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TECHNISCHES
GEBIET
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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Adsorptionsmittel und
eine Adsorptionsvorrichtung zum Adsorbieren von Immunglobulinen
und/oder Immunglobulinkomplexen und auf ein Verfahren zum Adsorbieren und
Entfernen von Immunglobulinen und/oder Immunglobulinkomplexen.
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HINTERGRUNDSTAND
DER TECHNIK
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In
den vorangegangenen Jahren wurde klar, dass bei Autoimmunerkrankungen,
wie Rheumatoidarthritis, systemischer Lupus erythematodes, Landry-Guillain-Barré-Syndrom
und idiopathische thrombozytopenische Purpura, oder bei Erkrankungen,
wie Glomerulonephritis, Abstoßung
transplantierter Organe, Tumor und bei Infektionserkrankungen, Immunglobuline
und/oder Immunglobulinkomplexe, die im Blut vorhanden sind, eine
enge Beziehung mit der Ursache oder dem Fortschreiten von Erkrankungen
und/oder Phänomenen
haben.
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Unter
den oben genannten Umständen
wurden etliche adsorbierende und entfernende Materialien in der
Hoffnung darauf genutzt, das Fortschreiten der oben genannten Erkrankungen
zu verhindern, die Zustände
zu erleichtern und weiterhin die Heilung durch das spezifische Adsorbieren
und Entfernen von Immunglobulinen und/oder Immunglobulinkomplexen
aus der Körperflüssigkeit,
wie dem Blut und dem Plasma, zu fördern. Zum Beispiel ist ein
Immunadsorptionsmittel (japanische Offenlegungsschrift Nr. 62-242628),
bei welchem Protein A, das in der Lage ist, an Immunglobuline zu
binden, auf einer Kieselsäurematrix
immobilisiert wird, als ein Adsorptionsmittel bekannt, das hochspezifisch
für Immunglobulin
G und Immunglobulinkomplexe davon ist. Weiterhin wurde ein Adsorptionsmittel
(japanische Offenlegungsschrift Nr. 57-122875) für Immunglobuline und/oder Immunglobulinkomplexe,
bei denen eine hydrophobe Verbindung auf einem unlöslichen Träger immobilisiert
ist, bereits klinisch in Japan angewandt.
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Das
Adsorptionsmittel, welches verwendet worden ist (z. B. das oben
genannte Adsorptionsmittel für Protein
A) hat jedoch Nachteile. Genauer ist Protein A, das eine funktionelle
Gruppe ist, ein heterogenes Protein mit einem Molekulargewicht von
ungefähr
42.000 Dalton, abgeleitet von Staphylococcus aureus, so dass, wenn
das Adsorptionsmittel in Kontakt mit der Körperflüssigkeit verwendet wird, Protein
A eluiert wird und seine Antigenität Nebenwirkungen verursachen
kann. Ebenfalls gibt es ein Problem der Stabilität während der Sterilisation des
Adsorptionsmittels, deswegen ist das Sterilisationsverfahren begrenzt.
Zusätzlich
ist die Lagerungsstabilität
nicht ausreichend, nachdem Protein A auf einer Kieselsäurematrix
immobilisiert ist; und Ähnliches.
Weiterhin haben das Adsorptionsmittel für Immunglobuline und/oder Immunkomplexe
davon, das in der japanischen Offenlegungsschrift Nr. 57-122875
beschrieben ist, die Nachteile schlechter Adsorbierungseigenschaften,
wie die Adsorptionsspezifität
für eine
Substanz von Interesse und Adsorptionskapazität (I. Amano et al., "Blood purification
therapy, 1 st part",
Japanese Journal of Clinical Medicine, Band 49, S. 649–654 (1991 sup.).
Demgemäß ist hinsichtlich
der Sicherheit, Stabilität,
Adsorptionsspezifität,
Adsorptionskapazität
und Ähnlichem
das gewöhnlich
bekannte Adsorptionsmittel zum Adsorbieren von Immunglobulinen und/oder
Immunglobulinkomplexen nicht notwendigerweise geeignet für die Verwendung
bei der Behandlung von Erkrankungen, die durch die Anwesenheit der
oben genannten pathogenen Immunglobuline und/oder Immunglobulinkomplexe
in der Körperflüssigkeit
verursacht werden.
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OFFENBARUNG
DER ERFINDUNG
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Das
Ziel der vorliegenden Erfindung ist, ein Adsorptionsmittel mit hoher
Stabilität
und Sicherheit, welches eine hohe Adsorptionsspezifität für Immunglobuline
und/oder Immunglobulinkomplexe hat und dessen Adsorptionseigenschaften
während
der Sterilisation oder Lagerung weniger abnehmen, eine Adsorptionsvorrichtung
unter Verwendung des Adsorptionsmittels und die Verwendung des Peptids
für die
Herstellung eines Adsorptionsmittels zum Adsorbieren und Entfernen
von Immunglobulinen und/oder Immunglobulinkomplexen bereitzustellen.
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Die
Erfinder der vorliegenden Erfindung berücksichtigten die Faktoren,
dass (1) zahlreiche Proteine dafür
bekannt sind, dass sie Immunglobulinbindungsproteine sind, wie Protein
A, Protein G, Protein H, Protein L und ein Rheumatoidfaktor (N.
Tsuchiya, Clinical Immunology, Band 23, S. 896–903 (1991); P. Akesson et
al., Mol. Immunol., Band 27, S. 523–531 (1990); und L. Bjorck,
J. Immunol., S. 1194–1197
(1988)) mit einer im Wesentlichen hohen Adsorptionsspezifität für Immunglobuline
und/oder Immunglobulinkomplexe, (2) ein Peptid mit mehreren zehn
Aminosäureresten
oder ungefähr
zehn oder weniger Aminosäureresten,
das viel kleiner als jenes eines heterogenen, natürlich vorkommenden
Makromolekülproteins
ist, für
einen lebenden Organismus Antigenität hat, und (3) solch ein kurzes
Peptid eine hohe Stabilität
hat, die durch thermische Stabilität, besonders hohe Stabilität für Sterilisation
und Lagerungsstabilität
repräsentiert
wird. Wir erzeugten zahlreiche Peptide aus Immunglobulinbindungsproteinen
und untersuchten diese. Als ein Ergebnis waren wir erfolgreich dabei,
ein Peptid, das eine hohe thermische Stabilität, Arzneimittelstabilität und/oder
Sterilisationsstabilität
hat, wenn sie basierend auf einer hohen Adsorptionsspezifität und Adsorptionskapazität hinsichtlich
Immunglobulin und/oder Immunglobulinkomplexen als Indizes bestimmt
werden, und von dem unwahrscheinlich ist, dass es durch Antigenität bewirkte
Nebenwirkungen hat, durch Verwendung eines Teilpeptides von Protein
G zu gewinnen.
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Protein
G ist eines der Immunglobulinbindungsproteine, das ein Molekulargewicht
von ungefähr 50.000
Dalton hat und das auf einer Bakterienzellwand von Streptococcus
anwesend ist. Die cDNS von Protein G wurde bereits kloniert. Basierend
auf einer aus der cDNS vorhergesagten Aminosäuresequenz, wird von Protein
G angenommen, dass es aus 448 Aminosäureresten besteht. Weiterhin
wurde angenommen, dass etliche ähnliche
wiederholte Aminosäuresequenzen
in der vorhergesagten Aminosäuresequenz
vorhanden sind und dass die wiederholten Aminosäuresequenzen Bindungsdomänen für Albumin
und Immunglobuline sind. Siehe z. B. S. R. Fahnestock et al., J.
Bacteriol., Band 167, S. 870–880
(1986); U. Sjobring et al., J. Biol. Chem., Band 266, S. 399–405 (1991).
In B. Guss et al., EMBO J., Band 5, S. 1567–1575 (1986), wird eine wiederholte Aminosäuresequenzregion,
repräsentiert
durch C1, C2 oder C3, beschrieben, was eine Immunglobulin-(IgG)-Bindungsdomäne in der
Sequenz von Protein G nahe legt. Wenn übliche Aminosäuren und
Aminosäuren,
die in jeder Aminosäuresequenz
von C1, C2 und C3 nicht üblich
sind, zusammengefasst werden, ist die Aminosäuresequenz der IgG-Bindungsdomäne, so wie
sie durch SEQ ID Nr. 1 des Sequenzprotokolls dargestellt ist.
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Weiterhin
untersuchten die Erfinder ebenfalls die Sterilisationsstabilität von C3-Peptiden
gegenüber γ-Strahlensterilisation
durch Binden eines C3-Peptides, welches eines der oben genannten
Peptide ist, an einen Träger
und fanden, dass die Sterilisationsstabilität von C3-Peptiden nicht notwendigerweise ausreichend war.
Dann erzeugten wir zahlreiche Peptide und untersuchten sie hinsichtlich
der Sterilisationsstabilität
durch aufeinander folgendes Modifizieren jeder Aminosäure eines
C3-Peptides in eine andere Aminosäure unter Verwendung einer
Technologie der Gentechnik. Als ein Ergebnis gewannen wir ein Peptid;
das eine hohe Affinität für Immunglobuline
und/oder Immunglobulinkomplexe hat, bei dem die Adsorptionskapazität eines
Peptidliganden kaum durch γ-Strahlensterilisation
geschädigt
wird und welches eine ausgezeichnete thermische Stabilität und Arzneimittelstabilität hat, wodurch
die vorliegende Erfindung erreicht worden ist.
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In
einem Adsorptionsmittel zum Adsorbieren von Immunglobulinen und/oder
Immunglobulinkomplexen der vorliegenden Erfindung wird ein Peptid,
das in der Lage ist, Immunglobuline und/oder Immunglobulinkomplexe
zu adsorbieren, auf einem wasserunlöslichen Träger immobilisiert und das Peptid
umfasst eine Aminosäuresequenz,
die durch die SEQ ID Nr. 3 des Sequenzprotokolls dargestellt wird.
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In
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
wird wenigstens eine der Eigenschaften der thermischen Stabilität, Arzneimittelstabilität, γ-Strahlensterilisationsstabilität und Hochdruckdampfsterilisationsstabilität der oben
genannten Peptidderivate gegenüber
jenen eines Peptides mit der Aminosäuresequenz, die von der SEQ
ID Nr. 1 repräsentiert
wird, verbessert.
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In
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
wird (Lys)n oder (Cys)m zu einem Aminoende und/oder einem Carboxyende
des oben genannten Peptids oder Peptidderivates hinzugefügt, wobei
n und m ganze Zahlen von 0 bis 9 sind.
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In
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
besteht das oben genannte Peptid oder Peptidderivat aus einer Aminosäuresequenz
von 70 Aminosäuren
oder weniger.
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In
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
wird das Adsorptionsmittel Hochdruckdampfsterilisation ausgesetzt.
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In
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
wird das Adsorptionsmittel γ-Strahlensterilisation
ausgesetzt.
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In
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist der oben genannte wasserunlösliche
Träger
porös.
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In
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist der oben genannte wasserunlösliche
Träger
hydrophil.
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In
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
liegt ein Molekulargewicht der Ausschlussgrenze des oben genannten
wasserunlöslichen
Trägers
im Bereich von ungefähr
150.000 bis ungefähr
5.000.000.
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In
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
wird das Adsorptionsmittel der vorliegenden Erfindung für das Adsorbieren
und Entfernen von Immunglobulinen und/oder Immunglobulinkomplexen
verwendet, die in dem Blut, Plasma oder in anderen, von einem lebenden
Organismus gewonnenen Körperflüssigkeiten
vorhanden sind.
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Die
Adsorptionsmittel der vorliegenden Erfindung können in einem Verfahren zum
Adsorbieren und Entfernen von Immunglobulinen und/oder Immunglobulinkomplexen
verwendet werden, wobei das Verfahren den Schritt des in Kontaktbringens
des oben genannten Adsorptionsmittels mit einer Lösung, die
Immunglobuline und/oder Immunglobulinkomplexe enthält, einschließt.
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In
einer Vorrichtung zum Adsorbieren und Entfernen von Immunglobulinen
und/oder Immunglobulinkomplexen der vorliegenden Erfindung wird
jedes der oben genannten Adsorptionsmittel in einem Gefäß mit einem
Einlass und einem Auslass für
eine Lösung
untergebracht und die Vorrichtung umfasst den Austritt verhindernde
Mittel, um das Adsorptionsmittel daran zu hindern, aus dem Gefäß herauszufließen.
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In
einem bevorzugten Ausführungsbeispiel
ist die oben genannte Lösung,
die Immunglobuline und/oder Immunglobulinkomplexe enthält, Blut,
Plasma oder eine andere von einem lebenden Organismus gewonnene
Körperflüssigkeit.
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Die
vorliegende Erfindung stellt ebenfalls die Verwendung eines Peptids,
umfassend eine durch SEQ ID Nr. 3 repräsentierte Aminosäuresequenz,
bei der Herstellung solch eines Adsorptionsmittels für die Verwendung
in einem Verfahren zum Entfernen von Immunglobulinen und/oder Immunglobulinkomplexen
aus einer Lösung
bereit, wobei das Verfahren den Schritt des in Kontaktbringens des
Adsorptionsmittels mit der Lösung umfasst
und worin die Lösung
Blut, Plasma oder eine andere von einem lebenden Organismus gewonnene Körperflüssigkeit
ist.
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KURZE BESCHREIBUNG
DER ZEICHNUNGEN
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1 ist
ein schematisches Diagramm des Plasmids pUCNTMK3P47 zum Exprimieren
des MK3P47-Peptids. In einem Vektor zum Exprimieren anderer in den
Beispielen beschriebener Peptide wird die das MK3P47-Peptid kodierende
DNS, die zwischen NdeI-HindIII von pUCNTMK3P47 inseriert ist, durch
DNS ersetzt, die andere in jedem einzelnen Beispiel beschriebene
Peptide kodieren.
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2 zeigt
Denaturierungskurven von MG56-, MK3G56- und MK3P47-Peptiden, gewonnen
unter Verwendung von Guanidinhydrochlorid.
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3 zeigt
Denaturierungskurven von MK3P47-, MP47K3-, MP47- und MP47C-Peptiden, gewonnen unter
Verwendung von Guanidinhydrochlorid.
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4 zeigt Überschusswärmekapazitätskurven
des durch thermische Denaturierung mit DASM-4 gewonnenen MK3G56-Peptids.
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5 zeigt Überschusswärmekapazitätskurven
des durch thermische Denaturierung mit DASM-4 gewonnenen MK3P47-Peptids.
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6 ist
ein schematisches Querschnittsdiagramm eines Beispiels einer Vorrichtung
zum Adsorbieren von Immunglobulinen und/oder Immunglobulinkomplexen
der vorliegenden Erfindung.
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7 ist
eine Grafik, die durch Untersuchen der Beziehung zwischen der Durchflussgeschwindigkeit und
dem Druckverlust gewonnene Ergebnisse unter Verwendung von drei
Arten an Gelen zeigt.
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BESTE WEISE, UM DIE ERFINDUNG
AUSZUFÜHREN
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I. Definition
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In
der vorliegenden Spezifikation werden verschiedene Arten an Aminosäureresten
wie folgt abgekürzt:
Ala: L-Alaninerest; Asp: L-Asparaginsäurerest; Asn: L-Asparaginrest;
Cys: L-Cysteinrest; Gln: L-Glutaminrest; Glu: L-Glutaminsäurerest;
Gly: L-Glycinrest; Ile: L-Isoleucinrest; Leu: L-Leucinrest; Lys:
L-Lysinrest; Phe: L-Phenylalaninrest; Thr: L-Threoninrest; Trp: L-Tryptophanrest;
Tyr: L-Tyrosinrest; and Val: L-Valinrest. Weiterhin wird in der
vorliegenden Spezifikation eine Aminosäuresequenz eines Peptids in
solch einer allgemeinen Weise beschrieben, dass der Aminoterminus
des Peptids (auf den hierin nachfolgend Bezug genommen wird als
der "N-Terminus") auf der linken
Seite positioniert wird, und der Carboxyterminus des Peptids (auf den
hierin nachfolgend Bezug genommen wird als der "C-Terminus") auf der rechten Seite positioniert
wird.
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In
der vorliegenden Spezifikation bezieht sich thermische Stabilität auf den
Grad einer thermischen Denaturierungstemperatur eines Peptids. Der
Ausdruck "aufweisend
eine ausgezeichnete thermische Stabilität" bezieht sich darauf, dass eine thermische
Denaturierungstemperatur eines Peptids, umfassend eine durch SEQ
ID Nr. 3 repräsentierte
Aminosäuresequenz,
höher ist
als jene eines Peptids, bestehend aus den durch SEQ ID Nr. 1 repräsentierten
Aminosäuren.
Als ein Beispiel eines Verfahrens zum Messen einer thermischen Denaturierungstemperatur
gibt es ein Verfahren zum Messen einer thermischen Denaturierungstemperatur
in einer wässrigen
Lösung,
wie z. B. Salzlösung,
unter Verwendung eines adiabatischen Kalorimeters mit Differentialabtastung.
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In
der vorliegenden Spezifikation bezieht sich Arzneimittelstabilität auf ein
Denaturierungsverhältnis
eines Peptids nach Arzneimittelbehandlung mit Bezug auf das Peptid,
das nicht der Arzneimittelbehandlung ausgesetzt wird. Der Begriff "aufweisend eine ausgezeichnete
Arzneimittelstabilität" bezieht sich darauf,
dass ein Denaturierungsverhältnis
eines Peptids, umfassend eine durch SEQ ID Nr. 3 repräsentierte
Aminosäuresequenz,
niedriger ist als jenes eines Peptids, bestehend aus den durch SEQ
ID Nr. 1 repräsentierten
Aminosäuren.
Als ein Beispiel eines Verfahrens zum Bestimmen eines Denaturierungsverhältnisses
eines Peptids gibt es ein Verfahren zum Vergleichen der Fluoreszenzintensität eines
Peptids, gemessen nach der Behandlung in einer wässrigen Lösung, enthaltend eine angemessene
Konzentration von Guanidinhydrochlorid, bei 30°C für 10 Minuten, mit der Fluoreszenzintensität eines
Peptids vor der Behandlung.
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In
der vorliegenden Spezifikation bezieht sich ein γ-Strahlensterilisationsverfahren
auf ein Verfahren zum Abtöten
von Mikroorganismen, indem sie mit γ-Strahlen aus einer Strahlungsquelle,
die radioaktive Isotope enthält,
bestrahlt werden, wie beschrieben in (i) Radiation Methods: An irradiation
method as a "Sterilization method", beschrieben in
der japanischen Pharmakopöe.
Als ein Beispiel des γ-Strahlensterilisationsverfahrens gibt
es ein Verfahren zum Bestrahlen jedes Adsorptionsmittels in einer
wässrigen
Lösung
durch Verwendung einer Strahlungsquelle, die Kobalt 60 und Ähnliches
enthält. γ-Strahlensterilisationsstabilität bezieht
sich auf ein Verhältnis
der Kapazität
eines Peptidderivates, das γ-Strahlensterilisation
ausgesetzt wird, Immunglobuline zu adsorbieren, im Vergleich mit
der Fähigkeit
des Peptids, das nicht der γ-Strahlensterilisation
ausgesetzt ist, Immunglobulin zu adsorbieren. Der Begriff "aufweisend eine ausgezeichnete γ-Strahlensterilisationsstabilität" bezieht sich darauf,
dass ein verbleibendes Verhältnis
der Adsorptionskapazität
eines Peptids, umfassend eine durch SEQ ID Nr. 3 repräsentierte
Aminosäuresequenz,
höher ist
als jene eines Peptids, bestehend aus den durch SEQ ID Nr. 1 repräsentierten
Aminosäuren.
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In
der vorliegenden Spezifikation bezieht sich ein Hochdruckdampf-Sterilisationsverfahren
auf ein Verfahren zum Abtöten
von Mikroorganismen, indem sie in einem gesättigten Strom bei einer geeigneten
Temperatur unter einem geeigneten Druck erhitzt werden, wie beschrieben
in (iii) High-pressure Vapor Methods: A heating method as a "Sterilization method", beschrieben in
der japanischen Pharmakopöe.
Als ein Beispiel des Hochdruckdampf-Sterilisationsverfahrens gibt
es ein Verfahren zum Aussetzen eines Adsorptionsmittels in einer
wässrigen
Lösung
einer Autoklavenbehandlung bei 121°C für 20 Minuten. Hochdruckdampf-Sterilisationsstabilität bezieht
sich auf ein Verhältnis
der Fähigkeit
eines Peptidderivats vor der Hochdruckdampf-Sterilisationsbehandlung,
Immunglobuline zu adsorbieren, im Vergleich mit der Fähigkeit
des Peptidderivats, das der Behandlung ausgesetzt wird, Immunglobuline
zu adsorbieren. Der Ausdruck "aufweisend
eine ausgezeichnete Hochdruckdampf-Sterilisationsstabilität" bezieht sich darauf,
dass ein verbleibendes Verhältnis
der Adsorptionskapazität
eines Peptidderivates höher
ist als jenes eines Peptids, bestehend aus den durch SEQ ID Nr.
1 repräsentierten
Aminosäuren.
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II. Bevorzugtes Ausführungsbeispiel
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Hierin
anschließend
wird die vorliegende Erfindung im Wege bevorzugter Ausführungsbeispiele
beschrieben werden. Es sollte bemerkt werden, dass die vorliegende
Erfindung nicht durch die folgende Beschreibung begrenzt wird.
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Als
ein Peptid, das für
ein Adsorptionsmittel der vorliegenden Erfindung verwendet wird,
wird ein Peptid mit der durch SEQ ID Nr. 3 des Sequenzprotokolls
repräsentierten
Aminosäuresequenz
verwendet. Die wichtigsten Eigenschaften in dieser Aminosäuresequenzregion
sind, dass die C-terminale Sequenz (Aminosäuresequenz von Position 47
bis Position 56 des durch SEQ ID Nr. 1 repräsentierten Peptids), enthalten
in C1, C2 und C3 von Protein G,
Asp Ala Thr Lys Thr Phe Thr
Val Thr Glu
ist, wohingegen die korrespondierende Sequenz in
der durch SEQ ID Nr. 3 repräsentierten
Aminosäuresequenz
Pro
Ala Thr Lys Thr Phe Thr Val Thr Glu
ist. Genauer wird an der
Position 47 eine Aminosäure
(Asp) durch eine andere Aminosäure
(Pro) ersetzt. Es wurde herausgefunden, dass wegen diesen Aminosäuresubstitutionen
die Sterilisationsstabilität
(insbesondere die Stabilität
hinsichtlich der γ-Strahlensterilisation)
des durch SEQ ID Nr. 3 repräsentierten
Peptids merklich verbessert wird und dass die Arzneimittelstabilität, basierend
auf einer Denaturierungskonzentration, durch Guanidinhydrochlorid
als einem Index, und die thermische Stabilität, basierend auf einem durch
Kalorimetrie gemessenen thermischen Denaturierungspunkt als einem
Index, sich ebenfalls verbessert. Weiterhin war die pH-Stabilität des durch
SEQ ID Nr. 3 repräsentierten
Peptids ausgezeichnet. Seit kurzem ist es üblich, eine Aminosäure durch
eine Technik der Gentechnik zu ersetzen, und folglich ist es eine
wohlbekannte Technik, die Verbesserung von Eigenschaften eines Peptids
und eines Proteins durch Aminosäuresubstitution
zu untersuchen. Es gab jedoch keine Beispiele, die zeigen, dass
die Sterilisationsstabilität
eines Peptids oder eines Proteins durch Ersetzen von nur einer Aminosäure durch
eine andere merklich verbessert wäre. Folglich ist die oben genannte
Tatsache ein überraschender
Befund.
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Ein
Peptid mit einer adsorbierenden, funktionellen Gruppe, das für das Adsorptionsmittel
der vorliegenden Erfindung verwendet wird, hat eine oder zwei Arten
an Aminosäuresequenzen,
ausgewählt
aus den durch SEQ ID Nr. 3 des Sequenzprotokolls repräsentierten
Aminosäuresequenzen,
und kann dieselbe Art wiederholter Aminosäuresequenzen oder eine Kombination
verschiedener Aminosäuresequenzen
enthalten. Zum Beispiel kann ein aus den durch SEQ ID Nr. 3 des
Sequenzprotokolls repräsentierten
Aminosäuresequenzen ausgewähltes Peptid
nur eine Art an Peptid enthalten, ausgewählt aus den C1, C2 und C3 in
der Aminosäuresequenz
von Protein G, beschrieben in B. Guss et al., EMBO J., Band 5, S.
1567–1575
(1986), entsprechenden Peptiden. Alternativ kann das Peptid eine
ausgewählte
Art wiederholter Peptide (das heißt ein Peptid, das wenigstens
zwei C1, wenigstens zwei C2 oder wenigstens zwei C3 enthält) oder
kann zwei ausgewählte
Arten an Aminosäuresequenzen
enthalten (das heißt
ein Peptid, enthaltend C1 und C2, C1 und C3 oder C2 und C3). Ferner
kann das Peptid zwei ausgewählte
Arten an Aminosäuresequenzen
enthalten, die willkürlich
wiederholt sind (z. B. ein Peptid, enthaltend zwei C1 und ein C2,
zwei C1 und ein C3, ein C2 und zwei C3, zwei C 1 und zwei C3 oder Ähnliches).
Das Peptid kann aus im Wesentlichen nur der durch SEQ ID Nr. 3 des
Sequenzprotokolls repräsentierten
Aminosäuresequenz
bestehen oder kann weiter jeden Aminosäurerest oder jede Aminosäuresequenz
an dem N-Terminus und/oder dem C-Terminus der Aminosäuresequenz
enthalten.
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Ein
Peptid mit einer adsorbierenden, funktionellen Gruppe, das für das Adsorptionsmittel
der vorliegenden Erfindung verwendet wird, kann einen Zusatz von
wenigstens drei Aminosäuren
bezüglich
der durch SEQ ID Nr. 3 des Sequenzprotokolls repräsentierten
Aminosäuresequenz
aufweisen. Jeder Aminosäurerest oder
Aminosäuresequenz
kann an dem N-Terminus und/oder dem C-Terminus der Aminosäuresequenz
platziert werden. Ein bevorzugtes Peptid hat eine Aminosäuresequenz,
bei welcher (Lys)n oder (Cys)m an den N-Terminus und/oder den C-Terminus
hinzugefügt
werden, unter Bezugnahme auf wenigstens eine Art einer Aminosäuresequenz,
ausgewählt
aus den durch SEQ ID Nr. 3 repräsentierten
Aminosäuresequenzen
(hierin sind n und m ganze Zahlen von 0 bis 9). Insbesondere ist
ein Peptid mit (Cys)m an dem C-Terminus der Aminosäuresequenz
bevorzugter.
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Solch
ein Peptid kann die Fähigkeit
haben, Immunglobuline und/oder Immunglobulinkomplexe in den Körperflüssigkeiten
zu adsorbieren, und hat bevorzugter die ausgezeichnete Adsorptionsfähigkeit
nach der Hochdruckdampf-Sterilisationsbehandlung,
Hitzebehandlung, Arzneimittelbehandlung oder γ-Strahlensterilisationsbehandlung, im
Vergleich mit den durch SEQ ID Nr. 1 repräsentierten Peptiden.
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Die
Kombination eines oben genannten Peptids ohne Zusatz mit einem oben
genannten Peptid mit Zusatz kann für das Adsorptionsmittel der
vorliegenden Erfindung verwendet werden.
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Das
für das
Adsorptionsmittel der vorliegenden Erfindung verwendete Peptid kann
durch ein allgemein verwendetes Peptidsyntheseverfahren (z. B. ein
Festphasensyntheseverfahren, ein Flüssigphasensyntheseverfahren,
wie ein schrittweises Verlängerungsverfahren,
und ein Fragmentkondensationsverfahren) hergestellt werden oder
kann durch ein Genmanipulationsverfahren hergestellt werden, die
die Schritte des Verbindens von DNS, die ein Peptid kodiert, mit
einem Vektor und das Einführen
des Vektors in einen Wirt, um ein rekombinantes Peptid zu erzeugen,
einschließen.
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Bei
der chemischen Synthese eines Peptids macht es Manipulation leichter,
ein Festphasensyntheseverfahren anzuwenden, eher als ein Flüssigphasensyntheseverfahren.
Gemäß dem Festphasensyntheseverfahren
kann ein Peptid z. B. wie folgt synthetisiert werden. (1) Eine Aminosäure, entsprechend
dem C-Terminus eines zu synthetisierenden Peptides, wird an einen
in einem organischen Lösungsmittel
unlöslichen
Untergrund gebunden. (2) Jede korrespondierende Aminosäure, die
eine funktionelle Gruppe, wie z. B. eine α-Aminogruppe anders als eine α-Carboxygruppe,
schützt
wird an die Aminosäure
gebunden, die an das Substrat bindet, aufeinander folgend in Richtung
der N-Terminusrichtung
durch Kondensationsreaktion. (3) Eine Schutzgruppe der α-Aminogruppe der gebundenen
Aminosäure
wird entfernt. (4) Die Schritte (1) bis (3) werden abwechselnd wiederholt.
Als ein Ergebnis dieser Manipulationsschritte wird eine Peptidkette
verlängert, um
ein Peptid mit einer gewünschten
Länge zu
gewinnen.
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Nachdem
das Peptid von Interesse gewonnen worden ist, wird eine Peptidkette
von dem Untergrund abgespalten und Schutzgruppen werden entfernt.
Zu diesem Zweck wird oftmals Flusssäure verwendet. Es ist jedoch
in Bezug auf Sicherheit und Einfachheit der Handhabung angemessen,
Trifluoressigsäure
(auf die hierin anschließend
als "TFA" Bezug genommen wird)
zu verwenden. Genauer wird das Peptid von Interesse in 95% TFA,
enthaltend 1,2-Ethandithiol und Anisol (1:3), zur Reaktion gebracht,
wodurch das Peptid von dem Untergrund abgespalten wird und die Schutzgruppen
entfernt werden. Folglich wird ein Rohpeptid gesammelt. Das Rohpeptid
wird mit Ethylether gefällt,
wodurch ein grob gereinigtes Peptid gewonnen wird.
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Das
demzufolge erhaltene grob gereinigte Peptid kann durch etliche,
Fachleuten bekannte Verfahren gereinigt werden. Zum Beispiel kann
das grob gereinigte Peptid Hochdruckflüssigchromatographie (auf die hierin
nachfolgend Bezug genommen wird als "HPLC")
unter Verwendung einer Umkehrphasensystemsäule ausgesetzt werden, wodurch
das Peptid fraktioniert, gesammelt und gereinigt werden kann. HPLC-Bedingungen
sollten basierend auf einem allgemein zum Aufreinigen eines Proteins
verwendeten System optimiert werden. Eine dem Chromatographiepeak
entsprechende Fraktion wird folglich gewonnen und lyophilisiert.
Die resultierende gereinigte Peptidfraktion wird der Primärsequenzanalyse
durch ein Aminosäurensequenziergerät ausgesetzt
und einer Aminosäurenzusammensetzungsanalyse,
wodurch ein synthetisiertes Peptid bestätigt wird.
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In
dem Fall, wo ein rekombinantes Peptid durch ein Genrekombinationsverfahren,
basierend auf einer Aminosäuresequenz
eines Peptids von Interesse, erzeugt wird, wird die Aminosäuresequenz
kodierende DNS synthetisiert und in einen Phagen oder einen Plasmidvektor
eingeführt.
Der resultierende Phage oder Plasmidvektor wird in einen geeigneten
Mikroorganismus (z. B. E. coli) integriert, um eine Transformante
zu selektieren und zu gewinnen, und die Transformante wird durch
ein bekanntes Verfahren kultiviert. Es liegt wohl innerhalb des
Fachwissens von Fachleuten, ein Peptid von Interesse aus diesem
Kulturüberstand
oder aus Zellen aufzureinigen und zu isolieren. Weiterhin können, solange
ein geeigneter Vektor ausgewählt
wird, Hefe, Bacillus subtilis und Ähnliche leicht als ein Wirt
genutzt werden.
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Ein
als ein Untergrund für
das Adsorptionsmittel der vorliegenden Erfindung verwendeter wasserunlöslicher
Träger
ist nicht besonders begrenzt. Beispiele des in der vorliegenden
Erfindung verwendeten wasserunlöslichen
Trägers
schließen
ein anorganische Träger,
wie Glasperlen und Kieselsäuregele;
organische Träger,
hergestellt aus synthetischen Makromolekülen, wie quervernetzter Polyvinylalkohol,
quervernetztes Polyacrylat, quervernetztes Polyacrylamid und quervernetztes
Polystyrol, oder Polysaccharide, wie kristalline Cellulose, quervernetzte
Cellulose, quervernetzte Agarose und quervernetztes Dextran; und
komplexe Träger, gewonnen
durch Kombinieren dieser organischen Träger und anorganischen Träger, wie
eine Kombination aus zwei Arten organischer Träger und einer Kombination eines
organischen Trägers
und eines anorganischen Trägers.
In dem Falle der Verwendung eines Trägers für Hämolyse ist es notwendig, Wirkungen
eines Trägers auf
ein Komplementsystem, ein Gerinnungssystem und Ähnliches zu berücksichtigen,
wenn der Träger
in Kontakt mit Blutbestandteilen kommt. Deswegen werden hydrophile
Träger,
die eine vergleichsweise geringe Möglichkeit unspezifischer Adsorption
haben und die eine zufrieden stellende Adsorptionsselektivität hinsichtlich Immunglobulinen
und/oder Immunglobulinkomplexen haben, bevorzugt verwendet. In der
vorliegenden Spezifikation bezieht sich ein hydrophiler Träger auf
einen Träger,
bei welchem, wenn eine einen Träger
bildende Verbindung zu einer flachen Platte geformt wird, ein Kontaktwinkel
zwischen der flachen Platte und dem Wasser ungefähr 60° oder weniger wird. Beispiele
solcher Träger
schließen
ein, sind jedoch nicht begrenzt auf Träger, gebildet aus Polysacchariden,
wie Cellulose, Chitosan, Sepharose und Dextran, Polyvinylalkohol,
einem verseiften Ethylen-Vinylacetat-Copolymer, Polyacrylamid, Polyacrylsäure, Polymethacrylsäure, Poly(methylmethacrylat),
mit Polyacrylsäure
polymerisiertes Polyethylen, mit Polyacrylamid polymerisiertes Polyethylen und
Glas oder aus Derivaten davon gebildete Träger.
-
Unter
den oben genannten wasserunlöslichen
Trägern
haben jene mit einer -OH-Gruppe eine ausgezeichnete Adsorptionskapazität und Adsorptionsselektivität. Vor allem
hat ein poröses
Cellulosegel die folgenden ausgezeichneten Punkte:
- (1) Das poröse
Cellulosegel ist steif wegen relativ hoher mechanischer Festigkeit,
so dass es unwahrscheinlich ist, dass es beschädigt wird oder feines Pulver
auf Grund von Rühren
erzeugt. Folglich ist es unwahrscheinlich, dass, wenn die Körperflüssigkeit
durch eine mit dem Gel gepackte Säule bei einer hohen Geschwindigkeit
geführt
wird, das Gel in der Säule
Verdichtung oder Verstopfen erzeugt. Weiterhin ist es unwahrscheinlich,
dass sich die poröse
Struktur des Gels während
Hochdruckdampfsterilisation und Ähnlichem ändert.
- (2) Da es aus Cellulose gebildet ist, ist das poröse Cellulosegel
hydrophil. Da eine Anzahl Hydroxylgruppen, die der Bindung eines
Liganden zugänglich
sind, auf dem Gel vorhanden sind, besteht eine geringe Wahrscheinlichkeit
unspezifischer Adsorption.
- (3) Da das poröse
Cellulosegel seine relativ hohe Festigkeit sogar in dem Fall bewahrt,
wo eine Porenfläche vergrößert wird,
wird eine Adsorptionskapazität,
die vergleichbar ist mit einem Weichgel, gewonnen.
- (4) Das poröse
Cellulosegel hat einen höheren
Sicherheitsfaktor als ein synthetisches makromolekulares Gel.
-
Folglich
ist das poröse
Cellulosegel eines jener, die am besten geeignet sind für die Verwendung
bei der vorliegenden Erfindung. Der in der vorliegenden Erfindung verwendete
Träger
ist nicht auf jene oben beschriebenen beschränkt. Die oben genannten Träger können einzeln
verwendet werden oder es können
jede beliebigen zwei oder mehr Arten davon vermischt werden.
-
Eine
Haupteigenschaft, die von dem in der vorliegenden Erfindung verwendeten
wasserunlöslichen Träger gefordert
wird, ist, dass der Träger
eine Anzahl Poren mit einer geeigneten Größe hat, das heißt dass der
Träger
porös ist.
Immunglobuline und/oder Immunglobulinkomplexe, die adsorbiert werden
sollen durch das Adsorptionsmittel der vorliegenden Erfindung, haben
ein Molekulargewicht in einem weiten Bereich von ungefähr 160.000
bis ungefähr
1.000.000 und können
folglich nicht spezifiziert werden. Deswegen ist bevorzugt, damit
das Adsorptionsmittel effizient ein Protein adsorbiert, dass Immunglobuline
und Immunglobulinkomplexe in Poren mit einer hohen Wahrscheinlichkeit
zu einem gewissen Grad eindringen können und dass andere Proteine
an dem Eindringen in Poren, soweit möglich, gehindert werden.
-
In
dem für
die vorliegende Erfindung verwendeten wasserunlöslichen Träger beträgt ein durchschnittlicher Porendurchmesser
eines porösen
Trägers
vorzugsweise ungefähr
300 bis ungefähr
10.000 Å.
Der Durchmesser einer Pore wird am häufigsten durch ein Verfahren
der Quecksilberporosimetrie gemessen. In dem Falle eines in der
vorliegenden Erfindung verwendeten porösen wasserunlöslichen
Trägers
kann dieses Verfahren jedoch oftmals nicht angewendet werden. Als
ein Kriterium für
den Durchmesser einer Pore wird vorzugsweise ein Ausschlussgrenzenmolekulargewicht
verwendet. Ein Ausschlussgrenzenmolekulargewicht bezieht sich auf
das Molekulargewicht eines Moleküls
mit dem kleinsten Molekulargewicht innerhalb einer Gruppe von Molekülen, die
in Poren nicht eindringen können
(das heißt,
die ausgeschlossen sind) in der Gelpermeationschromatographie (H.
Hatano und T. Hanai, Experimental High Performance Liquid Chromatography (Jikken
Kosoku Ekitai Chromatography), Kagaku Dojin, 1988). Ein Ausschlussgrenzenmolekulargewicht
ist allgemein wohl untersucht für
globuläre
Proteine, Dextran, Polyethylenglykol und Ähnliches. In dem Fall des in der
vorliegenden Erfindung verwendeten porösen wasserunlöslichen
Trägers
wird ein unter Verwendung eines globulären Proteins gewonnener Wert
geeigneterweise verwendet.
-
Als
ein Ergebnis der Untersuchung von Trägern mit verschiedenen Ausschlussgrenzenmolekulargewichten,
wurde die Ausschlussgrenze eines geeigneten Trägers, der deswegen einen für das Adsorbieren
von Immunglobulinen und/oder Immunglobulinkomplexen geeigneten Durchmesser
hat, als ungefähr
150.000 oder mehr im Molekulargewicht befunden. Genauer ist in dem
Fall, wo ein Träger
mit einem Ausschlussgrenzenmolekulargewicht von weniger als ungefähr 150.000
verwendet wird, die adsorbierende und entfernende Menge von Immunglobulinen
und/oder Immunglobulinkomplexen klein, was in einer abnehmenden
Praktikabilität
resultiert. Folglich beträgt
ein bevorzugtes Ausschlussgrenzenmolekulargewicht des in der vorliegenden
Erfindung verwendeten Trägers
ungefähr
150.000 oder mehr. Auf der anderen Seite werden in dem Fall, wo
ein Ausschlussgrenzenmolekulargewicht verwendet wird, das 5.000.000 überschreitet,
keine besonderen Probleme verursacht, solange das Plasma oder das
Serum als die Körperflüssigkeit
verwendet werden. Makromoleküle,
die keine Wechselwirkung mit einem Liganden haben, haben jedoch
eine Tendenz dazu, eine Bindungsstelle eines Liganden zu blockieren,
wodurch die effektive Ligandenmenge wesentlich reduziert wird. Weiterhin gibt
es in dem Fall, wo das Blut als die Körperflüssigkeit verwendet wird, wenn
das Ausschlussgrenzenmolekulargewicht ungefähr 5.000.000 überschreitet,
eine Tendenz, dass ein Verhältnis,
bei welchem Blutblättchen an
einem Träger
anhaften, steigt. Folglich wird in dem Fall, wo das Adsorptionsmittel
der vorliegenden Erfindung in einem Hämolysesystem vom Typ der DHP
(direkte Hämoperfusion)
verwendet wird, eine ausreichende Leistungsfähigkeit nicht notwendigerweise
ausgeübt
werden können.
Auf der anderen Seite werden in dem Fall, wo das Ausschlussgrenzenmolekulargewicht
ungefähr
5.000.000 oder weniger beträgt,
keine bestimmten Probleme verursacht, sogar wenn Träger für jeglichen
Zweck verwendet werden. Folglich, um das Adsorptionsmittel der vorliegenden
Erfindung für
etliche Zwecke zu verwenden, beträgt ein Ausschlussgrenzenmolekulargewicht
wünschenswerterweise
ungefähr
5.000.000 oder weniger. Demgemäß liegt
ein bevorzugteres Ausschlussgrenzenmolekulargewicht des in der vorliegenden
Erfindung verwendeten Trägers
bei ungefähr 150.000
bis ungefähr
5.000.000.
-
Als
Nächstes
ist es, unter Berücksichtigung
der Adsorptionskapazität
pro Volumen eines Adsorptionsmittels, bevorzugt, dass ein Träger eine
insgesamt poröse
Struktur hat anstelle einer porösen
Oberflächenstruktur
und ein Porenvolumen von 20% oder mehr und eine spezifische Oberfläche von
3 m2/g oder mehr. Als eine Form eines Trägers kann
jede Form, wie eine Perle, eine Faser und/oder eine Membran (einschließlich eines
hohlen Fadens) ausgewählt
werden.
-
Um
einen Liganden zu immobilisieren, ist es bevorzugt, dass für eine Immobilisierungsreaktion
eines Liganden zugängliche
funktionelle Gruppen auf der Oberfläche eines Trägers anwesend
sind. Beispiele der funktionellen Gruppen schließen eine Hydroxylgruppe, eine
Aminogruppe, eine Aldehydgruppe, eine Carboxylgruppe, eine Thiolgruppe,
eine Silanolgruppe, eine Amidgruppe, eine Epoxygruppe, eine Halogengruppe, eine
Succinylimidgruppe und eine Säureanhydridgruppe
ein.
-
Als
Nächstes,
es kann als der in der vorliegenden Erfindung verwendete Träger jeder
harte Träger und/oder
weiche Träger
verwendet werden. Um einen Träger
als ein Adsorptionsmittel für
eine außerhalb
des Körpers
stattfindende Zirkulationsbehandlung zu verwenden, ist es wichtig,
dass, wenn der Träger
in eine Säule
gepackt wird und die Körperflüssigkeit
durch die Säule
hindurchgeführt
wird, der Träger
Verklumpen nicht verursacht. Deshalb ist eine ausreichende mechanische
Festigkeit für
den Träger
erforderlich. Folglich ist der in der vorliegenden Erfindung verwendete
Träger
bevorzugt ein harter Träger.
In der vorliegenden Spezifikation bezieht sich ein harter Träger auf
jene, bei welchen, z. B. in dem Falle eines granulären Gels,
wo das Gel unter den folgenden Bedingungen einheitlich in eine zylindrische,
aus Glas hergestellte Säule
(Innendurchmesser: 9 mm, Säulenlänge: 150
mm) gepackt ist und eine wässrige
Flüssigkeit
durch die Säule
geführt
wird, der Druckverlust ΔP
und die Durchflussgeschwindigkeit der wässrigen Flüssigkeit eine lineare Beziehung
bis zu einem Druck von 0,3 kg/cm2 haben.
-
Zum
Beispiel wurden jeweils ein Agarosegel (Biogel A-5m, hergestellt
von Bio-Rad; Partikeldurchmesser: 50 bis 100 Mesh), ein Polymergel
vom Vinyltyp (Toyopearl HW-65 hergestellt von Toyo Soda Mfg. Co., Ltd.;
Partikeldurchmesser: 50 bis 100 μm)
und ein Cellulosegel (Cellulofine GC-700m, hergestellt von Chisso Corporation;
Partikeldurchmesser: 45 bis 105 μm)
einheitlich in ihre eigene aus Glas hergestellte zylindrische Säule gepackt
(Innendurchmesser 9 mm; Säulenlänge 150
mm), die an beiden Enden mit Filtern mit einem Porendurchmesser
von 15 μm
ausgestattet war. Wasser wurde durch die Säule durch eine Rollkolbenpumpe hindurchgeführt und
die Beziehung zwischen der Durchflussgeschwindigkeit und dem Druckverlust ΔP wurde gewonnen
(
7). Die Durchflussgeschwindigkeit (cm/Min.) wurde
auf eine Ordinate und der Druckverlust (kg/cm
2)
wurde auf eine Abszisse aufgetragen. Wie in
7 gesehen
werden kann, stehen O, Δ und
für Toyopearl
HW-65, Cellulofine GC700m bzw. Biogel-A5m. Als ein Ergebnis wird
verstanden, dass die Durchflussgeschwindigkeit der wässrigen
Flüssigkeit
durch Toyopearl HW-65 und Cellulofine GC700m hindurch annähernd im
Verhältnis
zu dem Druckanstieg steigt, wohingegen Biogel-A5m in Verdichtung
resultiert und die Durchflussgeschwindigkeit steigt mit dem Druckanstieg
nicht an.
-
Zum
Immobilisieren eines Peptids auf dem oben genannten Träger, um
ein Adsorbieren wirksam durch Minimieren von sterischer Hinderung
eines Peptids oder Peptidderivates zu verbessern und um unspezifische Adsorption
zu unterdrücken,
wird ein Peptid vorzugsweise auf einem Träger über hydrophile Spacer immobilisiert.
Als die hydrophilen Spacer werden z. B. Derivate von Polyalkylenoxid,
bei welchen beide Enden durch Carboxylgruppen, Aminogruppen, Aldehydgruppen,
Epoxygruppen oder Ähnliche
ersetzt werden, vorzugsweise verwendet.
-
Da
eine organische Verbindung, die als ein Peptid verwendet wird, und
die in die oben genannten Träger
eingeführten
Spacer vergleichsweise stabile Substanzen mit einem niedrigen Molekulargewicht
sind, gibt es eine weniger strenge Anforderung für die Immobilisierungsreaktionsbedingungen,
z. B. im Vergleich mit dem Fall, wo ein Protein wie ein Enzym und
ein Antikörper
immobilisiert wird. Folglich ist ein Immobilisierungsverfahren nicht
besonders begrenzt. Es ist jedoch unter Berücksichtigung, dass ein Adsorptionsmittel
verwendet werden kann, für
die außerhalb
des Körpers stattfindende
Zirkulationsbehandlung und Hämolyse
bevorzugter ein Immobilisierungsverfahren anzuwenden, bei welchem
Peptide nicht leicht von einem Träger während der Stabilisation des
Adsorptionsmittels oder der Behandlung entfernt werden. Zum Beispiel
gibt es (1) ein Verfahren, bei dem es einer Carboxylgruppe eines
mit N-Hydroxysuccinimid zu reagierenden Trägers ermöglicht wird, die Carboxylgruppe
in einer Succinimiddesoxycarbonylgruppe zu ersetzen, und indem es
einem Peptid ermöglicht
wird, an einem Teil einer Aminogruppe zur Reaktion gebracht zu werden
(aktives Esterverfahren), (2) ein Verfahren, um einer Carboxygruppe
oder einer Aminogruppe eines Peptides zu ermöglichen, zur Kondensationsreaktion
mit einer Aminogruppe oder einer Carboxygruppe eines Trägers in
der Anwesenheit eines Kondensationsreaktionsmittels, wie Dicyclohexylcarbodiimid,
gebracht zu werden (Kondensationsverfahren), und (3) ein Verfahren
zur Quervernetzung eines Peptids oder eines Peptidderivates mit
einem Träger
unter Verwendung einer Verbindung, die wenigstens zwei funktionelle
Gruppen hat, wie Glutaraldehyd (Trägerquervernetzungsverfahren).
Um die Desorption und Elution von Peptiden auf ein Minimum zu reduzieren,
werden Peptide vorzugsweise an einen Träger durch ein kovalentes Bondingverfahren
gebunden.
-
Es
gibt etliche Verfahren zum Adsorbieren und Entfernen von Immunglobulinen
und/oder Immunglobulinkomplexen in der Körperflüssigkeit, indem ein Träger, auf
welchem eine funktionelle Peptidgruppe immobilisiert ist, in Kontakt
mit der Körperflüssigkeit,
wie dem Blut oder dem Plasma, gebracht wird. Repräsentative Beispiele
schließen
ein (1) ein Verfahren, einschließend die Schritte der Entnahme
der Körperflüssigkeit,
ihres Lagerns in einem Beutel, des Vermischens der Körperflüssigkeit
mit einem Adsorptionsmittel, um Immunglobuline und/oder Immunglobulinkomplexe
zu adsorbieren und zu entfernen, und des Abfilterns des Adsorptionsmittels,
wodurch Körperflüssigkeit
gewonnen wird, aus welcher Immunglobuline und/oder Immunglobulinkomplexe
entfernt worden sind, und (2) ein Verfahren zum Beladen eines Adsorptionsmittels
in einem Gefäß mit einem
Einlass und einem Auslass für
die Körperflüssigkeit
und ausgestattet mit einem Filter an dem Auslass, welches die Körperflüssigkeit
hindurch lässt,
nicht jedoch das Adsorptionsmittel, und Hindurchfließenlassen der
Körperflüssigkeit
durch das Gefäß und Ähnliche.
Jedes Verfahren zum Adsorbieren und Entfernen von Immunglobulinen
und/oder Immunglobulinkomplexen kann verwendet werden. Das letztere
Verfahren ist jedoch leicht durchzuführen und weiterhin kann das
Gefäß in einen
außerhalb
des Körpers
stattfindenden Zirkulationskreislauf eingebaut werden, wodurch Immunglobuline
und/oder Immunglobulinkomplexe wirksam online aus der Körperflüssigkeit
eines Patienten entfernt werden können. Folglich ist das Adsorptionsmittel
der vorliegenden Erfindung geeignet für dieses Verfahren.
-
Als
Nächstes
wird eine Vorrichtung zum Adsorbieren von Immunglobulinen und/oder
Immunglobulinkomplexen der vorliegenden Erfindung unter Verwendung
eines Adsorptionsmittels zum Adsorbieren von Immunglobulinen und/oder
Immunglobulinkomplexen mit Bezugnahme auf ihre schematische Querschnittsansicht
beschrieben werden.
-
Ein
in 6 gezeigtes Gefäß 7 schließt einen
Einlass oder einen Auslass 1 für eine Lösung, einen Auslass oder Einlass 2 für eine Lösung, ein
Immunglobulin- und/oder Immunglobulinkomplex-Adsorptionsmittel 3 der
vorliegenden Erfindung, Ausfluss verhindernde Mittel 4 und 5 zum
Verhindern des Ausfließens
des Adsorptionsmittels, welche es einer Lösung und einem darin enthaltenen
Bestandteil ermöglichen,
dadurch hindurchgeführt
zu werden, die es jedoch dem Adsorptionsmittel nicht ermöglichen,
dadurch hindurchgeführt zu
werden, und eine Säule 6.
Die Form und das Material für
dieses Gefäß sind nicht
besonders beschränkt. Es
wird jedoch z. B. ein zylindrisches Gefäß mit einer Kapazität von ungefähr 20 bis
ungefähr
400 ml und einem Durchmesser von ungefähr 2 bis 10 cm vorzugsweise
verwendet.
-
Die
vorliegende Erfindung wird detaillierter im Wege der folgenden Beispiele
beschrieben werden. Es sollte festgestellt werden, dass die vorliegende
Erfindung nicht auf die folgenden Beispiele beschränkt ist.
-
BEISPIELE
-
Beispiel 1 (nur für erläuternde
Zwecke)
-
Chemische Synthese eines
Peptids und Immobilisierung des Peptids auf Sepharose
-
Chemische Synthese eines
Peptids
-
Die
Synthese eines Peptids mit einer Sequenz, die aus 57 Resten der
Domäne
C3 von Protein G besteht, wobei Cystein am N-Terminus angehängt ist,
wurde wie folgt durch ein Festphasensyntheseverfahren durchgeführt unter
Verwendung eines Peptidsynthesegerätes Peptide Synthesizer Model
4170 (hergestellt von Pharmacia LKB). Unter Verwendung von 0,1 mmol
Fmoc-Glutamin NovaSyn KA (hergestellt von Pharmacia LKB), welches
ein Untergrund ist, an welchen dem C-Terminus entsprechendes Glutamin
gebunden wird, wurden eine Deprotektionierungsreaktion und eine
Kondensationsreaktion in Übereinstimmung
mit einer Syntheseprogrammeingabe an dem Peptidsynthesegerät wiederholt,
wodurch eine Peptidkette erfolgreich durch Anheften an den N-Termins
verlängert
wurde. Genauer wurden die folgenden Prozessschritte wiederholt:
eine 9-Fluorenylmethyloxycarbonylgruppe,
auf die hierin nachfolgend Bezug genommen wird als "Fmoc", welche eine Schutzgruppe
einer α-Aminogruppe
der Aminosäure
ist, wurde durch Piperidin entfernt, die Peptidkette wurde mit N,N-Dimethylformamid
(auf das hierin nachfolgend Bezug genommen wird als "DMF") gewaschen, eine
Kondensationsreaktion wurde unter Verwendung von 2-(1H-Benzotriazol-1-yl)-1,1,3,3-tetramethyluroniumtetrafluorphosphat
(auf das hierin nachfolgend Bezug genommen wird als "HBTU") und N,N-Diisopropylethylamin
(auf das hierin nachfolgend Bezug genommen wird als "DIPEA") durchgeführt und
die Peptidkette wurde mit DMF gewaschen. Als Aminosäuren wurden
Fmoc-L-Ala, Fmoc-L-Asn(Trt), Fmoc-L-Asp(OtBu), Fmoc-L-Cys(Trt), Fmoc-L-Gln(Trt),
Fmoc-L-Glu(OtBu), Fmoc-L-Gly, Fmoc-L-Ile, Fmoc-L-Leu, Fmoc-L-Lys(Boc),
Fmoc-L-Phe, Fmoc-L-Thr(tBu), Fmoc-L-Trp, Fmoc-L-Tyr(tBu) und Fmoc-LVal
verwendet. Diese Aminosäuren
(0,5 mmol) wurden in einem Röhrchen
verwendet. Die Menge der verwendeten Aminosäuren beträgt ungefähr das 5-fache der Molmenge
eines Substrates, das verwendet wird. (Hierin repräsentieren
Trt, OtBu, Boc und tBu eine Tritylgruppe, einen o-tertiären Butylester,
eine tertiäre
Butyloxycarbonylgruppe bzw. eine tertiäre Butylgruppe.)
-
Deprotektionierungsreaktion
und Abspalten einer Peptidkette
-
Nachdem
ein Reaktionsdurchgang für
sämtliche
Aminosäuren
abgeschlossen worden war, wurde der resultierende Untergrund mit
tert.-Amylalkohol, Essigsäure
und Diethylether nacheinander auf einem Glasfilter mit einer Porengröße 3G-3
gewaschen. Dann wurde der Untergrund in einem Vakuum getrocknet,
wodurch ein trockener Untergrund erhalten wurde. In einem Röhrchen wurden
20 ml TFA, 260 μl
1,2-Ethandithiol und 780 μl
Anisol zu 1 g des erhaltenen Trägers
hinzugefügt
und die Mischung wurde bei Raumtemperatur für 1,5 Stunden gerührt. Danach
wurde die Mischung von dem Untergrund durch Filtration durch den
Glasfilter mit einer Porengröße 3G-3
abgetrennt. Das resultierende Filtrat wurde bei 35°C unter reduziertem
Druck kondensiert. Zu dem kondensierten Filtrat wurde zuvor abgekühlter absoluter
Diethylether hinzugefügt
und die resultierende Mischung wurde so lange gerührt, bis
kein absoluter Diethylether mehr ausgefällt wurde. Dann wurde die Mischung
zentrifugiert und ein rohes Peptidpräzipitat wurde gesammelt. Weiterhin
wurde das Rohpeptid etliche Male mit absolutem Diethylether gewaschen
und danach unter einem reduzierten Druck getrocknet, wodurch ein
grob gereinigtes Peptid von Interesse gewonnen wurde.
-
Aufreinigung
eines Peptids
-
Das
demzufolge gewonnene, grob gereinigte Peptid wurde in 0,1% TFA gelöst und die
Lösung
wurde durch ein 0,2-μm-Membranfilter
filtriert. Das demzufolge erhaltene Filtrat wurde Hochdruckflüssigchromatographie
(HPLC) ausgesetzt. Für
HPLC wurde ein Model-LC-10A-System
(hergestellt von Shimadzu Corporation) verwendet und als eine Säule wurde
eine μBondasphere-C18-Säule vom
Umkehrphasentyp (hergestellt von Nihon Millipore Waters Ltd.) verwendet.
Für eine
mobile Phase unter Verwendung von 0,1% wässriger TFA-Lösung als
A-Lösung
und 80% (v/v) Acetonitril/Wasser, enthaltend 0,1% TFA, als B-Lösung, wurde
die Säule durch
einen linearen Konzentrationsgradienten von der A-Lösung zur
B-Lösung
eluiert. Fraktionen, die einem Peptid an dem Peak des gewonnenen
Chromatogramms entsprechen, wurden gesammelt. Das Sammeln wurde
etliche Male wiederholt und die Fraktionen wurden lyophilisiert,
wodurch ein gereinigtes Peptid gewonnen wurde. Das demzufolge gewonnene
Peptid wurde durch das Gasphasenproteinsequenziergerät Modell
477, (hergestellt von Applied Biosystems Co. Ltd.) analysiert und
Aminosäureanalyse
wurde unter Verwendung eines gewöhnlichen
Ionenaustauscherharzes von Hitachi durchgeführt. Folglich wurde bestätigt, dass
ein Peptid mit der durch SEQ ID Nr. 2 repräsentierten Aminosäuresequenz
gewonnen worden war.
-
Immobilisierung eines
Peptids auf Sepharose
-
Das
oben genannte Peptid wurde auf poröser Sepharose immobilisiert,
wodurch ein Adsorptionsmittel wie folgt hergestellt wurde. Als Sepharose
wurde Thiopropyl Sepharose 6B (hergestellte von Pharmacia LKB) verwendet.
Zu 50 mg Thiopropyl Sepharose 6B wurden 50 ml destilliertes Wasser
hinzugefügt
und der Mischung wurde ermöglicht,
bei Raumtemperatur für
15 Minuten zu stehen, wodurch dem Harz ermöglicht wurde, zu schwellen.
Dann wurde das destillierte Wasser entfernt und durch 0,1 M Tris-Hydrochlorid-Kopplungspuffer (pH
7,5), enthaltend 0,5 M NaCl ersetzt.
-
Auf
der anderen Seite wurden 4 mg des oben genannten gereinigten Peptids
in 400 μl
0,1 M Tris-Hydrochlorid-Kopplungspuffer (pH 7,5), enthaltend 0,5
M NaCl, gelöst
und 40 mg der oben genannten Thiopropyl Sepharose 6B wurden zu der
resultierenden Lösung
hinzugefügt.
Die Mischung wurde bei 4°C
für 12
Stunden gerührt,
wodurch ein Adsorptionsmittel, auf das das gereinigte Peptid immobilisiert
war, gewonnen wurde. Weiterhin wurde das resultierende Adsorptionsmittel
mit dem darauf immobilisierten Peptid durch Nutschen filtriert und
der Gehalt des Peptids in dem Filtrat wurde durch ein absolutes
Kalibrierungskurvenverfahren unter Verwendung von HPLC quantifiziert.
Folglich wurde ein Verhältnis
des auf dem Träger
immobilisierten Peptids gewonnen. Das Adsorptionsmittel mit dem
darauf immobilisierten Peptid wurde gründlich mit 10 mM Phosphatpuffer
(pH 7,2), enthaltend 150 mM NaCl, gewaschen und durch Nutschen.
filtriert, wodurch ein Peptid-Sepharose-Adsorptionsmittel von Interesse
gewonnen wurde.
-
Beispiel 2 (nur für erläuternde
Zwecke)
-
Beurteilung der Adsorptionskapazität eines
Adsorptionsmittels mit einem darauf immobilisierten Peptid
-
Test 1
-
Das
in dem oben genannten Beispiel 1 hergestellte Adsorptionsmittel
wurde hinsichtlich der Adsorptionskapazität thermisch koagulierter Komplexe
(Modell eines Immunkomplexes) in dem Blut unter Verwendung des Serums
eines gesunden Patienten beurteilt. 50 μl (ein Volumen) des oben genannten
Adsorptionsmittels wurden in einem Röhrchen gesammelt und 150 μl (drei Volumen)
des Serums eines gesunden Patienten, enthaltend 20 μg/ml thermisch
koagulierter Komplexe (siehe M. Makino, Clinical Immunology, Band
18, S. 111–119
(1986)), wurden zu dem Adsorptionsmittel hinzugefügt und das
Serum und das Adsorptionsmittel wurden unter Schütteln bei 37°C für 2 Stunden
inkubiert. Weiterhin wurden als eine Kontrolle 150 μl (drei Volumen) des
Serums eines gesunden Patienten, enthaltend 20 μg/ml thermisch koagulierter
Komplexe, auf 50 μl
(ein Volumen) eines unbehandelten Trägers hinzugefügt, und
das Serum und der Träger
wurden unter Schütteln bei
37°C für 2 Stunden
inkubiert. Danach wurden diese Suspensionen bei 5.000 rpm für eine Minute
zentrifugiert und die Menge der Komplexe in den Überständen wurde durch ein außerhalb
des Körpers
befindliches Diagnosekit "FRELISA
Clq-CIC", hergestellt
von Fujirebio Inc., gemessen.
-
Die
Ergebnisse sind in Tabelle 1 gezeigt. Das Adsorptionsverhältnis der
thermisch koagulierten Komplexe wurde durch ein Adsorptionsverhältnis (%),
berechnet aus einem Wert des Kontrollserums durch die folgende Gleichung,
dargestellt. Weiterhin wurde jede Adsorptionskapazität der Immunglobuline
(IgG, IgA, IgM) durch ein außerhalb
des Körpers
befindliches medizinisches Diagnoseprodukt, "N-Assay TIA"-Messkit, im Handel erhältlich von
Nittobo Co., Ltd., quantifiziert. Die Ergebnisse sind in Tabelle
2 gezeigt. Ferner wurden IgG-Unterklassen (IgG1,
IgG2, IgG3, IgG4) durch ein Messkit unter Verwendung eines
Immundiffusions-(SRID)-Verfahrens, im Handel erhältlich von Bindingsite, quantifiziert.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 3 gezeigt.
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-
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Ausgehend
von den obigen Ergebnissen wurde entdeckt, dass es die Verwendung
des Adsorptionsmittels der vorliegenden Erfindung IgG, welches ein
Bestandteil von Immunkomplexen ist, und Immunkomplexen ermöglicht,
selektiv adsorbiert und entfernt zu werden, und IgG3 ermöglicht,
das nicht durch Protein A adsorbiert wird, adsorbiert und entfernt
zu werden.
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Test 2
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Das
oben genannte Adsorptionsmittel wurde hinsichtlich der Adsorptionsfähigkeit
zirkulierender Immunkomplexe in dem Blut unter Verwendung des Serums
eines Patienten, der an Rheumatismus leidet, beurteilt. 50 μl (ein Volumen)
des oben genannten Adsorptionsmittels wurden in einem Gefäß gesammelt
und 150 μl
(drei Volumen) des Serums eines Patienten, der an Rheuma leidet,
wurden zu dem Adsorptionsmittel hinzugefügt und das Serum und das Adsorptionsmittel
wurden unter Schütteln
bei 37°C
für 2 Stunden
inkubiert. Ferner wurden als eine Kontrolle 150 μl (drei Volumen) des Serums
eines Patienten, der an Rheuma leidet, zu 50 μl (ein Volumen) eines unbehandelten
Trägers
hinzugefügt
und das Serum und der Träger
wurden unter Schütteln
bei 37°C
für zwei
Stunden inkubiert. Danach wurden diese Suspensionen bei 5.000 rpm
für eine
Minute zentrifugiert und die Menge der Komplexe in dem Überstand
wurde durch das in Test 1 beschriebene Verfahren gemessen. Die Ergebnisse
sind in Tabelle 4 zusammen mit aus einem Wert des Kontrollserums
berechneten Adsorptionsverhältnis
(%) gezeigt. Ferner wurde jede Adsorptionskapazität von Immunglobulinen
(IgG, IgA, IgM) durch das oben genannte Verfahren quantifiziert.
Die Ergebnisse sind in Tabelle 5 gezeigt.
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Ausgehend
von den Tabellen 4 und 5 wurde entdeckt, dass es die Verwendung
des Adsorptionsmittels der vorliegenden Erfindung IgG, welches ein
Bestandteil von Immunkomplexen in dem Blut eines an Rheuma leidenden
Patienten ist, und Immunkomplexen ermöglicht, selektiv adsorbiert
und entfernt zu werden.
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Beispiel 3 (nur für erläuternde
Zwecke)
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Hochdruckdampfsterilisationsstabilität eines
Adsorptionsmittels mit einem darauf immobilisierten Peptid
-
Autoklavenbehandlung eines
Adsorptionsmittels
-
Fünfzig Mikroliter
des in Beispiel 1 hergestellten Adsorptionsmittels wurden in 1 ml
10 mM Phosphatpuffer (pH 7,2), enthaltend 150 mM NaCl, suspendiert
und die resultierende Suspension wurde unter Hochdruck bei 121°C für 20 Minuten
in einem Autoklavensterilisationsgerät erhitzt.
-
Beurteilung
der Adsorptionskapazität
eines der Autoklavenbehandlung ausgesetzten Adsorptionsmittels
-
Das
Serum wurde auf demselben Wege wie in Beispiel 2 suspendiert, unter
Verwendung des in Beispiel 1 gewonnenen Adsorptionsmittels und des
oben genannten Adsorptionsmittels, das durch Autoklavensterilisation
behandelt worden ist. Die Konzentrationen an Komplexen und Immunglobulinen
in dem gewonnenen Überstand
wurden gemessen, um ein Adsorptions- und Entfernungsverhältnis zu
berechnen. Die Ergebnisse sind in den Tabellen 6 und 7 gezeigt.
-
-
-
Ausgehend
von den oben genannten Testergebnissen wurde gefunden, dass die
Adsorptionsentfernungskapazität
des Adsorptionsmittels mit dem darauf immobilisierten Peptid der
vorliegenden Erfindung durch eine Autoklavensterilisationsbehandlung
erniedrigt worden ist, während
eine Adsorptionsentfernungskapazität bezüglich Komplexen und IgG beibehalten
wurde.
-
Beispiel 4
-
Produktion des Peptidderivates
MK3P47-Peptid
-
DNS
(DNS-Sequenz repräsentiert
durch SEQ ID Nr. 5), die durch SEQ ID Nr. 4 repräsentiertes MK3P47-Peptid kodiert,
wurde synthetisiert. Diese DNS ist so gestaltet, dass sie unter
Nutzung jeder Restriktionsenzymstelle (NdeI an einer 5'-Seite; HindIII an
einer 3'-Seite)
eines pUCNT-Vektors (japanische Offenlegungsschrift Nr. 4-212693)
verbunden werden kann.
-
DNS
mit der oben genannten Sequenz wurde mit einem pUCNT-Vektor, gespaltet
durch Verdauen mit Restriktionsenzymen NdeI und HindIII (hergestellt
von Takara Shuzo Co., Ltd.), unter Verwendung des von Takara Shuzo
Co. Ltd. hergestellten DNS-Ligationskits (DNA Ligation Kit Ver.
2) in Übereinstimmung
mit einem Vorgehen verbunden, wodurch ein pUCNTMK3P47-Vektor (1)
erzeugt wurde.
-
Die
pUCNTMK3P47-Vektor-DNS wurde in den E. coli HB101-Stamm (erhältlich von
Funakoshi) unter Verwendung eines bekannten Verfahrens eingeführt und
eine Transformante wurde basierend auf Resistenz bezüglich des
Antibiotikums Ampicillin als einem Index selektiert. Weiterhin wurde
Plasmid-DNS aus dieser Transformante durch ein übliches Verfahren extrahiert
und ihre Sequenz wurde bestimmt, wodurch bestätigt wurde, dass der pUCNTMK3P47-Vektor
eine DNS-Sequenz, wie gestaltet, hat. Als Nächstes wurde die Transformante
unter Schütteln
in 61 L-Nährlösung (5
g/l NaCl, 10 g/l Bactotrypsin, 5 g/l Hefeextrakt) bei 37°C für 20 Stunden
kultiviert und Kulturen wurden zentrifugiert (bei 4°C und 6.000
rpm für
20 Minuten unter Verwendung eines RPR9-2-Rotors von Hitachi), um die Zellen zu
sammeln. Die demzufolge gewonnenen Pellets wurden in 300 ml eines
TE-Puffers (20 mM Tris-HCl, 1 mM EDTA: pH 7.5) suspendiert und die
resultierende Suspension wurde Ultraschallzerstörung (3-mal (jeweils für 6 Minuten)
in Eis unter Verwendung von BRANSON 250) ausgesetzt. Dann wurde
die Suspension zentrifugiert (bei 4°C und 15.000 rpm für 20 Minuten
unter Verwendung eines RPR16-Rotors von Hitachi) und der Überstand
wurde gesammelt. Der demzufolge gewonnene Überstand wurde bei 70°C für 10 Minuten
erhitzt, zentrifugiert (bei 4°C
und 15.000 rpm für
20 Minuten unter Verwendung eines RPR16-Rotors von Hitachi) und
300 ml eines Überstandes
wurden gesammelt. Das MK3P47-Peptid wurde von dem folglich gewonnenen Überstand
unter Verwendung von HPLC-Chromatographie (Säule: Waters μBONDASPHERE
5 μ C18
300A 19,0 × 150
mm) wie folgt gereinigt. Als Erstes wurden 40 ml einer 0,1% TFA-Lösung durch
die Säule
bei einer Durchflussgeschwindigkeit von 5 ml/Min. hindurchgeführt, um
die Säule
zu aktivieren, und 300 ml einer Probe wurden durch die Säule mit
derselben Durchflussgeschwindigkeit hindurchgeführt. Die Säule wurde mit 200 ml 0,1% TFA
+ 14% Acetonitrillösung
gewaschen. Dann wurde das MK3P47-Peptidderivat
von Interesse von der Säule
unter Verwendung von 200 ml 0,1% TFA + 40% Acetonitrillösung eluiert,
wodurch Fraktionen, die MK3P47-Peptid enthielten, gesammelt wurden.
Die Fraktionen wurden auf 100 ml durch einen Verdampfer konzentriert
und lyophilisiert, wodurch 1,2 g MK3P47-Peptid als eine gereinigte
Probe mit hoher Reinheit gesammelt wurden. Diese Probe wurde für zahlreiche
Untersuchungen verwendet.
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Beispiel 5
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Herstellung des Peptidderivats
MP47K3-Peptid
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Durch
SEQ ID Nr. 7 repräsentierte
DNS, die durch SEQ ID Nr. 6 repräsentiertes
MP47K3-Peptid kodiert,
wurde unter Verwendung des Verfahrens synthetisiert, das mit jenem
von Beispiel 4 ähnlich
ist, und es wurden ein pUCNTMP47K3-Vektor unter Verwendung der DNS
und ein pUCNT-Vektor hergestellt. Dann wurde der Vektor in E. coli
transformiert. Die so erhaltene Transformante wurde kultiviert (6
l) und das MP47K3-Peptid von Interesse wurde gereinigt, wodurch
600 mg einer hochreinen Probe gewonnen wurden.
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Beispiel 6
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Herstellung des Peptidderivats
MP47-Peptid
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Durch
SEQ ID Nr. 9 repräsentierte
DNS, die durch SEQ ID Nr. 8 repräsentiertes
MP47-Peptid kodiert, wurde
unter Verwendung des Verfahrens synthetisiert, das mit jenem von
Beispiel 4 ähnlich
ist, und es wurden ein pUCNTMP47-Vektor unter Verwendung der DNS
und ein pUCNT-Vektor hergestellt. Dann wurde der Vektor in E. coli
transformiert. Die demzufolge erhaltene Transformante wurde kultiviert
(6 l) und das MP47-Peptid von Interesse wurde gereinigt, wodurch
500 mg einer hochreinen Probe gewonnen wurden.
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Beispiel 7
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Herstellung des Peptidderivats
MP47C-Peptid
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Durch
SEQ ID Nr. 11 repräsentierte
DNS, die durch SEQ ID Nr. 10 repräsentiertes MP47C-Peptid kodiert,
wurde unter Verwendung des Verfahrens synthetisiert, das mit jenem
von Beispiel 4 ähnlich
ist, und es wurden unter Verwendung der DNS ein pUCNTMP47-Vektor
und ein pUCNT-Vektor hergestellt. Dann wurde der Vektor in E. coli
transformiert. Die demzufolge gewonnene Transformante wurde kultiviert
(6 l) und das MP47C-Peptid von Interesse wurde gereinigt, wodurch
1,3 g einer hochreinen Probe gewonnen wurden.
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Beispiel 8
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Herstellung eines MK3G56-Peptids
zum Vergleich
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Durch
SEQ ID Nr. 13 repräsentierte
DNS, die durch SEQ ID Nr. 12 repräsentiertes MK3G56-Peptid kodiert,
wurde unter Verwendung des Verfahrens synthetisiert, das zu jenem
von Beispiel 4 ähnlich
ist, und es wurden unter Verwendung der DNS ein pUCNTMK3G56-Vektor
und ein pUCNT-Vektor hergestellt. Dann wurde der Vektor in E. coli
transformiert. Die folglich erhaltene Transformante wurde kultiviert
(6 l) und das MK3G56-Peptid von Interesse wurde gereinigt, wodurch
1,0 g einer hochreinen Probe gewonnen wurden.
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Beispiel 9
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Herstellung des Peptidderivates
MK3-7M-Peptid
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Durch
SEQ ID Nr. 15 repräsentierte
DNS, die durch SEQ ID Nr. 14 repräsentiertes MK3-7M-Peptid kodiert,
wurde unter Verwendung des Verfahrens synthetisiert, das zu jenem
von Beispiel 4 ähnlich
ist, und es wurden ein pUCNTMK3-7M-Vektor unter Verwendung der DNS
und ein pUCNT-Vektor hergestellt. Dann wurde der Vektor in E. coli
transformiert. Die folglich erhaltene Transformante wurde kultiviert
(6 l) und das MK3-7M-Peptid
von Interesse wurde gereinigt, wodurch 800 mg einer hochreinen Probe
gewonnen wurden.
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Beispiel 10
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Herstellung von MG56-Peptid
zum Vergleich
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Durch
SEQ ID Nr. 17 repräsentierte
DNS, die durch SEQ ID Nr. 16 repräsentiertes MG56-Peptid kodiert, wurde
unter Verwendung des Verfahrens synthetisiert, das zu jenem von
Beispiel 4 ähnlich
ist, und es wurden ein pUCNTMG56-Vektor unter Verwendung der DNS
und ein pUCNT-Vektor hergestellt. Dann wurde der Vektor in E. coli
transformiert. Die folglich erhaltene Transformante wurde kultiviert
(6 l) und das MG56-Peptid von Interesse wurde gereinigt, wodurch
400 mg einer hochreinen Probe gewonnen wurden.
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Beispiel 11
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Arzneimitteldenaturierungskurvenanalyse
eines Peptids
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Als
Erstes wurde 1 mg/ml einer wässrigen
Lösung
jedes in den Beispielen 4 bis 8 und Beispiel 10 gewonnenen Peptids
auf 10 μg/ml
durch 0 bis 8 M.
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Guanidinhydrochloridlösung (bei
30°C) verdünnt und
es wurde eine Fluoreszenzintensität bei EM 340 nm (angeregt bei
EX 278 nm) gemessen mit dem von Hitachi Ltd. hergestellten Spektrofluorometer
vom Typ F-2000. Die Ergebnisse sind in den 2 und 3 gezeigt.
Die Fluoreszenzintensität
(%) wurde auf eine Ordinate aufgetragen und die Konzentration von
Guanidin (M) wurde auf eine Abszisse aufgetragen. In 2 stehen ♢, ☐ und Δ für ein MG56-Peptid,
MK3G56-Peptid bzw. MK3P47-Peptid. In 3 stehen ♢, ☐, Δ und x für ein MK3P47-Peptid,
MP47K3-Peptid, MP47-Peptid bzw. MP47C-Peptid. Folglich wurde, wie
in den 2 und 3 gezeigt, wenn die Höhe der Denaturierungskonzentration
jedes Peptids verglichen wurde, eine Beziehung von MP47C > MP47 > MP47K3 > MK3P47 > MG56 > MK3G56 gewonnen.
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Beispiel 12
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Messen eines thermischen
Denaturierungspunktes eines Peptids
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MK3G56-Peptid
und MK3P47-Peptid wurden für
einen thermischen Denaturierungspunkt mittels des adiabatischen
Kalorimeters mit Differenzialabtastung DASM-4 (hergestellt von Mashpriborintorg
in Russland: japanischer Vertreter Shinkurikou Kabushikikaisha)
mit Bezug auf ein in Protein, Nucleic acid, Enzyme, Band 33, Nr.
4 (1988), S. 337–347
beschriebenem Verfahren gemessen. Die Ergebnisse sind in den 4 und 5 gezeigt.
Die Wärmekapazität (Cp J/g·k) wurde
auf einer Ordinate abgetragen und die Temperatur (°C) wurde
auf einer Abszisse abgetragen. Wie in den 4 (MK3G56)
und 5 (MK3P47) gezeigt, lag der thermische Denaturierungspunkt
des MK3G56-Peptids bei 76,3°C,
wohingegen jener des MK3P47-Peptids 78,1°C war. Dies zeigt, dass eine
Aminosäure
Pro an der Position 47 in SEQ ID Nr. 3 offensichtlich die thermische
Stabilität
verbessert.
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Beispiel 13
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Immobilisierung und γ-Strahlensterilisationsstabilität von K3P47-Peptid
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Wasser
wurde zu 90 ml GCL2000m (hergestellt von Chisso Corporation, Molekulargewicht
der Ausschlussgrenze eines globulären Proteins: 3.000.000) hinzugefügt, welches
ein poröses
Hartgel vom Cellulosetyp ist, so dass das Gesamtvolumen 180 ml wurde.
Danach wurden 60 ml 2 M Natriumhydroxid zu der Mischung hinzugefügt und die
resultierende Mischung wurde auf 40°C erhitzt. Dann wurden 21 ml
Epichlorhydrin zu der Mischung hinzugefügt und der Mischung wurde ermöglicht,
bei 40°C
für eine
Stunde ohne Rühren
zu reagieren. Nach dem Abschluss der Reaktion wurde das Reaktionsprodukt
gründlich
mit Wasser gewaschen, um ein epoxy-aktiviertes Gel zu erhalten.
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Das
epoxy-aktivierte Gel wurde sauggetrocknet (angesaugt durch eine
Wasserstrahlpumpe auf einem Glasfilter G3 für 15 Minuten). 1 g epoxy-aktiviertes
Gel wurde in 2,7 ml eines Boratpuffers (pH 10,0) suspendiert (8,74
ml 0,1 N wässriges
Natriumhydroxid wurden zu 10 ml einer wässrigen Lösung aus 0,1 M Natriumtetraborat
und 0,1 M Kaliumchlorid hinzugefügt
und Wasser wurde zu der Mischung hinzugefügt, so dass das Gesamtvolumen
20 ml wurde) und 10 mg MK3P4-Peptid (SEQ ID Nr. 4) wurden zu der
Suspension hinzugefügt.
Der resultierenden Suspension wurde ermöglicht, bei 40°C für 60 Stunden
unter Rühren
zu reagieren.
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Die Überstände des
Reaktionsmittels vor bzw. nach der Reaktion wurden zweifach verdünnt. Dann wurden
100 μl eines
BCA-Messreagens (hergestellt von Pierce) zu jeweils 10 μl der verdünnten Überstände hinzugefügt, dann
wurden die Überstände bei
37°C für 30 Minuten
inkubiert. Danach wurde die Adsorption bei λ = 550 nm gemessen. Kalibrierung
wurde durchgeführt
und die Konzentration des Peptids und die immobilisierte Menge davon
vor und nach der Reaktion wurden berechnet. Als ein Ergebnis betrug
die Reaktionsausbeute des Peptids hinsichtlich des Gels 34% und
die immobilisierte Menge davon war 2,1 mg pro 1 ml Gel.
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Das
synthetisiere Adsorptionsmittel mit dem darauf immobilisierten Peptid
wurde mit einer ausreichenden Menge Salzlösung gewaschen, um das Adsorptionsmittel
GCL2000mMK3P47 zu erhalten.
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Ferner
wurde ein Teil des synthetisieren Adsorptionsmittels GCL2000mMK3P47 γ-Strahlensterilisation
(25 kGy) ausgesetzt, während
es in einer Salzlösung
suspendiert worden ist, wodurch das Adsorptionsmittel γGCL2000mMK3P47
gewonnen wurde, welches der γ-Strahlensterilisation
ausgesetzt wurde. (Hiernach wird ein der γ-Strahlensterilisation ausgesetztes Adsorptionsmittel
mit γ dargestellt
werden.)
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Dann
wurden 300 μl
des menschlichen Serums, das 20 μg/ml
thermisch koagulierte Immunglobulinkomplexe (auf die hiernach Bezug
genommen wird als "Model
IC") enthielt, zu
100 μl des
so gewonnenen Adsorptionsmittels GCL2000mMK3P47 oder γGCL2000mMK3P47
hinzugefügt
und die Mischung wurde bei 37°C für 2 Stunden
geschüttelt.
Der Überstand
des Serums wurde durch Zentrifugation gesammelt und die Konzentration
der Immunglobuline (auf die hiernach Bezug genommen wird als "IgG") und von IC wurden
gemessen, um ein Adsorptionsverhältnis
zu berechnen. Die Konzentration von IgG wurde durch ein außerhalb
des Körpers
befindliches diagnostisches Medizinprodukt, den "N-Assay-TIA"-Messkit, erhältlich von Nittobo, gemessen
und die Konzentration von IC wurde durch einen Enzymimmunoassay
Flerizer Clq-CIC, hergestellt von Fujirebio Inc., in Übereinstimmung
mit einem daran angehefteten Handbuch gemessen. Die Ergebnisse sind,
wie in Tabelle 8 gezeigt. Genauer zeigte das GCL2000mMK3P47, das
als einen Liganden rekombinantes MK3P47-Peptid verwendet, bei welchem
Asp an der Position 47 des C3-Peptids durch Pro ersetzt worden war und
bei welchem Lys-Lys-Lys- zu
dem N-Terminus als eine funktionelle Gruppe für die Immobilisierung auf einem
Träger
hinzugefügt
worden war, eine hohe Adsorptionskapazität bezüglich IC und IgG und die Adsorptionskapazität nahm kaum
ab, sogar nach dem Aussetzen an γ-Strahlensterilisation.
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Beispiel 14 (nur zum Vergleich)
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Immobilisierung und γ-Strahlensterilisationsstabilität des MK3G56-Peptids
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Ein
Adsorptionsmittel GCL2000mMK3G56 und ein Adsorptionsmittel γGCL2000mMK3G56
wurden auf demselben Wege wie im Beispiel 13 gewonnen, mit der Ausnahme,
dass das in Beispiel 8 gewonnene MK3G56-Peptid verwendet wurde.
Die Reaktionsausbeute des Peptids bezüglich eines Gels war 40% und
die immobilisierte Menge davon war 2,5 mg pro 1 ml Gel.
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Das
IgG-Adsorptionsverhältnis
und das IC-Adsorptionsverhältnis
von demzufolge gewonnenen GCL2000mMK3G56 oder γGCL2000mMK3G56 sind wie in Tabelle
8 gezeigt. GCL2000mMK3G56, das als einen Träger rekombinantes MK3G56-Peptid
verwendete, bei welchem Lys-Lys-Lys- zu dem N-Terminus des C3-Peptids
als eine funktionelle Gruppe für
die Immobilisierung an einen Träger
hinzugefügt
worden war, zeigt ein vergleichsweise hohes Adsorptionsverhältnis bezüglich IgG
und IC. Das GCL2000mMK3G56 verlor jedoch das meiste seiner Adsorptionskapazität, nachdem
es einer γ-Strahlensterilisationsbehandlung
ausgesetzt worden war.
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Beispiel 15
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Immobilisierung und γ-Strahlensterilisationsstabilität von MP47K3-Peptid
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Ein
Adsorptionsmittel GCL2000mMP47K3 und ein Adsorptionsmittel γGCL2000mMP473
wurden auf demselben Wege wie in Beispiel 13 gewonnen, mit der Ausnahme,
dass das in Beispiel 5 gewonnene MP47K3-Peptid verwendet wurde.
Die Reaktionsausbeute des Peptids bezüglich eines Gels war 42% und
die immobilisierte Menge davon war 2,6 mg pro 1 ml Gel.
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Das
demzufolge gewonnene IgG-Adsorptionsverhältnis und das IC-Adsorptionsverhältnis von GCL2000mMP47K3
oder γGCL2000mMP47K3
sind, wie in Tabelle 8 gezeigt. In dem GCL2000mMP47K3, das als einen
Liganden rekombinantes MP47K3-Peptids verwendet, bei welchem Asp
an der Position 47 des C3-Peptids durch Pro ersetzt worden war und
bei dem Lys-Lys-Lys- zu dem C-Terminus als eine funktionelle Gruppe
für die
Immobilisierung an einen Träger
hinzugefügt
worden war, war die γ-Strahlensterilisationsstabilität einer
Adsorptionskapazität
hinsichtlich IC und IgG wesentlich verbessert, im Vergleich mit
dem Fall, wo das MK3G56-Peptid (Vergleichsbeispiel) als ein Träger verwendet
worden war.
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Beispiel 16
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Immobilisation und γ-Strahlensterilisationsstabilität von MP47-Peptid
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Wasser
wurde zu 90 ml GC700m (hergestellt von Chisso Corporation, ein Molekulargewicht
der Ausschlussgrenze eines globulären Proteins: 400.000) hinzugefügt, welches
ein poröses
Hartgel vom Cellulosetyp ist, so dass das Gesamtvolumen 180 ml wurde.
Danach wurden 60 ml 2 M Natriumhydroxid zu der Mischung hinzugefügt und die
resultierende Mischung wurde auf 40°C erhitzt. Dann wurden 21 ml
Epichlorhydrin zu der Mischung hinzugefügt und der Mischung wurde ermöglicht,
bei 40°C
für 1 Stunde
unter Rühren
zu reagieren. Nach dem Abschluss der Reaktion wurde das Reaktionsprodukt
gründlich
mit Wasser gewaschen, um ein epoxy-aktiviertes Gel zu gewinnen.
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Ein
Adsorptionsmittel GC700mMP47 und ein Adsorptionsmittel γGC700mMP47
wurden auf demselben Wege wie in Beispiel 13 gewonnen, mit der Ausnahme,
dass das demzufolge gewonnene epoxy-aktivierte Gel und das in Beispiel
6 gewonnene MP47-Peptid
verwendet wurden. Die Reaktionsausbeute des Peptids war 42% und
die immobilisierte Menge war 2,6 mg pro 1 ml Gel.
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Das
IgG-Adsorptionsverhältnis
und das IC-Adsorptionsverhältnis
des demzufolge gewonnenen GC700mMP47 oder γGC700mMP47 sind in Tabelle 8
gezeigt. In dem GC700mMP47, das rekombinantes MP47-Peptid, bei welchem
Asp an der Position 47 des C3-Peptids durch Pro ersetzt worden war,
als einen Liganden verwendet, war die γ-Strahlensterilisationsstabilität der IC-
und IgG-Adsorptionskapazität
wesentlich verbessert, im Vergleich mit dem Fall, wo in Beispiel
18 beschriebenes rekombinantes C3-Peptid (MG56) als ein Ligand verwendet
worden war.
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Beispiel 17
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Immobilisierungs- und γ-Strahlensterilisationsstabilität von MP47C-Peptid
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Ein
Adsorptionsmittel GC700mMP47C und ein Adsorptionsmittel γGC700mMP47C
wurden auf demselben Wege wie im Beispiel 13 gewonnen, mit der Ausnahme,
dass das in Beispiel 16 erhaltene epoxy-aktivierte Gel und das im
Beispiel 7 erhaltene MP47C-Peptid verwendet worden sind. Die Reaktionsausbeute
des Peptids hinsichtlich eines Gels betrug 64% und die immobilisierte
Menge betrug 4,0 mg pro 1 ml Gel.
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Das
IgG-Adsorptionsverhältnis
und das IC-Adsorptionsverhältnis
des demzufolge gewonnenen GC700mMP47C oder γGC700mMP47C sind, wie in Tabelle
8 gezeigt. In dem GC700mMP47C, das rekombinantes MP47C-Peptid, bei
welchem Asp an der Position 47 das C3-Peptid durch Pro ersetzt worden
war und -Cys an den C-Terminus als eine funktionelle Gruppe für die Immobilisierung
an einen Träger
angehängt
worden war, als einen Liganden verwendet, war das Adsorptionsverhältnis bezüglich IC
und IgG merklich verbessert im Vergleich mit dem Fall, wo das MG56
entsprechende rekombinante C3-Peptid
als ein Ligand in Beispiel 18 verwendet worden war, und dem Fall,
wo das MP47-Peptid
ohne an den C-Terminus angeheftetes -Cys als ein Ligand in Beispiel
16 verwendet worden war. Weiterhin nahm die Adsorptionskapazität kaum ab,
sogar nach der γ-Strahlensterilisation.
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Beispiel 18 (nur zum Vergleich)
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Immobilisierungs- und γ-Strahlensterilisationsstabilität von MG56-Peptid
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Ein
Adsorptionsmittel GC700mMG56 und ein Adsorptionsmittel γGC700mMG56
wurden auf demselben Wege wie in Beispiel 13 gewonnen, mit der Ausnahme,
dass das in Beispiel 16 gewonnene epoxy-aktivierte Gel und das in
Beispiel 10 gewonnene MG56-Peptid verwendet wurden. Die Reaktionsausbeute
des Peptids im Verhältnis
zu einem Gel war 64% und die immobilisierte Menge davon war 4,0
mg pro 1 ml Gel.
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Das
IgG-Adsorptionsverhältnis
und das IC-Adsorptionsverhältnis
von den demzufolge gewonnenen GC700mMG56 oder γGC700mMG56 sind, wie in Tabelle
8 gezeigt. Das GC700mMG56, das als einen Liganden MG56, welches
ein rekombinantes C3-Peptid ist, verwendet, zeigte ein vergleichsweise
hohes Adsorptionsverhältnis
im Vergleich zu IC und IgG. Das GC700mMG56 verlor jedoch die meiste
seiner Adsorptionskapazität,
nachdem es einer γ-Strahlensterilisationsbehandlung
ausgesetzt worden war.
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Beispiel 19 (nur zum Vergleich)
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Immobilisation und γ-Strahlensterilisationsstabilität von MK3-7M-Peptid
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Ein
Adsorptionsmittel HW65MK3-7M und ein Adsorptionsmittel γHW65MK3-7M
wurden auf demselben Wege wie in Beispiel 13 gewonnen, mit der Ausnahme,
dass 0,3 g AF-Torecyl
Toyopearl 650 in 3 ml 0,1 M Natriumcarbonatpuffer, enthaltend 0,5
M Natriumchlorid (pH 9,0), suspendiert wurden, anstelle des Suspendierens
des oben genannten epoxy-aktivierten Gels; 10 mg in Beispiel 9 gewonnenes
MK3-7M-Peptid wurden zu der Suspension hinzugefügt und der resultierenden Suspension
wurde ermöglicht,
bei 40°C
für 60
Stunden unter Rühren
zu reagieren. Die Reaktionsausbeute des Peptids betrug 57% und die
immobilisierte Menge war 3,6 mg pro 1 ml Gel.
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Das
IgG-Adsorptionsverhältnis
und das IC-Adsorptionsverhältnis
von den demzufolge gewonnenen HW65MK3-7M oder γHW65MK3-7M sind, wie in Tabelle
8 gezeigt. In dem HW65MK3-7M, welches ein rekombinantes Peptid MK3-7M
als einen Liganden umfasst, in welches 7 Mutationen in das C3-Peptid
eingeführt worden
waren und Lys-Lys-Lys- an den N-Terminus als eine funktionelle Gruppe
für die
Immobilisierung an einen Träger
hinzugefügt
worden war, war die γ-Strahlensterilisationsstabilität der IC-
und IgG-Adsorptionskapazität wesentlich
verbessert, im Vergleich mit dem MG56, welches das in Beispiel 18
beschriebene rekombinante C3-Peptid ist.
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Beispiel 20
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Hochdruckdampfsterilisationsstabilität eines
Adsorptionsmittels mit einem darauf immobilisierten Peptidderivat
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Ein
Teil des in Beispiel 17 gewonnenen Adsorptionsmittels GC700mMP47C
und ein Teil des in Beispiel 18 gewonnenen Adsorptionsmittels GC700mMG56
wurden jeweils einer Autoklavensterilisation (121°C, 20 Minuten)
unter der Bedingung, dass sie in einer Salzlösung suspendiert waren, ausgesetzt.
Folglich wurden aGC700mMP47C bzw. aGC700mMG56 gewonnen. Das IgG-Adsorptionsverhältnis dieser
Adsorptionsmittel wurde unter Verwendung des Verfahrens berechnet,
das mit jenem von Beispiel 13 ähnlich
ist. Die Ergebnisse sind in Tabelle 9 gezeigt.
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Das
GC700mMP47, das als einen Liganden rekombinantes Peptid MP47C verwendet,
bei welchem Asp an der Position 47 des C3-Peptids durch Pro ersetzt
worden war und bei dem -Cys an einen C-Terminus als eine funktionelle
Gruppe für
die Immobilisation an Träger
angeheftet worden war, zeigte ein sehr hohes IgG-Adsorptionsverhältnis (50%)
nach einer Autoklavenbehandlung, wohingegen das in Beispiel 18 gewonnene
Adsorptionsmittel GC700mMG56, das rekombinantes C3-Peptid (MG56)
als einen Liganden verwendet, die IgG-Adsorptionskapazität nach einer
Autoklavenbehandlung vollständig
verlor.
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INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
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Indem
ein Adsorptionsmittel mit einem darauf immobilisierten Peptid der
vorliegenden Erfindung verwendet wird, können Immunglobuline und/oder
Immunglobulinkomplexe selektiv adsorbiert und entfernt werden und
IgG3, das durch Protein A nicht adsorbiert
wird, kann adsorbiert und entfernt werden. Weiterhin ist das Adsorptionsmittel
der vorliegenden Erfindung nicht teuer und kann einer Autoklavensterilisationsbehandlung wegen
seiner ausgezeichneten Lagerungsstabilität, wie der thermischen Stabilität, ausgesetzt
werden. Weiterhin kann das Adsorptionsmittel der vorliegenden Erfindung
wirksam Immunglobuline und/oder Immunglobulinkomplexe, die in der
Körperflüssigkeit
enthalten sind, adsorbieren und entfernen, sogar, nachdem das Adsorptionsmittel
einer Arzneimittelbehandlung und einer Sterilisationsbehandlung
ausgesetzt worden ist.
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