DE3000611C2 - Glucocorticoid Sparing Factor, Verfahren zu seiner Herstellung und Arzneimittel - Google Patents
Glucocorticoid Sparing Factor, Verfahren zu seiner Herstellung und ArzneimittelInfo
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Description
(a) farblose, sauer reagierende Substanz;
(b) Molekulargewicht zwischen etwa 400 und etwa 1000;
(c) gegen Säuren instabiles Uridinderivat mit Uracil-. Pentose-, Hexose- und Phosphat-Bausteinen;
(d) verstärkt die Leberenzym-Induktion, wobei diese verstärkende Wirkung durch Λ-Glucosidase
und Phosihodiesterase II desaktiviert, durch x-Ämyiase, Neuraminidase, Hyaiuronidase, Lysozym, Chymotrypsin, Trypsin, Pepsin, Proteinase,
Papain, Collagenase, Aminopeptidase M, Carboxypeptidase A und B, Leucin-Aminopeptidase, Desoxyribonuclease 1, Ribonuclease Ti +A,
saure Phosphatase oder alkalische Phosphatase nicht beeinflußt wird;
(e) mindestens 6 Monate stabil bei - 20° C;
(f) mindestens 48 Stunden stabil bei 37° C in einer Pufferlösung mit einem pH-Wert von 4,2 bis 9;
(g) beim 12siundigen Erhitzen in 6 η Salzsäure auf
105° C Desaktivierjmg unt°r Bildung reduzierender Zucker;
(h) UV-Absorptionsspektrum g~mäß nachstehender F i g. 1 mit Maximum bei 260 nm und
(i) Rr-Wert etwa 0,51 bei der aufsteigenden Papierchromatographie mit lsopropanol—wäßriger
Ammoniaklösung—Wasser (Volumverhältnis 7:1 :2) als Entwicklungslösungsmittel.
2. Verfahren zur Herstellung des Factors nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß man einen
Mikroorganismus aus der Gruppe Proteus mirabilis ATCC 21718, ATCC 21721 und Proteus morganii
ATCC 21720 unter üblichen Bedingungen züchtet, die abgetrennten Bakterienzellen zerstört, den Zellbrei deproteinisiert, sodann an Aktivkohle adsorbiert und das Adsorbat mit einer ein organisches
Lösungsmittel enthaltenden Lösung eluiert und das Eluat durch Gelfiltration, Säulenchromatographie
an einem Ionenaustauschharz oder Papierchromatographie reinigt, wobei man als Eluierungsmittel entweder ein Gemisch aus 0,2 η Kalilauge und Aceton
im Volumenverhältnis ?■ :7 oder 10- bis 30prozentiges wäßriges Äthanol verwendet.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man die Gelfiltration mit Sephadex G,
Sephadex LH-20 oder Polystyrol G 3000S durchführt.
4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß man als Ionenaustauscherharz DEAE-Cellulose oder einen Dowex-Ionenaustauscher verwendet.
5. Arzneimittel, gekennzeichnet durch einen Gehalt an dem Glucocorticoid Sparing Factor nach Anspruch 1.
Vor dem Prioritätstag der vorliegenden Patentanmeldung gelang es, aus Mikroorganismen der Familie Entereobacteriaceae, beispielsweise Proteus mirabilis, ein
Peptid zu isolieren, das die Induktion der Tyrosin-Trans
aminase verstärkt. Weitere Untersuchungen über den
Einfluß von Stoffwechselprodukten aus Proteus mirabilis auf verschiedene Enzyme führten erfindungsgemäß
zur Auffindung eines neuen Uridin-Derivats, das die Leberenzym-Induktion verstärkt, die durch Glucocorticoi-
de verursacht wird. Das Uridin-Derivat wird nachstehend als Glucocorticoid Sparing Factor oder einfach
abgekürzt als GSF bezeichnet
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, einen Glucocorticoid Sparing Factor zur Verfügung zu
stellen. Diese Aufgabe wird durch die Erfindung gelöst.
Die Erfindung betrifft somit den in den Patentansprüchen 1,2 und 5 gekennzeichneten Gegenstand. Die Patentansprüche 3 und 4 betreffen Ausgestaltungen des
Verfahrens nach Anspruch 2.
Erfindungsgemäß wird also GSF durch Züchten von Mikroorganismen aus den in den Ansprüchen angegebenen Gruppen der Familie Enterobacteriaceae unter
üblichen Züchtungsbedingungen, Abtrennen der Bakterienzellen zum Beispiel durch Zentrifugieren oder FiI-
trieren. Freisetzen de3 Zellinhalts z. B. durch Behandlung mit Ultraschall, Deproteinisieren und Behandlung
des Extrakts mit Aktivkohle hergestellt. Das an der Aktivkohle adsorbierte GSF wird sodann mit 0,2 η Kalilauge und Aceton im Volumenverhältnis 3 :7 oder einer 10-
bis 30prozentigen wäßrigen Äthanollösung eluiert Das Eluat wird durch Gelfiltration, Säulenchromatographie
an einem Ionenaustauscher oder Papierchromatographie weiter gereinigt. Es wird das gereinigte GSF-Präparat erhalten. Die Substanz kann nach Gefricrtrock-
nen lange Zeit aufbewahrt werden.
Die im erfindungsgemäßen Verfahren verwendeten Mikroorganismen der Familie Enterobacteriaceae sind
Proteus mirabilis ATCC 21718, ATCC 21721 und Proteus morganii ATCC 21720.
Als Filtermedium zur Gelfiltration im erfindungsgemäßen Verfahren wird vorzugsweise Sephadex G und
Sephadex LH-20 oder Polystyrolgel G 3000S verwendet. Als Ionenaustauscher werden vorzugsweise ionenaustauschende Cellulosen, wie Diäthylaminoäthylcellu-
lose (DEAE-Cellulose) der Ionenaustauscherharze, z. B.
Austauscherharze des Dowex-Typs, eingesetzt.
GSF hat u. a. folgende physikalische und chemische Eigenschaften:
a) Farblose, sauer reagierende Substanz,
b) leicht löslich in Wasser, in verdünnter wäßriger Säure oder Alkali;
c) ergibt positive 1,10-Phenanthrolin- und Anthron-Reaktion, negative Folin-Thiocalt- und Elson-Mor
gan-Reaktion,
d) das UV-Absorptionsspektrum ist in F i g. 1 wiedergegeben; Absorptionsmaximum bei 260 nm;
e) Molekulargewicht zwischen etwa 400 und 1000, berechnet aus der Elutionskurve bei Verwendung von
Sephadex G-25;
f) Rr-Wert etwa 0,51, bestimmt nach der aufsteigenden Papierchromatographie, vorzugsweise ein
Toyo Filterpapier Nr. 526, und ein Gemisch von
lsopropanol, wäßriger Ammoniaklösung und Wasser im Volumverhältnis 7:1 : 2 als Entwicklungslösungsmittel und
g) instabil gegen Säuren; Uracil, Pentose, Hexose und
Phosphatgruppen als Bausteine.
GSF hat folgende biologische Eigenschaften:
1. GSF zeigt in vivo eine verstärkende Wirkung auf die Induktion der Tyrosin-Transaminase und Leucin-Transamiv.«tse
durch Glucocorticoide (Triamcinolon oder Dexamethason) in der Leber von adrenalektomienen
Ratten;
2. Bei Verabfolgung von GSF an adrenalektomierte
Ratten ist die Induktion der Leber-Tyrosin-Transaminase nicht beeinflußt
3. GSF beeinflußt nicht die Induktion der Leber-Tyrosin-Transaminase
von Ratten durch Glucagon oder Insulin;
4. GSF zeigt eine verstärkende Wirkung auf die Induktion der Tyrosin-Transaminase durch Glucocorticoide
in einem in vitro-System unter Verwen-. dung der Leber von adrenaiektomienen Ratten
nach der Perfusionsmethode, wobei GSF dem System vor oder gleichzeitig mit der Verabfolgung
des Glucocorticoids gegeben wird;
5. Der Zusatz von GSF zu einer Gewebekultur von Lebarkrebszellen Nr. 7288 zeigt eine verstärkende
Wirkung auf die Induktion der Tyrosin-Transaminase;
6. Unter der Einwirkung von Λ-Glucosidase oder
Phosphodiesterase II auf GSF geht die gesamte biologische Aktivität verloren. Die Aktivität des
GSF wird durch ar-Amylase, Neuraminidase, Hyaluronidase,
Lysozym, Chymotrypsin, Trypsin, Pepsin, Proteinase. Papain. Collagenase, Aminopeptidase
M, Carboxypeptidase A und B, Leucin-Aminopeptidase, Desoxyribonuclease 1, Ribonuclease
Ti + a, saure Phosphatase und alkalische Phosphatase nicht beeinträchtigt;
7. GSF wird nach 12stündigem Erhitzen auf 1050C in
6 η Salzsäure unter Bildung reduzierender Zucker vollständig desaktiviert Andererseits wird die Substanz
während 48 Stunden in einer Pufferlösung vom pH-Wert 4,2 bis 9 bei einer Temperatur von
37° C nicht desaktiviert.
GSF zeigt eine starke verstärkende Wirkung auf die durch Glucocorticoide verursachte Enzyminduktion.
Die Verbindung ist daher wertvoll zur Behandlung verschiedener Krankheiten, die durch Verabfolgung von
Glucocorticoiden behandelt werden, wie lymphatische Leukämie, diffuse Coüagenerkrankung oder Infektionskrankheiten.
Die Erfindung betrifft somit auch Arzneimittel, die gekennzeichnet sind durch einen Gehalt an
GSF. Diese Arzneimittel können in üblicher Weise unter Zusatz von Verdünnungsmitteln und/oder Trägerstoffen
und/oder Hilfsstoffen konfektioniert werden.
Die Beispiele erläutern die Erfindung.
kg Zellen des Mikroorganismus Proteus mirabilis ATCC N r. 21718 werden mit dem doppelten Zellenvolumen
physiologischer Kochsalzlösung versetzt und suspendiert. Die erhaltene Suspension wird 10 Minuten
bei 8500 g zentrifugiert. Danach werden die Zellen nochmals gewaschen und hierauf in 2,8prozentiger wäßriger
Perchlorsäurelösung iii der gleichen Volumenmenge wie das Zellenvolumen suspendiert und unter Eiskühlung
mit einem Ultraschallgerät bei 180 Watt während 7 Minuten mit Ultraschall behandelt, um die Zellen
aufzubrechen. Nach Zugabe von 2,8prozentiger wäßriger
Perchlorsäure in der dreifachen Volumenmenge wird die mit Ultraschall behandelte Flüssigkeit 10 Minuten
bei 8500 g zentrifugiert Der Oberstand wird auf eine 6 χ 30 cm große Kolonne gegeben, die mit Aktivkohle
gefüllt ist Es werden 50 g (Trockengewicht) Aktivkohle pro Liter verwendet Danach wird die Aktivkohle
mit 0,1 η Salzsäure gewaschen und mit lOprozentigern wäßrigem Äthanol und hierauf mit 30prozentigem
wäßrigem Äthanol eluiert Die mit 30prozentigem wäßrigem Äthanol eluierte Lösung, die Aktivität anzeigt
wird an einer 2^ χ 60 cm großen Säule Chromatographien,
die mit Sephadex LH-20 gefüllt ist Danach wird mit einem Gemisch von n-ButanoI, Pyridin und
Wasser im Volumverhältnis 1 :1 :20 eluiert Eine Fraktion
des Eluats, das die gewünschte Aktivität aufweist wird an einer Kolonne mit den Abmessungen 6 χ 30 cm,
die mit Polystyrolgel G 3000 S gefüllt h'„ chromatographiert
Es wird mit destilliertem Wasser ekiiert Das Eluat
wird eingeengt und an Toyo Filterpapier Nr. 526 Chromatographien. Als Entwicklungslösungsmittel wird
ein Gemisch von Isopropanol, wäßriger Ammoniaklösung und V/asser im Volumenverhältnis 7:1:2 verwendet
Die Chromatographie wird nach der aufsteigenden Methode durchgeführt. Es wird im Chromatogramm ein
Fleck mit einem Rt-Wert von etwa 0,51 und Absorption
im UV-Bereich erhalten. Dieser Fleck auf ^em Chromatogramm
wird ausgeschnitten und mit destilliertem Wasser eluiert Das Eluat wird konzentriert und erneut
an Toyo-Filterpapier Nr. 526 unter Verwendung einer O^molaren Ammoniumacetatlösung in Äthanol (pH 3,8)
als Entwicklungslösungsmittel nach der aufsteigenden Methode Chromatographien. Das Chromatogramm mit
einem Rf-Wert von etwa 0,22 und Absorption im UV-Bereich
wird herausgeschnitten und mit destilliertem Wasser eluiert. Das Eluat wird konzentriert Das Konzentrat
wird an einer zweimal 23 cm großen Säule Chromatographien, die mit dem ionenaustauscher Dowex I
(Chlovid-Form) gefüllt ist Als Eluierungslösungsinittel
wird eine Lösung verwendet, die 0,003 η an Salzsäure und 0,4molar an Natriumchlorid ist.
Das Eluat wird gefriergetrocknet. Es wird das gewünschte GSF erhalten.
Männliche Wistar-Ratten mit einem Körpergewicht von 120 bis 140 g werden adrenalektomiert und mit
CE-2 Typ Nahrung sowie physiologischer Kochsalzlösung während 5 bis 7 Tagen gefüttert. Die Ratten werden
in Gruppen zu jeweils vier Tieren unterteilt. Jeder Versuchsgruppe wird intraperitoneal entweder Dexamethason
allein in einer Dosis von 0,2 bis 100 }>,g/100 g
Körpergewicht oder Dexamethason (0,2 bis 100 μg/
100 g Körpergewicht)+ GSF (0,25 μg/ 100 g Körpergewicht)
gegeben. 9 Stunden nach der Gabe werden die Ratten getötet, und aie Aktivität der Tyrosin-Transaminase
in der Leber wird bestimmt.
Die Aktivitätsbestimmung erfolgt nach der Methode von Rosen et al, J. Biol. Chem, Bd. 238 (1963), S. 3725 bis
3729. Diejenige Menge an Enzym, die 1 μΜοΙ p-Hydroxyphenylbrenztraubensäure
pro Minute bildet, wird als eine Einheit bezeichnet.
Die Verabfolgung von 1 μg Dexamethason allein
zeigt eine Aktivität für die Tyrosin-Transaminase, die vergleichbar ist mit der, bei der kein Reagens gegeben
wurde. Bei zusätzlicher Gabe von 0,25 ye GSF neben
1 μg Dexamethason wird die Enzyminduktion auf einen
Wert extrem verstärkt, der dem der Gabe von etwa 5 μg Dexamethason allein entspricht.
Die Gabe von GSF allein hat keine Wirkung auf die Enzyminduktion.
500 ml eines Nährmediums, das 1,5% Pepton, 0,5% Hefeextrakt, 0,5% Natriumchlorid, 0,25% Glucose und
0,25% Dikaliumphosphat enthält und einen pH-Wert von 7,3 aufweist, wird mit den nachstehend aufgeführten
Mikroorganismen beimpft. Nach 24stündiger Schüttelkultur bei 27°C werden die Zellen gemäß Beispiel 1 aufgearbeitet. Es wird eine gereinigte Substanz erhalten.
Die Substanz wird der vorstehend beschriebenen Methode von Rcscrs et si. zur Bestimmung dsr Aktivität
der Induktion der Tyrosin-Transaminase unterworfen. Die Aktivität der Induktion des Enzyms ist in Tabelle I
als Durchschnittswert von fünf Messungen angegeben. Bei Verwendung von physiologischer Kochsalzlösung
als Vergleichssubstanz wird der Wert mit 1 angesetzt.
25
der Induktion
der Tyrosin-Transaminase
30 Proteus mirabilis 10 (3,43) 2.18
ATCC 21718
Proteus mirabilis 10 (5,51) 2,70
ATCC 21721
Proteus mprganii 10 (3,49) 2,41
ATCC 21720
*) GSF Volumen (ml) und (Absorption bei 260 nm)
40
45
60
Claims (1)
1. Glucocorticoüd Sparing Factor, erhältlich durch
Züchten eines Microorganismus aus der Gruppe Proteus mirabilis ATCC 21718, ATCC 21721 und
Proteus morganii ATCC 21720, gekennzeichnet durch folgende Parameter:
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