JP2902747B2 - Method for producing modified protease - Google Patents

Method for producing modified protease

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JP2902747B2
JP2902747B2 JP2201774A JP20177490A JP2902747B2 JP 2902747 B2 JP2902747 B2 JP 2902747B2 JP 2201774 A JP2201774 A JP 2201774A JP 20177490 A JP20177490 A JP 20177490A JP 2902747 B2 JP2902747 B2 JP 2902747B2
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modified protease
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、多糖類で化学修飾された修飾プロテアーゼ
の製造方法に関する。
Description: TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for producing a modified protease chemically modified with a polysaccharide.

(従来の技術) 一般に、動物,植物,もしくは微生物などを起源とす
るプロテアーゼが、洗剤,消化剤や抗炎症剤などの医薬
品,化粧品,肉の軟化剤,絹の精錬またはビールの製造
過程など各種の産業分野に於いて広く有効に利用されて
いる。
(Prior art) In general, proteases originating from animals, plants, or microorganisms are used in various pharmaceuticals such as detergents, digestives and anti-inflammatory agents, cosmetics, meat softeners, silk refining, and beer manufacturing processes. It is widely and effectively used in industrial fields.

しかしながら、プロテアーゼを洗剤,化粧品,もしく
は或る種の医薬品などへ応用するに際しては、プロテア
ーゼが人体にとって異種起源の蛋白であるため、抗原性
や皮膚感作性を示し、人によっては強い刺激を与えるこ
とが指摘されている。また、他の問題として、プロテア
ーゼの安定性が充分でないことも挙げられる。特に水分
率の高い媒体や、水溶液などの剤形中では、変性の他に
自己消化分解が起り、室温で保存すると速やかに失活す
るので、安定な商品を供給する事は難しいのが現状であ
る。
However, when proteases are applied to detergents, cosmetics, or certain pharmaceuticals, they are antigenic and sensitizing to the skin because they are heterogeneous proteins to the human body, and may cause strong irritation to some people. It has been pointed out that. Another problem is that the stability of the protease is not sufficient. In particular, in mediums with a high water content or in dosage forms such as aqueous solutions, in addition to denaturation, autolysis digestion occurs, and when stored at room temperature, it is quickly deactivated, so it is difficult to supply stable products. is there.

酵素の抗原性など安全性の問題解決に対しては、例え
ば、治療用酵素の体内投与を目的として、抗原性を抑制
し、血中半減期を改善延長するため、ウリカーゼ,アス
パラギナーゼをポリエチレングリコールで修飾する方法
(特公昭61−42558号公報)、ストレプトキナーゼをポ
リエチレングリコールで修飾する方法(特開昭57−1187
89号公報)などが提案されている。また、安定性の問題
解決に対しては、分子内架橋に寄与する修飾が有効であ
ることがキモトリプシンなどの酵素について示されてい
る。(Biochimicaet Biophysica Acata,522,277〜283
(1978)。同,485,1〜12(1977))。更に、マンガン型
スーパーオキシドジスムターゼに、多糖類,ポリエチレ
ングリコール,蛋白質などの水溶性高分子を結合させた
ものは抗原性が抑制されると共に、熱安定性が向上する
ことが示されている(特開昭58−16685号公報)。
To solve safety problems such as the antigenicity of enzymes, for example, in order to administer therapeutic enzymes in vivo, uricase and asparaginase are treated with polyethylene glycol to suppress antigenicity and improve blood half-life. Modification method (Japanese Patent Publication No. Sho 61-42558) and a method of modifying streptokinase with polyethylene glycol (JP-A-57-1187).
No. 89) has been proposed. In addition, it has been shown for enzymes such as chymotrypsin that modification that contributes to intramolecular crosslinking is effective for solving the stability problem. (Biochimicaet Biophysica Acata, 522, 277-283
(1978). Id., 485, 1-12 (1977)). Furthermore, it has been shown that those obtained by binding water-soluble polymers such as polysaccharides, polyethylene glycol, and proteins to manganese-type superoxide dismutase have reduced antigenicity and improved thermostability. JP-A-58-16685).

しかしながら、プロテアーゼに対して、抗原性,皮膚
感作性などの抑制と共に安定性を改良し、実用化を計っ
たものは知られていない。なかでも、皮膚感作は鋭敏な
反応であるため、その抑制は極めて難しい。また、プロ
テアーゼは基質が通常高分子量であるため、修飾の方法
やその程度によっては、プロテアーゼの活性が殆んど消
失したり、熱安定性が低下したりしてしまう。
However, there is no known protease capable of improving its stability as well as suppressing its antigenicity and skin sensitization with respect to protease, and has been put to practical use. Above all, since skin sensitization is a sharp reaction, it is extremely difficult to suppress it. Further, since the substrate of the protease is usually of a high molecular weight, the activity of the protease is almost completely lost or the thermal stability is reduced depending on the modification method and the degree thereof.

本発明者らは、プロテアーゼを洗剤,化粧品,医薬品
などの分野で広く用いるため、高い活性を維持させなが
ら安全性と共に安定性を獲得するものとして、すでにプ
ロテアーゼと多糖類がトリアジン環を介して結合してい
る修飾プロテアーゼ、並びに、多糖類に塩化シアヌルを
反応させてトリアジン環結合多糖類を合成し、次に該ト
リアジン環結合多糖類とプロテアーゼとを反応させる修
飾プロテアーゼの製造法を提案している。(特願平1−
41065) この方法で得られた修飾プロテアーゼの水溶液中での
安定性は元の酵素の場合に較べて顕著に優れているが、
配合する洗剤,化粧品,医薬品などの剤形によっては、
十分な安定性を示さないことがある。この原因を究明し
た結果、得られる修飾プロテアーゼの安定性には調製条
件によって多少のバラツキがあり、酵素の経時的失活を
招き易い系の剤形中では、この差が増幅して現れること
が判明した。また、得られる修飾酵素の感作性抑制の程
度も若干不完全な場合があった。
The present inventors have widely used proteases in the fields of detergents, cosmetics, pharmaceuticals, and the like. Therefore, proteases and polysaccharides have already been linked via a triazine ring as one that acquires safety and stability while maintaining high activity. And a method for producing a modified protease by reacting a polysaccharide with cyanuric chloride to synthesize a triazine ring-bonded polysaccharide, and then reacting the triazine ring-bonded polysaccharide with the protease. . (Japanese Patent Application No. 1-
41065) The stability of the modified protease obtained in this way in aqueous solution is significantly better than that of the original enzyme,
Depending on the formulation of detergents, cosmetics, pharmaceuticals, etc.
May not show sufficient stability. As a result of investigating the cause, there is some variation in the stability of the resulting modified protease depending on the preparation conditions, and this difference may be amplified and appear in a dosage form of a system that easily causes inactivation of the enzyme over time. found. In addition, the degree of suppression of sensitization of the obtained modified enzyme was sometimes incomplete.

更に、使用する塩化シアヌルが有効な活性基としてデ
キストランに導入される効率もやや低く改善が望まれて
いた。
Further, it has been desired to improve the efficiency of introducing cyanuric chloride into dextran as an effective active group slightly lower.

(発明が解決しようとする課題) 本発明者らは既存の修飾プロテアーゼの有する上記の
問題点に鑑み、鋭意研究した結果、本発明を完成したも
のであって、その目的とするところは、高度の安定性と
安全性を有し、広い種類の剤形に配合利用し得る水溶性
修飾プロテアーゼを、工業的に、再現性よく製造でき且
つ経済的にも優れた方法を提供するにある。
(Problems to be Solved by the Invention) In view of the above problems of the existing modified protease, the present inventors have made intensive studies and as a result, completed the present invention. It is an object of the present invention to provide a method which is industrially, reproducibly and economically excellent in producing a water-soluble modified protease having the stability and safety of the above and which can be used in a wide variety of dosage forms.

(課題を解決するための手段) 上述の目的は、多糖類と塩化シアヌルとを反応させて
得られたトリアジン環結合多糖類と、プロテアーゼとを
反応せしめ、修飾プロテアーゼを製造するに際し、前記
トリアジン環結合多糖類として反応性塩素含有量が0.4
〜1.2ミリモル/gのものを使用し、且つプロテアーゼの
反応性アミノ基に対してモル比で2倍以上のトリアジン
環多糖類の反応性塩基の存在下で反応せしめることを特
徴とする修飾プロテアーゼの製造方法並びにトリアジン
環結合多糖類とプロテアーゼとの反応に際し、該トリア
ジン環結合多糖類をプロテアーゼに対し重量比にして3
倍以上用いるものである特許請求の範囲第1項記載の製
造方法により達成される。
(Means for Solving the Problems) The above-mentioned object is to produce a modified protease by reacting a triazine ring-bonded polysaccharide obtained by reacting a polysaccharide with cyanuric chloride with a protease to produce a modified protease. Reactive chlorine content of 0.4 as linked polysaccharide
修飾 1.2 mmol / g, and reacted in the presence of a reactive base of a triazine ring polysaccharide at a molar ratio of 2 or more with respect to the reactive amino group of the protease. In the production method and the reaction between the triazine ring-bonded polysaccharide and the protease, the triazine ring-bonded polysaccharide is added to the protease in a weight ratio of 3%.
This is achieved by the manufacturing method according to claim 1, which is used twice or more times.

以下、本発明を詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail.

本発明に使用されるプロテアーゼとしては、例えば、
トリプシン,キモトリプシンなどの動物由来のプロテア
ーゼ、微生物由来のプロテアーゼ等が挙げられる。本発
明の修飾プロテアーゼはいずれも抗原性や皮膚感作性が
抑制されており、また安定性も大きく向上する。しか
し、プロテアーゼの違いにより相対的に安定性は異な
る。安定性の点からは、動物由来のプロテアーゼと比較
すると微生物由来のプロテアーゼに優れているものが多
い。したがって、好ましくは微生物由来のプロテアー
ゼ、特に好ましくはバチルス属由来のプロテアーゼを用
いると好結果が得られる。
As the protease used in the present invention, for example,
Examples include animal-derived proteases such as trypsin and chymotrypsin, and microorganism-derived proteases. All of the modified proteases of the present invention have reduced antigenicity and skin sensitization, and have greatly improved stability. However, the stability is relatively different depending on the protease. In terms of stability, many proteases derived from microorganisms are superior to proteases derived from animals. Therefore, good results are obtained by using preferably a protease derived from a microorganism, particularly preferably a protease derived from the genus Bacillus.

本発明に用いる多糖類の一例としては、アガロース,
グアーガム,イヌリン,デンプン,デキストラン,プル
ラン,ザンタンガム,カラギーナン,ペクチン,アルギ
ン酸などの天然多糖類及びその誘導体や、ヒドロキシプ
ロピルセルロース,メチルセルロース,エチルセルロー
ス,カルボキシメチルセルロースなどが挙げられる。な
かでもデキストラン,プルランは、かなりの高分子量の
ものを用いても溶液粘度が低く、反応操作が容易であ
り、また得られる修飾プロテアーゼの性能も均一,安定
である点で優れている。
Examples of the polysaccharide used in the present invention include agarose,
Examples include natural polysaccharides such as guar gum, inulin, starch, dextran, pullulan, xanthan gum, carrageenan, pectin, and alginic acid, and derivatives thereof, and hydroxypropyl cellulose, methyl cellulose, ethyl cellulose, carboxymethyl cellulose, and the like. Among them, dextran and pullulan are excellent in that the solution viscosity is low and the reaction operation is easy even when those having a considerably high molecular weight are used, and the performance of the obtained modified protease is uniform and stable.

多糖類の分子量は、特に著しく小さいものでなけれ
ば、修飾プロテアーゼの安定性は良好な結果を与える
が、抗原性,皮膚感作性の抑制などが完全でなくなる場
合もあるため、その平均分子量は10,000以上のものを用
いることが好ましく、また、特に好ましくは40,000以上
である。
If the molecular weight of the polysaccharide is not particularly small, the stability of the modified protease will give good results, but the antigenicity and skin sensitization may not be completely suppressed. It is preferable to use those having 10,000 or more, and particularly preferably 40,000 or more.

修飾プロテアーゼに於ける、元のプロテアーゼの抗原
性や皮膚感作性の抑制効果の大きさ,安定化の程度は、
用いた多糖類の種類,分子量,結合量及びその状態など
によって変化する。一般に結合量を大きくすると、安全
性と安定性は良好となるがプロテアーゼが失活する傾向
にあり、目的を達する迄の修飾を施して得られる修飾プ
ロテアーゼの活性は著しく低い場合が多い。しかし、本
発明の修飾プロテアーゼは、かなり修飾率を高めても非
常に高い活性を有する。また、逆に修飾率が低い場合で
も十分高い安定性,安全性を有することも本発明の修飾
プロテアーゼの特長であるが、やはりその程度と修飾率
には相関がある。これらの点より、プロテアーゼの表面
アミノ基の修飾率はTNBS法で測定して30%以上であるこ
とが好ましく、更に好ましくは50%以上である。
In the modified protease, the magnitude of the effect of suppressing the antigenicity and skin sensitization of the original protease and the degree of stabilization are as follows:
It varies depending on the type, molecular weight, binding amount and state of the polysaccharide used. In general, when the amount of binding is increased, the safety and stability are improved, but the protease tends to be inactivated. In many cases, the activity of the modified protease obtained by performing modification until the objective is achieved is extremely low. However, the modified protease of the present invention has a very high activity even when the modification rate is considerably increased. Conversely, even if the modification rate is low, the modified protease of the present invention has a sufficiently high stability and safety, which is also a feature of the modified protease. From these points, the modification rate of the surface amino group of the protease is preferably 30% or more, more preferably 50% or more, as measured by the TNBS method.

本発明の修飾プロテアーゼは、多糖類に塩化シアヌル
を反応させてトリアジン環結合多糖類を合成し、次にこ
れをプロテアーゼと反応させることによって得られる。
The modified protease of the present invention can be obtained by reacting a polysaccharide with cyanuric chloride to synthesize a triazine ring-bonded polysaccharide, and then reacting this with a protease.

特に、高度の安定性と安全性を有する修飾プロテアー
ゼを再現性よく製造するためには、トリアジン環結合多
糖類が或る程度以上の活性基密度を有することが重要で
ある。
In particular, in order to reproducibly produce a modified protease having a high degree of stability and safety, it is important that the triazine ring-bonded polysaccharide has an active group density of a certain level or more.

しかし、活性基密度が過度に高い場合、多糖類が自己
架橋により不溶化したり、部分的にゲル化が起る。また
極端な場合、このため却って酵素の修飾率が低下し、十
分な感作性の抑制効果が得られない現象も見られる。
However, when the active group density is excessively high, the polysaccharide is insolubilized by self-crosslinking or gelation occurs partially. In an extreme case, there is a phenomenon that the modification rate of the enzyme is rather lowered, and a sufficient sensitizing effect cannot be obtained.

活性基密度とは、この場合、活性化多糖類中のトリア
ジン環に結合した反応性塩素量であるが、この量は後述
する硝酸銀滴定法により定量できる。
The active group density in this case is the amount of reactive chlorine bound to the triazine ring in the activated polysaccharide, and this amount can be determined by a silver nitrate titration method described later.

上述した理由からこのトリアジン環結合多糖類の反応
性塩素含有量が、0.4〜1.2ミリモル/gの範囲にあること
が必要であり、好ましくは0.5〜1.0ミリモル/gである。
For the reasons described above, the reactive chlorine content of the triazine ring-bonded polysaccharide needs to be in the range of 0.4 to 1.2 mmol / g, and preferably 0.5 to 1.0 mmol / g.

こうした活性化多糖類の調製工程を制御し、再現性よ
く合成するためには、塩化シアヌル溶液の溶媒を、水混
合性であると共に塩化シアヌルとの反応性を有しない非
水溶媒とし、又、多糖類水溶液に塩化シアヌル溶液を添
加,反応させる際のpHを好ましくは7.5〜9.5、更に好ま
しくは8.0〜9.0に制御して反応を進める。塩化シアヌル
溶液の好適な溶媒としては、具体的にはアセトン,テト
ロヒドロフラン,ジオキサン,ジメチルスルホキシド等
が挙げられるが、使用性及び溶媒除去の容易なことか
ら、アセトンが特に好ましい。この様に条件を設定する
ことにより、多糖類に活性な反応性塩素基を優れた再現
性を以て導入できるうえ、多糖類と塩化シアヌルとの反
応率も高く、使用する塩化シアヌル量を低減できる。反
応は常温付近で行うのが好ましい。また反応の進行につ
れて多糖類に導入された活性な反応性塩素基が分解する
ので30分以内に反応を完了させるのが好適である。反応
停止は、pH3程度の酸性条件下とすることにより行う。
また必要に応じ、酸性条件下でアセトン等の貧溶媒を加
えて分離,精製してもよい。また、トリアジン環結合多
糖類とプロテアーゼとの結合反応に際しては、トリアジ
ン環結合多糖類をプロテアーゼに対し重量比にして3倍
以上用いるとともに、トリアジン環結合多糖類の反応性
塩素量がプロテアーゼの反応性アミノ基に対してモル比
にして2倍以上あることが好適であり、なかでも反応性
アミノ基に対する反応性塩素量を5倍以上にすることが
特に好適である。すなわち、この値が大きいほど酵素の
修飾率が大きくなり、特に5倍以上とした場合に非常に
安定な修飾プロテアーゼが得られる。また、上述の活性
化多糖類とプロテアーゼの重量比、モル比条件が満たさ
れてなくても、かなり安定な修飾プロテアーゼが得られ
ることはあるが、抗原性や皮膚感作性の抑制がいま一つ
不十分となる。修飾率が大きくなるに伴い、安定性は増
大する傾向にあるが、反面活性収率は若干低下する。し
たがって酵素の安定化に寄与する様な剤形へ配合し、利
用する場合は、若干低い修飾率を選択することもでき
る。
In order to control the preparation process of such an activated polysaccharide and synthesize it with good reproducibility, the solvent of the cyanuric chloride solution is a non-aqueous solvent that is water-miscible and has no reactivity with cyanuric chloride, The reaction is carried out by adding a cyanuric chloride solution to the aqueous polysaccharide solution and controlling the pH at the time of the reaction to preferably 7.5 to 9.5, more preferably 8.0 to 9.0. Suitable solvents for the cyanuric chloride solution include acetone, tetrohydrofuran, dioxane, dimethylsulfoxide and the like, and acetone is particularly preferred because of its ease of use and easy removal of the solvent. By setting the conditions in this manner, an active reactive chlorine group can be introduced into the polysaccharide with excellent reproducibility, the reaction rate between the polysaccharide and cyanuric chloride is high, and the amount of cyanuric chloride used can be reduced. The reaction is preferably performed at around room temperature. In addition, since the active reactive chlorine group introduced into the polysaccharide is decomposed as the reaction proceeds, the reaction is preferably completed within 30 minutes. The reaction is stopped under acidic conditions of about pH 3.
If necessary, a poor solvent such as acetone may be added under acidic conditions for separation and purification. In the binding reaction between the triazine ring-bonded polysaccharide and the protease, the triazine ring-bonded polysaccharide is used at least three times in weight ratio to the protease, and the amount of reactive chlorine in the triazine ring-bonded polysaccharide is determined by the reactivity of the protease. It is preferable that the molar ratio is twice or more with respect to the amino group, and it is particularly preferable that the amount of reactive chlorine with respect to the reactive amino group is five or more. That is, the larger this value is, the higher the modification ratio of the enzyme is, and particularly when the ratio is 5 times or more, a very stable modified protease can be obtained. In addition, even if the above-mentioned weight ratio and molar ratio conditions of the activated polysaccharide and the protease are not satisfied, a quite stable modified protease may be obtained, but the suppression of antigenicity and skin sensitization is still unsatisfactory. Is insufficient. As the modification rate increases, the stability tends to increase, but the activity yield slightly decreases. Therefore, when formulated into a dosage form that contributes to the stabilization of the enzyme and used, a slightly lower modification rate can be selected.

なお、使用するプロテアーゼは精製度によっては、他
の蛋白成分や低分子量のアミノ基含有物質を含有する場
合がある。これらに由来するアミノ基も活性化多糖類と
反応し、プロテアーゼの修飾率に影響を与えるため、本
発明に於けるプロテアーゼの反応性アミノ基としては、
プロテアーゼ自体の表面アミノ基と、混在物質に由来す
るアミノ基との総和を意味する。
The protease used may contain other protein components or a low molecular weight amino group-containing substance depending on the degree of purification. Amino groups derived from these also react with the activated polysaccharide and affect the modification rate of the protease. Therefore, as the reactive amino group of the protease in the present invention,
It means the sum of the surface amino groups of the protease itself and the amino groups derived from the mixed substance.

次いで、残存する活性基を処理するためアミノ基を有
する低分子化合物の水溶液中に於いて、好ましくは50〜
75℃で後処理を行なう。本発明に用いるアミノ基を有す
る低分子化合物は、特に限定されないが、グリシン,ア
ラニン,リジン,セリン,グルタミン酸等のアミノ酸類
やモノエタノールアミン等の、安全性の点から感作源と
なりにくく、修飾プロテアーゼの構造に悪影響を与えな
い物質が好ましい。
Then, in an aqueous solution of a low molecular weight compound having an amino group to treat the remaining active groups, preferably 50 to 50
Work up at 75 ° C. The low molecular weight compound having an amino group used in the present invention is not particularly limited, but it is hardly a source of sensitization from the viewpoint of safety, such as amino acids such as glycine, alanine, lysine, serine, and glutamic acid, and monoethanolamine. Substances that do not adversely affect the structure of the protease are preferred.

修飾酵素中に残存しているトリアジン環結合のハロゲ
ン原子の数は処理時間と共に減少するが、この速度は温
度が高くなる程、又pH値が高い程大きくなる傾向があ
る。水溶液のpH値は通常5〜10の範囲で行なうが、酵素
の変性失活を避けると共に、高い処理効率を得るための
条件として6.5〜9.5とすることが好ましい。
The number of triazine ring-bonded halogen atoms remaining in the modifying enzyme decreases with treatment time, but this rate tends to increase with increasing temperature and pH. The pH value of the aqueous solution is usually in the range of 5 to 10, but it is preferably 6.5 to 9.5 as a condition for avoiding denaturation and deactivation of the enzyme and obtaining high treatment efficiency.

必要な処理時間は、処理温度やpH条件により異なる。
結合ハロゲン原子の含有量が500ppmより大きい場合、室
温下でも粉末を長時間保存すると部分的にゲル化が起
り、水に対する溶解性が低下すると共に活性も低下する
が、結合ハロゲン原子の含有量を500ppm以下とすること
により、こうした問題を抑制できる。又、本発明の温度
条件を選ぶことにより、処理中の酵素の失活を殆んど避
けることができる。この後処理を施すことにより、粉末
状態でも安定した品質の目的物が得られる。
The required processing time varies depending on the processing temperature and pH conditions.
When the content of the bound halogen atom is more than 500 ppm, the powder is partially gelled when stored for a long time even at room temperature, the solubility in water is reduced, and the activity is also reduced, but the content of the bound halogen atom is reduced. By controlling the content to 500 ppm or less, such a problem can be suppressed. In addition, by selecting the temperature conditions of the present invention, the inactivation of the enzyme during the treatment can be almost avoided. By performing this post-treatment, an object of stable quality can be obtained even in a powder state.

得られた修飾プロテアーゼは限外過や、ゲル過ク
ロマト法などにより精製することができるが、更にこれ
を粉末化する方法としては、減圧溶媒除去,凍結乾燥,
エタノール等による貧溶媒添加による析出等を用いるこ
とができる。
The resulting modified protease can be purified by ultrafiltration or gel permeation chromatography, and the like. Powdering methods further include removing the solvent under reduced pressure, freeze-drying,
Precipitation by addition of a poor solvent with ethanol or the like can be used.

(発明の効果) 本発明の方法により抗原性,皮膚感作性が殆んど、も
しくは完全に抑制され、かつ熱安定性も著しく高い修飾
プロテアーゼを確実に再現性よく製造することが可能で
ある。また、修飾に伴う活性低下も小さく、非常に高い
活性を有する。界面活性剤を高濃度に含む系中において
も安定なうえ、自己分解失活が抑制されているため、水
系の各種剤型への配合に適する。
(Effect of the Invention) By the method of the present invention, it is possible to produce a modified protease that has little or no antigenicity and skin sensitization and has extremely high heat stability with good reproducibility. . Further, the decrease in activity due to modification is small, and the activity is very high. Since it is stable even in a system containing a surfactant at a high concentration and suppresses self-decomposition inactivation, it is suitable for blending into various aqueous formulations.

更に、粉末などの固体状においても、保存時の不溶化
や活性低下が起らず、又、105℃での加熱滅菌にも耐え
るため、広い範囲の剤型への適用が可能であり、洗剤,
化粧品,医薬品等に有効に用いることができる。
Furthermore, even in the form of a solid such as a powder, it does not cause insolubilization or decrease in activity during storage, and can withstand heat sterilization at 105 ° C, so that it can be applied to a wide range of dosage forms, and can be used as a detergent
It can be used effectively for cosmetics, pharmaceuticals, etc.

尚本発明に於いて、熱安定性,皮膚感作性,プロテア
ーゼの表面アミノ基及びハロゲン原子含有量の測定,評
価は次下に記す方法で行った。
In the present invention, the measurement and evaluation of heat stability, skin sensitization, and the content of amino groups and halogen atoms on the surface of protease were carried out by the following methods.

(1)熱安定性の測定(水系) 50mMリン酸緩衝液(pH6.8)に修飾プロテアーゼを溶
解し、0.5mg protein/mlとしたものを検液として用い
た。検液を60℃で6時間又は40℃で3ケ月間インキュベ
ーションを行った後、検液中の酵素活性を測定し、処理
前の活性と比較して残存率を求めた。モデル剤形中での
安定性評価も、同様に行い、60℃で6時間処理後の活性
残存率を評価した。
(1) Measurement of thermal stability (aqueous) The modified protease was dissolved in a 50 mM phosphate buffer (pH 6.8), and a solution prepared at 0.5 mg protein / ml was used as a test solution. After incubating the test solution at 60 ° C. for 6 hours or at 40 ° C. for 3 months, the enzyme activity in the test solution was measured and compared with the activity before the treatment to determine the residual ratio. The stability in the model dosage form was evaluated in the same manner, and the activity remaining rate after treatment at 60 ° C. for 6 hours was evaluated.

(2)皮膚感作性の評価 マキシミゼーション(Maximization)法〔Bertil,M a
nd Albert,M.K.,J.Invest.Derm.,52(3),268(196
9)〕に基づき、皮膚感作性試験行った。
(2) Evaluation of skin sensitization Maximization method [Bertil, Ma
nd Albert, MK, J. Invest. Derm., 52 (3), 268 (196
9)], a skin sensitization test was conducted.

誘導及び惹起濃度は、プロテアーゼ,修飾プロテアー
ゼ共、蛋白量として0.05重量%になるように設定した。
皮膚感作性の程度を以下に示す方法で求めた平均評価点
により評価した。
The induction and induction concentrations were set so that both the protease and the modified protease had a protein amount of 0.05% by weight.
The degree of skin sensitization was evaluated by the average evaluation point obtained by the method shown below.

(3)プロテアーゼの表面アミノ基修飾率の測定 プロテアーゼの反応性アミノ基の測定はハインズ
((Haynes)らの方法〔Haynes,R.etal,Biochemistry,
6,541(1967)〕によりトリニトロベンゼンスルホン酸
(TNBS)の反応量として求め、修飾プロテアーゼの修飾
率は酵素表面の未反応のアミノ基量を測定し、未修飾体
の表面アミノ基量との比から表面アミノ基の修飾率を算
出した。
(3) Measurement of Protease Surface Amino Group Modification Rate The measurement of the reactive amino group of the protease was carried out by the method of Haynes et al. [Haynes, R. et al., Biochemistry,
6 , 541 (1967)] as the reaction amount of trinitrobenzenesulfonic acid (TNBS), and the modification rate of the modified protease was determined by measuring the amount of unreacted amino groups on the enzyme surface and comparing it with the surface amino group amount of the unmodified form. The modification ratio of the surface amino group was calculated from the ratio.

又プロテアーゼ量は280nmの吸光度より決定した。 The amount of protease was determined from the absorbance at 280 nm.

(4)活性化多糖類中の反応性塩素含有量の測定 試料100mgを水4mlに溶解し、0.5M−NaHCO3を1ml加え
て100℃,30分間加熱処理を行なう。7%クロム酸水溶液
0.5mlを加え、更に水希釈した後、0.1N硝酸銀水溶液で
滴定する。(v1ml) 対照としてアルカリ分解処理を行わない場合について
も滴定を行う(v0ml) (v1−v0)の値から相当する塩素量を算出し、反応性
塩素含有量として求めた。
(4) Measurement of Reactive Chlorine Content in Activated Polysaccharide 100 mg of a sample is dissolved in 4 ml of water, 1 ml of 0.5M-NaHCO 3 is added, and heat treatment is performed at 100 ° C. for 30 minutes. 7% chromic acid aqueous solution
Add 0.5 ml, dilute further with water, and titrate with 0.1 N silver nitrate aqueous solution. (V 1 ml) As a control, titration was also performed without alkali decomposition treatment. (V 0 ml) The corresponding chlorine amount was calculated from the value of (v 1 −v 0 ), and was calculated as the reactive chlorine content. .

以下、本発明を実施例を挙げて具体的に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described specifically with reference to examples.

実施例1 デキストラン(平均分子量4×104)125gを2.5lの水
に溶解した。これに、アセトン600mlに溶解した各種量
の1,3,5−トリクロロトリアジン(塩化シアヌル)を滴
下混合し、各々表1に示した条件下で反応させた。但
し、pHの調整は1N NaOHを用いて行ない、温度は18〜22
℃とした。
Example 1 125 g of dextran (average molecular weight 4 × 10 4 ) was dissolved in 2.5 l of water. To this, various amounts of 1,3,5-trichlorotriazine (cyanuric chloride) dissolved in 600 ml of acetone were dropped and mixed, and reacted under the conditions shown in Table 1, respectively. However, the pH was adjusted using 1N NaOH, and the temperature was 18 to 22.
° C.

滴下終了後、0.1N HClを加え、pHを3に調整した。こ
れをアセトン20l中に加え、析出した結晶を過し、ア
セトン洗浄して活性化デキストランを得た。
After the addition was completed, 0.1N HCl was added to adjust the pH to 3. This was added to 20 l of acetone, and the precipitated crystals were collected and washed with acetone to obtain activated dextran.

次に、こうして得られた活性化デキストラン10gを水1
00mlに溶解し、これにバチルス・リケニホルミス菌由来
のプロテアーゼ(ノボ社製の酵素,商品名エスペラーゼ
を精製したもの)を水10mlに溶かして加え、更に0.2Mホ
ウ酸緩衝液(pH9.2)100mlを加えて、25℃で20時間反応
させた。但し、プロテアーゼは反応性アミノ基量0.6m m
ole/gのものを用い、反応性塩素量/反応性アミノ基量
がモル比に於いて10となるように設定した。
Next, 10 g of the activated dextran thus obtained was added to water 1
In 100 ml of water, a protease derived from Bacillus licheniformis (an enzyme produced by Novo, and purified from Esperase (trade name)) dissolved in 10 ml of water and added thereto, followed by 100 ml of 0.2 M borate buffer (pH 9.2). Was added and reacted at 25 ° C. for 20 hours. However, the protease has a reactive amino group content of 0.6 mm.
ole / g, and the amount of reactive chlorine / the amount of reactive amino group was set to be 10 in a molar ratio.

修飾反応後、反応系にグリシン1.3gを加え溶解させた
後、60℃で30時間加熱処理を行ない、続いて各々を限外
過操作により4回低分子物質を除去洗浄後、濃縮し凍
結乾燥により淡褐色の粉末を得た。これらの修飾プロテ
アーゼ粉末について活性,蛋白表面アミノ基修飾率,皮
膚感作性及び水系安定性を評価した。結果を第1表に示
す。
After the modification reaction, 1.3 g of glycine was added to and dissolved in the reaction system, followed by heat treatment at 60 ° C. for 30 hours, followed by removing each low-molecular substance four times by ultra-pass operation, washing, concentrating and freeze-drying. Yielded a light brown powder. The activity, protein surface amino group modification ratio, skin sensitization and aqueous stability of these modified protease powders were evaluated. The results are shown in Table 1.

第1表より、活性化多糖類の反応性塩素量を0.4〜1.2
ミリモル/gとすると水系条件下での安定性及び皮膚感作
性共に優れた修飾プロテアーゼを調製できることが解
る。又、活性化多糖類の反応性塩素量が1.2ミリモル/g
を超えるような場合、比較例2のようにゲル化が起る場
合が多く、好ましくない。
From Table 1, the amount of reactive chlorine in the activated polysaccharide was 0.4 to 1.2.
It can be seen that when the amount is mmol / g, a modified protease excellent in both stability under aqueous conditions and skin sensitization can be prepared. Also, the amount of reactive chlorine in the activated polysaccharide is 1.2 mmol / g.
In the case where the ratio exceeds 2, gelation often occurs as in Comparative Example 2, which is not preferable.

実施例2 実施例1の実験例2と同一の条件で調製した活性化デ
キストラン10gを水100mlに溶解し、これに実施例1と同
様の方法で精製エスペラーゼを加え、反応させた。
Example 2 10 g of activated dextran prepared under the same conditions as in Experimental Example 2 of Example 1 was dissolved in 100 ml of water, and purified esperase was added and reacted in the same manner as in Example 1.

但し、精製エスペラーゼは反応性アミノ基量0.72m mo
le/gのものを用い、反応性塩素量/反応性アミノ基量を
第2表に示すように設定した。
However, purified Esperase has a reactive amino group content of 0.72 mM
le / g, and the amount of reactive chlorine / reactive amino group was set as shown in Table 2.

得られた修飾プロテアーゼの評価結果を第2表に示
す。
Table 2 shows the evaluation results of the obtained modified protease.

第2表より、反応性塩素量/反応性アミノ基量がモル
比にして2以上であることが安定性,安全性の両面に優
れた修飾プロテアーゼを調製するために必要であり、こ
の値が5以上であると更に好ましい結果が得られること
が明瞭である。
From Table 2, it is necessary that the molar ratio of the amount of reactive chlorine / the amount of reactive amino group be 2 or more in order to prepare a modified protease excellent in both stability and safety. It is clear that a more preferable result is obtained when the ratio is 5 or more.

実施例3 実施例1の方法に準じて修飾プロテアーゼの調製を行
なった。但し、活性化デキストラン調製に用いた塩化シ
アヌル量,反応pH,反応時間を第3表に示す。又プロテ
アーゼとしては、反応性アミノ基量0.55m mole/gの精製
エスペラーゼを使用し、修飾反応に於いては重量比にし
て酵素の8倍量の活性化デキストランを反応に供した。
Example 3 A modified protease was prepared according to the method of Example 1. Table 3 shows the amounts of cyanuric chloride, reaction pH, and reaction time used for preparing activated dextran. As the protease, purified Esperase having a reactive amino group content of 0.55 mmol / g was used, and in the modification reaction, activated dextran in an amount 8 times the weight of the enzyme was subjected to the reaction.

得られた修飾プロテアーゼの評価結果を第3表に示
す。
Table 3 shows the evaluation results of the obtained modified protease.

第3表より明らかなように、本発明の条件下に於いて
調製された修飾プロテアーゼは優れた安定性及び安全性
を示す。
As is evident from Table 3, the modified protease prepared under the conditions of the present invention shows excellent stability and safety.

実施例4 実施例3の実験例8で得られた修飾プロテアーゼを第
4表に示した各種の基本的な剤形に0.2%配合し、60℃
で6時間の加熱処理を行なった後の活性を測定し、安定
性を元の酵素と比較評価した。
Example 4 0.2% of the modified protease obtained in Experimental Example 8 of Example 3 was added to various basic dosage forms shown in Table 4 at 60 ° C.
The activity after heat treatment for 6 hours was measured, and the stability was compared with the original enzyme.

第4表の結果から明らかな如く、こうしたモデル剤形
中でも修飾プロテアーゼは優れた安定性を示す。
As evident from the results in Table 4, the modified protease shows excellent stability even in these model dosage forms.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−156468(JP,A) 特開 昭62−175175(JP,A) 特開 昭58−16685(JP,A) 特表 昭55−500309(JP,A) Prikl.Biokhim.Mik robiol.,15(1)1979,p.82 −87 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (56) References JP-A-60-156468 (JP, A) JP-A-62-175175 (JP, A) JP-A-58-16685 (JP, A) 500309 (JP, A) Prikl. Biokhim. Mik robiol. , 15 (1) 1979, p. 82 −87

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】多糖類と塩化シアヌルとを反応させて得ら
れたトリアジン環結合多糖類と、プロテアーゼとを反応
せしめ、修飾プロテアーゼを製造するに際し、前記トリ
アジン環結合多糖類として反応性塩素含有量が0.4〜1.2
ミリモル/gのものを使用し、且つプロテアーゼの反応性
アミノ基に対してモル比で2倍以上のトリアジン環結合
多糖類の反応性塩基の存在下で反応せしめることを特徴
とする水溶性修飾プロテアーゼの製造法。
1. A process for reacting a triazine ring-bonded polysaccharide obtained by reacting a polysaccharide with cyanuric chloride and a protease to produce a modified protease, wherein the reactive chlorine content as the triazine ring-bonded polysaccharide is used. Is 0.4 to 1.2
A water-soluble modified protease, characterized in that the protease is used in the presence of a reactive base of a triazine ring-bonded polysaccharide at a molar ratio of at least 2 times the amount of the reactive amino group of the protease, using a mol / g thereof. Manufacturing method.
【請求項2】トリアジン環結合多糖類とプロテアーゼと
の反応に際し、該トリアジン環結合多糖類をプロテアー
ゼに対し重量比にして3倍以上用いるものである特許請
求の範囲第1項に記載した水溶性修飾プロテアーゼの製
造法。
2. The water-soluble compound according to claim 1, wherein the triazine ring-bonded polysaccharide is used at least three times in weight ratio with respect to the protease in the reaction between the triazine ring-bonded polysaccharide and the protease. Method for producing modified protease.
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