DE3204544C2 - - Google Patents
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Description
Pyrogene sind Substanzen, die schon in sehr geringen
Mengen die Körpertemperatur eines homothermen Lebe
wesens unnormal erhöhen. Wird ein Pyrogen direkt im
menschlichen Körper mit Blut vermischt, z. B. indem man
ein damit verunreinigtes Arzneimittel intravenös inji
ziert, dann verursacht das Pyrogen, unabhängig von
der Hauptaktivität des Arzneimittels, ein erhebliches
Fieber. Wenn diese Wirkung des Pyrogens sehr stark ist,
dann kann dadurch ein mit Schüttelfrost verbundenes
starkes Fieber eintreten und gelegentlich sogar der
Tod, verursacht durch Schock.
Zahlreiche Substanzen, wie bakterielle Substanzen,
entzündende Substanzen, pflanzliche Polysaccharide,
blutartige Substanzen und dergleichen sind als Pyrogene
bekannt. Von diesen haben die bakteriellen Substanzen
den größten Einfluß auf das Fieber und werden
auch bakterielle Toxine genannt. Im allgemeinen wer
den bakterielle Toxine in Exotoxine und Endoxine
klassifiziert. Insbesondere weist ein Endoxin, das
als sogenanntes O-Antigen wirkt und bei dem die Haupt
komponente ein Zellwand-Lipolysaccharid (LPS) aus
einem gram-negativen Bakterium ist, die stärkste Pyro
genizität auf. Ist eine Substanz einmal mit einem solchen
Pyrogen verunreinigt, dann ist dessen Entfernung aus
der Substanz sehr schwierig.
Es ist bekannt, daß man Pyrogene auf verschiedene
Weise entfernen kann, z. B.
(1) durch Verwendung von Holzkohle oder einem Ionenaustauschharz zum Absorbieren des Pyrogens (Appl. Environ. Microbiol. 34, 382-385 (1977)),
(2) indem man das Pyrogen mit Säure oder Alkali zersetzt (Amer. Pharm. Asscoc. Prac. Pharm. Ed., 34, 382-385 (1944)),
(3) indem man das Pyrogen oxidativ mit einem Oxidations mittel, wie Kaliumpermanganat, wäßrigem Wasserstoffperoxid oder Natriumhypochlorid zersetzt (JP-PS 16058/1968, Chemical Abstract, Bd. 40 : 957-4 (1946), Chemical Abstract, Bd. 44 : 77489-a (1950)) und
(4) indem man das Pyrogen mit einem Ultramembranfilter abfiltriert (Appl. Environ. Microbiol., 34, 382-385 (1977)).
(1) durch Verwendung von Holzkohle oder einem Ionenaustauschharz zum Absorbieren des Pyrogens (Appl. Environ. Microbiol. 34, 382-385 (1977)),
(2) indem man das Pyrogen mit Säure oder Alkali zersetzt (Amer. Pharm. Asscoc. Prac. Pharm. Ed., 34, 382-385 (1944)),
(3) indem man das Pyrogen oxidativ mit einem Oxidations mittel, wie Kaliumpermanganat, wäßrigem Wasserstoffperoxid oder Natriumhypochlorid zersetzt (JP-PS 16058/1968, Chemical Abstract, Bd. 40 : 957-4 (1946), Chemical Abstract, Bd. 44 : 77489-a (1950)) und
(4) indem man das Pyrogen mit einem Ultramembranfilter abfiltriert (Appl. Environ. Microbiol., 34, 382-385 (1977)).
Es ist jedoch mit diesen üblichen Methoden schwierig,
ein Pyrogen in einem Arbeitsgang vollständig zu ent
fernen. Weiterhin haben die üblichen Methoden eine Reihe
von Nachteilen. Beispielsweise wird ein Arzneimittel,
aus dem ein Pyrogen entfernt werden soll, auch durch
die oben erwähnte physikalische Methode (1) adsorbiert
oder durch die chemischen Methoden (2) und (3) zer
setzt.
Aus der DE-OS 23 19 495 ist ein Verfahren zum selek
tiven und reversiblen Binden von Biomolekülen an Adsor
bentien bekannt. Es handelt sich dort um eine hydro
phobe Chromatographie, bei welcher man unter Anwendung
von hydrophoben Bindung zwischen dem Assorptionsmittel
und verschiedene Biomolekülen die Biomoleküle an das
Adsorptionsmittel adsorbiert und sie auf diese Weise
reinigt. Es ist jedoch häufig wünschenswert, wertvolle
Stoffe, z. B. Hormone, Enzyme oder Vitamine, nicht von
dem Adsorptionsmittel adsorbieren zu lassen, sondern
nur die pyrogenhaltigen Substanzen, die als Spurenver
unreinigungen in den behandelnden Lösungen vorliegen.
Aufgabe der Erfindung ist es, ein Adsorptionsmittel zur Ver
fügung zu stellen, mit dem man pyrogenhaltige Substanzen
aus einer Lösung entfernen kann, ohne daß die Nachteile ge
mäß den Verfahren (1), (2), (3) und (4) sowie der
DE-OS 23 19 495 eintreten.
Diese Aufgabe wird durch ein wasserlösliches Polysaccharid
etherderivat gemäß dem Patentanspruch 1 sowie durch das Ver
fahren gemäß dem Patentanspruch 3 gelöst.
Das erfindungsgemäße wasserunlösliche Polysaccharidether
derivat hat die allgemeine Formel
-O-CH₂CH(OH)CH₂NH(CH₂) n NH-B-R
worin den Rest eines wasserunlöslichen Polysaccharids
B -CH₂CH(OH)CH₂- oder -(CH₂)₅-,n eine ganze Zahl
von 1 bis 12 und R den Rest einer heterocyclischen
Verbindung aus der Gruppe Histidin, Histamin, Urokansäure,
Uracil, Orotsäure, Cytosin, 5-Methylcytosin,
2-Amino-4,6-dimethylpyrimidin,
2-Amino-4-hydroxy-6-methylpyrimidin, Adenin und
6,9-Diamino-2-hydroxyacridin bedeuten.
Ein solches wasserunlösliches Polysaccharidetherderivat
ist dadurch erhältlich, daß man eine Verbindung
der allgemeinen Formel
-O-CH₂-CH(OH)-CH₂-NH-(CH₂) n-NH₂,
worin und n die
genannten Bedeutungen haben, entweder mit Glutaraldehyd und die
erhaltene Verbindung mit einer der genannten
heterocyclischen Verbindungen umsetzt und die erhaltene
Schiff'sche Base reduziert oder mit Epichlorhydrin umsetzt
und in das erhaltene epoxyaktivierte
Aminoalkylpolysaccharid eine der genannten
heterocyclischen Verbindungen einführt.
In dem erfindungsgemäßen Adsorptionsmittel ist die
heterocyclische Verbindung, die als Ligand wirkt, vorzugs
weise in einer Menge von 2 bis 300 µmol/l g (nasse Form)
des Adsorptionsmittels gebunden-
Da die erfindungsgemäßen wasserunlöslichen Adsorptionsmit
tel spezifisch ein Pyrogen adsorbieren, kann man aus
pyrogenhaltigen Lösungen pyrogenfreie Lösungen erhalten,
indem man die pyrogenhaltigen Lösung mit dem Adsorp
tionsmittel in Berührung bringt und anschließend die
Lösung von dem Adsorptionsmittel abtrennt.
Die mit dem Adsorptionsmittel in Berührung zu bringen
de pyrogenhaltige Lösung hat vorzugsweise einen pH-Wert
von 4 bis 10 und eine spezifische Leitfähigkeit von
0 bis 10 ms. Entspricht die Lösung nicht diesen Werten,
so kann man eine Vorbehandlung, z. B. eine Ent
salzung, Verdünnung oder Neutralisierung, vornehmen,
um die Lösung auf diese Bedingungen einzustellen.
Beim Inberührungbringen einer pyrogenhaltigen Lösung
mit dem Adsorptionsmittel kann man entweder kontinuierlich
arbeiten unter Verwendung einer Säule, oder man
kann beispielsweise auch absatzweise arbeiten.
Wird beispielsweise eine Säule verwendet, so kann man
das Adsorptionsmittel in die Säule packen und mit
einer Salzlösung, Wasser und einer Pufferlösung waschen
und dann läßt man die pyrogenhaltige Lösung durch
die Säule hindurchlaufen und das Pyrogen auf dem Adsorp
tionsmittel adsorbieren, unter Erhalt einer pyrogen
freien Lösung als Abfluß. In diesem Fall wird die
pyrogenhaltige Lösung vorzugsweise durch die Säule mit
einer Fließrate von im allgemeinen 2 bis 13 der Raum
geschwindigkeit (SV) hindurchgeleitet. Das Verhältnis
von pyrogenhaltiger Lösung zu Adsorptionsmittel be
trägt vorzugsweise etwa 5 bis 1500 ml Lösung/1 ml Adsorp
tionsmittel.
Bei einem absatzweise durchgeführten Verfahren gibt
man die pyrogenhaltige Lösung zu dem Adsorptionsmittel
und rührt die so erhaltene Mischung, um das Pyrogen auf
dem Adsorptionsmittel zu adsorbieren und trennt dann
das Adsorptionsmittel unter Erhalt einer pyrogenfreien
Lösung ab. In diesem Fall beträgt das Verhältnis von
pyrogenhaltiger Lösung zu Adsorptionsmittel vorzugsweise
etwa 5 bis 50 ml/1 ml Adsorptionsmittel.
Sowohl bei einem kontinuierlichen als auch bei einem dis
kontinuierlichen Verfahren wird das Verfahren vorzugs
weise bei 4 bis 50°C durchgeführt.
Da man ein auf dem Adsorptionsmittel adsorbiertes Pyrogen
von dem Adsorptionsmittel durch anschließendes Wa
schen z. B. mit wäßrigem Natriumdeoxycholat, wäßrigem Na
triumhydroxid, oder wäßrigem Natriumchlorid
entfernen kann, kann man das Adsorptionsmittel
wiederholt verwenden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann zum Entfernen
des Pyrogengehaltes von pyrogenhaltigen physiologisch
aktiven Substanzen angewendet werden, z. B. bei Amino
säuren (z. B. Histidin, Alanin oder Prolin), bei
Nucleinsäurebasen (z. B. Cytosin), bei Antibiotika
(z. B. Penicillin), bei Hormonen (z. B. Insulin), bei
Vitaminen (z. B. Flavinadenindinucleotid), bei
Serumproteinen (z. B. Albumin), bei Enymen (z. B. Uro
kinase, Asparaginase, Lysozym) oder bei Antikörpern
(z. B. Immunoglobulin). Weiterhin kann man das erfin
dungsgemäße Verfahren auch zur Herstellung von pyro
genfreiem Wasser verwenden.
In den Beispielen wurde die Konzentrtion des Pyro
gens mittels einer enzymologischen Methode unter Verwen
dung des Enzyms in dem Extrakt von Blutzellen von
Limulus und des synthetischen Substrats davon (j. Med.
Enzymol., 3, 43-60 (1978)) gemessen und gewünschten
falls durch die Kombination des Limulustests und des
Pyrogentests unter Verwendung von Kaninchen (Japanese
Pharmacopeia IX, P-681).
In den Zubereitungen wurde der Gehalt der stickstoff
haltigen heterocyclischen Verbindung in dem Adsorptions
mittel aus dem Unterschied zwischen dem Ergebnis
der Ninhydrinreaktion oder UV-Adsorption der die Ver
bindung enthaltenden Lösung vor der Umsetzung und in
dem Waschwasser nach der Umsetzung berechnet.
(1) Sepharose CL-4B (Handelsname eines Agarose
derivats, hergestellt von Pharmacia Fine Chimicals, 30 g,
Naßform) wurde gründlich mit 1M Natriumchlorid und
dann mit Wasser gewaschen und dann in 45 ml su
spendiert. 19,5 ml wäßriges Natriumhydroxid und
4,5 ml Epichlorhydrin wurden zu der Suspension gegeben
und die Mischung wurde 2 Stunden bei 40°C gerührt.
Nach Beendigung der Umsetzung wurde die Mischung fil
triert und der Rückstand wurde mit Wasser gewaschen, wo
bei man Epoxy-Sepharose CL-4B erhielt. Die so erhaltene
Epoxy-Sepharose CL-4B wurde in einer 0,625%igen wäß
rigen Lösung von 120 ml Hexamethylendiamin suspendiert
und die Suspension wurde 2 Stunden bei 60°C gerührt.
Das Reaktionsgemisch wurde filtriert und der Rückstand
wurde mit Wasser gewaschen, wobei man Aminhexyl-
Sepharose CL-4B (32,8 g, Naßform) erhielt. Bei der
Messung des Aminohexylgehaltes der gebildeten Sepharose
durch Tetrieren wurde dieser mit 65 µmol/g (Naßform)
festgestllt.
(2) Aminohexyl-Sepharose CL-4B (6 g, Naßform)
wurde in 0,05M Phosphatpuffer (15,2 ml, pH 7,0) suspen
diert. 6,4 ml 25%iger wäßriger Lösung von Glutar
aldehyd wurden zu der Suspension gegeben und die Mi
schung wurden 2 Stunden bei Raumtemperatur gerührt.
Die Reaktionsmischung wurde filtriert und der Rückstand
wurde mit 0,1M Phosphatpuffer (pH 7,0) gewaschen und
dann in einer Lösung aus 15 mmol Histamin in 0,1M Phos
phatpuffer (19,5 ml, pH 7,0) suspendiert. Die Suspen
sion wurde 2 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Nach
Beendigung der Umsetzung wurde die Mischung filtriert
und der Rückstand wurde mit ca. 200 ml 1M wäßrigem
Natriumchlorid gewaschen und dann in 0,1M Phosphatpuffer
(10 ml, pH 7,0) suspendiert. 100 mg Natriumborhydrid
wurden zu der Suspension gegeben und die Mischung
wurde 1 Stunde bei Raumtemperatur gerührt. Das Reak
tionsgemisch wurde filtriert und der Rückstand wurde
gründlich mit 1M wäßrigem Natriumchlorid und dann mit
Wasser gewaschen, wobei man ein wasserunlösliches Ad
sorptionsmittel (6,0 g, Naßform) der Formel
erhielt.
Der Histamingehalt pro 1 g (Naßform) des so erhalte
nen Adsorptionsmittel betrug 6,5 µmol.
(1) 90 g Cellulose (Naßform) wurden in 900 ml
1N wäßrigem Natriumhydroxid suspendiert. Zu der Su
spension wurden 100 ml Epichlorhydrin gegeben und die
Mischung wurde 30 Minuten bei 60°C gerührt. Nach Been
digung der Umsetzung wurde zum Reaktionsgemisch Eis
wasser gegeben. Die Mischung wurde filtriert und der
Rückstand wurde mit Wasser gewaschen, wobei man epoxy
aktivierte Cellulose (82 g, Naßform) erhielt. 400 ml
einer 0,625%igen wäßrigen Lösung von Hexamethylendi
amin wurden zu der so erhaltenen epoxyaktivierten Cellu
lose (82 g, Naßform) gegeben und die Mischung wurde
2 Stunden bei 60°C gerührt. Das Reaktionsgemisch wurde
filtriert und die Mischung wurde mit Wasser gewaschen,
wobei man Aminohexylcellulose (78 g, Naßform) erhielt.
Beim Messen des Aminohexylgehaltes der gebildeten Cellu
lose durch Titrieren wurde dieser mit 69,4 µmol/g (Naß
form) festgestellt.
(2) Die so erhaltene Aminohexylcellulose (2 g,
Naßform) wurde in 0,05M Phosphatpuffer (15,2 ml, pH
7,0) suspendiert und zu der Suspension wurden 6,4 ml
einer 25%igen wäßrigen Lösung von Glutaraldehyd ge
geben und die Mischung wurde 2 Stunden bei Raumtempera
tur gerührt. Nach Beendigung der Umsetzung wurde die
Mischung filtriert und der Rückstand wurde gründlich
mit 0,1M Phosphatpuffer (pH 7,0) gewaschen und dann
in einer Lösung von 10 mmol Histamin in 0,1M Phosphat
puffer (19,5 ml, pH 7,0) suspendiert. Die Suspension
wurde 2 Stunden bei Raumtemperatur gerührt. Die Reak
tionsmischung wurde filtriert und der Rückstand wurde
mit ca. 200 ml 1M wäßrigem Natriumchlorid gewaschen
und dann in 0,1M Phosphatpuffer (10 ml, pH 7,0) suspen
diert. Zu der Suspension wurden 100 mg Natriumborhydrid
gegeben und dann wurde 1 Stunde bei Raumtemperatur
gerührt. Die Reaktionsmischung wurde filtriert und
der Rückstand wurde gründlich mit 1M wäßrigem Natrium
chlorid und mit Wasser gewaschen, wobei man ein wasser
unlösliches Adsorptionsmittel (2,0 g, Naßform) der
Formel
erhielt. Der Histamingehalt pro 1 g (Naßform) des
so erhaltenen Adsorptionsmittel betrug 11,2 µmol.
Das Verfahren gemäß Zubereitung 2 wurde wiederholt,
wobei jedoch Histamin durch Histidin ersetzt wurde und
(2,0 g, Naßform) der Formel
erhielt. Die Histidingehalt pro 1 g (Naßform) des
Adsorptionsmittel betrug 8,6 µmol).
Das Verfahren gemäß Zubereitung 2 wurde wiederholt,
wobei jedoch Cytosin anstelle von Histamin verwendet
wurde und wobei ein wasserunlösliches Adsorptions
mittel (2,0 g, Naßform) der Formel
erhielt. Der Cytosingehalt pro 1 g (Naßform) des Ad
sorptionsmittel betrug 8,6 µmol.
Das bei der Zubereitung 2 beschriebene Verfahren wurde
wiederholt, wobei jedoch Histamin durch 5-Methylcytosin
ersetzt wurde und wobei man ein wasserunlösliches Ad
sorptionsmittel (2,0 g, Naßform) der Formel
erhielt. Der Gehalt an 5-Methylcytosin pro 1 g (Naß
form) des Adsorptionsmittel betrug 9,3 µmol.
Das für die Zubereitung 2 beschriebene Verfahren wurde
wiederholt, wobei jedoch 2-Amino-4,6-dimethylpyrimidin
anstelle von Histamin verwendet wurde und wobei man
ein wasserunlösliches Adsorptionsmittel (2,0 g, Naß
form) der Formel:
erhielt. Der Gehalt an 2-Amino-4,6-dimethylpyrimidin
pro 1 g (Naßform) des Adsorptionsmittel betrug 10,0 µmol.
Das in der Zubereitung 2 beschriebene Verfahren wurde wieder
holt, wobei jedoch anstelle von Histamin 2-Amino-4-
hydroxy-6-methylpyrimidin verwendet wurde und wobei man
ein wasserunlösliches Adsorptionsmittel (2,0 g, (Naßform)
der Formel:
erhielt. Der Gehalt an 2-Amino-4-hydroxy-6-Methylpy
rimidin pro 1 g (Naßform) des Adsorptionsmittel be
trug 8,8 µmol.
Das für Zubereitung 2 beschriebene Verfahren wurde
wiederholt, wobei jedoch anstelle von Histamin Adenin
verwendet wurde und wobei man ein wasserunlösliches
Adsorptionsmittel (2 g, Naßform) der Formel:
erhielt. Der Gehalt an Adenin pro 1 g (Naßform) des
Adsorptionsmittel betrug 5,0 µmol.
Das für Zubereitung 2 beschriebene Verfahren wurde
wiederholt, wobei jedoch anstelle von Histamin 6,9-
Diamino-2-ethoxyacridin verwendet wurde und wobei
man ein wasserunlösliches Adsorptionsmittel (2,0 g,
Naßform) der Formel:
oder
erhielt. Der Gehalt an 6,9-Diamino-2-ethoxyacridin
pro 1 g (Naßform) des Adsorptionsmittel betrug 6,9 µmol.
Celluslose (177 g, Naßform) wurde in 1800 ml 1N wäß
rigem Natriumhydroxid bei 60°C suspendiert. Zu der
Suspension wurden 200 ml Epichlorhydrin gegeben und
die Suspension wurde 30 Minuten bei 60°C gerührt. Zum
Reaktionsgemisch wurde Eiswasser gegeben. Die Mischung
wurde filtriert und der Rückstand wurde mit Wasser ge
waschen, wobei man epoxyaktivierte Cellulose (150 g,
Naßform) erhielt. 100 ml einer wäßrigen Lösung von
Ethlendiamin, enthaltend 5,26 mmol Ethylendiamin, die
auf einen pH-Wert 11 eingestellt war, wurden zu der so erhaltenen
epoxyaktivierten Cellulose (25 g, Naßform) gegeben und
dann wurde 2 Stunden bei 60°C gerührt. Nach der Beendigung
der Umsetzung wurde die Mischung filtriert und der
Rückstand gründlich mit Wasser gewaschen, wobei man
Aminoethylcellulose (22 g, Naßform) erhielt. Das gleiche
Verfahren, das in Zubereitung 2 (2) angewendet wurde,
wurde wiederholt, wobei jedoch Aminoethylcellulose
(2,0 g, Naßform) durch Aminohexylcellulose substituiert
wurde und man ein wasserunlösliches Adsorptionsmittel
(2,0 g Naßform) der Formel:
erhielt. Der Histamingehalt pro 1 g (Naßform) des Ad
sorptionsmittel betrug 11,5 µmol.
Das für Zubereitung 10 beschriebene Verfahren wurde
wiederholt, wobei jedoch anstelle von Ethylendiamin
Butylendiamin verwendet wurde und man Aminobutylcellu
lose (22 g, Naßform) erhielt. Die so erhaltene Amino
butylcellulose (2 g, Naßform) wurde anstelle von Amino
hexylcellulose in der Zubereitung 2 (2) eingesetzt,
wobei man ein wasserunlösliches Adsorptionsmittel (2 g,
Naßform) der Formel:
erhielt. Der Histamingehalt pro 1 g (Naßform) des
Adsorptionsmittel betrug 12,8 µmol.
Das für die Zubereitung 10 beschriebene Verfahren wurde
wiederholt, wobei jedoch Hexamethylendiamin anstelle
von Ethylendiamin verwendet wurde und man Aminohexyl
cellulose (22 g, Naßform) erhielt. Die so erhaltene
Aminohexylcellulose (2 g, Naßform) wurde anstelle der
nach dem Verfahren von Zubereitung 2 (2) erhaltenen
Aminohexylcellulose verwendet, wobei man ein wasserun
lösliches Adsorptionsmittel (2,0 g, Naßform) der
Formel:
erhielt. Der Histamingehalt pro 1 g (Naßform) des Ad
sorptionsmittels betrug 13,6 µmol.
Das für Zubereitung 10 beschriebene Verfahren wurde
wiederholt, wobei jedoch anstelle von Ethyldiamin
Octamethyldiamin verwendet wurde und man Aminooctyl
cellulose (22 g, Naßform) erhielt. Die so erhaltene
Aminooctylcellulose (2 g, Naßform) wurde anstelle von
Aminohexylcellulose bei dem Verfahren der Zubereitung 2
(2) verwendet, wobei man ein wasserunlösliches Adsorp
tionsmittel (2,0 g, Naßform) der Formel:
erhielt. Der Histamingehalt pro 1 g (Naßform) des Ad
sorptionsmittels betrug 12,6 µmol.
Eine Lösung von Decamethylendiamin (hergestellt, indem
man eine Lösung aus 5,26 mmol Decamethylendiamin in
100 ml 50%igem Ethanol auf eine pH-Wert von 11 einstellte)
wurde zu der gemäß Zubereitung 10 erhaltenen epoxyakti
vierten Cellulose (25 g, Naßform) gegeben und 2 Stunden
bei 60°C geschüttelt. Die Reaktionsmischung wurde
filtriert und der Rückstand wurde gründlich mit 50%igen
wäßrigen Ethanol und mit Wasser gewaschen, wobei man
Aminodecylcellulose (22 g, Naßform) erhielt. Die so
erhaltene Aminodecylcellulose (2 g, Naßform) wurde
anstelle der Aminohexylcellulose bei dem Verfahren der
Zubereitung 2 (2) verwendet, wobei man ein wasserunlös
liches Adsorptionsmittel (2,0 g, Naßform) der Formel:
erhielt. Der Histamingehalt pro 1 g (Naßform) des
Adsorptionsmittels betrug 10,8 µmol.
Das in Zubereitung 14 beschriebene Verfahren wurde wie
derholt, wobei jedoch anstelle von Decamethylendiamin
Dodecamethylendiamin verwendet wurde und man Aminodo
decylcellulose (22 g, Naßform) erhielt. Die so erhal
tene Aminododecylcellulose (2 g, Naßform) wurde anstelle
der in der Verfahrensweise von Zubereitung 2 (2) verwen
deten Aminohexylcellulose eingesetzt, wobei man ein
wasserunlösliches Adsorptionsmittel (2,0 g, Naßform)
der Formel:
erhielt. Der Histamingehalt pro 1 g (Naßform) des
Adsorptionsmittels betrug 11,3 µmol.
Aminohexyl-Sepharose CL-4B (6 g, Naßform), hergestellt
gemäß Zubereitung 1 (1), wurde in 9 ml Wasser suspen
diert. 3,9 ml 2N wäßriges Natriumhydroxid und 0,9 ml
Epichlorhydrin wurden zu der Suspension gegeben und
die Mischung wurde 2 Stunden bei 40°C gerührt. Die Reak
tionsmischung wurde filtriert und der Rückstand wurde
mit Wasser gewaschen, wobei man epoxyaktivierte Amino
hexyl-Sepharose CL-4B erhielt. Diese wurde in einer
wäßrigen Lösung von 30 mmol Uracil (9,9 ml, einge
stellt auf pH 12 mit 2N Natriumhydroxid) suspendiert
und die Suspension wurde 2 Stunden bei 60°C gerührt.
Nach Beendigung der Umsetzung wurde die Mischung fil
triert und der Rückstand wurde mit 200 ml 1 M wäßrigem
Natriumchlorid gewaschen, wobei man ein wasserunlös
liches Adsorptionsmittel (6 g, Naßform) der Formel:
erhielt. Der Uracilgehalt pro 1 g (Naßform) des Ad
sorptionsmittels betrug 4,1 µmol.
Das gemäß Zubereitung 1 erhaltene Adsorptionsmittel
(Ligand: Histamin, Träger: Aminohexylagarose, 8 ml)
wurde mit 1,5M wäßrigem Natrimchlorid gewaschen und
dann in eine sterilisierte Säule (Innendurchmesser:
13 mm, Länge: 100 mm) gefüllt. Die Säule wurde nach
einander mit 250 ml 1,5M wäßrigem Natriumchlorid,
100 ml reinem Wasser und 100 ml 0,05M wäßrigem Na
triumchlorid, wobei diese Waschmittel alle pyrogenfrei
waren, gewaschen. Jeweils µg eines Pyrogens, ab
geleitet von verschiedenen Bakterienarten, in 0,05M
wäßrigem Natriumchlorid (100 ml) wurden durch die
Säule mit einer Fließgeschwindigkeit von SV=12 hin
durchgeleitet. In diesem Falle wurde nur eine Säule
verwendet und die verwendete Säule wurde wiederverwen
det, indem man hintereinander mit 16 ml 0,2N wäßrigem
Natriumhydroxid, 32 ml 0,5% einer wäßrigen Lösung
von Natriumdeoxycholat, 160 ml 0,2N wäßrigem Natrium
hydroxid, 50 ml reinem Wasser, 250 ml 1,5M wäßrigem
Natriumchlorid und 100 ml reinem Wasser wusch, um die
Pyrogenadsorptionsfähigkeit des Adsorptionsmittels
wieder herzustellen. Die Konzentration des Abfließen
den wurde gemessen und damit der Limulustest durchge
führt.
Die Ergebnisse werden in Tabelle 1 gezeigt. In Tabelle 1
wurde das von Klebsiella pneumonia LPS, hergestellt
gemäß Westphat-Methode (Angew. Chemie, 66, 407 (1954))
abgeleitete Pyrogen verwendet und die anderen Pyrogene
waren LPS, hergestellt von Difco Lab., USA.
Jeweils 8 ml der gemäß Zubereitungen 2 bis 9 erhalte
nen Adsorptionsmittel wurden in eine Säule (Innendurch
messer: 13 mm, Länge: 100 mm) gefüllt und die Säule
wurde in gleicher Weise wie in Beispiel 1 gewaschen.
Eine Lösung eines Pyrogens in 0,05M wäßrigem Natrium
chlorid (100 ml, enthaltend 1000 ng Escherichia coli
0128: B12, LPS pro 1 ml Lösung) wurde durch die Säule
mit einer Fließgeschwindigkeit von SV=12 geleitet.
Die Konzentration des Pyrogens im Abfluß wurde gemessen
und die Ergebnisse in Tabelle 2 gezeigt.
Die in Beispiel 1 verwendete Säule (gefüllt mit einem
Adsorptionsmittel, dessen Ligand Histamin und dessen
Träger Aminohexylalkohol war) wurde nacheinander mit
16 ml einer 0,2N wäßriger Natriumhydroxidlösung, 32 ml
einer 0,5%igen wäßrigen Lösung von Natriumdeoxycho
lat, 160 ml 0,2N wäßrigem Natriumhydroxid, 50 ml rei
nem Wasser, 250 ml 1,5N wäßrigem Natriumchlorid und
100 ml reinem Wasser, wobei alle Waschmittel pyrogen
frei waren, gewaschen. Eine 2%ige wäßrige Lösung
von L-Histidin (100 ml, enthaltend 100 ng Escherichia
coli 0128: B12, LPS pro 1 ml der Lösung) wurde durch
die Säule mit einer Fließgeschwindigkeit von SV=3
geschickt. Im Abfluß wurden mehr als 90% des L-Histi
dins gewonnen und der Limulustest des Abflusses war
negativ (-). Dann wurde der Abfluß einem Pyrogentest
in einer Dosis von 10 ml/kg unterworfen, wobei die
Körpertemperatur der Kaninchen 0°C, 0,1°C bzw. 0,25°C
anstieg und die Pyrogenizität des Abflusses somit nega
tiv war. Wurde die wäßrige Lösung von L-Histidin
direkt um das 5-fache mit Wasser verdünnt, ohne zuvor
der Behandlung in der Säule unterworfen zu
sein und dann einem Pyrogentest in einer Dosis von 1 ml/kg
unterworfen, dann stieg die Körpertemperatur der
Kaninchen um 1,15°C, 1,15°C bzw. 1,30°C, was eine posi
tive Pyrogenizität der Lösung anzeigt.
Die in Beispiel 1 verwendete Säule wurde wie in Bei
spiel 3 beschrieben gewaschen. Eine 2%ige wäßrige
Lösung von L-Alain (100 ml, enthaltend 100 ng Escheri
chia coli 0128: B12, LPS pro 1 ml der Lösung) wurde
durch die Säule mit einer Fließgeschwindigkeit von
SV=3 geschickt. Mehr als 90% des L-Alanins wurden
im Abfluß gewonnen und die Konzentration des Pyrogens
im Abfluß betrug 01 ng/ml. Der Limulustest des Abflusses
war negativ (-).
Die in Beispiel 1 verwendete Kolonne wurde wie in
Beispiel 3 beschrieben gewaschen. Eine wäßrige Lösung,
enthaltend 0,08% 6-Aminopenicillansäure von 0,08%
Natriumcitrat (100 ml, enthaltend 100 ng Escherichia
coli 0128: B12 pro 1 ml der Lösung) wurde durch
die Säule mit einer Fließgeschwindigkeit von SV=3
geleitet. Es wurden mehr als 90% der 6-Aminopenicillan
säure in dem Abfluß gewonnen und der Limulustest des
Abflusses war negativ (-).
Die in Beispiel 1 verwendete Säule wurde wie in Bei
spiel 3 beschrieben gewaschen. Eine 0,25%ige wäßrige
Lösung von Flavinadenindinucleotid (FAD)) (100 ml, ent
haltend 100 ng Escherichia coli 0,128: B12, LPS pro 1 ml
der Lösung) wurde durch die Säule mit einer Fließge
schwindigkeit von SV=3 geschickt. Im Abluß wurden
mehr als 85% FAD gewonnen und der Limulustest des
Abflusses war negativ (-).
Die in Beispiel 1 verwendete Säule wurde wie in Bei
spiel 3 beschrieben gewaschen. Eine 0,5%ige wäßrige
Lösung von Cytosin (100 ml, enthaltend 100 ng Escheri
chia coli 0128: B12, LPS pro 1 ml der Lösung) wurde
durch die Säule mit einer Fließgeschwindigkeit von
SV=3 geleitet. Im Abfluß wurden mehr als 95% des
Cytosins gewonnen, wobei die Konzentration des Pyrogens
in dem Abfluß 0 ng/ml betrug. Der Limulustest des
Abflusses war negativ (-).
Die in Beispiel 1 verwendete Säule wurde wie in Bei
spiel 3 beschrieben gewaschen. Eine 5%ige wäßrige
Lösung von Glukose (100 ml, enthaltend 100 ng Escheri
chia coli 0128: B12, LPS pro 1 ml der Lösung) wurde
durch die Säule mit einer Fließgeschwindigkeit von
SV=3 geleitet. Im Abfluß wurden mehr als 90% der
Glucose gewonnen und der Limulustest des Abflusses
war negativ (-).
Die in Beispiel 1 verwendete Säule wurde wie in Bei
spiel 3 beschrieben gewaschen. Eine rohe L-Prolinlösung,
erhalten aus einem Filtrat aus der L-Prolinfermenta
tion (50 ml, enthaltend 20% L-Prolin) wurde durch die
Säule mit einer Fließgeschwindigkeit von 25 ml/h ge
leitet. Die Konzentration an Pyrogen im Abfluß betrug
0 ng/ml und der Limulustest des Abflusses war negativ
(-). Dagegen war die Konzentration an Pyrogen in der
rohen L-Prolinlösung 8,8 ng/ml und der Limulustest war
positiv (++).
Die in Beispiel 1 verwendete Säule wurde wie in Beispiel 3
gewaschen. Eine Lösung von 0,5 g Lysozymchlorid in
0,05M Trishydrochloridpuffer (100 ml, pH 9,0), enthal
tend etwa 10 ng/ml Pyrogen, wurde durch die Säule mit
einer Fließgeschwindigkeit von SV=3 geleitet. Mehr
als 90% des Lysozyms wurden in dem Abfluß gewonnen
und die Konzentration an Pyrogen im Abfluß betrug
0,1 ng/ml. Wurde der Abfluß einem Pyrogentest in
einer Dosis von 10 ml/kg unterworfen, dann stieg die
Körpertemperatur von Kaninchen um 0°C, 0,20°C bzw.
0,20°C, so daß die Pyrogenizität des Abflusses als
negativ anzusehen war. Wurde die Lysozymlösung direkt
einem Pyrogentest in einer Dosis von 10 ml/kg unter
worfen (also ohne Säulenbehandlung), dann stieg die Kör
pertemperatur der Kaninchen um 1,00°C, 1,15°C bzw.
1,20°C, was die Pyrogenizität der Lösung als positiv
anzeigt.
Das Gemäß Zubereitung 2 verwendete Adsorptionsmittel
(Ligand. Histamin, Träger: Aminohexylcellulose) wurde
in eine Säule mit einem Innendurchmesser von 20,8 mm
und einer Länge von 27 mm gefüllt und eine Lösung
von roher Urokinase (150 mg) in 0,01M Phosphatpuffer
(35 ml, pH 8,0) (Limulustest: ++) wurde durch die
Säule mit einer Fließgeschwindigkeit von SV=4 gelei
tet. 64% der Urokinase wurden in dem Abfluß wieder
gewonnen und der Limulustest des Abflusses war nega
tiv (-).
Das gemäß Zubereitung 5 erhaltene Adsorptionsmittel
(Ligand: 5-Methylcytosin, Träger: Carboxyhexylagarose)
wurde in eine Säule (Innendurchmesser: 20,8 mm, Länge:
27 mm) gefüllt und eine Lösung von kristalliner Aspara
ginase (116 mg) in 0,05M wäßrigem Natriumchlorid
(20 ml), (Limulustest: ++) wurde durch die Säule mit
einer Fließgeschwindigkeit von SV=4 geleitet. Es wur
den 94% der Asparaginase im Abfluß wiedergewonnen und
der Limulustest des Abflusses war negativ (-).
Die in Beispiel 1 verwendete Säule wurde wie in Beispiel 3
beschrieben gewaschen und dann wurde eine Lösung
von Immunoglobulin G (50 mg) in 0,01M Phosphatpuffer
(50 ml, pH 7,5) (Limulustest: ++) durch die Säule mit
einer Fließgeschwindigkeit von SV=3 geleitet. Im
Abfluß wurden 76% Immunoglobulin B wiedergewonnen
und der Limulustest des Abflusses war negativ (-).
Die in Beispiel 1 verwendete Säule wurde wie in Beispiel 3
beschrieben gewaschen und eine Lösung von Rinderinsu
lin (11 mg) in 0,004N Salzsäure (50 m), enthaltend
5 ng/ml Pyrogen, wurde durch die Säule mit einer
Fließgeschwindigkeit von SV=3 geleitet. 86,5% Insu
lin wurden in dem Abfluß wiedergewonnen und die Kon
zentration an Pyrogen im Abfluß betrug 0,4 ng/ml.
Das folgende Verfahren wurde unter Verwendung der ge
mäß Zubereitung 10 bis 14 erhaltene Adsorp
tionsmittel durchgeführt.
Jeweils 8 ml eines Adsorptionsmittel wurden mit 1,5M
wäßrigem Natriumchlorid gewaschen und in eine steri
lisierte Kolonne mit einem Innendurchmesser von 13 mm
und einer Länge von 100 mm gefüllt. Die Säule wurde
nacheinander mit 250 ml 1,5M wäßrigem Natriumchlorid,
100 ml reinem Wasser und 100 ml 0,05M wäßrigem Na
triumchlorid, wobei alle Waschflüssigkeiten pyrogenfrei
waren, gewaschen. Eine Lösung eines Pyrogens in 0,05M
wäßrigem Natriumchlorid (400 ml, enthaltend 1000 ng
Escherichia coli 0128: B12, LPS pro 1 ml der Lösung)
wurde durch die Säule mit einer Fließgeschwindigkeit
von SV=12 geleitet. Die Konzentration des Pyrogens
in dem Abfluß wurde gemessen und die Ergebnisse wer
den in Tabelle 3 gezeigt.
Es wurde ein Vergleichsversuch durchgeführt, um die
Adsorptionsfähigkeit für Pyrogene bei einem Adsorptions
mittel gemäß der vorliegenden Erfindung (nämlich einem das
gemäß der Zubereitung 2 bis 9, 11, 13 und 14
hergestellt war) und einem Adsorptionsmittel des Stands der
Technik (nämlich Hexylagarose gemäß DE-A 23 19 495) zu
zeigen.
Jedes der Adsorptionsmittel (8 ml) wurde in eine Säule mit
einem Innendurchmesser von 13 mm und eine Länge von 100 mm
gefüllt. Die Säule wurde nacheinander mit 250 ml einer
wäßrigen 1,5M Natriumchloridlösung, 100 ml reinem Wasser
100 ml einem 0,05M wäßrigen Natriumchloridlösung
gewaschen, wobei alle diese Lösungen pyrogenfrei waren.
Eine Lösung eines Pyrogens in 0,05M wäßrigem Natrium
chlorid (100 ml), enthaltend 1000 ng Escherichia coli
0128: B12, LPS pro 1 ml Lösung) wurde durch die Säule mit
einer Fließgeschwindigkeit SV=12 geleitet. Die Konzentration
des Pyrogens in der auschließenden Lösung wurde
gemessen. Es wurden die in Tabelle 4 gezeigten Ergebnisse
erhalten.
Es wurde ein Versuch durchgeführt, um die Adsorptions
spezifizität zwischen einem erfindungsgemäßen Adsorptionsmittel
(hergestellt gemäß Zubereitung 1) und
einem Adsorptionsmittel des Stands der Technik (nämlich
Aminohexylagarose und Aminodocylagarose gemäß DE-A 23 19 495)
zu bestimmen.
0,1 g (Naßform, 014 ml) des jeweiligen Adsorptionsmittel
wurde in 2 ml eines Phosphatpuffer (pH 7,0) enthaltend
0,5% Rinderserumalbumin (BSA) suspendiert und die Suspen
sion wurde 3 Stunden bei 30°C gerührt. Nach dem Rühren
wurde die Adsorptionsfähigkeit der überstehenden Lösung bei
280 nm bestimmt. Daraus wurde das Wiedergewinnungsver
hältnis von BSA berechnet.
Die Ergebnisse werden in Tabelle 5 gezeigt.
Claims (4)
1. Wasserunlösliches Polysaccharidetherderivat der
allgemeinen Formel
-O-CH₂CH(OH)CH₂NH(CH₂) n NH-B- Rworin den Rest eines wasserunlöslichen Polysaccharids
B -CH₂CH(OH)CH₂- oder -(CH₂)₅-, n eine ganze Zahl
von 1 bis 12 und R den Rest einer heterocyclischen
Verbindung der Gruppe Histidin, Histamin, Urokansäure,
Uralcil, Orotsäure, Cytosin, 5-Methylcytosin,
2-Amino-4,6-dimethylpyrimidin,
2-Amino-4-hydroxy-6-methylpyrimidin, Adenin und
6,9-Diamino-2-ethoxyacridin bedeuten, erhältlich dadurch,
daß man eine Verbindung der allgemeinen Formel-O-CH₂-CH(OH)-CH₂NH-(CH₂) n-NH₂worin und n die vorstehend
genannten Bedeutungen haben, entweder mit Glutaraldhyd und die
erhaltene Verbindung mit einer der genannten
heterocyclischen Verbindungen umsetzt und die erhaltene
Schiff′sche Base reduziert oder mit Epichlorhydrin umsetzt
und in das erhaltene epoxyaktivierte
Aminoalkylpolysaccharid eine der genannten
heterocyclischen Verbindungen einführt.
2. Verbindung gemäß Anspruch 1, dadurch
gekennzeichnet, daß das wasserunlösliche Polysaccharid
Cellulose oder Agarose ist.
3. Verfahren zum Entfernen von pyrogenhaltigen
Substanzen aus einer Lösung, bei dem man die Lösung mit
einem Adsorptionsmittel zum Adsorbieren des Pyrogens in
Berührung bringt, dadurch gekennzeichnet, daß das
Adsorptionsmittel ein wasserunlösliches
Polysaccharidetherderivat gemäß Anspruch 1 oder 2 ist.
4. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch
gekennzeichnet, daß man die Entfernung der pyrogenen
Substanz durchführt, indem man die pyrogenhaltige Lösung
durch eine Säule laufen läßt, die mit dem
Adsorptionsmittel gefüllt ist.
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