DE3031990A1 - Verfahren zur gewinnung von myeloperoxidase und arzneipraeparate mit einem gehalt an diesem enzym als hauptbestandteil - Google Patents
Verfahren zur gewinnung von myeloperoxidase und arzneipraeparate mit einem gehalt an diesem enzym als hauptbestandteilInfo
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Description
"Verfahren zur Gewinnung von Myeloperoxidase und Arneipräparate
mit einem Gehalt an diesem Enzym als Hauptbestandteil"
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Abtrennung und Gewinnung von Myeloperoxidase aus menschlichen, myelogenen Leukocyten.
Ferner betrifft die Erfindung keimtötende Arzneipräparate mit einem Gehalt an Myeloperoxidase als Hauptbestandteil.
Myeloperoxidase ist ein Enzym, das zuerst im Jahre 1941 durch
Agner in tierischen Leukocyten nachgewiesen wurde; vgl. Agner, Acta Physiol. Scand., Bd. 2, Suppl. (1941), S. 8. Dieses Enzym
ist in grossen Mengen zusammen mit Lysozym in myelogenen, weissen Blutkörperchen, insbesondere in neutralen, mehrkernigen
Leukocyten und in Monocyten enthalten. Der Gehalt beträgt
bis zu 5 Prozent, bezogen auf das Gewicht der Neutrophilen.
Dieses Enzym ist basischer Natur und weist ein Molekulargewicht in der Grössenordnung von 120 000 bis 150 000 Dalton
auf. Das Molekül besteht aus zwei analogen Untereinheiten und enthält zwei Eisenatome, wovon eines in Form von Häm-Eisen
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L ■ -
und das andere als Nichthäm-Eisen vorliegt. Es gehört zur
Gruppe der Oxidoreduktasen.
Die physiologische Funktion von Myeloperoxidase scheint darin
zu liegen, in Gegenwart von Wasserstoffperoxid und Halogenionen ein Hypohalogenition zu bilden, das eine stark oxidierende
und stark halogenierende Wirkung aufweist und dadurch im Protein- oder Nucleinsäureteil von Bakterien, Pilzen,
Viren oder dergleichen irreversible Veränderungen hervorruft. Dies ist vermutlich der Mechanismus, der der pharmakologischen
Wirkung von Myeloperoxidase, beispielsweise der Zerstörung von Bakterien und Viren oder der Inaktivierung
von Viren, zu Grunde liegt.
Wie vorstehend erläutert, lassen die vorstehenden Eigenschaften darauf schliessen, dass Myeloperoxidase einen wertvollen Arz-■
neistoff darstellt. Jedoch birgt aus fremden tierischen Spezies isolierte Myeloperoxidase biologische Gefahren in sich,
da. sie aufgrund von Antigen-Antikörper-Reaktionen Nebenwirkungen hervorruft, die eine wiederholte Verabreichung erschweren.
Auf der anderen Seite ist es äusserst schwierig, Myeloperoxidase menschlichen Ursprungs in grösseren Mengen
zu gewinnen, was darauf zurückzuführen ist, dass die Ausgangsmaterialien nur in sehr beschränktem Umfang zur Verfügung
stehen. Aus den vorstehenden Gründen wurde es bisher für unmöglich gehalten, Myeloperoxidase klinisch anzuwenden. Tatsächlich
wurde Myeloperoxidase in der Praxis bisher nicht angewendet.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein in grösserem Masstab durchführbares
Verfahren zur Isolierung und Reinigung von Myeloperoxidase menschlichen Ursprungs zur Verfügung zu stellen.
Erfindungsgemäss wurde festgestellt, dass beim Vermischen einer
wässrigen Suspension eines Zerkleinerungs- (Zerfalls-)produkts von menschlichen,
myelogenen Leukocyten mit mindestens einem Bestand-
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Γ - 6■■- .
teil aus der Gruppe Mangansalze und Protaminsulfat die Suspension
in einen überstand mit einem Gehalt an Myeloperoxidase
und einen Verunreinigungen enthaltenden Niederschlag getrennt wird. Ferner wurde festgestellt, dass aus diesem
überstand hochreine menschliche Myeloperoxidase in grösserem
Masstab abgetrennt und gewonnen werden kann, indem man zunächst durch Zentrifugation eine Myeloperoxidase enthaltende
Fraktion gewinnt und diese Fraktion mit einem Kationenaustauscher in Kontakt bringt, um die Myeloperoxidase zu adsor-10
bieren, die anschliessend eluiert und gewonnen werden kann.
Bei Untersuchungen an der erfindungsgemäss erhaltenen Myeloperoxidase
wurde ferner festgestellt, dass Präparate, die · Myeloperoxidase und ein Alkalimetallhalogenid in einem bestimmten
Verhältnis enthalten, in Abwesenheit von Wasserstoffperoxid die vorerwähnte pharmakologische Wirkung auf
solche Mikroorganismen, deren Katalase-Synthesesystem fehlt oder verringert ist, ausüben. Schliesslich wurde festgestellt,
dass derartige Präparate in grossen Mengen durch
Injektion verabfolgt werden können, was die Möglichkeit einer ausgeprägten therapeutischen Wirkung von Myeloperoxidase
auf Krankheiten, die durch Infektionen mit den vorerwähnten Mikroorganismen verursacht werden, eröffnet.
Gegenstand der Erfindung ist ein Verfahren zur Abtrennung und Gewinnung von Myeloperoxidase, das dadurch gekennzeichnet
ist, dass man eine wässrige Dispersion eines Zerkleinerungs dukts' von menschlichen, myelogenen Leukocyten mit mindestens
einem Bestandteil aus der Gruppe Mangansalze und Protarain-30
sulfat versetzt und Myeloperoxidase aus der überstehenden
Flüssigkeit abtrennt und gewinnt.
Ferner wird erfindungsgemäss ein Verfahren zur Abtrennung
und Gewinnung von Myeloperoxidase bereitgestellt, indem man 35
durch Zentrifugation aus der genannten überstehenden Flüssig-
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keit eine Myeloperoxidase-Fraktion abtrennt und diese Fraktion mit einem Kationenaustauscher in Kontakt bringt, um die Myeloperoxidase
daran zu adsorbieren.
Ferner kann erfindungsgemäss in einer beliebigen Stufe der
vorgenannten Verfahren eine 8- bis 36-stündige Wärmebehandlung bei Temperaturen von 500C oder darüber und vorzugsweise bei
Temperaturen von 50 bis 80°C durchgeführt werden.
Gegenstand der Erfindung sind ferner Arzneipräparate mit einer Wirkung gegen Mikroorganismen, deren Katalase-Synthesesystem
fehlt oder verringert ist. Diese Arzneipräparate sind gekenn-' zeichnet durch einen Gehalt an 5 bis 0,05 Millimol eines
Alkalimetallhalogenids pro 100 bis 0,05 Einheiten an Myelo-
15 peroxidase.
Als Ausgangsmaterial zur Gewinnung von Myeloperoxidase wird ein Zerfallsprodukt von menschlichen, myelogenen Leukocyten,
die die abzutrennende und zu gewinnende Myeloperoxidase enthalten, verwendet.
Beim Menschen machen die Leukocyten im allgemeinen 60 bis 70 Prozent der weissen Blutkörperchen im allgemeinen Sinn,
die kein im Blut auftretendes Atmungspigment enthalten, aus (nachstehend werden diese weissen Blutkörperchen als "weisse
Blutkörperchen im allgemeinen Sinn" bezeichnet). Obgleich "das Zerkleinerungsprodukt derartiger Leukocyten beim erfindungsgemässen
Verfahren als Ausgangsmaterial verwendet werden kann, werden vorzugsweise vorher Blutbestandteile, wie Erythrocyten
und Thrombocyten, sowie Blutplasma entfernt. Zur Zeit werden die weissen Blutkörperchen im allgemeinen Sinn zur Verwertung
der darin enthaltenen Lymphocyten bei der induzierten Herstellung von Interferon, welches z.Zt. grosse Aufmerksamkeit
als antimikrobieller Wirkstoff mit breitem Wirkungsspektrum findet, verwendet. Die nach der Abtrennung von Interferon
verbleibenden Leukocyten können selbstverständlich als Aus-
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gangsmaterial im erfindungsgemässen Verfahren verwendet werden.
Das im erfindungsgemässen Verfahren verwendete Zerldeiiierungsprodukt
von menschlichen, myelogenen Iieukocyten wird durch Zerkleinerung
der vorgenannten Ausgangsstoffe erhalten. Diese Zerkleinerung wird normalerweise herbeigeführt, indem man eine
wässrige Suspension von Leukocytenzellen 5 Minuten bei O0C
in einem Homogenisator behandelt.
vor der Weiterbehandlung in der nächsten Stufe, bei der mindestens
ein Mangansalz und/oder Protaminsulfat zugemischt wird, wird die wässrige Suspension vorzugsweise durch Zentrifugation
(10 000 U/min) in einen Niederschlag und einen überstand aufgetrennt. Der gelblich-grüne überstand wird als eine
Myeloperoxidase enthaltende Fraktion gewonnen und in der 50- bis 100-fachen (Vol./Vol.) Menge einer Pufferlösung (pH-Wert
6,0 bis 8,0) mit einem Gehalt an Kaliumsulfat oder Tris und 5 bis 15 Prozent (Gew./Vol.) Ammoniumsulfat suspendiert.
Die erhaltene Suspension wird sodann homogenisiert.
in der nächsten Stufe wird die homogenisierte Suspension mit
mindestens einer Verbindung aus der Gruppe Mangansalze und Protaminsulfat vermischt. Aufgrund der Zugabe eines derartigen
Salzes verbleibt die Myeloperoxidase im überstand und
lässt sich sehr leicht abtrennen und gewinnen. Es kommen Manganionen bildende Mangansalze in Frage wie Mangansulfat,
Mangannitrat oder Manganchlorid. Mangansulfat wird bevorzugt. Die Menge des Salzzusatzes wird so gewählt, dass die Endkonzentration
im allgemeinen 5 bis 20 millimolar und vorzugsweise 8 bis 10 millimolar für die Mangansalze und 0,1 bis
0,02 Prozent (Gew./Vol.) und vorzugsweise 0,2 bis 0,01 Prozent (Gew./Vol.) für Protaminsulfat beträgt. Nach der Salzzugabe
wird die Suspension zentrifugiert (10 000 U/min), um die Myeloperoxidase-Fraktion, d.h. den überstand, zu gewinnen.
Dieser überstand wird sodann zur Abtrennung der Myeloperoxidase der Säulenchromatographie mit einem Kationenaustauscher
unterzogen. Vor der Säulenchromatographie wird der überstand
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vorzugsweise dialysiert und zentrifugiert, um den Niederschlag zu entfernen.
Die bevorzugt am Kationenaustauscher adsorbierte Myeloperoxi-S dase wird sodann eluiert. Kationenaustauscher mit unterschiedlichen
Säurestärken, von ernem stark sauren bis zu einem schwach sauren pH-Wert, können ohne besondere Beschränkungen
verwendet werden. Die Adsorption ist bei einem pH-Wert von 5,5 bis 8,0 und insbesondere von 7,0 bis 7,5 besonders ausgeprägt.
In der Praxis wird die Adsorption vorzugsweise unter Verwendung eines auf den gewünschten pH-Wert eingestellten
Puffers von geringer Konzentration durchgeführt, beispielsweise mit 10 bis 80 millimolarera Phosphatpuffer oder 50 bis
80 millimolarem Dikaliumhydrogenphosphatpuffer. Die Elution wird ausgeführt, indem man zunächst mit einer äquilibrierten
Pufferlösung wäscht und sodann mit Pufferlösungen mit erhöhter Salzkonzentration (gemäss einer bevorzugten Ausführungsform wird die Phosphatkonzentration allmählich von 80 auf 400
millimolar· erhöht) behandelt, um die Fraktion mit Myeloperoxi-
20 dase-Aktivität zu gewinnen.
Das erhaltene wässrige Eluat ist grüngefärbt. Die Ausbeute an
gewonnener Myeloperoxidase beträgt etwa 40 Prozent. Beispielsweise
erhält man insgesamt 8815 Einheiten (bestimmt gemäss dem Verfahren von B. Chance u. Mitarb., Methods in Enzymology,
Bd. II (1955), S. 764) an Myeloperoxidase aus 1,47 x 1011
Leukocytenzellen. Die auf diese Weise erhaltene wässrige Lösung von Myeloperoxidase wird sodann verschiedenen, zur Herstellung
von Arzneipräparaten üblichen Behandlungsschritten unterzogen, beispielsweise wird dialysiert, aseptisch filtriert, in Fläschchen
abgefüllt und lyophilisiert.
Gegebenenfalls kann das erfindungsgemässe Verfahren durch eine
8-bis 36-stündige Wärmebehandlung bei 50 bis 700C ergänzt
werden. Diese Behandlung wird in wässriger Lösung oder wässriger Suspension vom pH-Wert 5 bis 8 durchgeführt, um verschiedene
Viren"und Bakterien, die als Verunreinigungen in Blut-
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-ΙΟΙ Präparaten enthalten sein können, zu inaktivieren. Diese
Wärmebehandlung wird bei einer beliebigen Verarbeitungsstufe durchgeführt. Wenn das Rohmaterial, die myelogenen Leukocyten,
der Wärmebehandlung unterzogen werden, erreicht man die Entfernung der thermolabilen Substanzen durch gleichzeitige Ausfällung,
was die Wirksamkeit der Reinigung erhöht. Selbstverständlich ist es möglich, auch das Endprodukt der Wärmebehandlung
zu unterziehen.
Ferner kann das erfindungsgemässe Verfahren vorzugsweise auch durch Gelfiltration ergänzt werden. Dabei wird ein für die
Abtrennung einer Substanz mit einem Molekulargewicht von etwar
3000 bis 150 000 Dalton geeigneter Träger verwendet, beispielsweise ein Polyacrylamidgel, wie Sephadex G-200 und Biogel
P-300, oder ein Agarosegel, wie Sepharose 6B. Vorzugsweise wird ■ das Produkt nach der Behandlung mit dem Kationenaustauscher
der Gelfiltration unterzogen. Durch die Gelfiltration werden Verunreinigungen von niederem Molekulargewicht entfernt. Man
erhält ein Produkt, das sich bei der elektrophoretischen Analyse (1,5-stündige Elektrophorese bei Raumtemperatur mit einem
Gel vom pH-Wert 4,0) als ausreichend einheitlich erweist.
Mit dem erfindungsgemässen Verfahren gelingt es, in grosstechnischem
Masstab hochreine,· menschliche Myeloper^xidase in hohen
Ausbeuten herzustellen. Da das Produkt im wesentlichen keine Verunreinigungen enthält und menschlichen Ursprungs ist, ist
seine sichere Anwendung als Arzneipräparat ohne die Gefahr von Nebenwirkungen aufgrund von vorhandenen heterogenen Protein-Antigenen
möglich.
In den erfindungsgemässen Arzneipräparaten wird vorzugsweise, aber nicht ausschliesslich die nach dem erfindungsgemässen
Verfahren gereinigte Myeloperoxidase verwendet. Es ist auch möglich, nach anderen Verfahren hergestellte Myeloperoxidase-Präparate
zu verwenden, sofern diese Verfahren es ermöglichen, einen ebenso hohen Reinigungsgrad wie beim erfindungsgemässen
Verfahren zu erzielen.
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L -J
In den erfindungsgemässen Arzneipräparaten können beliebige Alkalimetallhalogenide enthalten sein, sofern sie pharmakologisch
verträglich sind. Beispiele dafür sind Chloride und Jodide von Alkalimetallen, wie Kalium und Natrium.
Der Anteil des Alkalimetallhalogenide in den Präparaten beträgt im allgemeinen 5 bis 0,05 mMol und vorzugsweise 1 bis
. 0,1 mMol pro 100 bis 0,5 Einheiten Myeloperoxidase.
■10 Die erfindungsgemässen Arzneipräparate werden auf beliebige,
an sich übliche Weise durch Zugabe eines Alkalimetallhalogenids zu gereinigter Myeloperoxidase hergestellt. Gegebenenfalls
können weitere, in der pharmakologischen Praxis übliche Trägerstoffe, Verdünnungsmittel, Stabilisatoren, Aktivatoren
und Konservierungsmittel zugesetzt werden.
Die auf diese Weise hergestellten Arzneipräparate weisen in vivo eine ausgeprägte keimtötende Wirkung gegenüber pathogenen
Mikroorganismen auf, deren Katalase-Syntheseaktivität fehlt oder verringert ist. Die Präparate lassen sich therapeutisch
bei von diesen Mikroorganismen hervorgerufenen Infektionen einsetzen. Unter dem Ausdruck "pathogener Mikroorganismus,
dessen Katalase-Syntheseaktivität fehlt oder verringert ist" sind solche pathogenen Mikroorganismen zu
verstehen, bei denen die enzymatische Aktivität zur extrazellulären
Bildung von Katalase in einem lebenden, mit dem Mikroorganismus infizierten Körper fehlt oder verringert ist.
Ein typisches Beispiel dafür sind gegen Isonicotinsäurehydrazid resistente Tuberkelbazillen. Die Arzneipräparate
der Erfindung eignen sich daher zur Behandlung von unbeeinflussbarer Tuberkulose, die auf Chemotherapie und antibiotische
Wirkstoffe nicht anspricht.
Für Injektionszwecke wird das erfindungsgemässe Präparat in
entsprechender Kochsalzlösung zu einer Konzentration von etwa 100 bis etwa 1000 Einheiten/ml Lösung gelöst und vor-
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ι zugsweise lokal verabfolgt.
Die Verabreichung kann auch parenteral erfolgen. Obgleich die lokale Verabfolgung bevorzugt wird, kann das Präparat
auch extern gegeben werden. In der Praxis wird es beispielsweise intravenös (im Fall einer systemischen Erkrankung,
sowie Septikämie oder miliarer Tuberkulose) ,intramuskulär
oder durch Sprühen in die Luftwege verabreicht.
Die Dosen hängen vom Verabfolgungsweg, der zu behandelnden Krankheit und den Symptomen ab. Im Fall einer intravenösen
Injektion oder lokalen Verabfolgung beträgt die Tagesdosis für Erwachsene 100 bis 1 Einheit/kg Körpergewicht.
Nachstehend werden die keimtötende Wirkung und die akute Toxizität der erfindungsgemässen Präparate erläutert. Die
Myeloperoxidase-Einheiten werden gemäss dem Verfahren von B. Chance u. Mitarb., Methods in Enzymology, Bd. II (1955),
S. 764 bestimmt.
(1) Keimtötende Wirkung
Zur Untersuchung der keimtötenden Wirkung der erfindungsgemässen Präparate werden verschiedene Präparate jnit einem
Gehalt an Myeloperoxidase und einem Halogen- hergestellt.
Hierbei wird auch die Wirkung festgestellt, die durch die Anwesenheit von Wasserstoffperoxid hervorgerufen wird. Die
Untersuchung wird durchgeführt, indem man die einzelnen Bestandteile in 0,1 ra Kaliumphosphatpuffer vom pH-Wert '7,0
löst. Man stellt ein Testgemisch mit einem Gehalt an 1 ml wässriger Myeloperoxidase-Lösung, 1 ml Kaliumjodidlösung
(der KJ-Gehalt ist in Tabelle I angegeben), 1 ml Wasserstoffperoxidlösung
(der HpOp-Gehalt ist in Tabelle I angegeben)
und 1 ml Bakteriensuspension her. Das Gemisch wird 60 Minuten bei 370C inkubiert. Die Anzahl der überlebenden Bakterien wird
3^ gezählt. Die Ergebnisse sind in Tabelle I zusammengestellt.
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Bestandteil | KJ, raMöl |
H2O2, mMol |
Anzahl der-überlebenden Bakterien | Staphylo coccus aureus |
Pseudojnonas aeruginosa |
Candida albicans |
Myco- bacterium tubercu losis |
Myco- bacterium tubercu- . losis resistent gegen INH |
|
Myeloper- oxidase, Einheiten |
5,0 | 2,0 | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | ||
% | 100 | ti | It | ti | It | Il | Il | It | |
30027/0 | 20 | t! | II | It | ti | Il | ti | 11 | |
co an |
1 | It | ti | 3,2 χ 10 | 2,9 x 10 | 2,8 χ 10 | 3,ixio | 1,8 χ 10 | |
0,1 | Il | ti | 2,5 x103 | 3,1x103 | 3,1 x 102 | 2,8 x 102 | 1,3 x 103 | ||
0,01 | It | It | 3,8 χ io5 | 2,0 x 107 | 1,3 x 106 | 1,1x106 | 1,2 χ 106 | ||
0 | It | 0 | 0 | 0 | 0 | 0 | |||
100 | It | Il | It | It | II | It | ti | ||
20 | ti | It | Il | Il | It | Il | Il | ||
1 | ti | Il | k,5 x 10 | 3,3 χ 10 | 2, 3 χ 10 | 2,1 χ 10 | 2,iJ χ 10 | ||
0,1 | Il | Il | 3,1 χ ίο3 | 1,2 χ 102 | 2,1 χ 102 | 1,8 χ 102 | 1,9 χ 102 | ||
0,01 | II | Il | 2,2 xlO6 | 1, Ί χ 107 | 1,3 x 106 | 1,6 χ106 | 1,3 χ 106 | ||
0 | |||||||||
U)
I
CO
CO CO O
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O) Cd
ο | S | = | CO O (H X CO H |
CO
O X σ» CM |
IS- O H X O rH |
O | O r-i X CO «\ r-H |
O rH X iH in |
QJ O t-i X co H |
co O H X ΟΛ rH |
Ο rH X H rH |
■=r O H X in H |
.=r O H X in OJ |
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σ iH X (H CO |
in O rH X ON CO |
i j |
t ft O |
O | ε | CM O H X σ\ H |
CO O H X H CM |
O H X r-i H |
ρ |
O
rH X σ\ •ν r-i |
CM O rH . X rH CM |
ro
O H X CO CM |
.=r O rH X OO r-t |
VO O r-i X .sr rH |
-=r O H X co rH |
in O H X σ\ rH |
in
O rH X rH CO |
VO O H X OO CM |
|||
O | E | CO O H X CO |
CO O H X CO ^r |
IS- O H X co H |
O | 2,1 χ 10 | CM O H X in CM |
CO O .H X OO iH |
in O H X H OJ |
C— O H X r-i rH |
^r
O H X OO H |
ir · O H X CO OJ |
in O H X (H CO |
in O H X ΟΛ ro |
|||
O | = | E | CM O H X ^r ·> |
OJ ο H X VO ^r |
IS- O H X H H |
O | ο (H X co CM |
OJ O rH X CTi «X H |
•=r O H X ro CM |
in O H X co .=r |
O H X σ\ f\ r-i |
.=r O H X OO ir |
.=r O H X CO in |
Ln O rH X H H |
VO O H X co H |
||
O | ο CM |
= | CM O H X CO CO |
CO ο H X H ■sr |
VO O H X ^r CO |
O | O H X r-i cn |
OJ O H X ro rH |
CO O iH X Ln rH |
in O H X ^r Ln |
VO
O H X co co |
in O j X in rH |
in O H X co H |
VO O rH X jsr H |
VO
O rH X OO H |
||
O CM |
S | E | = | O CM |
E | E | - | - | E | = | E | E | |||||
0,1 | S | E | 0,01 | E | S | E | S | = | 0,001 | E | E | ||||||
I 100 | H | rH •η O |
I °>01 | O | 100 | O CM |
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O |
0,01 | O | 100 | O OJ |
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130027/082S
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cn
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Tabelle·. T (Forts.)
co
O O
to
CD
Cl
0,01 | 0,001 | 2,0 | 2,1xΙΟ6 | 4,8 χ 106 | 2,1 χ ΙΟ6 | 1,8 χ ΙΟ7 | 1,7 χ ΙΟ6 |
0 | Il | 11 | 2,9 x 1θ6 | 1,1 χ 107 | 1,3 χ 107 | 2,1 χ 107 | 2,1 χ ΙΟ7 |
20 | 1,0 | 0,1 | 0 | 0 | 0 | 0 | O |
20 | 1,0 | 0 | 3,1J χ 1θ5 | 1,1 χ 106 | 1,3 χ ΙΟ6 | 1,2 χ 1θ6 | 1,8 χ.ΙΟ6 |
20 | 0 | 0 | 1,1 χ 107 | 1,3 χ 106 | 1,8 χ ΙΟ6 | 1,9 χ ΙΟ6 | 1,7 χ ίο6 |
0 | 2,0 | 0 | 2,2 χ ΙΟ7 | 7,1 χ ίο6 | 3,ιχ ίο6 | 4,1 χ ΙΟ6 | 5,1 χ ΙΟ6 |
ursprüngliche Bakterien zahl pro 1 'ml |
3,7 χ 107 | 1,8 χ ΙΟ7 | 2,9 χ ΙΟ7 | 1,8 χ ΙΟ7 | 1,7 χ ΙΟ7 |
Ul I
O CJ
CO CD CD
- 1 ο -
(2) Tierversuch
1) Die Wirkung eines erfindungsgemässen Arzneipräparats (5o
Einheiten Myeloperoxidase und 2 mMol Natriumiodid pro 1 ml)
auf eine durch Tuberkelbazillen hervorgerufene experimentelle Infektion wird an 3 Gruppen von Wistar-Ratten mit einem Körpergewicht
von jeweils 200 bis 250 g untersucht. Die Gruppen
bestehen aus jeweils 5 Tieren. 3,7 x 10 gegen INH resistente - ., Tu.berkelbazillen werden in 1 ml einer., wässrigen. Lösung sus-.
.Q pendiert. Jeweils 0,05 ml der erhaltenen Suspension werden in die Nasenhöhle der Ratten injiziert.
Die erste Tiergruppe dient als Kontrollgruppe und erhält keine
Arzneimittelbehandlung. Der zweiten Gruppe wird 2 Wochen nach der Impfung mit den Bazillen das erfindungsgemässe'Präparat
4 mal in Abständen von 8 Stunden verabreicht, wobei jeweils 2 ml Präparat verwendet werden und die Sprühzeit 15 Minuten
beträgt. Die dritte Gruppe erhält vor der Bazilleninjektion eine 15-minütige Sprühbehandlung mit dem erfindungsgemässen
Präparat. Nach der Bazilleninjektion werden weitere 4 Sprühbehandlungen
durchgeführt. Die Sprühbehandlung wird ausgeführt, indem man die Ratte in einen mit einem falschen Boden
versehenen Exsikkator von 35 cm Durchmesser bringt. Aus dem Arzneipräparat wird mit Hilfe eines Zerstäubungsgeräts ein
Nebel erzeugt, der durch den falschen Boden eingeleitet und
von oben im Exsikkator freigesetzt wird.
Die pharmakologische Wirkung wird aufgrund der Sterblichkeit der Ratten nach 6 Monaten bewertet. Die Ergebnisse sind in
Tabelle II zusammengestellt.
Anzahl der überlebenden Ratten
1. Gruppe 0/5
2. Gruppe 5/5
3- Gruppe 5/5
1 30027/082S ι J
Aus Tabelle II ergibt sich, dass sämtliche Ratten, die das Arzneipräparat nicht erhalten haben, eingegangen sind, während
sämtliche behandelten Tiere überlebt haben.
2) Die akute Toxizität wird durch Verabfolgung von 2130 Einheiten/kg
Myeloperoxidase und 210 mg/kg Natriumiodid an eine Gruppe von 4 männlichen dd-Mäusen von 16,5 bis 20,0 g Körpergewicht
untersucht.
Das Arzneipräparat wird durch die Vena coccygea verabreicht.
72 Stunden und 7 Tage nach der Verabreichung befinden sich sämtliche Mäuse am Leben und in einem guten Zustand. Nach
7 Tagen wird eine Autopsie durchgeführt. In den inneren Or-. ganen von sämtlichen Mäusen lassen sich keine Abnormalitäten
15 feststellen.
Aus den vorstehenden Befunden lässt sich schliessen, dass beim Menschen eine therapeutische Wirkung durch Verabfolgung
von 100 bis 0,05 Einheiten Myeloperoxidase und 5 bis 0,05 mMol
Halogenid hervorgerufen wird.
Erfindungsgemäss ist es erstmals möglich, Myeloperoxidase
als Arzneistoff mit hervorragender und bisher nicht gekannter therapeutischer Wirkung einzusetzen.
25
Die Beispiele erläutern die Erfindung.
Etwa 1 Liter einer ί
30
30
Etwa 1 Liter einer Suspension von 1,47 x 10 weissen Blutzellen (weisse Zellen im allgemeinen Sinn) werden 5 Minuten
bei 00C in einem bei 30 000 U/min betriebenen Homogenisator
behandelt, um die Zellen zu zerkleinern. Die erhaltene Suspension wird 20 Minuten bei 0 bis 100C zentrifugiert. Man
erhält einen gelblich-grünen flüssigen überstand (Gesamt-
aktivität 22 493 Einheiten). Der überstand wird mit Mangan-
130027/Q82S
sulfat bis zu einer Endkonzentration von 5 bis 10 millimolar
versetzt. Sodann wird der Niederschlag abzentrifugiert. Der Überstand wird durch Dialyse gegen eine 80 millimolare wässrige
Dikaliumhydrogenphosphatlösung unter Verwendung eines Cellophanschlauchs
als semipermeabler Membran entsalzt. Die entsalzte Lösung wird auf eine mit etwa 60 ml CM-Sephadex C-50
(Pharmacia Co., Schweden) gepackte Säule, die mit 80 millimolarer·
wässriger Dikaliumhydrogenphosphatlösung äquilibriert worden ist, aufgesetzt. Die Säule wird mit der zum Äquilibrieren
Ό verwendeten wässrigen Lösung gewaschen und sodann mit einem
linearen Konzentrationsgradienten unter. Verwendung von wässrigen Dikaliumhydrogenphosphatlösungen mit Konzentrationen von
80 millimolar und 400 millimolar eluiert. Die gewünschte Fraktion wird aufgrund der Absorptionsmessung des Eluats bei 280 nm
und 43o nm gewonnen. Die letztgenannte Wellenlänge ist charakteristisch
für Myeloperoxidase.
Das Verfahren von Beispiel 1 wird wiederholt, mit der Ab-20
änderung, dass Protaminsulfat (Endkonzentration 0,1 bis 0,02
Prozent) anstelle von Mangansulfat verwendet wird. Ferner wird SP-Sephadex C-50 (Pharmacia Co.) äquilibriert mit 50 millimolarem
Phosphatpuffer vom pH-Wert 7,5 anstelle von CM-Sephadex C-50 verwendet. Nach dem Waschen der Säule mit -50 millimolarer
wässriger Dikaliumhydrogenphosphatlösung wird sie mit einem linearen Konzentrationsgradienten unter Verwendung von
Dikaliumhydrogenphosphatlösungen mit Konzentrationen von 50 millimolar und 200 millimolar eluiert. Die Ergebnisse entsprechen
denen von Beispiel 1.
30
30
Ähnliche Ergebnisse wie in Beispiel 1 werden erhalten, wenn man das Verfahren von Beispiel 1 mit der Abänderung wiederholt,
dass die gewonnene Myeloperoxidäse-Fraktion auf den pH-Wert 5 bis 7 eingestellt und 1 Stunde einer Wärmebehandlung
bei 6p°C unterzogen wird.
130027/0825
Das bei der letzten Stufe von Beispiel 1 erhaltene Produkt wird der Gelfiltration unter Verwendung von Sephadex G-200
(Säule der Abmessungen 2,5 x 16 cm; äquilibriert mit 0,1 m Phosphatpuffer vom pH-Wert 7,0; Elution der Säule mit dem
Aquilibrierungspuffer) unterworfen. Es wird ein hochreines Produkt erhalten. Die Steigerungen in bezug auf Reinheit und
Ausbeute sind in Tabelle III angegeben.
10 Reinigung |
Gesamt volumen ■ (ml) |
Absorption | (43Onm) | (430nm/ 280nm) |
Gesamt aktivität (Einheiten) |
Aus beute (%) |
Extrakt- 15 lösung |
1059 | (280nm) | - | - | 22 493 | 100 |
dialysierte Lösung |
1170 | 15,18 | 0,281 | 0,05 | 12 747 | 56,7 |
nach Behand lung mit 20 CM-Sephadex |
282 | 5,53 | 0,204 | 0,67 | 8815 | 39,2 |
nach Gel filtration |
47 | 0,305 | 0,974 | 0,83 | 5182 | 23,0 |
1,170 |
25
Nachstehend ist die Herstellung eines Arzneipräparats für Injektions- und Sprühzwecke erläutert:
Entsprechende Lösungen werden aseptisch in solchen Mengen in braune Fläschchen gefüllt, dass jedes Fläschchen 100 Einheiten
Myeloperoxidase und 3 mMol Natriumjodid enthält. Die Fläschchen
werden lyophilisiert und verschlossen. Unmittelbar vor der Verwendung wird jedes Fläschchen mit 5 ml physiologischer
Kochsalzlösung versetzt. Man erhält eine für Injektionszwecke (bzw. für Sprühzwecke) geeignete Lösung.
35
1 30027/0825
Claims (10)
1. Verfahren zur Gewinnung von Myeloperoxidase, dadurch gekennzeichnet, dass man eine wässrige Suspension eines Zer-]d.einerungsprodukts
von menschlichen, myelogenen Leukocyten
mit mindestens einem Bestandteil aus der Gruppe Mangansalze und Protaminsulfat vermischt und anschliessend die
Myeloperoxidase aus der überstehenden Flüssigkeit abtrennt und gewinnt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
man die Abtrennung und Gewinnung der Myeloperoxidase durchführt, indem man aus der überstehenden Flüssigkeit
durch Zentrifugation eine Myeloperoxidase-Fraktion gewinnt und anschliessend diese Fraktion mit einem Kationenaustauscherharz
in Kontakt bringt, um daran die Myelo-
peroxidase zu adsorbieren.
130027/0825
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeicnnet, dass man in einem beliebigen Stadium der Abtrennung der Myeloperoxidase
eine 8- bis 36-stündige Wärmebehandlung bei Temperaturen von 50 bis 700C vornimmt.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass man als Mangansalz Mangansulfat, Mangannitrat oder Manganchlorid
verwendet.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
man ein Mangansalz bis zu einer Endkonzentration von 5 bis 20 millimolar und Protaminsulfat bis zu einer Endkonzentration
von 0,1 bis 0,02 Prozent (Gew./Vol.) zusetzt.
6. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass man den Kontakt mit dem Kationenaustauscherharz bei einem
pH-Wert von 5,5 bis 8,0 durchführt.
7. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
man das gewonnene Produkt zusätzlich der Gelfiltration unterwirft.
8. Arzneipräparat mit einer Wirkung gegenüber Mikroorganismen, deren Katalase-Syntheseaktivität fehlt oder verringert
ist, gekennzeichnet durch einen Gehalt an 5 bis 0,05 Millimol eines Alkalimetallhalogenide pro 100 bis 0,05
Einheiten einer Myeloperoxidase aus menschlichen, myelo-
genen Leukocyten. 30
9. Arzneipräparate nach Anspruch 8r dadurch gekennzeichnet,
dass es sich bei den Mikroorganismen, deren Katalase-Syntheseaktivität fehlt oder verringert ist, um gegenüber
Isonicotinsäurehydrazid resistente Tuberkelbazillen handelt.
130027/0826"
10. Arzneipräparate nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem Alkalimetallhalogenid um ein Chlorid
oder Jodid von Kalium oder Natrium handelt.
130027/082S
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