 und 15 mit einem
Sternchen gekennzeichnet.
Die Fig. 15 enthält weiterhin eine CI-Integrationskurve,
aus der zu erkennen ist, daß
die untersuchte Verbindung homogen und damit praktisch
rein ist,
daß sie die Eigenschaften eines Dekasaccharids besitzt und
daß sie eine N-Acetylglucosamin-Einheit pro zwei 2-O-Sulfatiduronsäure-Einheiten und pro zwei N-Sulfat-glucosamin-Einheiten
daß sie die Eigenschaften eines Dekasaccharids besitzt und
daß sie eine N-Acetylglucosamin-Einheit pro zwei 2-O-Sulfatiduronsäure-Einheiten und pro zwei N-Sulfat-glucosamin-Einheiten
aufweist.
Die Erfindung ermöglicht somit die Herstellung von Mucopolysaccharidfraktionen
mit einer hohen Anti-Xa-Wirkung,
die in bezug auf den Faktor Xa eine bemerkenswerte Selektivität
im Rahmen der nacheinander ablaufenden enzymatischen
Reaktionen, die für den Blutgerinnungsprozeß charakteristisch
sind, zeigen.
Diese bemerkenswerte Aktivität und Selektivität wird auch
durch die Ergebnisse von pharmakologischen Untersuchungen
verdeutlicht, die nachstehend angegeben sind und die mit
der Fraktion P188CH durchgeführt wurden, die nach der Umwandlung
der Fraktion P194HHC des Beispiels 1, die in Form
des Natriumsalzes vorlag, mit Hilfe des oben beschriebenen
Verfahrens in das Calciumsalz überführt worden ist.
Diese Ergebnisse werden durch die Kurven der Fig. 2 bis 7
verdeutlicht, die den Vergleich der Antikoagulationswirkung
der erfindungsgemäßen Mucopolysaccharidfraktion einerseits
mit der eines herkömmlichen Heparins (mit einem USP-Titer
von 170 Einheiten/mg) andererseits verdeutlichen.
Die Kurven der Fig. 2 bis 5 zeigen die in vitro beobachtete
Veränderung der Koagulationszeit in Humanblutplasma
in Abhängigkeit von der Steigerung der Dosis eines herkömmlichen
Heparins einerseits und der erfindungsgemäßen
Fraktion P188CH andererseits (wobei die den Fig. 4 und 5
entsprechenden Tests mit blutplättchenfreiem Plasma, das
demzufolge an dem Faktor XI verarmt ist, durchgeführt wurden).
Die Fig. 6 und 7 verdeutlichen die in vivo am Kaninchen
ermittelten Vergleichsergebnisse mit der gleichen Fraktion
P188CH (Fig. 6) und dem Vergleichsheparin (Fig. 7)
(wobei die angegebenen Ergebnisse an Gruppen von jeweils
fünf Kaninchen ermittelt wurden). Jedem Kaninchen wurden
500-Yin-Wessler-Einheiten pro kg der zu untersuchenden
Substanz gegeben.
Die Fig. 2 bis 5 zeigen die durch die verabreichten Materialien,
insbesondere der Mucopolysaccharidfraktion
(Kurven a₁, a₂, a₃ und a₄) und des Vergleichsmaterials
Heparin (Kurven b₁, b₂, b₃ und b₄) erreichte zeitliche
Änderung (in s)
des Thrombingehalts (Fig. 2).
des Kephalin-Kaolin-Gehalts (Fig. 3) und
der Koagulation in Gegenwart von konzentriertem Thromboplastin (Fig. 4) und von verdünntem Thromboplastin (Fig. 5) in Abhängigkeit von den Dosierungen, die jeweils in USP-Einheiten/mg angegeben sind.
des Thrombingehalts (Fig. 2).
des Kephalin-Kaolin-Gehalts (Fig. 3) und
der Koagulation in Gegenwart von konzentriertem Thromboplastin (Fig. 4) und von verdünntem Thromboplastin (Fig. 5) in Abhängigkeit von den Dosierungen, die jeweils in USP-Einheiten/mg angegeben sind.
Die Thrombin-Zeit und die Cephalin-Kaolin-Zeit stellen
Messungen dar, die die Wirkung der untersuchten Verbindungen
auf die Inhibierung des aktivierten Faktors II
bzw. die Gesamtkoagulation widerspiegeln. Die Kurven der
Fig. 2 und 3 zeigen in dieser Hinsicht deutlich, daß die
erfindungsgemäße Mucopolysaccharidfraktion im Vergleich
zu der Vergleichssubstanz Heparin eine wesentlich geringere
Wirkung auf die Inhibierung der Inaktivierung des
Prothrombins und auf das Ausmaß der Gesamtkoagulation ausübt.
Im Gegensatz dazu zeigen die Fig. 4 und 5, die repräsentativ
für die Phänomene sind, die direkter mit dem Ablauf
der enzymatischen Reaktionen verbunden sind, die für
die exogene (extrinsic) Koagulation charakteristisch ist
(insbesondere in bezug auf die Abwesenheit des Faktors IIa),
einen deutlichen Vorteil der erfindungsgemäßen Mucopolysaccharidfraktion
gegenüber der Vergleichssubstanz Heparin.
Die erfindungsgemäße Mucopolysaccharidfraktion verursacht
unter diesen Bedingungen eine langsamere Koagulation der
Blutprobe.
In der Fig. 6 sind die Änderungen der bei einem Kaninchen
gemessenen Aktivitäten in Abhängigkeit von der Zeit in
Stunden dargestellt, dem 500-Yin-Wessler-Einheiten einer
erfindungsgemäßen Mucopolysaccharidfraktion verabreicht
worden waren. Zur Bewertung dieser Aktivitäten wurde auf
die Änderung der Yin-Wessler-Titer (Kurve YW₅) und der
Cephalin-Kaolin-Titer (Kurve CKT₅) (I.E./ml Plasma) in
Abhängigkeit von der Zeit in Stunden Bezug genommen.
Die gleichen Messungen wurden mit der Vergleichssubstanz
Heparin durchgeführt. Die entsprechenden Änderungen der
Akivitäten sind in den Kurven YW₆ und CKT₆ der Fig. 7
dargestellt.
Aus der Fig. 6 ist zu erkennen, daß die Verabreichung
von 500-Yin-Wessler-Einheiten des erfindungsgemäßen Mucopolysaccharids
zu einer beträchtlichen Anti-Xa-Wirkung
führt, im Vergleich zu der gesamten Koagulationswirkung,
ausgedrückt in CKT-Einheiten, die relativ gering ist. Es
ist beispielsweise festzuhalten, daß die Yin-Wessler-Aktivität
in der zweiten Stunde 0,85 Einheiten/ml beträgt,
während die CKT-Aktivität lediglich 0,15 I.E./ml ausmacht.
Im Gegensatz dazu verursacht die Verabreichung von 500-Yin-Wessler-Einheiten
pro ml der Vergleichssubstanz Heparin
einen über den CKT-Titer ausgedrückten Effekt, der
wesentlich größer ist im Vergleich zu der über den Yin-Wessler-Titer
meßbaren Anti-Xa-Aktivität. Insbesondere ist
festzuhalten, daß in der zweiten Stunde die Anti-Xa-Aktivität
0,55 Einheiten/ml entspricht, während die gesamte
Antikoagulanswirkung als CKT-Titer gemessen 0,38 I.E./ml
beträgt. Die Differenz zwischen diesen beiden Titern ist
damit wesentlich geringer als bei dem erfindungsgemäßen
Mucopolysaccharid. Das Verhältnis von Yin-Wessler-Titer
zu dem CKT-Titer verändert sich somit von einem Wert von
weniger als 2 bei der Vergleichssubstanz Heparin zu einem
Wert von mehr als 5 bei der erfindungsgemäßen Mucopolysaccharidfraktion.
Die in vitro- und die in vivo-Tests zeigen somit eine
deutlich selektivere Wirkung der erfindungsgemäßen Mucopolysaccharidfraktion,
insbesondere in bezug auf die Inhibierung
des Faktors Xa, im Vergleich zu der Vergleichssubstanz
Heparin.
Die erfindungsgemäßen Mucopolysaccharidfraktionen sind
frei von toxischen Wirkungen. Die Verabreichung von 10 000
Einheiten/kg (Yin-Wessler-Titer) irgendwelcher erfindungsgemäßer
Fraktionen verursacht beim Kaninchen weder irgendwelche
toxischen Reaktionen noch irgendeine pyrogene Wirkung
bei dem Pyrogenitätstest am Kaninchen nach der Methode
der französischen Pharmacopoe.
Gegenstand der Erfindung sind daher insbesondere Mucopolysaccharidfraktionen
der beschriebenen Art, die insbesondere
eine Aktivität von mindestens 40 und noch bevorzugter
mindestens 50 und am bevorzugtesten von mindestens 100
Einheiten/mg (Yin-Wessler-Titer) aufweisen. Fraktionen
mit einem Yin-Wessler-Titer von mehr als 300 und insbesondere
von mehr als 900 Einheiten/mg sind noch stärker bevorzugt.
Gegenstand der Erfindung sind daher auch pharmazeutische
Zubereitungen oder Arzneimittel ähnlicher Aktivität, die
frei von pyrogenen Substanzen sind und die erfindungsgemäßen
Mucopolysaccharidfraktionen in Kombination mit üblichen
pharmazeutischen Bindemitteln, Trägermaterialien
und/oder Hilfsstoffen enthalten. Gegenstand der Erfindung
sind insbesondere injizierbare, sterile, konzentrierte
Lösungen dieser Fraktionen, die in der Therapie zur Steuerung
der Blutgerinnung verwendet werden können, welche
Lösungen 1000 bis 100 000, vorzugsweise 5000 bis 50 000
und insbesondere 25 000 Einheiten/mg (Yin-Wessler-Titer)
der Mucopolysaccharidfraktion enthalten, wenn diese Lösungen
durch subcutane Injektion verabreicht werden sollen,
und welche Lösungen beispielsweise 500 bis 10 000 und
insbesondere 5000 Einheiten/ml der Mucopolysaccharidfraktion
enthalten, wenn sie durch intravenöse Injektion oder
durch Perfusion gegeben werden sollen.
Die erfindungsgemäße Mucopolysaccharidfraktion liegt mit
Vorteil in Form eines Salzes mindestens eines physiologisch
annehmbaren Metalls, wie Natrium und/oder Calcium vor. Mit
Vorteil liegen diese erfindungsgemäßen pharmazeutischen
Zubereitungen in Form von einmal verwendbaren Injektionsspritzen
vor, die jederzeit angewandt werden können.
Die erfindungsgemäßen Zubereitungen sind insbesondere für
die (vorbeugende oder heilende) Beeinflussung der Blutkoagulation
oder Blutgerinnung am Menschen oder beim Tier
geeignet, insbesondere in jenen Fällen, wenn bei dem Organismus
das Risiko der Hyperkoagulierbarkeit besteht,
insbesondere in jenen Fällen, bei denen eine Störung der
oben angesprochenen exogenen Phase vorliegt, beispielsweise
als Folge der Freisetzung von Thromboplastin durch
den Organismus, beispielsweise von Gewebethromboplastin
(chirurgische Operationen, atheromatöse Prozesse, Tumorentwicklung,
Störungen des Koagulationsmechanismus durch
bakterielle oder enzymatische Aktivatoren). Lediglich
zur weiteren Verdeutlichung der Erfindung und ohne
daß dadurch der Schutz in irgendeiner Weise eingeschränkt
werden soll, sei im folgenden beispielsweise die Dosierung
angegeben, die in der Humantherapie angewandt werden
kann: Diese Dosierung umfaßt beispielsweise die
Verabreichung von 1000 bis 25 000 Einheiten auf subcutanem
Wege zwei- bis dreimal täglich in Abhängigkeit von dem Hyperkoagulationsrisiko
oder dem thrombotischen Zustand des
Patienten; oder von 1000 bis 25 000 Einheiten/24 Stunden
auf intravenösem Wege bei diskontinuierlicher Verabreichung
in regelmäßigen Intervallen oder bei kontinuierlicher
Verabreichung durch Perfusion; oder von 1000 bis
25 000 Einheiten (dreimal wöchentlich) bei intramuskulärer
Verabreichung (wobei die angegebenen Einheiten sich
auf den Yin-Wessler-Titer beziehen). Die Dosierungen
sollten natürlich bei jedem Patienten in Abhängigkeit
von den Ergebnissen der zuvor durchgeführten Blutanalysen,
der Art der Störung, an der der Patient leidet, und ganz
allgemein seinem Gesundheitszustand eingestellt werden.
Gegenstand der Erfindung ist weiterhin die Anwendung der
erfindungsgemäßen Mucopolysaccharidfraktionen als biologische
Reagenzien, die im Laboratorium verwendet werden
können, insbesondere als Vergleichsmaßstab für die Untersuchung
anderer Substanzen, deren Antikoagulierwirkung
untersucht werden soll, insbesondere im Hinblick auf die
Inhibierung des Faktors Xa.
Es versteht sich, daß die vorliegende Erfindung nicht auf
diese Anwendungszwecke und Ausführungsformen beschränkt
ist. Sie umfaßt im Gegenteil auch sämtliche Abänderungen,
insbesondere jene im Hinblick auf das oben definierte wäßrig-alkoholische
Extraktionsmedium, das auch aus einer Mischung
aus Wasser und einem von Äthanol verschiedenen Alkohol,
wie beispielsweise einem anderen aliphatischen oder
aromatischen Alkohol, vorzugsweise einem cyclischen oder
acyclischen gesättigten aliphatischen Alkohol, wie einem
primären Alkohol mit 1 bis 6 Kohlenstoffatomen, bestehen
kann, wobei es sich versteht, daß in jedem Fall die Wasser/Alkohol-Verhältnisse
des Mediums durch einfache Routineuntersuchungen
bestimmt werden sollten, die zu einer
Extraktion der Mucopolysaccharidfraktion führen, die derjenigen
äquivalent ist, die man mit einer Wasser/Äthanol-Mischung
mit einem Titer von 55 bis 60°GL erhält.
Claims (10)
1. Mucopolysaccharidfraktion erhältlich aus einem Material
auf Basis von Heparin oder Heparinbestandteilen, deren
Molekulargewichte im wesentlichen zwischen 2000 und
50 000 liegen, und das einen verminderten Gehalt an
Mineralsalzen von vorzugsweise weniger als 1 Gew.-%
aufweist, dadurch gekennzeichnet,
daß sie aus Heparin-Mucopolysacchariden besteht, die im
wesentlichen ein Molekulargewicht von etwa 2000 bis
10 000 haben und die folgenden Eigenschaften aufweisen:
daß die Mischung in wäßrig-alkoholischem Medium
(Wasser/Ethanol) mit einem Titer von 55 bis 61° GL
löslich, aber unlöslich in reinem Alkohol ist,
daß der
YW-Titer mindestens 40 U/mg beträgt, daß das Verhältnis
von YW zu USP dieser Mischung mindestens 2 ist,
und ihre pharmakologisch annehmbaren Metallsalze.
und ihre pharmakologisch annehmbaren Metallsalze.
2. Mucopolysaccharidfraktion nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß sie aus Heparin-Mucopolysaccharidfraktionen
besteht, die ein Molekulargewicht von höchstens
etwa 4000 haben und Fraktionen mit einem Molekulargewicht
im Bereich von 4000 bis 10 000.
3. Mucopolysaccharidfraktion nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß sie ein Verhältnis
von YW- zu USP-Titer im Bereich von 3 bis 5
aufweist.
4. Mucopolysaccharidfraktion nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der YW-Titer
mindestens 100 U/mg beträgt.
5. Mucopolysaccharidfraktion nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß der YW-Titer
mehr als 130 U/mg beträgt.
6. Mucopolysaccharidfraktion nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß sie ein Verhältnis
von YW zu USP von mehr als 65 und eine YW-Aktivität
von mehr als 1300 U/mg aufweist.
7. Mucopolysaccharidfraktion nach einem der vorhergehenden
Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß sie homogene
Oligosaccharide mit primären sulfatierten Glucosamingruppen
aufweist, wobei eine N-Acetylglucosamingruppe
pro zwei 2-O-sulfatsauren
Iduronsäuregruppen und pro zwei N-Sulfatglucosamingruppen
vorhanden ist, wobei diese Fraktion aus
Oligosacchariden mit 8 bis 12 Monosaccharideinheiten
besteht.
8. Verfahren zur Herstellung einer Mucopolysaccharidfraktion
gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß man ein Material auf Basis von Heparin oder
Heparinbestandteilen, deren Molekulargewichte im
wesentlichen zwischen 2000 und 50 000 liegen und
das einen verminderten Gehalt an anorganischen
Salzen von vorzugsweise weniger als 1 Gew.-% aufweist,
in einem wäßrig-alkoholischen Medium des
Wasser/Ethanoltyps mit einem Titer zwischen etwa 55
und etwa 61°GL suspendiert und anschließend in an
sich bekannter Weise die unlösliche Fraktion abtrennt
und die Lösung, die die gelöste Mucopolysaccharidfraktion
enthält, gewinnt, aus der
wiederum die Mucopolysaccharidfraktion gewonnen
wird, insbesondere durch alkoholische Fällung, und
gegebenenfalls diese Mischung mit immobilisiertem
AT-III in Kontakt bringt.
9. Pharmazeutische Zusammensetzung, enthaltend eine
wirksame Menge einer Mucopolysaccharidfraktion nach
einem der Ansprüche 1 bis 7.
10. Pharmazeutische Zusammensetzung nach Anspruch 9,
dadurch gekennzeichnet,
daß sie in Form einer sterilen, injizierbaren,
konzentrierten Lösung der Mucopolysaccharidfraktion
vorliegt, die 1000 bis 100 000 Einheiten YW/ml
enthält, wenn diese Lösung zur subcutanen Injektion
verwendet wird, oder 500 bis 10 000 Einheiten
YW/ml, wenn sie für die intravenöse Injektion oder
Perfusion bestimmt ist.
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