FI64508C - FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV RENT INSULIN SAOSOM INSULINAV SVIN UR BUKSPOTTKOERTLAR - Google Patents

FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV RENT INSULIN SAOSOM INSULINAV SVIN UR BUKSPOTTKOERTLAR Download PDF

Info

Publication number
FI64508C
FI64508C FI770112A FI770112A FI64508C FI 64508 C FI64508 C FI 64508C FI 770112 A FI770112 A FI 770112A FI 770112 A FI770112 A FI 770112A FI 64508 C FI64508 C FI 64508C
Authority
FI
Finland
Prior art keywords
insulin
extract
fat
ion exchanger
impurities
Prior art date
Application number
FI770112A
Other languages
Finnish (fi)
Swedish (sv)
Other versions
FI64508B (en
FI770112A (en
Inventor
Willy Henry Jensen
Gregorio Ramon Cebrian
Jose Adrian Aguas
Original Assignee
Leo Sa Lab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Leo Sa Lab filed Critical Leo Sa Lab
Publication of FI770112A publication Critical patent/FI770112A/fi
Priority to FI824183A priority Critical patent/FI824183A0/en
Application granted granted Critical
Publication of FI64508B publication Critical patent/FI64508B/en
Publication of FI64508C publication Critical patent/FI64508C/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C07ORGANIC CHEMISTRY
    • C07KPEPTIDES
    • C07K14/00Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
    • C07K14/575Hormones
    • C07K14/62Insulins
    • C07K14/625Extraction from natural sources
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61KPREPARATIONS FOR MEDICAL, DENTAL OR TOILETRY PURPOSES
    • A61K38/00Medicinal preparations containing peptides

Description

R55^1 fBl KUULUTUSJULKAISU / j γλ nR55 ^ 1 fBl ANNOUNCEMENT / j γλ n

Ma iBj (11) utlAggni NGSSKRIFT 64 50 8 C (45) PaL.t ^ (51) ic».ik.-]im.ci.3 A 61 K 37/26, C 07 C 103/52 SUOMI—FINLAND (21) Pttenttlhakcmut — P*tmtani6knlng 7 7 Oil 2 (22) HakamltplM — Anc5knlftfad«g lU.01.77 (23) Aikupilvt — Glltl|hettdag lU . 01.77 (41) Tullut Julkiseksi — Blhrlt offvntllg 17.07 77Ma iBj (11) utlAggni NGSSKRIFT 64 50 8 C (45) PaL.t ^ (51) ic ».ik .-] im.ci.3 A 61 K 37/26, C 07 C 103/52 FINLAND — FINLAND ( 21) Pttenttlhakcmut - P * tmtani6knlng 7 7 Oil 2 (22) HakamltplM - Anc5knlftfad «g lU.01.77 (23) Aikupilvt - Glltl | hettdag lU. 01.77 (41) Become Public - Blhrlt offvntllg 17.07 77

Patentti- la rekisterihallitut .... ......... , . .. .. .Patent registered .... ..........,. .. ...

_ * , (44) Nlhttvikslpanon |a kuuL|ulkatsun pvm. —_ *, (44) Date of first issue. -

Patent· och registerttyrelten 7 Anaekan utlagd och otl.*krlftan publkerad 31.08.03 (32)(33)(31) Pyydetty «uoikeui — Baglrd prloritet l6.01. J 6Patent · och registerttyrelten 7 Anaekan utlagd och otl. * Krlftan publkerad 31.08.03 (32) (33) (31) Pyydetty «uoikeui - Baglrd prloritet l6.01. J 6

Iso-Britannia-Storbritannien(GB) 17^+0 /76 (71) Laboratorios Leo S.A., Avda. de Pio XII No. 99, Madrid, Espanja-Spanien(ES) (72) Willy Henry Jensen, Madrid, Gregorio Ramon Cebrian, Madrid, Jose7Adrian Aguas, Madrid, Espanja-Spanien (ES) (7^ ) Oy Kolster Ab (5*0 Menetelmä puhtaan insuliinin, kuten sian insuliinin, valmistamiseksi haima-rauhasista - Förfarande för framställning av rent insulin, säsom insulin av svin, ur bukspottkörtlarUnited Kingdom-Storbritannien (GB) 17 ^ + 0/76 (71) Laboratorios Leo S.A., Avda. de Pio XII No. 99, Madrid, Spain-Spain (ES) (72) Willy Henry Jensen, Madrid, Gregorio Ramon Cebrian, Madrid, Jose7Adrian Aguas, Madrid, Spain-Spain (ES) (7 ^) Oy Kolster Ab (5 * 0 Method of pure insulin , such as porcine insulin, from pancreatic glands - Förfarande för framställning av rent Insulin, säsom Insulin av svin, ur bukspottkörtlar

Keksinnön kohteena esi menetelmä insuliinin, kuten sian insuliinin, valmistamiseksi, joka on puhdistettu niin pitkälle, että vain yksi ainoa komponentti on todettavissa, kun se analysoidaan polyakryyliamidigeelielektrofo-reettisesti käyttäen 15 % polyakryyliamidia sisältävää geeliä, jossa menetelmässä haimarauhasista valmistetaan insuliiniuute, joka käsitellään edelleen puhtaaksi insuliiniksi. Keksinnön mukaisella menetelmällä valmistettu insuliini ei muodosta insuliinia tuhoavia vasta-aineita.The invention relates to a process for the preparation of insulin, such as porcine insulin, which has been purified to such an extent that only a single component is detectable by polyacrylamide gel electrophoresis using a 15% polyacrylamide gel, which process produces an insulin extract from the pancreas which is further processed into pure insulin. . Insulin prepared by the method of the invention does not generate insulin-destroying antibodies.

Nykyään oletetaan yleisesti, että insuliinivalmisteiden taipumus muodostaa vasta-aineita johtuu suurimmaksi osaksi valmisteiden epäpuhtauksista. Aikaisemmin oli uskottu, että itse insuliini aiheutti itselleen spesifisiä vasta-aineita. Nämä epäpuhtaudet voivat olla haimasta peräisin olevia, insuliinille vieraita oheisproteiineja, insuliinin esiastetta proinsuliinia, insuliinin väliasteita, dimee-rejä, arginiini-insuliinia, etyyliesteri-insuliinia, desamidoinsu-liinia, jonka deamidoitumisaste on erilainen, ja muita insuliinimuun- 2 64508 noksia.It is now generally assumed that the tendency of insulin preparations to form antibodies is largely due to impurities in the preparations. In the past, it was believed that insulin itself caused antibodies specific for itself. These impurities may include pancreatic extraneous proteins, insulin precursor proinsulin, insulin intermediates, dimers, insulin arginine, insulin ethyl ester, desamidoin insulin with varying degrees of deamidation, and other insulin variants.

Siten pyritään valmistamaan insuliinivalmisteita, jotka sisältävät ainoastaan puhdasta insuliinia, ns. yksikomponentti-insulii-nia ilman epäpuhtauksia ja oheisaineita, ks. esim. englantilaiset patenttijulkaisut 1 285 023 ja 1 285 024.Thus, the aim is to prepare insulin preparations which contain only pure insulin, the so-called one-component insulin without impurities and excipients, see e.g., English Patent Publications 1,285,023 and 1,285,024.

Tämä voidaan toteuttaa suorittamalla tavalliseen tapaan valmistetulle amorfiselle tai kiteiselle insuliinille perusteellinen lisäpuhdistus esim. geelisuodatus- ja/tai ioninvaihtomenetelmällä.This can be accomplished by carrying out a thorough further purification of the amorphous or crystalline insulin prepared in the usual way, e.g. by gel filtration and / or ion exchange.

Muodostuneiden, perusteellisesti puhdistettujen insuliinien taipumus muodostaa vasta-aineita on vähentynyt huomattavasti, mutta ei kokonaan hävinnyt. Syynä on epäilemättä se, että puhdistusvaiheis-ta huolimatta puhdistetuissa tuotteissa on edelleen epäpuhtauksia.The tendency of the thoroughly purified insulins formed to form antibodies is significantly reduced, but not completely eliminated. The reason is undoubtedly that, despite the purification steps, the purified products still contain impurities.

On havaittu, että osa insuliinin epäpuhtauksista syntyy insuliinin eristämisvaiheessa, jolloin insuliini voi esimerkiksi hajota tai voi muodostua aggregaatteja. Haimarauhasissa, joista insuliini eristetään, se on puhtaana monomeerinä (molekyylipaino n. 6000), ja haimarauhasista monomeeri uutetaan sellaisenaan tavalliseen tapaan happamalla 60 - 80-prosenttisella alkoholivesiliuoksella. Tavanomaisessa jatkokäsittelyssä, johon kuuluu mm. rasvan erotus uutteesta va-kuumitislauksella 25 - 30°C:ssa, jolloin alkoholi haihtuu ja saadaan hyvin vähän alkoholia sisältävä vesiuute, monomeeri voi kuitenkin helposti hajota entsyymien vaikutuksesta, jotka toimivat tehokkaasti vesiliuoksessa (liuosten alkoholipitoisuus alle 50 %) mutta ovat tehottomia alkoholiliuoksessa (liuosten alkoholipitoisuus yli 50 %); voi myös tapahtua aggregaattimuodostusta jne.It has been found that some of the insulin impurities are generated during the insulin isolation step, in which case, for example, the insulin may decompose or aggregates may form. In the pancreas from which insulin is isolated, it is present as a pure monomer (molecular weight about 6000), and from the pancreas the monomer is extracted as usual with an acidic 60-80% aqueous alcoholic solution. In the usual further processing, which includes e.g. separation of the fat from the extract by vacuum distillation at 25 to 30 ° C to evaporate the alcohol to give an aqueous extract with very little alcohol, however, the monomer can be easily degraded by enzymes that are effective in aqueous solution (less than 50% alcohol) but ineffective in alcoholic solution ( alcohol content over 50%); aggregation may also occur, etc.

Keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista, että insuliini uutetaan sellaisella uuttoaineella, jossa ei tapahdu insuliinin entsymaattista hajoamista eikä aggregaattien muodostusta, kuten veden ja orgaanisen liuottimen, edullisesti alkoholin tai asetonin, seoksella, joka uuttoaine sisältää vähintään 50 tilavuus-% orgaanista liuotinta, jolloin osa uuttoaineen sisältämästä vedestä on peräisin haimarauhasista, ja pidetään koko käsittelyprosessin ajan lopputuotteen eristämiseen saakka liuotettuna mainittuun liuottimeen tai pe-rättäin useisiin erilaisiin saman tyyppisiin liuottimiin liuotettuna, jolloin uuttoa seuraava käsittelyprosessi käsittää seuraavat päävaiheet : rasvan poisto insuliinista, edullisesti jäähdyttämällä uute voimakkaasti, esimerkiksi lämpötilaan alle -25°C, ja erottamalla sen jälkeen muodostuneet rasvakiteet, rasvattoman insuliinin väkevöinti, edullisesti käänteisosmoo-sin avulla, 3 64508 väkevöidyn liuoksen edelleen puhdistaminen, edullisesti käsittelemällä ioninvaihtajalla, kunnes tuloksena on puhdas insuliini liuotettuna epäpuhtauksista vapaaseen liuottimeen, jonka jälkeen mahdollisesti saostetaan insuliini.The process according to the invention is characterized in that the insulin is extracted with an extractant which does not undergo enzymatic degradation of insulin or the formation of aggregates, such as a mixture of water and an organic solvent, preferably alcohol or acetone, containing at least 50% by volume of organic solvent. the water is derived from the pancreas and is kept dissolved in said solvent throughout the treatment process or dissolved in several different solvents of the same type, the extraction treatment process comprising the following main steps: degreasing insulin, preferably by cooling the extract vigorously, e.g. to below -25 ° C, and then separating the fat crystals formed, concentrating the non-fat insulin, preferably by reverse osmosis, further purifying the concentrated solution, preferably by treatment with ionic acid. until pure insulin dissolved in an impurity-free solvent results, after which any insulin is precipitated.

Edellä mainituissa brittiläisissä patenttijulkaisuissa 1 285 023 ja 1 285 024 selitetään menetelmä hyvin puhtaan insuliinin valmistamiseksi lähtien tavanomaisella menetelmällä valmistetusta amorfisesta tai kiteisestä insuliinista. On mainittu, että puhdistettu insuliini on, polyakryyliamidigeelielektroforeettisen analyysin mukaan, oleellisesti yksikomponenttinen. Tämä insuliini kuitenkin aina sisältää pienen määrän monodesamidoinsuliinia, ja mikäli suoritetaan polyakryyliamidigeelielektroforeesi käyttäen 15 % poly-akryyliamidia sisältävää geeliä, saadaan näkyviin kaksi nauhaa, nimittäin monoinsuliininauha, ja sen lisäksi monodesamidoinsuliininauha.The aforementioned British Patents 1,285,023 and 1,285,024 describe a process for preparing very pure insulin starting from amorphous or crystalline insulin prepared by a conventional process. It has been mentioned that purified insulin is, according to polyacrylamide gel electrophoretic analysis, substantially one-component. However, this insulin always contains a small amount of insulin monodesamido, and if polyacrylamide gel electrophoresis is performed using a gel containing 15% polyacrylamide, two bands, namely a monoinsulin band, and in addition a monodesamido insulin band are visible.

Pieniä monodesamidoinsuliinipitoisuuksia ei voida todeta poly-akryyliamidigeelielektroforeesin avulla käytettäessä 7,5 % polyak-ryyliamidia sisältävää geeliä. Tällaisella geelillä ei saavuteta eri komponenttien täydellistä erottumista, vaan insuliini ja monodesami-doinsuliini kulkevat yhtenä nauhana.Low levels of insulin monodesamido cannot be detected by polyacrylamide gel electrophoresis using a gel containing 7.5% polyacrylamide. Such a gel does not achieve complete separation of the various components, but the insulin and monodesamide insulin run as a single band.

Desamidoinsuliineja muodostuu tovanomaisissa puhdistus- ja väkevöintivaiheissa, esimerkiksi haihdutettaessa tyhjössä, jolloin insuliini haihdutuksen loppuvaiheessa on liuenneena veteen lämpötilan ollessa korkeahko. Kun desamidoinsuliinia on kerran muodostunut, on hyvin vaikea erottaa se insuliinista, ja se tulee esiintymään epäpuhtautena myös amorfisessa ja kiteisessäkin insuliinissa, joista aineista lähdetään mainittujen englantilaisten patenttijulkaisujen mukaisissa menetelmissä. Tämä epäpuhtaus jää mainittujen patenttijulkaisujen mukaisilla menetelmillä puhdistettuihin lopputuotteisiin.Desamido insulins are formed in conventional purification and concentration steps, for example by evaporation in vacuo, whereby the insulin at the end of the evaporation is dissolved in water at a relatively high temperature. Once insulin desamido is formed, it is very difficult to separate it from insulin, and it will also be present as an impurity in both amorphous and crystalline insulin, which are derived from the methods of the said English patents. This impurity remains in the final products purified by the methods of said patents.

Myös suomalaisen patenttihakemuksen 760058 mukaisessa menetelmässä lähdetään kiteisestä insuliinista, ja tällöinkin saadaan monodesamidoinsuliinia sisältävä lopputuote.The method according to Finnish patent application 760058 also starts from crystalline insulin, and even then a final product containing insulin monodesamido is obtained.

Insuliini liukenee hyvin helposti esimerkiksi n. 55 - n. 80 tilavuus-% alkoholia sisältävään happameen alkoholiuutteeseen, ja oikein käsiteltynä tällaisessa uutteessa oleva insuliini ei muodosta aggregaatteja itsensä eikä alkoholiuutteen epäpuhtauksien kanssa.Insulin is very readily soluble in an acidic alcoholic extract containing, for example, about 55 to about 80% by volume of alcohol, and when properly treated, the insulin in such an extract does not form aggregates with itself or with the impurities of the alcoholic extract.

Voidaan tietenkin käyttää muitakin uuttonesteitä kuin hapanta alkoholivesiliuosta, joihin insuliini liukenee helposti ja joissa se , 64508 4 ei muodosta aggregaatteja itsensä tai uutteen epäpuhtauksien kanssa, esim. asetonivesiliuosta.Of course, extraction fluids other than an acidic aqueous alcoholic solution can be used, in which the insulin is readily soluble and in which it, 64508 4, does not form aggregates with itself or with the impurities of the extract, e.g. an aqueous acetone solution.

Käsiteltävässä suoritusmuodossa ei ole kyse itse insuliinin puhdistamisesta, vaan saatu insuliiniuute puhdistetaan uutossa liukenevista epäpuhtauksista ja rasvasta, kunnes uutteissa on vain puhdasta insuliinia.In the present embodiment, it is not a question of purifying the insulin itself, but of the insulin extract obtained being purified by extraction from soluble impurities and fat until the extracts contain only pure insulin.

Menetelmä voidaan toteuttaa esim. seuraavasti:The method can be implemented, for example, as follows:

Hienojakoisia, jäätyneitä haimarauhasia uutetaan 60 - 80 ti-lavuus-%:isella etyylialkoholilla, jonka pH on säädetty esim. suolahapolla arvoon n. 3. Haimamassan erottamisen jälkeen uutteen pH säädetään arvoon n. 8, jolloin saostuu erilaisia proteiineja, jotka poistetaan. Sitten pH säädetään arvoon n. 3. Edellä mainitun saostuksen asemasta proteiinit voidaan erottaa johtamalla uutteet (pHThe finely divided, frozen pancreas is extracted with 60 to 80% by volume of ethyl alcohol, the pH of which has been adjusted, e.g. with hydrochloric acid, to about 3. After separation of the pancreatic mass, the pH of the extract is adjusted to about 8, precipitating various proteins which are removed. The pH is then adjusted to about 3. Instead of the above precipitation, the proteins can be separated by deriving the extracts (pH

2-3) ultra- ja hypersuodatuslaitteen läpi (selostettu myöhemmin) käyttäen sopivaa kalvoa, joka pidättää mainitut proteiinit, mm. entsyymejä.2-3) through an ultrafiltration and hyperfiltration device (described later) using a suitable membrane that retains said proteins, e.g. enzymes.

Muodostunut kirkas uute jäähdytetään erityisessä rasvanjääh-dytyslaitteessa lämpätilaan n. -30°...-45°C, edullisesti n. -35°C:seen , jolloin rasva kiteytyy tiiviinä,pienipintaisina rasvakiteinä. Nämä erotetaan samassa matalassa lämpötilassa esim. linkoamalla. Tässä matalassa -30°...-45°C:n lämpötilassa ja alkoholipitoisuuden pysyessä 60 - 80 tilavuus-%:na insuliini ei vaurioidu, mikä tapahtuu tavan-' omaisessa rasvanpoistossa vakuumitislaamalla 25°...30°C:ssa uutteen alkoholipitoisuuden laskiessa.The resulting clear extract is cooled in a special fat cooling device to a temperature of about -30 ° to -45 ° C, preferably to about -35 ° C, whereby the fat crystallizes as dense, small-area fat crystals. These are separated at the same low temperature, e.g. by centrifugation. At this low temperature of -30 ° to 45 ° C and the alcohol content remaining at 60 to 80% by volume, the insulin is not damaged, which occurs in conventional degreasing by vacuum distillation at 25 ° to 30 ° C to reduce the alcohol content of the extract. decreases.

Rasvan liuotus alhaisessa lämpötilassa on selostettu yksityiskohtaisemmin saksalaisessa hakemusjulkaisussa DE 2 531 804.Low temperature fat dissolution is described in more detail in German application DE 2 531 804.

Kun rasva on poistettu insuliinia vahingoittamattomalla tavalla, saadaan suhteellisen suuri määrä uutetta, joka on väkevöitävä samoin insuliinia vaurioittamattomalla tavalla.When the fat is removed in a non-insulin damaging manner, a relatively large amount of extract is obtained, which must also be concentrated in a non-insulin damaging manner.

Voidaan käyttää geelisuodatusta ja/tai ioninvaihtoa, mutta keksinnön mukaisesti suositellaan seuraavaa tapaa: Käytetään ultra- ja hypersuodatuslaitetta, joka toimii kalvo-menetelmän eli ns. käänteisosmoosin mukaan (vrt. esim. yhdysvaltalaiseen patenttiin 3 623 610).Gel filtration and / or ion exchange can be used, but according to the invention the following method is recommended: An ultrafiltration and hyperfiltration device is used, which operates according to the membrane method, i.e. according to reverse osmosis (cf. e.g. U.S. Patent 3,623,610).

Tätä menetelmää käytettäessä voidaan sopivia membraaneja käyttämällä nestetilavuuden konsentroinnin lisäksi erottaa insuliini uutteen epäpuhtauksista ja oheisaineista sekä aineista, joilla on suurempi tai pienempi molekyylikoko kuin insuliinilla. Ei vain poisteta 5 64508 haimasta peräisin olevia, uutteeseen liuenneita ja ei-toivottuja epäpuhtauksia, vaan myös kaikki muut mahdolliset, haiman ulkopuolelta peräisin olevat, insuliinin koosta poikkeavat molekyylit, jotka teurastamoissa erehdyksessä tai varomattomuudesta ovat joutuneet haimoihin mukaan.Using this method, in addition to liquid volume concentration, insulin can be separated from impurities and excipients in the extract, as well as from substances with a larger or smaller molecular size than insulin, using suitable membranes. Not only are the 5 64508 pancreatic, undissolved and unwanted contaminants from the pancreas removed, but also any other non-pancreatic non-insulin molecules from the pancreas that have been involved in the pancreas by mistake or carelessness in slaughterhouses.

Yksikomponentti-insuliinin valmistamiseksi on ratkaisevaa, että suurin osa näistä insuliinia suuremmista tai pienemmistä molekyyleistä saadaan erotetuksi tässä vaiheessa, koska tällöin epäpuhtaudet ovat liuenneina eivätkä ne ole pystyneet vaurioittamaan liuennutta insuliinia johtuen mm. edellisten menetelmävaiheiden alhaisesta lämpötilasta.In order to prepare a one-component insulin, it is crucial that most of these larger or smaller molecules of insulin can be separated at this stage, because then the impurities are dissolved and have not been able to damage the dissolved insulin due to e.g. from the low temperature of the previous process steps.

Rasvaton, kirkas uute pumpataan ultrasuodatuslaitteen läpi, jossa uutteita voidaan jäähdyttää riittävästi, esim. lämpötilaan n. +10° - -10°C, edullisesti 0° - -10°C, paineessa 2-20 ilmakehää, edullisesti 6 ilmakehää. Tällöin valitaan sellainen kalvotyyppi, esim. GRX-6 tai GRX-7 (polysulfonikalvoja, valmistaja De Danske Sukkerfab-rikker A/S), että insuliinia suuremmat ei-toivotut molekyylit saadaan erotetuksi mahdollisimman tarkasti. Suuret molekyylit jäävät konsent-raattiin, ja insuliini ja molekyylikooltaan insuliinia pienemmät epäpuhtaudet joutuvat permeaattiin. Sitten tämä liuos johdetaan hy-persuodatuslaitteen läpi, jonka kalvotyyppi, esim. GR8-9 tai 930 (selluloosa-asetaatti, valmistaja De Danske Sukkerfabrikker A/S, on valittu siten, että suurin osa insuliinia pienemmistä ei-toivotuista molekyyleistä saadaan erotetuksi mahdollisimman tarkasti. Insuliini jää konsentraattiin. Lähtöuutetta voidaan väkevöidä halutulla tavalla, esim. 1/5 - 1/40-osaan alkuperäistilavuudesta. Alkoholin ja veden pitoisuussuhde pysyy samana kuin lähtöuutteessa.The fat-free, clear extract is pumped through an ultrafiltration device where the extracts can be sufficiently cooled, e.g. to a temperature of about + 10 ° to -10 ° C, preferably 0 ° to -10 ° C, at a pressure of 2-20 atmospheres, preferably 6 atmospheres. In this case, a film type, e.g. GRX-6 or GRX-7 (polysulfone films, manufactured by De Danske Sukkerfab-rikker A / S), is chosen in such a way that unwanted molecules larger than insulin can be separated as accurately as possible. Large molecules remain in the concentrate, and insulin and impurities of smaller molecular size than insulin enter the permeate. This solution is then passed through a hyperfiltration device whose membrane type, e.g. GR8-9 or 930 (cellulose acetate, manufactured by De Danske Sukkerfabrikker A / S), has been selected so that most of the undesired molecules smaller than insulin can be separated as accurately as possible. The insulin remains in the concentrate, and the starting extract can be concentrated as desired, e.g., 1/5 to 1/40 of the original volume, and the alcohol-to-water content ratio remains the same as in the starting extract.

Ultra- ja hypersuodatuslaitteessa käytettävien kalvojen on kestettävä konsentroituja, esim. 62-%:isiä alkoholiliuoksia. Yllä mainittujen polysulfoni- ja selluloosa-asetaattikalvojen lisäksi voidaan käyttää muista polymeereistä, esim. määrätyistä polyamideista valmistettuja kalvoja.The membranes used in the ultrafiltration and hyperfiltration equipment must be able to withstand concentrated, eg 62%, alcoholic solutions. In addition to the polysulfone and cellulose acetate films mentioned above, films made of other polymers, e.g. certain polyamides, can be used.

Ultra- ja hypersuodatuslaitteiden suhteen voidaan viitata esim. seuraaviin patenttijulkaisuihin: yhdysvaltalainen patentti 3 872 015, englantilainen patentti 1 390 671 ja sveitsiläinen patentti 542 639, joissa on kuvattu laitteen rakennetta ja/tai sen osia.With regard to ultrafiltration and hyperfiltration devices, reference may be made, for example, to the following patents: U.S. Patent 3,872,015, English Patent 1,390,671 and Swiss Patent 542,639, which describe the structure of the device and / or its parts.

Saatu konsentraatti, joka sisältää lähes kaiken raakauutteen insuliinin, on läpinäkyvää, mutta sen väri on konsentroinnista joh- 6 64508 tuen voimakkaampi kuin alkuperäisuutteella. Väriaineet poistetaan pesemällä esim. 62 %:isella alkoholilla käyttämällä kalvoja, jotka pidättävät insuliinin, mutta päästävät väriaineet läpi. Pesuneste ja väriaineet joutuvat kokonaisuudessaan permeaattiin konsentraatin tilavuuden pysyessä muuttumattomana.The obtained concentrate, which contains almost all the insulin of the crude extract, is transparent, but due to the concentration, its color is more intense than that of the original extract. Dyes are removed by washing with e.g. 62% alcohol using membranes that retain insulin but pass dyes through. All of the detergent and dyes enter the permeate while the volume of the concentrate remains unchanged.

Väriaineiden lisäksi saadaan uutteesta samalla poistetuksi suolat, jotka ovat tulleet mukaan haimarauhasia uutettaessa.In addition to the dyes, the salts that have become involved in the extraction of the pancreas are also removed from the extract.

Insuliinipitoisessa uutteessa vielä jäljellä olevat melko harvat epäpuhtaudet voidaan sopivimmin poistaa ioninvaihtajilla, sekä kationin- että anioninvaihtajilla. Erottaminen voi myös tapahtua mo-lekyyliseulalla, esim. Sephadex® G-50, valmistaja Pharmacia Fine Chemicals, Uppsala, Ruotsi, tai muiden tunnettujen erotusmenetelmien avulla, mutta ioninvaihtajien käyttö on suositeltavaa.The relatively few impurities still remaining in the insulin-containing extract can preferably be removed by ion exchangers, both cationic and anionic. Separation can also be performed with a molecular sieve, e.g. Sephadex® G-50, manufactured by Pharmacia Fine Chemicals, Uppsala, Sweden, or by other known separation methods, but the use of ion exchangers is recommended.

Ioninvaihtomenetelmät insuliinin puhdistamiseksi sekä pylväs-menetelmän että panosmenetelmän mukaan ovat tunnettuja, ja varsinkin pylväsmenetelmä tunnetaan melko hyvin.Ion exchange methods for purifying insulin by both the column method and the batch method are known, and in particular the column method is quite well known.

Kuitenkaan näitä menetelmiä ei ole käytetty puhdistettaessa epäpuhtaan insuliinin konsentroitua, rasvatonta alkoholiuutetta. Epäpuhtaan insuliinin tavanomaisista liuennutta rasvaa sisältävistä al-koholiuutteista sitoutuu varsinkin pylväsmenetelmässä ioninvaihta-jiin siinä määrin epäpuhtauksia, väriaineita ja rasvaa, että ionin-vaihtajat yhden tai kahden adsorption ja eluoinnin jälkeen ovat niin epäpuhtaita, että niiden puhdistaminen ja regenerointi insuliinin erottamista varten on erittäin hankalaa.However, these methods have not been used to purify a concentrated, non-fat alcoholic extract of impure insulin. In particular, in the column process, impurities, dyes and fats of impure insulin from conventional dissolved alcohol-containing alcohol extracts bind to the ion exchangers to such an extent that the ion exchangers after one or two adsorptions and elutions are so impure that they are purified and regenerated.

Ioninvaihto- ja molekyyliseulameneteImien edellytyksenä on, että käsiteltävä uute on puhdistettu rasvasta, osaksi myös väriaineista, vieraista proteiineista ja muista epäpuhtauksista siinä määrin, että ioninvaihtajät ja molekyyliseulat voidaan regeneroida ja puhdistaa pitkäaikaista käyttöä varten. Muussa tapauksessa niiden käyttö on kannattamatonta.Ion exchange and molecular sieve processes require that the extract to be treated be purified from fat, in part also from dyes, foreign proteins and other impurities, to the extent that the ion exchangers and molecular sieves can be regenerated and purified for long-term use. Otherwise, their use will be unprofitable.

Tällainen riittävä ja välttämätön epäpuhtaan insuliinin alko-holiuutteen esipuhdistus voidaan toteuttaa juuri yllä kuvatun menetelmän avulla. Tällöin rasva poistetaan kiteyttämällä matalassa lämpötilassa eli -40°C:ssa, ja osa väriaineista ja huomattava osa molekyyleistä, jotka ovat suurempia tai pienempiä kuin insuliinimolekyy-li, poistetaan mahdollisimman tarkasti ultrasuodattamalla käänteis-osmoosilaitteessa.Such adequate and necessary pre-purification of the crude insulin alcohol extract can be accomplished by the method just described above. In this case, the fat is removed by crystallization at a low temperature, i.e. -40 ° C, and some of the dyes and a considerable part of the molecules, which are larger or smaller than the insulin molecule, are removed as accurately as possible by ultrafiltration in a reverse osmosis device.

V 64508V 64508

Voidaan käyttää useimpia saatavissa olevia ioninvaihtajatyyp-pejä, mm. hartsi- ja selluloosapohjaisia ioninvaihtajia ja tunnettuja Sephadex-ioninvaihtajia SP ja QAE, jotka ovat vastaavasti kationin-ja anioninvaihtajia. Ne ovat muunnettuja, ristiverkkoutettuja dekstraa-niketjuja, joissa on kolmiulotteinen polysakkaridiverkosto (valmistaja Pharmacia Fine Chemicals AB, Uppsala, Ruotsi). Suositeltavia ovat ioninvaihta jät SP-Sephadex^ C-25 (kationinvaihtaja) ja QAE-Sephadex® A-25 (anioninvaihtaja).Most of the available types of ion exchangers can be used, e.g. resin and cellulose based ion exchangers and the known Sephadex ion exchangers SP and QAE, which are cation and anion exchangers, respectively. They are modified, cross-linked dextran chains with a three-dimensional polysaccharide network (manufactured by Pharmacia Fine Chemicals AB, Uppsala, Sweden). Ion exchangers SP-Sephadex® C-25 (cation exchanger) and QAE-Sephadex® A-25 (anion exchanger) are preferred.

Voidaan käyttää pylväskromatografiaa tai panoserotusta ionin-vaihtajassa tai mahdollisesti molempia.Column chromatography or batch separation in an ion exchanger, or possibly both, may be used.

Panosmenetelmällä on osoittautunut olevan suurehkossa teollisessa käytössä huomattavia etuja puhdistuksen ollessa keskihienosta hienoon. Siten se sijoittuu käänteisosmoosierotuksen ja -väkevöinnin sekä pylväsmenetelmän mukaan ioninvaihtajalla suoritetun kromatografisen puhdistuksen väliin. Panoserotus on hyvin nopea menetelmä ja siihen ei liity ioninvaihtajän turpoamisesta tai kutistumisesta johtuvia teknisiä vaikeuksia. Ioninvaihtajalla erottaminen suoritetaan sitomalla epäpuhtaudet ioninvaihtajaan, jolloin insuliini jää vapaana liuokseen. Kun ioninvaihtaja on asettunut tasapainoon valitussa, sopivassa puskurissa insuliinin isoelektrisessä pisteessä pH 5,2, saatetaan konsentroitu, esipuhdistettu epäpuhdas insuliiniuute pH-arvos-sa 5,2 kosketukseen ioninvaihtajän kanssa ja sekoitetaan esim. kaksi tuntia, minkä jälkeen seos suodatetaan. Kaikki epäpuhtaudet sitoutuvat ioninvaihtajaan, ja puhdas insuliini pysyy liuenneena alkoholiuut-teessa, koska insuliini isoelektrisessä pisteessä ei sitoudu ioninvaihta jaan.The batch method has been shown to have considerable advantages in larger industrial applications with medium to fine cleaning. Thus, it is located between reverse osmosis separation and concentration and chromatographic purification with an ion exchanger according to the column method. Batch separation is a very fast method and does not involve technical difficulties due to swelling or shrinkage of the ion exchanger. With an ion exchanger, the separation is performed by binding the impurities to the ion exchanger, leaving the insulin free in solution. Once the ion exchanger is in equilibrium in the chosen, suitable buffer at the isoelectric point of insulin pH 5.2, the concentrated, pre-purified crude insulin extract at pH 5.2 is contacted with the ion exchanger and stirred for e.g. two hours, after which the mixture is filtered. All impurities bind to the ion exchanger, and pure insulin remains dissolved in the alcohol extract because insulin at the isoelectric point does not bind to the ion exchanger.

Tämän menetelmän etuna on, että insuliinia ei tarvitse eluoi-da ioninvaihtajasta ja että insuliiniuute voidaan välittömästi suodatuksen jälkeen johtaa seuraavaan menetelmävaiheeseen.The advantage of this method is that no insulin needs to be eluted from the ion exchanger and that the insulin extract can be passed to the next step immediately after filtration.

Ioninvaihtajät regeneroidaan tunnettuun tapaan.The ion exchangers are regenerated in a known manner.

Toisaalta insuliini ja muut proteiinit voidaan sitoa ioninvaihta jaan ja sitten eluoida fraktioiden suspendoimalla seos uudelleen puskuriin, jolla on suurempi ioniväkevyys tai toinen pH. Jälkimmäisessä menetelmässä insuliinihäviö on pienempi kuin edellisessä menetelmässä ja siksi se on suositeltava.On the other hand, insulin and other proteins can be bound to an ion exchange and then eluted from the fractions by resuspending the mixture in a buffer of higher ionic strength or second pH. In the latter method, the insulin loss is lower than in the previous method and is therefore recommended.

Menetelmä voidaan pääpiirteittäin suorittaa esim. seuraavasti: β 64508The method can be broadly performed, for example, as follows: β 64508

Turvotettiin kaksi vuorokautta 300 g kuivaa SP-Sephadex ^ C-25 ioninvaihtomassaa 1000 ml:ssa 0,1-m etikkahappopuskuria, joka sisälsi 62 % etanolia ja jonka pH oli 3. Käytetty puskuriliuos korvattiin tuoreella puskurilla useita kertoja. Turvotettu SP-Sephadex painoi 720 g.300 g of dry SP-Sephadex® C-25 ion exchange pulp in 1000 ml of 0.1 M acetic acid buffer containing 62% ethanol and having a pH of 3 were swollen for two days. The used buffer solution was replaced several times with fresh buffer. The swollen SP-Sephadex weighed 720 g.

Säädettiin pH arvoon 3,0 1000 ml uutetta, jota oli konsentroitu kymmenen kertaa osmoosin jälkeen ja jossa oli 18000 insulii-niyksikköä, ja sekoitettiin pyörivässä säiliössä (12 kierr./min) puolitoista tuntia. Mukana oli puolet adsorptioon tarvittavasta turvotetusta ioninvaihtajasta. Vakuumisuodatuksen jälkeen suodoksen adsorptiota jatkettiin puolitoista tuntia käyttämällä 360 g turvotettua ioninvaihtajaa. Pintanesteen insuliinipitoisuus oli 288 yksikköä, joka vastasi adsorptiohäviötä 1,6 %. Tällaisen kaksoisadsorp-tion on havaittu alentavan häviön kolmannekseen yksittäisadsorptioon verrattuna.The pH was adjusted to 3.0 with 1000 ml of an extract concentrated ten times after osmosis and containing 18,000 units of insulin and stirred in a rotating tank (12 rpm) for one and a half hours. Half of the swollen ion exchanger required for adsorption was present. After vacuum filtration, the adsorption of the filtrate was continued for one and a half hours using a 360 g swollen ion exchanger. The insulin content of the surface fluid was 288 units, corresponding to an adsorption loss of 1.6%. Such double adsorption has been found to reduce the loss by one third compared to single adsorption.

Vaihdettiin puskuriksi 1000 ml liuosta, joka sisälsi 0,1-m HAc ja 0,075-m NaCl 62-% etanolissa, pH 3,0. Epäpuhtaudet eluoitiin tällä puskurilla ioninvaihtajasta sekoittamalla kaksi tuntia, jolloin insuliini ei eluoitunut.1000 ml of a solution containing 0.1 m HAc and 0.075 m NaCl in 62% ethanol, pH 3.0, was changed to buffer. Impurities were eluted with this buffer from the ion exchanger by stirring for two hours at which time no insulin eluted.

Suodattamisen jälkeen vaihdettiin puskuriksi 1000 ml 0,1-m tris(hydroksimetyyli)aminometaania (tris) 62-% etanolissa, pH 8,0 ja insuliini eluoitiin ioninvaihtajasta SP. Insuliinipitoisuus oli 17000 yksikköä ja eluoimishäviö 4 %. Kokonaishäviö oli 5,6 %.After filtration, 1000 ml of 0.1 M tris (hydroxymethyl) aminomethane (tris) in 62% ethanol, pH 8.0, was exchanged for buffer and insulin was eluted from the ion exchanger SP. The insulin concentration was 17,000 units and the elution loss was 4%. The total loss was 5.6%.

Ioninvaihtaja pestiin kahdesti siihen tarttuneiden insuliini-jäännösten poistamiseksi.The ion exchanger was washed twice to remove trapped insulin residues.

Polyakryyliamidigeelielektroforeesissa (15 % polyakryyliamidia) insuliinivyöhykkeen yläpuolella oli neljä osittain heikompaa vyöhykettä, mutta alapuolella ei vyöhykettä ollut lainkaan. Tämä osoittaa, että osittain puhdistettu insuliini ei ole deamidoitunut puhdistus-vaiheessa. Siinä ei ole desamidokomponentteja, eikä myöskään mono-desamidoinsuliinia, mikä on aivan uutta insuliinin valmistuksessa.In polyacrylamide gel electrophoresis (15% polyacrylamide), there were four partially weaker bands above the insulin zone, but no zone at all below. This indicates that the partially purified insulin is not deamidated in the purification step. It has no desamid components, nor does it contain insulin mono-desamido, which is completely new in the manufacture of insulin.

Eluoinnin ja pesun jälkeen ioninvaihtajaa käsiteltiin sekoittaen hitaasti 2-3 tuntia 62-% etanolilla, johon oli lisätty 0,2 -0,3 mol/1 NaCl. Sitten ioninvaihtaja regeneroitiin tasapainopusku-rilla, jonka pH oli 3, jolloin ioninvaihtaja saatiin täysin puhtaaksi liidunvalkoiseksi ja valmiiksi seuraavaa panosta varten.After elution and washing, the ion exchanger was treated with slow stirring for 2-3 hours with 62% ethanol supplemented with 0.2-0.3 mol / l NaCl. The ion exchanger was then regenerated with an equilibrium buffer of pH 3 to give the ion exchanger completely pure chalk white and ready for the next charge.

Panosmenetelmä voidaan suorittaa edullisesti erikoisrakentei-sessa Y-muotoisessa laitteessa, jonka kierrosluku on säädettävissä.The batching process can advantageously be carried out in a specially designed Y-shaped device with adjustable speed.

9 64508 Tämä muoto mahdollistaa ioninvaihtajan erittäin tehokkaan ja varovaisen käsittelyn adsorption ja eluoinnin aikana. Samalla häviö sekä adsorptiossa että eluoinnissa vähenee minimiin. Koko menetelmä voidaan toteuttaa irroittamatta ioninvaihtajaa laitteesta, joka on varustettu suodatusjärjestelmällä ja vakuumisäiliöllä nesteen suodattamiseksi nopeasti ioninvaihtajasta.9 64508 This form allows a very efficient and careful handling of the ion exchanger during adsorption and elution. At the same time, the loss in both adsorption and elution is reduced to a minimum. The entire method can be carried out without disconnecting the ion exchanger from a device equipped with a filtration system and a vacuum tank for rapidly filtering the liquid from the ion exchanger.

Menetelmään kuuluu seuraavat vaiheet: 1) Insuliinin ja mahdollisesti muiden proteiinien adsorptio ioninvaihtajassa, pH 3, konsentroidusta epäpuhtaan insuliinin uutteesta kahdessa vaiheessa, joiden välissä on vakuumisuodatus.The method comprises the following steps: 1) Adsorption of insulin and possibly other proteins in an ion exchanger, pH 3, from a concentrated impure insulin extract in two steps with vacuum filtration in between.

2) Proteiiniton uute vakuumisuodatetaan ja poistetaan.2) The protein-free extract is vacuum filtered and removed.

3) Ioninvaihtaja pestään kaksi kertaa 62-% etanolipuskurilla, pH 3, ja pesunesteet poistetaan suodattamalla.3) The ion exchanger is washed twice with 62% ethanol buffer, pH 3, and the washings are removed by filtration.

4) Epäpuhtaudet eluoidaan kaksi kertaa pH 3-puskurilla, ioni-vahvuus 0,075-m NaCl, sekoitusnopeus 12 kierr./min.4) Impurities are eluted twice with pH 3 buffer, ionic strength 0.075 m NaCl, stirring speed 12 rpm.

5) Eluaatti siinä olevine epäpuhtauksineen suodatetaan.5) The eluate and its impurities are filtered.

6) Ioninvaihtaja pestään kahdesti 62-% etanolipuskurilla, pH 3, ja suodatetaan.6) The ion exchanger is washed twice with 62% ethanol buffer, pH 3, and filtered.

7) Insuliini eluoidaan puskurilla, joka sisältää 0,1-m tris-(hydroksimetyyli)aminometaania 62-% etanolissa, pH 8. Koko seoksen eluoimisnesteen ja ioninvaihtajan, pH säädetään arvoon 8 tris-puskuril-la. Ioninvaihtajan pH oli 3.7) Insulin is eluted with a buffer containing 0.1 M tris- (hydroxymethyl) aminomethane in 62% ethanol, pH 8. The pH of the whole mixture of elution liquid and ion exchanger is adjusted to 8 with tris buffer. The pH of the ion exchanger was 3.

8) Insuliinipitoinen eluaatti suodatetaan.8) The insulin-containing eluate is filtered.

9) Ioninvaihtaja pestään kahdesti siihen tarttuneiden insuliini jäännösten poistamiseksi.9) The ion exchanger is washed twice to remove trapped insulin residues.

10) Ioninvaihtaja puhdistetaan ja regeneroidaan.10) The ion exchanger is cleaned and regenerated.

Koko tuotantovaihe 1-9 kestää 12 tuntia ja ioninvaihtajan puhdistus ja regenerointi 4 tuntia eli yhteensä 16 tuntia.The entire production phase 1-9 takes 12 hours and the cleaning and regeneration of the ion exchanger takes 4 hours, ie a total of 16 hours.

Vaiheesta 7 saatu eluoimisuute voidaan pH-arvon ja ionivahvuu-den säätämisen jälkeen johtaa suoraan kationin- tai anioninvaihtajaan pylvästekniikan tunnettujen menetelmien mukaan. Parhaiten tämä menetelmä sopii ohjelmoiduille, automaattifraktioinnilla varustetuille pylväille, jolloin eristetään insuliinikäyrän keskiosa, joka sisältää puhdasta insuliinia ja jossa polyakryyliamidigeelielektroforeesissa 15-% polyakryyliamidilla on vain yksi vyöhyke.After adjusting the pH and ionic strength, the elution extract obtained from step 7 can be passed directly to a cation or anion exchanger according to methods known in the art of column technology. This method is best suited for programmed columns with automated fractionation to isolate the middle portion of the insulin curve containing pure insulin and in which 15% polyacrylamide has only one zone in polyacrylamide gel electrophoresis.

Viimeisen pylvään konsentroidusta, insuliinipitoisesta eluaa-tista voidaan insuliini eristää tavalliseen tapaan, so. laimentamalla ίο 64508 liuosta ja saostamalla esim. lisäämällä sinkki-ioneja.Insulin can be isolated from the concentrated, insulin-containing eluate of the last column in the usual manner, i. by diluting ίο 64508 solution and precipitating e.g. by adding zinc ions.

Keksinnön mukaisesti on kuitenkin osoittautunut, että ei ole välttämätöntä laimentaa voimakkaasti väkevöityä alkoholivesiuutetta ennen saostamista. Uute voidaan suoraan saostaa esim. sinkki-ioneilla, kun niiden lisäys tapahtuu alhaisessa lämpötilassa, esim. -30°C --45°C:ssa.However, according to the invention, it has been found that it is not necessary to dilute the highly concentrated alcoholic water extract before precipitation. The extract can be directly precipitated, e.g. with zinc ions, when their addition takes place at a low temperature, e.g. -30 ° C to 45 ° C.

Niinpä suodokseen voidaan lisätä sinkkiasetaattiliuosta, minkä jälkeen liuoksen annetaan olla vuorokausi -35°C:ssa. Tällöin insuliini saostuu kvantitatiivisesti esim. 62-% alkoholiliuoksesta. Saostunut insuliini eristetään linkoamalla, pestään esim. asetonilla ja kuivataan. Haluttaessa se voidaan myöhemmin kiteyttää.Thus, a zinc acetate solution can be added to the filtrate, after which the solution is allowed to stand at -35 ° C for 24 hours. In this case, insulin precipitates quantitatively, e.g. in a 62% alcohol solution. The precipitated insulin is isolated by centrifugation, washed with e.g. acetone and dried. If desired, it can be crystallized later.

Kuten mainittiin, keksinnön mukaisesti valmistettu insuliini on puhdas yksikomponentti-insuliini, jossa on vain yksi komponentti analysoitaessa polyakryyliamidigeelielektroforeettisesti (DISC PAGE) käyttäen 15-% polyakryyliamidia (tämän menetelmän yleisperiaatteen suhteen viitataan Ann. N.Y. Acad. Sei., 121, s. 321 - 349 ja 404 -427 (1964)).As mentioned, the insulin prepared according to the invention is a pure one-component insulin having only one component when analyzed by polyacrylamide gel electrophoresis (DISC PAGE) using 15% polyacrylamide (for the general principle of this method, see Ann. NY Acad. Sci., 121, pp. 321-349). and 404-427 (1964)).

Keksinnön mukaisesti valmistettu insuliini on osoittautunut erittäin pysyväksi verrattuna tunnettuihin pitkälle puhdistettuihin insuliineihin, joissa esim. varastoitaessa usein muodostuu lisää pieniä määriä desamidoinsuliinia. Syytä ei tiedetä, mutta mahdollisesti valmistetut insuliinit tarkasta puhdistuksesta huolimatta edelleen sisältävät pieniä määriä aineita, jotka hajottavat insuliinia.The insulin prepared according to the invention has proven to be very stable compared to known highly purified insulins, in which, for example, additional small amounts of desamido insulin are often formed during storage. The reason is unknown, but any insulin produced, despite careful purification, still contains small amounts of substances that break down insulin.

Keksinnön mukainen insuliini ei hajoa tällä tavoin, mikä voi johtua siitä, että aineet, joiden molekyylikoko poikkeaa insuliinista, on saatu täydellisemmin poistetuksi.The insulin according to the invention is not degraded in this way, which may be due to the fact that substances with a different molecular size from the insulin have been more completely removed.

Kuvatusta puhtaasta insuliinista voidaan valmistaa insuliini-valmisteita tunnettuun tapaan esim. liuottamalla ja/tai suspendoi-malla amorfista ja/tai kiteistä insuliinia lihakseen tai suoneen annettavaan ruiskeeseen tai istutustekniikkaan sopivaan vesiliuokseen.Insulin preparations can be prepared from the described pure insulin in a known manner, e.g. by dissolving and / or suspending amorphous and / or crystalline insulin in an intramuscular or intravenous injection or aqueous solution suitable for implantation techniques.

EsimerkkiExample

Valmistettiin raakainsuliiniuute käsittelemällä hienonnettuja sian haimarauhasia 85-% etanolilla, jonka pH oli säädetty kolmeen rikkihapolla. Saatiin haimauute, joka sisälsi 65 % etanolia.A crude insulin extract was prepared by treating comminuted porcine pancreas with 85% ethanol adjusted to pH 3 with sulfuric acid. A pancreatic extract containing 65% ethanol was obtained.

15 litran erä tätä uutetta (840 mg insuliinia + insuliinijohdannaisia ja epäpuhtauksia) käsiteltiin puhtaaksi insuliiniksi seu-raavalla tavalla: n 64508A 15 liter aliquot of this extract (840 mg insulin + insulin derivatives and impurities) was treated as pure insulin as follows: n 64508

Uutteen pH säädettiin arvoon 8, ja tällöin saostunut aine, joka sisälsi suurimmaksi osaksi emäksiseen liuokseen liukenemattomia proteiineja, erotettiin insuliinin pysyessä liuenneena.The pH of the extract was adjusted to 8, at which point the precipitated substance, which contained most of the proteins insoluble in the basic solution, was separated while the insulin remained dissolved.

Liuoksen pH säädettiin arvoon 3, minkä jälkeen uute jäähdytettiin -35°C:seen ja sitä pidettiin tässä lämpötilassa kolmen tunnin ajan samalla sekoittaen. Sen jälkeen erottuneet rasvakiteet erotettiin sentrifugoimalla samassa lämpötilassa sentrifugissa, joka oli valmistettu erikoisen paljon lejeerattua terästä sisältävästä materiaalista, jolloin ei ole odotettavissa, että pyörivään kuulaan muodostuisi halkeamia alhaisen lämpötilan johdosta.The pH of the solution was adjusted to 3, after which the extract was cooled to -35 ° C and kept at this temperature for three hours with stirring. The separated fat crystals were then separated by centrifugation at the same temperature in a centrifuge made of a material containing a particularly high amount of alloy steel, in which case it is not expected that cracks would form in the rotating ball due to the low temperature.

Neste, josta rasva oli erotettu, käsiteltiin 6 barin paineessa käänteisosmoosilaitteessa, jonka membraanit olivat tyyppiä GRX-6 (polysulfonimembraani, jota valmistaa De Danske Sukkerfabrikker A/S), minkä jälkeen insuliinin sisältävä permeaatti käsiteltiin 40 barin paineessa hypersuodatuslaitteessa, jonka membraanityyppi oli HMX-4 (polymeerimembraani, jota valmistaa De Danske Sukkerfabrikker A/S). Konsentraatti sisälsi insuliinin.The degreased liquid was treated at 6 bar in a reverse osmosis device with GRX-6 type membranes (polysulfone membrane manufactured by De Danske Sukkerfabrikker A / S), after which the insulin-containing permeate was treated at 40 bar in a 4 HM membrane hyperfilter with a membrane. (polymer membrane manufactured by De Danske Sukkerfabrikker A / S). The concentrate contained insulin.

Täten insuliinipitoinen lähtöuute osittain puhdistettiin ja osittain väkevöitiin käänteisosmoosin avulla noin yhteen viidesosaan alkuperäisestä tilavuudestaan eli kolmeksi litraksi.Thus, the insulin-containing starting extract was partially purified and partially concentrated by reverse osmosis to about one-fifth of its original volume, i.e., three liters.

Väriaineet ja suolat poistettiin osittain konsentraatista hypersuodatuslaitteessa 65-% etanolilla käyttämällä samaa membraania kuin konsentroinnissa. Tämä membraanityyppi pidättää insuliinin, mutta väriaineet ja suolat pääsevät membraanin läpi.Dyes and salts were partially removed from the concentrate in a hyperfilter with 65% ethanol using the same membrane as in the concentration. This type of membrane retains insulin, but dyes and salts pass through the membrane.

Näin puhdistetun 660 mg insuliinia ja insuliinijohdannaisia sisältävän konsentraatin (3000 ml) pH säädettiin arvoon 3, ja konsentraatti käsiteltiin ioninvaihtolaitteessa, joka koostui Y-muotoi-sesta sekoituslaitteesta, joka oli varustettu suodatuslaitteella ja erillisellä osalla, jolla laitteeseen saatiin tyhjiö nesteen suodattamisen nopeuttamiseksi ioninvaihtajasta. Ioninvaihtajana käytettiin kationinvaihtajaa SP-Sephadex®C-25, jonka oli ennen käyttöä annettu turvota 65-% etanolipuskuriliuoksessa, joka sisälsi 0,1 moolia etikkahappoa yhtä litraa kohti ja jonka pH oli 3.The pH (3000 ml) of the thus-purified concentrate containing 660 mg of insulin and insulin derivatives was adjusted to 3, and the concentrate was treated in an ion exchange apparatus consisting of a Y-shaped stirrer equipped with a filtration apparatus and a separate part which provided a vacuum to accelerate ion filtration. The ion exchanger used was the cation exchanger SP-Sephadex®C-25, which had been allowed to swell before use in a 65% ethanol buffer solution containing 0.1 mol of acetic acid per liter and having a pH of 3.

Ioninvaihtoprosessi (panosmenetelmä) koostui seuraavista vaiheista : 1) Kuivan ioninvaihtomassan (180 g) annettiin turvota puskuriliuoksessa, minkä jälkeen massa suodatettiin erilleen, minkä jälkeen 90 g ioninvaihtomassaa kaadettiin ioninvaihtolaitteeseen, tähän 12 64508 lisättiin 3 litraa puhdistettua, väkevöityä insuliiniuutetta, ja sekoitettiin hitaasti. Tämän jälkeen liuos tyhjiösuodatettiin, ja prosessi toistettiin 90 g:11a ioninvaihtomassaa. Aika 2,5 tuntia.The ion exchange process (batch method) consisted of the following steps: 1) The dry ion exchange mass (180 g) was allowed to swell in the buffer solution, after which the mass was filtered, 90 g of ion exchange mass was poured into an ion exchange device, 12 64508 of purified, concentrated and concentrated were added. The solution was then vacuum filtered and the process was repeated with 90 g of ion exchange mass. Time 2.5 hours.

2) Tuote tyhjiösuodatettiin, ja uute, josta proteiinit oli poistettu, johdettiin ioninvaihtolaitteesta tislauskolonniin alkoholin regeneroimiseksi. Aika 2,5 tuntia.2) The product was vacuum filtered, and the protein-depleted extract was passed from an ion exchange apparatus to a distillation column to regenerate the alcohol. Time 2.5 hours.

3) Ioninvaihtaja pestiin kahdesti kulloinkin 200 ml:11a 65-% etanolipuskuriliuosta, jonka pH oli 3, ja pesuliuos suodatettiin erilleen. Aika 2 tuntia.3) The ion exchanger was washed twice in each case with 200 ml of a 65% ethanol buffer solution having a pH of 3, and the washing solution was filtered off. Time 2 hours.

4) Epäpuhtaudet eluoitiin 400 ml:11a puskuria, jonka pH oli 6 ja ionivahvuus 0,025 mol/1, sekoitusnopeuden ollessa 12 kierr./min. Aika 1 tunti.4) The impurities were eluted with 400 ml of buffer with a pH of 6 and an ionic strength of 0.025 mol / l at a stirring speed of 12 rpm. Time 1 hour.

5) Eluointiliuos ja siihen liuenneet epäpuhtaudet suodatettiin erilleen. Aika 1,5 tuntia.5) The elution solution and the impurities dissolved therein were filtered off. Time 1.5 hours.

6) Ioninvaihtaja pestiin kahdesti kulloinkin 200 ml:11a 65-% etanolipuskuriliuosta, jonka pH oli 6, ja pesuliuos suodatettiin erilleen. Aika 1,5 tuntia.6) The ion exchanger was washed twice in each case with 200 ml of a 65% ethanol buffer solution having a pH of 6, and the washing solution was filtered off. Time 1.5 hours.

7) Insuliini eluoitiin 200 ml:lla 65-% etanolipuskuriliuosta, joka sisälsi 0,033 moolia fosfaattia yhtä litraa kohti ja jonka pH oli 8. Koko seoksen, eluointiliuoksen ja ioninvaihtajamassan pH säädettiin arvoon 8 NaOH:lla. Ioninvaihtomassan pH oli 3. Eluointi suoritettiin 2 tunnissa hitaasti sekoittaen.7) Insulin was eluted with 200 ml of a 65% ethanol buffer solution containing 0.033 moles of phosphate per liter and having a pH of 8. The pH of the whole mixture, the elution solution and the ion exchanger mass was adjusted to 8 with NaOH. The pH of the ion exchange mass was 3. Elution was carried out for 2 hours with slow stirring.

8) Insuliinia ja yksinkertaisia insuliinijohdannaisia sisältävä eluointiliuos suodatettiin erilleen. 200 ml eluointipuskuriliuos-ta sisälsi 580 mg insuliinia + johdannaisia. Aika 30 min.8) The elution solution containing insulin and simple insulin derivatives was filtered off separately. 200 ml of elution buffer solution contained 580 mg of insulin + derivatives. Time 30 min.

9) Ioninvaihtaja pestiin kahdesti kulloinkin 100 ml:11a kohdassa 7) mainittua puskuriliuosta ioninvaihtajaan jääneiden insuliini jäännösten poistamiseksi. Pesuliuokset yhdistettiin seuraaviin eriin. Aika 2 tuntia.9) The ion exchanger was washed twice in each case with 100 ml of the buffer solution mentioned in 7) to remove residual insulin residues in the ion exchanger. The washings were combined in the following batches. Time 2 hours.

10) Ioninvaihtaja puhdistettiin ja regeneroitiin.10) The ion exchanger was purified and regenerated.

Koko prosessi (vaiheet 1-9) kestää 12 tuntia ja ioninvaihta-jan puhdistus ja regenerointi 4 tuntia, yhteensä 16 tuntia.The whole process (steps 1-9) takes 12 hours and the cleaning and regeneration of the ion exchanger takes 4 hours, for a total of 16 hours.

Vaiheesta 7 saatu 200 ml:n eluointiuute sisältää edellä selostettujen puhdistusvaiheiden jälkeen erittäin puhdasta insuliinia. Kyseessä olevalla menetelmällä puhdistettu insuliiniuute ei sisällä lainkaan monodesamidoinsuliinia, jonka vyöhyke elektroforeettisessa 13 64508 analyysissä sijaitsee insuliinin vyöhykkeen alapuolella, sensijaan insuliinin vyöhykkeen yläpuolelta löytyy kaksi ylimääräistä vyöhykettä, jotka aiheutuvat arginiini-insuliinista ja insuliinin etyyli-esteristä.The 200 ml elution extract from step 7 contains high purity insulin after the purification steps described above. The insulin extract purified by the present method does not contain any insulin monodesamido, the zone of which in the electrophoretic analysis is 13 64508 below the zone of insulin, whereas above the zone of insulin there are two additional zones due to insulin arginine and insulin ethyl ester.

Vaiheesta 7 saadun eluointiuutteen (200 ml:ssa 580 mg insuliinia ja insuliinijohdannaisia) pH säädettiin arvoon 7,5 ja ionivah-vuus 0,05:ksi, minkä jälkeen uutteelle suoritettiin lisäpuhdistus anioninvaihtajassa DEAE Sephadex® C-25 käyttämällä ohjelmoitua kolonnia, johon oli liitetty automaattinen fraktiointi. Ioninvaihtomassan annettiin turvota 0,033-m fosfaattipuskuriliuoksessa, joka sisälsi 65 % etanolia ja jonka pH oli 7,5. Kolonnin halkaisija oli 2,5 cm, siihen oli pakattu ioninvaihtomassaa 18 cm:n korkeudelle.The pH of the elution extract from Step 7 (580 mg of insulin and insulin derivatives in 200 ml) was adjusted to 7.5 and the ionic strength to 0.05, after which the extract was further purified in an anion exchanger DEAE Sephadex® C-25 using a programmed column with automatic fractionation. The ion exchange mass was allowed to swell in a 0.033 m phosphate buffer solution containing 65% ethanol and having a pH of 7.5. The diameter of the column was 2.5 cm, it was packed with ion exchange mass to a height of 18 cm.

200 ml vaiheesta 7 saatua eluointiuutetta kaadettiin kolonniin. Eluointiin käytettiin 900 ml edellä mainittua fosfaattipuskuria (lämpötila 20°C), eluointinopeus oli 100 ml/h, ja eluaatti kerättiin 18 ml:n fraktioina. Eluoinnin kulku rekisteröitiin. Insuliinia eniten sisältävät fraktiot yhdistettiin, ja tällöin saatiin 125 ml eluaattia, joka sisälsi 310 mg monomeerista insuliinia. Elektro-foreettisessa analyysissä polyakryyliamidigeelissä (15 % polyakryy-liamidia) havaittiin ainoastaan yksi vyöhyke eli insuliinivyöhyke.200 ml of the elution extract from step 7 was poured onto the column. 900 ml of the above-mentioned phosphate buffer (temperature 20 ° C) was used for elution, the elution rate was 100 ml / h, and the eluate was collected in 18 ml fractions. The elution progress was recorded. The fractions containing the most insulin were combined to give 125 ml of an eluate containing 310 mg of monomeric insulin. In electrophoretic analysis on a polyacrylamide gel (15% polyacrylamide), only one band, i.e. the insulin band, was detected.

Eluaattiin lisättiin 12 ml 1-m sinkkiasetaattiliuosta, ja sitä pidettiin 24 tuntia -35°C:ssa, jolloin puhdas amorfinen insuliini saostui kvantitatiivisesti.12 ml of a 1 M zinc acetate solution was added to the eluate, and it was kept at -35 ° C for 24 hours, during which time pure amorphous insulin precipitated quantitatively.

Claims (5)

1. Förfarande för framställning av insulin, säsom insulin av svin, vilket har renats i en sädan grad, att det uppvisar en-dast en enda komponent vid analysering med polyakrylamidgelelektro-fores under användning av en gel innehällande 15 % polyakrylaxnid, vid vilket förfarande framställes ett extrakt av insulin frän bukspottkörtlar vilket extrakt upparbetas till rent insulin, kännetecknat därav, att insulinet extraheras med ett sädant extraheringsmedel, i vilket icke sker enzymatisk nedbryt-ning av insulinet eller bildning av aggregat, säsom med en bland-ning av vatten och ett organiskt lösningsmedel, lämpligen en alko-hol eller aceton, vilket extraheringsmedel innehäller minst 50 volym-% organiskt lösningsmedel, varvid en del av det i extrahe-ringsmedlet ingäende vattnet härstammar frän bukspottkörtlarna, och hälles under hela upparbetningsprocessen av insulin intill separeringen av slutprodukten upplöst i nämnda lösningsmedel, eller successivt i flera olika lösningmedel av samma typ, varvid den pä extraktio-nen följande upparbetningsprocessen omfattar följande huvudsteg: avlägsnande av fett frän insulinet, lämpligen genom kraftig avkylning av extraktet, t.ex. tili en temperatur under -25°C, och genom att därefter separera de bildade fettkristallerna, koncentrering av den frän fett befriade insulinlösningen, lämpligen medelst omvänd osmos, ytterligare rening av den koncentrerade lösningen, lämpligen genom behandling i jonbytare, tills det rena insulinet föreligger upplöst i ett frän för-oreningar befriat lösningsmedel, varefter insulinet möjligen ut-fälls.A process for producing insulin, such as porcine insulin, which has been purified to such an extent that it exhibits only a single component when assayed by polyacrylamide gel electrophoresis using a gel containing 15% polyacrylaxnide, in which process is prepared an extract of insulin from pancreas, which extract is processed into pure insulin, characterized in that the insulin is extracted with such an extractant, in which no enzymatic degradation of the insulin or formation of aggregates occurs, as with a mixture of water and an organic solvent, preferably an alcohol or acetone, which extractant contains at least 50% by volume of organic solvent, a portion of the water contained in the extractant originating from the pancreas, and being poured during the entire processing process of insulin until the separation of the final product dissolved solvents, or successively in several different solvents of the same type, wherein the following process of reprocessing on the extraction comprises the following main steps: removing fat from the insulin, preferably by vigorously cooling the extract, e.g. to a temperature below -25 ° C, and then separating the formed fat crystals, concentration of the fat-liberated insulin solution, preferably by reverse osmosis, further purification of the concentrated solution, preferably by treatment in ion exchanger, until the pure insulin is dissolved in a solvent-free contaminant, whereupon the insulin is possibly precipitated. 2. Förfarande enligt patentkravet 1, kännetecknat därav, att extraktet efter avlägsnande av fettet koncentre-ras och renas medelst omvänd osmos, varvid successivt användes membraner, med vilka kan avlägsnas sädana föroreningar, vilka har större molekyler än monoinsulinet, respektive sädana föroreningar, vilka har mindre molekyler än monoinsulinet.2. A process according to claim 1, characterized in that, after removal of the fat, the extract is concentrated and purified by reverse osmosis, whereby membranes can be used which can remove any impurities which have larger molecules than the monoinsulin and impurities respectively. smaller molecules than the monoinsulin. 3. Förfarande enligt patentkravet 2, kännetecknat därav, att det insulinhaltiga koncentratet frän den omvändaMethod according to claim 2, characterized in that the insulin-containing concentrate from the reverse
FI770112A 1976-01-16 1977-01-14 FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV RENT INSULIN SAOSOM INSULINAV SVIN UR BUKSPOTTKOERTLAR FI64508C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FI824183A FI824183A0 (en) 1976-01-16 1982-12-03 FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV INSULINPREPARAT

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GB174076 1976-01-16
GB1740/76A GB1581824A (en) 1976-01-16 1976-01-16 Preparation of insulin

Publications (3)

Publication Number Publication Date
FI770112A FI770112A (en) 1977-07-17
FI64508B FI64508B (en) 1983-08-31
FI64508C true FI64508C (en) 1983-12-12

Family

ID=9727172

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FI770112A FI64508C (en) 1976-01-16 1977-01-14 FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV RENT INSULIN SAOSOM INSULINAV SVIN UR BUKSPOTTKOERTLAR

Country Status (15)

Country Link
AT (2) AT364717B (en)
AU (1) AU514888B2 (en)
BE (1) BE850387A (en)
CA (1) CA1112639A (en)
DE (1) DE2701092A1 (en)
DK (1) DK14177A (en)
EG (1) EG13113A (en)
ES (1) ES455065A1 (en)
FI (1) FI64508C (en)
FR (1) FR2338250A1 (en)
GB (1) GB1581824A (en)
IE (1) IE45013B1 (en)
NL (1) NL7700455A (en)
NO (2) NO149875C (en)
SE (1) SE445972B (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DK311477A (en) * 1977-07-08 1979-01-09 Leo Lab PROCEDURE FOR PREPARING PURE INSULIN
US4459226A (en) * 1982-02-26 1984-07-10 Eli Lilly And Company Process for recovering insulin
BG65045B1 (en) * 2001-12-03 2007-01-31 "Софарма" Ад Method for the production of highly purified monocomponent insulin
AU2012213432B2 (en) 2011-02-01 2016-10-13 Novo Nordisk A/S Purification of insulin

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1966573C3 (en) * 1969-08-07 1979-08-30 Novo Terapeutisk Laboratorium A/S, Kopenhagen Method for purifying insulin
GB1503919A (en) * 1974-07-19 1978-03-15 Leo Sa Lab Recovery of insulin

Also Published As

Publication number Publication date
AU514888B2 (en) 1981-03-05
SE445972B (en) 1986-08-04
NO149875C (en) 1984-07-11
IE45013B1 (en) 1982-06-02
AT364717B (en) 1981-11-10
DE2701092A1 (en) 1977-07-28
NO149875B (en) 1984-04-02
CA1112639A (en) 1981-11-17
BE850387A (en) 1977-05-02
AT366578B (en) 1982-04-26
GB1581824A (en) 1980-12-31
AU2131777A (en) 1978-07-20
FR2338250A1 (en) 1977-08-12
IE45013L (en) 1977-07-16
ATA546880A (en) 1981-09-15
NO822985L (en) 1977-07-19
FI64508B (en) 1983-08-31
FI770112A (en) 1977-07-17
NL7700455A (en) 1977-07-19
ATA7977A (en) 1981-04-15
NO770119L (en) 1977-07-19
ES455065A1 (en) 1978-05-01
FR2338250B1 (en) 1980-04-04
DK14177A (en) 1977-07-17
EG13113A (en) 1983-03-31
SE7700322L (en) 1977-07-17

Similar Documents

Publication Publication Date Title
FI61611B (en) FOERFARANDE FOER TILLVARATAGANDE AV N-ACETYLNEURAMINSYRA UR ETT PROTEINKONCENTRAT
CN101328196B (en) Process for obtaining pure monosialoganglioside GM1 for medical use
JP5778772B2 (en) Method for preparing Centella asiatica extract
JPS5850633B2 (en) How to process anthocyanin extract
US2174862A (en) Process of producing crystalline insulin
JP2013537888A5 (en)
FR2584727A1 (en) PROCESS FOR EXTRACTING MILK PROTEINS, PRODUCTS, APPLICATION OF THE PROCESS, AND PHARMACEUTICAL COMPOSITIONS
FI64508C (en) FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV RENT INSULIN SAOSOM INSULINAV SVIN UR BUKSPOTTKOERTLAR
JP3819000B2 (en) Taurine extraction method
EP0337440B1 (en) Ion exchange recovery of L-lysine
Capar Separation of silkworm proteins in cocoon cooking wastewaters via nanofiltration: effect of solution pH on enrichment of sericin
US4533494A (en) Process for purifying secretin
CN110627848A (en) Method for removing impurities in sialic acid and application thereof
US3472831A (en) Process for purifying mistletoe proteins by ultracentrifugation
CZ31898A3 (en) Process of isolating clavulanic acid from fermentation medium
FI58260C (en) FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV RENT INSULIN
US4219467A (en) Method for the preparation of chorionic human somatomammotropin
CN105037451B (en) A kind of method of hyperfiltration treatment flavomycoin zymotic fluid
JPS6023354A (en) Manufacture of pure l-leucine
GB1587769A (en) Process for the stabilisation concentration and purification of insulin
EP0000439B1 (en) Method of purifying an insulin-containing aqueous ethanolic raw extract from pancreas glands
JPS60181019A (en) Method for extracting ganglioside
JP2003092996A (en) Method for producing composition containing imidazole dipeptides
CN101082054A (en) Preparation method of L-acimetion
CN115160409A (en) Dalbavancin intermediate A40926 and separation and purification method thereof

Legal Events

Date Code Title Description
MM Patent lapsed

Owner name: LABORATORIOS LEO S.A.