DE654960C - Verfahren zur Darstellung von wasserstoffuebertragenden Co-Enzymen - Google Patents

Verfahren zur Darstellung von wasserstoffuebertragenden Co-Enzymen

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DE654960C
DE654960C DESCH108443D DESC108443D DE654960C DE 654960 C DE654960 C DE 654960C DE SCH108443 D DESCH108443 D DE SCH108443D DE SC108443 D DESC108443 D DE SC108443D DE 654960 C DE654960 C DE 654960C
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coenzyme
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DESCH108443D
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Dr Walter Christian
Dr Otto Warburg
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Bayer Pharma AG
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Schering AG
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    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12PFERMENTATION OR ENZYME-USING PROCESSES TO SYNTHESISE A DESIRED CHEMICAL COMPOUND OR COMPOSITION OR TO SEPARATE OPTICAL ISOMERS FROM A RACEMIC MIXTURE
    • C12P13/00Preparation of nitrogen-containing organic compounds

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Description

  • Verfahren zur Darstellung von -wasserstoffübertragenden Co-Enzymen Unter Co-Enzymen wird der aus einem niedrigmolekularen Wirkungsstoff bestehende Teil eines Enzymkomplexes verstanden, der in Verbindung mit hochmolekularen Eiweißstoffen, den sogenannten Zwischenfermenten, beim Oxydationsvorgang in der Zelle dem Inhalt Wasserstoff zu entziehen vermag und in seiner hydrierten Form von einem zweiten in einer höheren Oxydationsstufe vorliegenden Zellenzym, dem gelben Oxydationsenzym, oxydiert wird. Dieses zweite Enzym ist autoxydabel und wird nach Abgabe des Sauerstoffes an den in der hydrierten Form vorliegenden Enzymkomplex vom Sauerstoff der Luft reoxydiert und vermag so den ersten Enzymkomplex von neuem zu oxydieren.
  • Derartige wasserstoffübertragende Co-Enzyme sind in der Natur weitverbreitet. So hat man sie bereits aus tierischem und pflanzlichem Material, wie Herzmuskel, roten Blutzellen, Hefe u. dgl., isoliert. Die bisher gewonnenen Co-Enzyme sind jedoch stets mehr oder weniger durch Begleitstoffe verunreinigt gewesen.
  • Es wurde nun gefunden, daß man nach folgendem Verfahren Co-Enzyme so weit reinigen kann, daß ihre katalytische Wirksamkeit auf keine Art mehr zu steigern ist. Das erfindungsgemäße Verfahren besteht darin, daß man ein auf irgendeine Art und Weise vorgereinigtes Ausgangsmaterial tierischen und pflanzlichen Ursprunges, zweckmäßig ein solches vom Reinigungsgrad von etwa 0,3, in saurer Lösung in einem mit Wasser mischbaren Lösungsmittel durch Zusatz von mit Wasser nichtmischbaren Lösungsmitteln ausfällt.
  • Die Vorreinigung kann unter Benutzung der an sich für die Abtrennung von Eiweißstoffen bekannten Extraktions- und Fällungsverfahren erfolgen. So kann man einen aus Hefe, Blut o. dgl. erhaltenen Extrakt zunächst mit entsprechenden Mengen eiweißfällender Mittel, wie Quecksilberacetat u. dgl., von einem großen Teil des Eiweißes befreien. Eine weitere Abtrennung von Verunreinigungen kann darauf z. B. durch Überführung derselben in in Wasser schwer lösliche oder unlösliche Salze, wie z. B. die Bariumsalze, oder auf andere Art und Weise erfolgen.
  • An diese auf irgendeine Art und Weise durchgeführte Vorreinigung, bei der zweckmäßig ein Zwischenprodukt vom Reinigungsgrad 0,3 erhalten wird, schließt sich dann die erfindungsgemäße Behandlung an, die zu einer Abtrennung sonst schwer oder überhaupt nicht entfernbarer Verunreinigungen führt. Dabei fällt das Co-Enzym aus, während die Begleitstoffe in Lösung bleiben.
  • Als mit Wasser mischbare Lösungsmittel kommen vor allem Säure enthaltende Alkohole in Frage. Besonders geeignet ist Methanol mit einem Zusatz von Säure, wie z. B. H C1, H, S 04, Toluolsulfosäure, Naphthalinsulfosäure u. dgl., wobei darauf zu achten ist, daß die Säurekonzentration nicht zu hoch ist und die Temperatur möglichst niedrig, d. h. um o° herum, gehalten wird, da sonst Inaktivierung des Co-Enzyms eintritt. Als mit Wasser nichtmischbares Fällungsmittel hat sich besonders Essigester bewährt; doch kann man auch Äther, Petroläther u. dgl. verwenden.
  • Die Nachbehandlung eines nach dem beanspruchten Verfahren erhaltenen hochwertigen Co-Enzyms kann ebenfalls in beliebiger Art und Weise erfolgen. So kann man das Co-Enzym über seine Salze mit Alkaloiden. Mercuro- und Bleisalzen, Phosphorwolfrainsäure und anderen Verbindungen, die mit ihnen schwer lösliche Salze zu bilden vermögen, weiterreinigen.
  • Wesentlich ist jedoch, daß zwischen Vor-und Nachbehandlungsstufe das erfindungsgemäße Verfahren der Ausfällung des Co-Enzyms mit Hilfe von mit Wasser nichtmischbaren Lösungsmitteln aus angesäuerten Lösungen in mit Wasser. mischbaren Lösungsmitteln eingeschaltet wird, da, wie erwähnt, nur hierdurch sonst nicht oder nur äußerst schwierig und mit Hilfe komplizierter Methoden entfernbare Verunreinigungen abgetrennt werden können. Gerade durch diese Maßnahme unterscheidet sich das vorliegende Verfahren von dem bekannten Verfahren der Abscheidung des Co-Enzyms sowie auch von ähnlichen Verfahren zur Abscheidung anderer Enzyme. So ist z. B. in der französischen Patentschrift 765687 ein Verfahren zur Herstellung des gelben Oxydationsenzyms bzw. seiner eiweißfreien, gefärbten Komponente beschrieben, nach dem tierisches und pflanzliches Zellmaterial, wie es auch für die Gewinnung des Co-Enzyms nach vorliegendem Verfahren in Frage kommt, mit angesäuerten organischen, mit Wasser mischbaren und Wasser enthaltenden Lösungsmitteln extrahiert wird. Der so erhaltene Extrakt wird dann aber nicht mit Wasser nichtmischbaren Lösungsmitteln gefällt, sondern nach dem Abdampfen der mit Wasser mischbaren organischen Lösungsmittel wird die verbleibende wäßrige Lösung durch Alkalischmachen und Belichten oder Stehenlassen oder Erwärmen nach dem Ansäuern mit mit Wasser nichtmischbaren Lösungsmitteln extrahiert. Dann wird lediglich der Lösungsmittelextrakt weiterverarbeitet, während der Extraktionsrückstand unberücksichtigt bleibt. Abgesehen davon, daß also das Verfahren dieser Patentschrift wesentlich verschieden ist von dem beanspruchten Verfahren, ist ein weiterer Unterschied darin zu sehen, daß kein vorgereinigtes Produkt dem letzteren unterworfen wird, sondern der ursprüngliche, nicht vorgereinigte Hefe- o. dgl. Extrakt in wäßrigen, mit Wasser mischbaren Lösungsmitteln.
  • Im folgenden sei an Hand eines Beispiels die Reinigung und Isolierung eines wasserstoffübertragenden Co-Enzyms aus roten Blutzellen beschrieben. In diesen roten Blutzellen ist der Reinheitsgrad des Co-Enzyms ungefähr o,oooo5, während das gereinigte Co-Enzym den Reinheitsgrad i aufweist, d. h. bei dem im nachfolgenden beschriebenen Reinigungsverfahren wird eine Reinigung -um das 2o ooofache erzielt.
  • Beispiel i. Schritt: Acetonextrakt Pferdeblut wird zentrifugiert, die Zellen werden mit o,9o/oiger Kochsalzlösung gewaschen und dicht zusammenzentrifugiert. ioo 1 Zellen werden mit aoo 1 Wasser cytolysiert und sofort nach der Cytolyse mit 300 1 Aceton gefällt. Der Niederschlag wird abzentrifugiert, die überstehende Flüssigkeit, die das Co-Enzym enthält; wird mit einem ihr gleichen Volumen Aceton versetzt, der Niederschlag wird durch Faltenfilter abgetrennt. Das Filtrat, das das Co-Enzym enthält, wird unter vermindertem Druck auf 1/s seines Volumens eingeengt, wobei das Aceton bis auf einige Prozente entfernt wird. Das Volumen des Acetonextraktes beträgt dann etwa 22o 1.
  • 2. Schritt: Fraktionierung mit Mercuriacetat Prinzip: Gibt man zu der schwach essigsauren Lösung des Acetonextraktes Mercuriacetat, so fällt zunächst ein Niederschlag, der viel Substanz, aber fast kein Co-Enzym enthält. Mit mehr Mercuriacetat fällt aus dem Filtrat alles Co-Enzym. Die zur Fraktionierung geeigneten Mengen Mercuriacetat werden durch eine Vorprobe ermittelt.
  • Vorprobe: Zu So ccm Acetonextrakt gibt man o,i ccm zweifach normale Essigsäure, wodurch die Reaktion schwach lackmussauer wird, dann i ccm io°/oiges HgAcetat, wodurch Fraktion I fällt, die abzentrifugiert wird. Zugabe von i ccm HB-Acetat und Zentrifugieren werden noch dreimal wiederholt, so daß man vier Fraktionen erhält, die getrennt in Wasser suspendiert und mit H, S zerlegt werden. Nach dem Waschen der HgS-Niederschläge mit Wasser wird jedes Filtrat auf 25 ccm aufgefüllt. Die Prüfung der vier Filtrate ergibt z. B.:
    0,5 ccm der Fraktion I verbraucht in zo Minuten =,2 cmm O.:
    0,5 - - - Il - - =o - 25 - 02
    0,5 - - - III - - 10 - 29,7 - 02
    0,5 - - - IV - - =o - 7,5 - 02
    Summe 63,4 cmm 02
    in 2 ccm Filtrat = z ccm Acetonextrakt.
    0,0038 mg Co-Enzym vom Reinheitsgrad I verbraucht in io Minuten 4,5 cmm O2. Die Hauptmenge des Co-Enzyms war also in den beiden mittleren Fraktionen.
  • In 5o ccmAcetonextraktwar -0,0038-50 = o,268 mg- Co-Enzym vom Reinheitsgrad i, in 220 1 Acetonextrakt also . o,268 i i 8o mg Co-Enzym vom Reinheitsgrad i. Vorschrift: Zu' 22o 1 Acetonextrakt (aus ioo 1 Pferdeblutzellen) gibt man 0,441 zweifach normale Essigsäure-und 4,41 zoo/oige Hg-Acetatlösung, entfernt den Niederschlag, der sehr wenig Co-Enzym enthält, mit der Sharpless-Zentrifuge und fällt die Lösung mit 121 ioo/oigem HgAcetat. Nach etwa 12 Stunden, wenn sich der Niederschlag gesenkt hat, wird die überstehende Flüssigkeit abgehebert. Der Niederschlag, der das Co-Enzym enthält, N@ ird dicht zusammenzentrifugiert, in 2 1 Wasser zerteilt und mit HLS auf der Schüttelmaschine zerlegt. Das ÜgS wird abzentrifugiert und dreimal mit Wasser gewaschen. Das Filtrat vom Hg S und das erste Waschwasser fällt man mit dem 31/2fachen Volumen Aceton, läßt einige Stunden stehen, zentrifugiert und wäscht den Niederschlag, der das Co-Enzym enthält, auf der Zentrifuge mit reinem Aceton. Dies ist Fraktion A.
  • Die Mutterlaugen der Acetonfällung und das zweite und dritte Waschwasser des Hg S dampft man unter vermindertem Druck auf 300 ccm ein, fällt mit dem 31/2fachen Volumen Aceton, löst den Niederschlag, der viel Co-Enzym enthält, in 5 1 Wasser, fällt mit o,271 ioo/oigem Hg-Acetat, zerlegt den Niederschlag wie oben mit Schwefelwasserstoff, engt das Filtrat des Hg S und die Waschwässer unter vermindertem Druck auf 2o ccm ein, fällt mit dem 31/2fachen Volumen Aceton das Co-Enzym und wäscht den Niederschlag auf der Zentrifuge mit reinem Aceton. Dies ist Fraktion B.
  • Aus 220 1 Acetonextrakt (ioo 1 Pferdeblutzellen) wurden so erhalten: 4740 mg Fraktion A v om Reinheitsgrad o, 17, i 2 5o mg Fraktion B vom Reinheitsgrad o, i i, zusammen also 599o mg Co-Enzym vom mittleren Reinheitsgrad O,157 oder 943 mg vom Reinheitsgrad i.
  • 3. Schritt: Abtrennung der in Wasser schwer löslichen Bariumsalze Prinzip: Phosphorsaures Barium und die Bariumsalze von Stoffen, wie Diphosphorglycerinsäure, sind in Wasser schwer löslich, das Bariumsalz des Co-Enzyms ist in Wasser leicht löslich, wird aber aus seiner wäßrigen Lösung durch Alkohol gefällt. Um aus dem Bariumsalz das freie Co-Enzym zu gewinnen, fällt man die wäßrige Lösung des Bariumsalzes mit Mercuriacetat und zerlegt das Ouecksilbersalz mit H2 S. Mit Aceton fällt aus dem Filtrat des HgS das Co-Enzym. Es enthält meistens etwas Barium.
  • Vorschrift: 5990 mg Co-Enzym vom mittleren Reinheitsgrad 0,i57 (aus 22o 1 Acetonextrakt, aus ioo 1 Pferdeblutzellen) werden in 50o ccm Wasser gelöst und mit 53 ccm 20'/,igeln Bariumacetat gefällt. Der Niederschlag wird abzentrifugiert und mit 5o ccm einer 2°/oigen Bariumacetatlösung gewaschen. Die überstehende Flüssigkeit, die das Co-Enzym enthält, und die Waschflüssigkeit werden gereinigt und mit kalt gesättigter Barytlösung versetzt, bis die Farbe der Flüssigkeit in Gelb umschlägt (PH etwa g), wozu etwa 5o ccm Barytlösung notwendig sind. Es entsteht ein zweiter Niederschlag von Coenzymfreien Barytsalzen, der abzentrifugiert und mit 50 ccm 2o/oigem Bariumacetat gewaschen wird. Die überstehende Flüssigkeit, die das Co-Enzym enthält, wird mit der Waschflüssigkeit vereinigt und mit dem dreifachen Volumen Alkohol versetzt, wodurch das Bariumsalz des Co-Enzyms (mit anderen Barytsalzen) niedergeschlagen wird. Man löst den Niederschlag in i 1 Wasser, fällt das Co-Enzym mit 7 g Mercuriacetat, zentrifugiert, wäscht mit o,5o/oigem Hg-Acetat, suspendiert den Niederschlag in Wasser, zerlegt ihn mit Ho S, zentrifugiert das HgS ab, wäscht es mit Wasser, dampft das Filtrat vom HgS und die Waschwässer unter vermindertem Druck auf 2o ccm ein, fällt das Co-Enzym mit dein dreifachen Volumen Aceton und wäscht es auf der Zentrifuge mit reinem Aceton. Aus 599o mg Co-Enzym vom mittleren Reinheitsgrad 0,i57 wurden so 2ooo mg Co-Enzym vom Reinheitsgrad 0,322 erhalten = 644 mg Co-Enzym vom Reinheitsgrad i.
  • 4. Schritt: Fällung mit Essigester aus salzsaurem Methanol Prinzip: Das Co-Enzym ist in Methanol vollständig unlöslich, löst sich aber, wenn der Alkohol eine starke Säure enthält (Salzsäure, Schwefelsäure, Toluolsulfosäure, Naphthalinsulfosäure usw.). Ist die Säure nicht zu stark und die Temperatur niedrig, so tritt in der sauren alkoholischen Lösung, die möglichst wasserfrei -sein soll, keine Inaktivierung des Co-Enzyms ein. Aus der sauren alkoholischen Lösung schlägt Essigester das Co-Enzym nieder, während Begleitsubstanzen, vor allem Adenylsäure, in Lösung bleiben.
  • Vorschrift: 500 mg Co-Enzym vom Reinheitsgrad 0,322 werden bei o° mit Methanol, das in bezug auf Salzsäure n/io ist, verrieben, wobei sich, wenn das Methanol hinreichend wasserfrei ist, fast alles löst. Ein geringer Rest wird schnell abzentrifugiert, die Überstehende Lösung wird sofort mit dem dreifachen Volumen eiskalten Essigesters gefällt. Der flockige Niederschlag wird abzentrifugiert und auf der Zentrifuge dreimal mit Essigester gewaschen, wobei darauf zu achten ist, daß der Niederschlag beim Aufwirbeln mit Essigester jedesmal fein zerteilt wird. Man trocknet im Vakuumexsikkator über Schwefelsäure und Kaliumhydroxyd.
  • Aus 2ooo mg Co-Enzym vom Reinheitsgrad 0,322 (aus ioo 1 Pferdeblutzellen) = 644 mg Co-Enzym vom Reinheitsgrad i wurden erhalten: 1150 mg Co-Enzym vom Reinheitsgrad o,52 = 60o mg Co-Enzym vom Reinheitsgrad i.
  • Dieses Präparat, das bereits um das toooofache konzentrierter ist als die ursprünglich verwendeten Pferdeblutzellen, kann weiterhin noch gereinigt werden, indem man es z. B. mit Bleiacetat fällt.
  • 5. Schritt: Fraktionierung mit Bleiacetat Prinzip: Aus einer Lösung des Co-Enzyms in wäßriger normaler Essigsäure fallen mit Bleiacetat Verunreinigung und ein Teil des Co-Enzyms. Aus der Mutterlauge dieser
    In Fraktion I und 1I =3z mg vom Reinheitsgrad o,623
    _ - III 261 - - _ =@o = 4=9 mg vom
    - - IV 76 - - - =@o Reinheitsgrad I.
    Die Nachreinigung des aus seiner sauren methanolischen Lösung gefällten Co-Enzyms vom Reinheitsgrad etwa o,,5 kann auch über Fällung schlägt Alkohol weitere Verunreinigungen, vermischt mit Co-Enzym, nieder. Aus der Mutterlauge der Alkoholfällung scheidet sich bei o° langsam ein körniges Pulver ab, das nicht kristallinisch ist, aber das reinste Co-Enzym darstellt, das bisher erhalten wurde.
  • Vorschrift: iooo mg Co-Enzym vom Reinheitsgrad o,52 werden in Zoo ccm wäßriger n-Essigsäure bei Zimmertemperatur gelöst. Durch 32 ccm mol. Bleiacetatlösung entsteht ein Niederschlag. Man stellt i Stunde in Eiswasser, zentrifugiert bei o° und erhält Fraktion I der Bleisalze.
  • Die Mutterlauge der Fraktion I erwärmt man auf 30°. Dann gibt man unter Schütteln in feinem Strahl 6o ccm Alkohol hinzu, wobei ein Niederschlag fällt, der abzentrifugiert wird. Die Temperatur fällt während des Zentrifugierens auf etwa 2o°. Dieser Niederschlag ist Fraktion II der Bleisalze.
  • Fraktion III der Bleisalze erhält man, indem man die Mutterlauge der Fraktion II 17 Stunden in den Eisschrank stellt und das ausgeschiedene Pulver bei o° abzentrifugiert.
  • Die Mutterlauge der Fraktion III erwärmt man auf 30°, gibt unter Schütteln in feinem Strahl i20 ccm Alkohol hinzu, wobei die Flüssigkeit klar bleiben soll oder sich nur eben trüben darf. Man stellt in den Eisschrank und zentrifugiert Fraktion IV der Bleisalze nach 17 Stunden bei o° ab.
  • Die Bleisalze werden nicht gewaschen. Man vereinigt die Fraktionen I und II (da eine getrennte Verarbeitung nicht lohnt) und gewinnt folgendermaßen aus den nunmehr 3 Teilen das freie Co-Enzym: jeder Teil wird mit io ccm Wasser fein zerschüttelt. Dann wird mit H2 S zerlegt, zentrifugiert und das Pb S einmal mit 5 ccm Wasser und zweimal mit 5 ccm n; i o-H N O3 gewaschen (beim Waschen mit Wasser würde das Pb S kolloidal werden). Die Zersetzungs- und Waschflüssigkeiten filtriert man in je 125 ccm eiskalten Alkohol, gibt etwa 2 ccm 2 n -H N 0S hinzu, damit die Alkoholfällung flockig wird, dann noch je 50 ccm Äther, zentrifugiert die ausgefallenen Niederschläge und wäscht sie auf der Zentrifuge gründlich (Entfernung der H N 0g 1) mit absolutem Alkohol.
  • Aus iooo mg Co-Enzym vom Reinheitsgrad 0,52 = 520 mg Co-Enzym vom Reinheitsgrad i wurden erhalten: die Alkaloidsalze, Phosphorwolframate, Mercurosalze und nach ähnlichen Methoden erfolgen. Zur Gewinnung des Co-Enzyms aus seinen Alkäloidsalzen, die in Wasser und auch in verdünntem Alkohol und Aceton leicht löslich sind, geht man so vor, daß man z. B. 5o mg Brucinsalz in Zoo ccm Wasser löst, so viel Mercuriacetat hinzufügt, daß die Lösung in bezug auf Mercuriacetat 2°/oig wird, das ausgefallene Hg-Salz des Co-Enzyms abzentrifugiert, es mit o,5°/oiger Hg-Acetatlösung wäscht und das Hg-Salz mit H, S zerlegt. Das Filtrat vom HgS verdampft man unter vermindertem Druck auf ein kleines Volumen, zentrifugiert nötigenfalls ausgeschiedenes, vorher kolloidal gelöstes Hg S ab, fällt mit
    eine Fraktion I, wenn die H-Ionenkonzentration einer n/=o-Lösung entspricht,
    - - II aus der Mutterlauge von I, wenn die H-Ionenkonzentration einer n/40-Lösung
    entspricht,
    - - III, wenn man die Mutterlauge von Fraktion II auf o° abkühlt,
    - - IV aus der Mutterlauge von III, wenn die H-Ionenkonzentration bis auf
    n/7o-Lösung gesteigert wird.
    Um aus den Salzen das freie Co-Enzym zurückzugewinnen, löst man jede Fraktion in 2 ccm Wasser, fällt mit dem vierfachen Volumen Aceton (wobei das Co-Enzym ausfällt und die Phosphorwolframsäure in Lösung bleibt), läßt einige Stunden bei o° stehen, zentrifugiert bei o° klar und wäscht den blättrigen Niederschlag auf der Zentrifuge mit reinem Aceton. Die so gewonnenen Co-Enzympräparate geben mit Zink und Salzsäure keine Wolframreaktion.
  • Bei der Reinigung über Mercurosalze geht man in folgender Weise vor-40 mg Co-Enzym werden in 2 ccm n/io-H N 03 gelöst und mit 2 ccm 5°/oiger Hg N 02 Lösung (in n/io-H N 0,9) versetzt. Es .fällt ein Niederschlag, der sich beim Erwärmen auf 35° vermindert. Man zentrifugiert die Fraktion I ab, gießt die noch warme überstehende Lösung in ein Zentrifugierglas und kühlt i Stunde mit Eiswasser, wobei Fraktion II als schwerer Niederschlag ausfällt, den man bei o° abzentrifugiert. Ist das CO-Enzym vom Reinheitsgrad I, so besteht Fraktion II aus regelmäßigen, stark lichtbrechenden Kugeln.
  • Um das freie Co-Enzym zurückzugewinnen, gibt man zu jeder Fraktion 2 ccm n/io-H N 03, leitet H2 S ein, zentrifugiert und gießt die überstehende Lösung durch ein Faltenfilter in i o ccm eisgekühlten Alkohol. Sollte dabei das Co-Enzym kollodial fallen, so gibt man zur Flockung noch einige Tropfen a n-H N 03.
  • War das Ausgangsmaterial vom Reinheitsgrad o,6, so war Fraktion II vom keinheitsgrad o,8.
  • Wie man sieht, läßt sich die Vorreinigung und Nachreinigung des Co-Enzyms auf veri_.e.. 1 xxr#__ e.._1 %'rdein dreifachen Volumen Aceton und wäscht den Niederschlag auf der Zentrifuge mit reinem Aceton. Das so gewonnene Co-Enzym gibt keine Brucinreaktion.
  • Zur Reinigung über die Phosphorwolframate geht man in folgender Weise vor: Löst man 25 mg Co-Enzym vom Reinheitsgrad o,5 bis i,o in 5 ccm Wasser und gibt 0,4 ccm 2o°/oige Phosphorwolframsäure hinzu, so fällt nichts. Macht man stärker sauer, so entstehen Niederschläge, deren Menge von der Azidität und sehr wesentlich von der Temperatur abhängt. Z. B. erhält man wendig ist jedoch, daß man nur solche Reinigungsmethoden benutzt, bei denen kein Alkali zur Verwendung gelangt; denn das Co-Enzym ist beständig gegen Säuren und unbeständig gegen Alkalien. In n/io-H Cl, H2 S 04 oder H N O3 kann es bei Zimmertemperatur viele Stunden und bei o° viel länger ohne Verlust an Wirkung aufbewahrt werden, während n/io-NaOH die katalytische Wirksamkeit bei Zimmertemperatur in i Stunde vernichtet.
  • Bemerkenswert ist auch die Tatsache, daß das Co-Enzym aus einigermaßen reinen Lösungen, selbst wenn die Verdünnung i : ioo ooo ist, durch Mercuriacetat vollständig gefällt wird, daß aber viele Salze die Empfindlichkeit dieser Reaktion herabsetzen oder die Reaktion sogar völlig verhindern. Zu den störenden Salzen gehören Natriumacetat und Natriumchlorid, zu den nichtstörenden Salzen Bariumacetat und Calciumacetat.
  • Co-Enzympräparate selbst lassen sich nach dem Trocknen im Vakuumexsikkator über KO H und H2 S 04 jahrelang aufbewahren, wenn man die Aufbewahrung über Natronkalk vornimmt.
  • Über die Eigenschaften des CO-Enzyms sei folgendes ausgeführt: Co-Enzym des Reinheitsgrades i ist sehr leicht löslich in Wasser, unlöslich in Alkohol und Aceton und wird aus seiner wäßrigen Lösung durch Alkohol oder Aceton gefällt. Sind die Co-Enzymlösungen verdünnt, so 'ist die Fällung kolloidal, wird aber flockig bei Zusatz von etwas starker Säure (H Cl, H2 S 04, H N O3). Die wäßrige Lösung des Co-Enzyms bläut Kongopapier. i mg Co-Enzym, gelöst in o,5 ccm Wasser, verbraucht o,2 ccm n/ioo-NaOH bis zum Umschlag von Methylorange und 0,4 ccm n/ioo-NaOH bis zum Umschlag von Phenolphthalein. Das Co-Enzvm dreht die Ebene des polarisierten Lichtes nach links. Für eine 3°/oige wäßrige Lösung fand man
    5S9 m,u-'-24,6o /u/;i46mEt-w2@@".-_
    Gibt man zu einigen Milligramm 't,=-0 zym 2 ccm Tryptophanreagens nach P i e r.. x@,e Thomas und erhitzt 5 Minuten auf ioo", so entsteht eine braune Färbung wie mit Muskeladenylsäure (mit Hefeadenylsäure ist die Färbung blaßgrün, mit Thymusnucleinsäure rot).
  • Der Ring, der an der Berührungsstelle einer wäßrigen Co-Enzymlösung mit einer Lösung von ß-Naphthol in konzentrierter Schwefelsäure entsteht, ist blau wie mit Muskel- und Hefeadenylsäure (Thymusnucleinsäure gibt einen braunen Ring).
  • Erhitzt man eine wäßrige Co-Enzymlösung 6o Minuten auf ioo°, so gibt die Lösung Pyridinreaktion mit Bromcyan und Sulfanilsäure. Nicht erhitztes (aktives Co-Enzym) gibt die Pyridinreaktion nicht.
  • Bei der Hydrolyse wurde gefunden, daß das Co-Enzym aus i Mol. Adenin, i Mol. NTicotinsäureamid, 3 Mol. H, P 04 und 2 Mol. Pentose, die unter Austritt von 6 Mol. H,,0 miteinander vereinigt sind, besteht. Zwei der Phosphorsäurereste sind einfach verestert, der dritte Phosphorsäurerest dagegen . mehrfach.
  • Das Co-Enzym läßt sich reversibel und irreversibel hydrieren. Bei der reversiblen Hydrierung wird i Mol. Wasserstoff aufgenommen, bei der irreversiblen werden 3 Mol. absorbiert.
  • Man kann die Wirksamkeit eines Co-Enzym enthaltenden Präparats bestimmen, indem man die Geschwindigkeit seiner Hydrierung zum hydrierten Produkt bestimmt. Das Co-Enzym soll für therapeutische Zwecke Verwendung finden.

Claims (6)

  1. PATENTANSPRÜCI1I's: i. Verfahren zur Darstellung von wasserstoffübertragenden Co-Enzymen, dadurch gekennzeichnet, daß man die Ausgangsmaterialien tierischen oder pflanzliehen Ursprungs nach geeigneter Vorreinigung zweckmäßig bis zu einem Reinheitsgrad von etwa 0,3, in saurer Lösung in einem mit Wasser mischbaren Lösungsmittel durch Zusatz von mit Wasser nichtmischbaren Lösungsmitteln ausfällt und das ausgefällte Produkt abtrennt und gegebenenfalls weiterreinigt.
  2. 2. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch i, dadurch gekennzeichnet, daß man saures, wasserfreies Methanol als Lösungsmittel für das Co-Enzym verwendet, 3.
  3. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch I und 2, dadurch gekennzeichnet, daß man Essigester, ilther, Petroläther u. dgl. als Fällungsmittel für die saure Co-Enzymlösung verwendet. q..
  4. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch i bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Co-Enzymlösung beim Ausfällen bei o° gehalten wird.
  5. 5. Ausführungsform des Verfahrens nach.Anspruch i bis q., dadurch gekennzeichnet, daß die Vorreinigung in einer Extraktion des Ausgangsmaterials durch mit Wasser mischbare Lösungsmittel, in einer fraktionierten Fällung mit Mercuriacetat und in einer Abtrennung der in Wasser schwer löslichen Bariumsalze der Verunreinigungen besteht.
  6. 6. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man das durch Fällen durch mit Wasser nichtmischbare Lösungsmittel erhaltene Co-Enzym einer weiteren Reinigung unterwirft, die in einer fraktionierten Fällung mit Bleiacetat besteht. Ausführungsform des Verfahrens nach Anspruch i bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß man das durch Fällung durch mit Wasser nichtmischbare Lösungsmittel erhaltene Co-Enzym einer weiteren Reinigung unterwirft, die in der Umsetzung mit Alkaloiden, Phosphor@volframaten oder Mercurosalzen und Isolierung des Co-Enzyms aus den damit gebildeten Verbindungen besteht.
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