JPH01148196A - ポリヌクレオチド類の製造法 - Google Patents

ポリヌクレオチド類の製造法

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JPH01148196A
JPH01148196A JP63276359A JP27635988A JPH01148196A JP H01148196 A JPH01148196 A JP H01148196A JP 63276359 A JP63276359 A JP 63276359A JP 27635988 A JP27635988 A JP 27635988A JP H01148196 A JPH01148196 A JP H01148196A
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はポリヌクレオチド類(ホモ−ポリヌクレオチド
類又はコーポリヌクレオチド類)及びそれらの複合体の
製造法に関する。また、本発明は前記の製造法によって
製造された新規な改良されたポリヌクレオチド類に関す
る。種々のポリヌクレオチド類が既存の方法で製造され
ているが、これ迄に製造されたポリヌクレオチド類の大
部分は所望のポリヌクレオチド類を調製する一連の工程
で出現する幾つかの不純物又は使用薬剤が混入するため
に、一般に発熱性であるか多少とも有毒性である。これ
らのポリヌクレオチド類は種々の治療分野において、特
に癌の治療において、ある種の細菌及びウィルス感染疾
患においてアジュバン) (adjuvant)であり
、またワクチンのアジュバントでもある0本発明はまた
、本発明の改良されたポリヌクレオチド類を有効成分と
して含有する治療剤組成物にも関する。
一般に、ポリヌクレオチド類は適当なヌクレオチド単量
体すなわちモノヌクレオチドに対してポリヌクレオチド
ホスホリラーゼを作用させて重合することによって得ら
れる。ADP、 CDP、 GDP、 IDP及びIJ
DPのような種々のヌクレオチド単量体類は、従来周知
の方法で得られる。ポリヌクレオチドホスホリラーゼも
また、周知の方法によって収得され、例えば細菌の培養
物を原料として用い、その細菌培養物中に得られた細菌
菌体の溶解を行ない、続いて得られた菌体溶解液(この
中には種々の酵素例えばキナーゼ類、ホスファターゼ類
、ヌクレオターゼ類、ジェステラーゼ類等の酵素が含有
され、これら全ては前記のポリヌクレオチドホスホリラ
ーゼによるヌクレオチド単量体の重合を行なう次後の工
程における競合作用する酵素であって望ましくない成分
である)から前記の菌体溶解で得られたポリヌクレオチ
ドホスホリラーゼを抽出することによって得られる。前
記の種々の望ましくない酵素が存在すると所望しない副
反応が並行して起ることになり、また重合させるべきヌ
クレオチド単量体及び生成したヌクレオチド重合体の部
分的な分解が生起する。
このような理由で、前記の従来法で得られたポリヌクレ
オチド類の大部分はそれらの毒性及び(又は)それらの
発熱性特性のいずれかの点で欠点がある。分析化学用又
は限られた科学的な実験用では受容できる純度のポリヌ
クレオチドホスホリラーゼを小規模に製造することは可
能であるが、同じ純度のものを、許容できる費用で工業
的な技術で収得するのは容易ではない。
本発明によれば、前述した既存の種々の方法によって得
られるようなポリヌクレオチドホスホリラーゼ酵素剤の
代わりに、望ましくない反応をもたらす不純物のない高
度に精製された酵素をヌクレオチド重合剤として使用す
ることにより、ポリヌクレオチド類の実質的に純粋なホ
モ重合体もしくは共重合体又は純粋なポリヌクレオチド
の複合体(con+plex) 、あるいはヌクレオチ
ド類縁体の重合体を工業的に許容できる条件で製造でき
ることが見出された。そのヌクレオチド類類縁体として
は、例えば八〇Pの6−ヒドロキシアルキル誘導体又は
UDPの5−ハロもしくは5−OHもしくは5−メチル
誘導体を挙げることができる。
特に、細菌菌株の培養と得られた細菌培養物の菌体溶解
を行なった後に、得られた菌体溶解液を3種のカラム、
すなわちイオン交換樹脂例えばDI’AIEセファセル
(Sephacel :登録商標)又はその均等物を入
れた第1のカラムと、疎水性樹脂例えばフェニルセファ
ロース(Sepharose:登録商標)又はその均等
物を入れた第2のカラムと、分子篩例えばセファクリル
(Sephacryl :登録商標) S 300もし
くはセファデックス(Sephadex:登録商標)2
00又はそれらの均等物を入れた第3のカラムとに次々
に通すことが必要であることが今回見出された。
前記の第3のカラムから溶出された酵素溶液は、ポリヌ
クレオチドホスホリラーゼを専ら含有するものであり、
次段のヌクレオチド重合工程に対する作用を失なった物
質の痕跡量を含む。
ヌクレオチド類のホモ重合体を製造しようと望む場合に
は、上記の得られたポリヌクレオチドホスホリラーゼを
、通常の使用薬剤の存在下で、原料として選択したヌク
レオチド単量体に作用させ重合するのに使用する。
ヌクレオチド類の共重合体を製造しようとする場合には
、原料として選択した複数のヌクレオチド単量体の適当
な割合の混合物を代わりに使用する。得られるヌクレオ
チド類の共重合体はポリA/ポリUと呼ばれるものであ
る。
ポリヌクレオチド類同士の複合体を製造しようとする場
合には、適当なヌクレオチド単量体の2種又はそれ以上
の各々について同じ重合を行ない、そしてそれぞれ得ら
れた複数のヌクレオチドのホモ重合体を適当な割合でN
aC1の存在下で水中で混合し、次いでエタノール添加
で沈澱させると、所望の複合体を収得できる。
本発明の重要な特徴としては原料として選択したヌクレ
オチド単量体又は選択した複数のヌクレオチド単量体の
重合を、通常慣用の条件とは異なる条件で実施すること
である。特に、ヌクレオチド単量体の使用濃度が通常の
慣用の濃度値をはるかに越えており(約30〜約100
倍好ましくは約50倍)、重合はMgCffi、を加減
して添加しながら7.4〜8.6の調節されたpi範囲
内で且つ約3日〜約6日の間実施させるのが本発明の特
徴である。
得られるヌクレオチド類のホモ重合体類又は共重合体類
は約250,000〜約1.500,000の分子量を
有する複合体を与えるような分子量範囲を有するもので
あり、重合速度は均一で且つ重合収率は90〜95%に
達する。
本発明を次の実施例によって説明する0本例では酵素原
料として大腸菌(E、 colt)を用いるが他の細菌
もまた適当に使用できる。本例では、大腸菌の培養から
出発してポリA/ポリUの複合体の製造に至る連続する
5段階について以下に説明する。
遺」1歿 使用する大腸菌B115は多くの菌保存機関から入手で
きる公知面であり、用いた大腸菌培養物は室温で穿刺培
養物として保存されたものである。
In当り10gのNaCItと10gのトリブチケース
と5gの酵母エキスとを含有する培地を用いた。
この培地を110°Cで45分間滅菌した後に、別に滅
菌したグルコース溶液を2g/It加えた。このように
調製された培地の10−を用いて前培養を行ない、次い
で20Odずつの培地を用いて培養して計IONの細菌
培養液を得た。
1分間当り81の空気で通気下に47Orpmで攪拌培
養したδ600での菌体倍加時間は30分であり、菌体
は600nmでの光学的濃度6で集菌した。培養液12
当り約8gの菌体が得られた。培養piは2NのNH,
OHを添加して6.5〜6.8に調整した。すぐに使用
しない場合には大腸菌培養液は一20℃で保存した。
最fl=mJI日1鰻 本段階は下記の2種の緩衝液を用いた。
緩衝液A : 2 Xl0−”M−BDTAと0.23
3M−Nac j!(13,63g / f )と5%
グリセロール(50ae/jりとを含有する5X10−
”Mトリス−Hcm! (25℃でpH7,9)。
緩衝液B : 10−’)1−El)TAと0.2M−
Nac J!と5%グリセロールとを含有する10−”
M )リス−Hcj! (pH7,9) 使用細菌量は165 g (20It培養液)であった
使用直前に、前記の緩衝液A 400adlに室温で0
.1M (15,4■/H1)−ジチオトレイトール(
DTT)0.4 mを加え、続いてメルカプトエタノー
ル28μ!、リゾチーム45■、及びエタノール411
d!に溶解したフェニルメチルスルホニルフルオリド(
PMSF)14■を加えた。得られた混合溶液に攪拌器
中で前記の大腸菌の凍結物(165g )を分散させ(
最終温度、約10℃)、次いで、この得られた菌体懸濁
液を時折攪拌混合しながら(約20分)15℃迄昇温さ
せ、次いで攪拌下にデオキシコール酸ナトリウム272
■を加え、続いてデオキシリボヌクレアーゼ(DNAア
ーゼ)4■を加えた。得られた菌体溶解混合液を時折攪
拌混合しながら20分間放置し、温度を20℃に保持し
た。これに前記の緩衝液B4O0adtと0.1 M−
DTT 0.4dを攪拌しながら加え、得られた懸濁液
を5℃で1時間(Sorvall遠心分離機で10.0
OOrpo+ )で遠心分離(16,000G) した
。上記の使用したDNAアーゼ、リゾチームは次の単位
を有する。
DNAアーゼ: 50.679ドルナーゼ(Dorna
se)単位/■ リゾチーム: 25,000単位/■ 遠心分離で得た上澄液(約9001d)を蒸留水で12
に希釈し、攪拌しながら4℃で硫酸アンモニウム(45
%飽和溶液)  280gを加えて蛋白質を沈澱させ、
得られた混合物を4℃で2時間放置した。
蛋白質は5°Cで30分間16.0OOGで遠心分離し
て回収した。沈澱(上澄液を捨てる)をpH7,8の1
0−2Mトリス−Hcl 150adに溶解し、得られ
た溶液を20分間16.000Gで遠心分離し、不溶物
を除去した。
得られた上澄液を4℃で18時間にわたって・ptt7
.8 (7) 5 Xl0−”M ) IJ ス−HC
l12 f ニ対して4回透析し、次いで透析後の溶液
を1時間16.000Gで遠心分離し不溶物を除去した
。得られた菌体溶解上澄液は液量300IdでPH7,
8、導電率<7.0 msを示した。
1、前記の上澄液を、4℃でpH7,4の0.1M)リ
スーHcl中で平衡にさせたDIEAEセファセル28
0−〇カラム(40M3cm)にかけ、カラムをpH7
,4のO,1M)リスHc11 j!〜pH7,4の0
.4 M NaC1に溶解した0、1M)リスHclの
11で勾配溶出法で溶離させ二10IIIlずつの両分
で溶出液を分画した。
ジェステラーゼ活性のピークをもつ両分が先ず出現し、
続いて0.21M NaC1−0,1M トリスHcI
lで溶離させると、ポリヌクレオチドホスホリラーゼ活
性のピークをもつ画分が画分阻105〜125として得
られた。これらの両分の総液量は2101dであり力価
が107単位/111であるから総単位22.470の
ポリヌクレオチドホスホリラーゼが得られた。
2、この酵素溶液に攪拌しながら硫安28gを加えるこ
とによって硫酸アンモニウム濃度0.5Mに調整し、次
いで、0.5 M(NHa)zsOn −0,5M )
リスHcl (pH7,4)中で平衡にさせたフェニル
セファロース60dカラム(19M2cm)に通した。
このカラムを0.5 M(NH4)!SO4−0,1M
 )リスHCf(pH7,4)の約201dで洗滌し、
次いで4℃で0.1M(NHn)zs(1m −0,4
M )リスHcIl(pH7,8) 〜3 Xl0−3
MトリスHcj! (pH7,8)250 rmで逆勾
配溶出法で溶離させた。溶出液を約10dずつの両分で
分画し、活性な画分を集めた。活性画分の総液量は55
mであり、酵素力価355単位/dであり、総単位19
.525の酵素量である。
3、硫酸アンモニウム(20g)を攪拌しながら上記の
活性画分に加え(55%飽和)、蛋白質を沈澱させ、こ
の沈澱を4℃で1時間放置し、次いで16、000 G
で15分遠心分離した。得られた残渣を0.IM Na
Cl −0,05M )リスHcl (pH7,4)の
最小量(約10m)に溶解し、得られた溶液を0.1 
M HaCj!−0,05M トリスHcj! (pH
7,4)中で平衡させたセファクリル3300 350
dカラム(50X3C1)にかけ、次いで同じ緩衝液で
酵素を溶出させた(約10dずつ分画)。活性な両分(
画分11kL13〜Na17)を集めた。得られた活性
画分の総液量は60dであり、酵素力価は312.5単
位/dであり、総単位18.750の酵素量である。5
40単位、6280活性画分へ(NHa) zsOa 
26 gを加えて(65%飽和)、酵素を沈澱させ、得
られた酵素懸濁液を一30℃で保存した。
没l土:ヌ レオチ゛ ム の11゛ ヌクレオチドADP Nag 100g (又はヌクレ
オチドUDP Nas 100g)を約600adの水
に溶解し、その溶液を22のビンに入れた下記の4種の
溶液IMのトリスHc l (pH8,3)200II
111Mの酢酸アンモニウム250 af O,I MのEDT^(pH8,0)20 ad!1M
のHgC1t 100 IIl の混液に加えた。このようにして得られた混合溶液の液
量を水で22に希釈し、5N  NHaOHで室温pH
8,6に調整した。その溶液の表面をトルエン層で覆っ
た。使用したヌクレオシドジホスフェートはFe”°又
は(、u4+のような金属が混入していないものである
前記の希釈混合溶液の一部(80mlりを取出し、これ
に200単位の酵素と、予め別に調製したポリA(又は
ポリU)2−をブライマーとして加え、得られた溶液を
37℃で2時間酵素反応させ、その反応液を次いで37
°Cに保持した前記の希釈混合溶液の主要残部(mai
n batch)に加えた。4時間後に、更に300単
位の酵素を追加し、反応を続けた。24時間後に、pH
は約8.3に下がり、その後5N−NH,OHを加えて
pHを8.0〜8.3に維持した。
力価5単位/gの酵素を総計500単位使用した。
重合が24時間当り25%未満しか進まないならば酵素
を追加して適当な時間で進むように重合速度を増加させ
る。
重合率がそれぞれ約30%、55%及び75%の時に、
激しく攪拌しながらIM  MgC1,zを25dずつ
追加しくADP又はUDPの200ナノモルに対しM、
の全量は175ミリモルであった) 、piを8.0〜
8.3 (37°Cで測定)に維持する。重合率は反応
3〜4日目には80〜90%であるべきである、 MgCIl zを段階的に分けて添加することにより前
述の種々の重合率の時に遊離ADP(又はUDP)をM
gとの比が約2であるように維持する。
反応終了時に、得られた反応混合物を遠心分離し、沈澱
したリン酸マグネシウムアンモニウムを除去し、得られ
た沈澱を少量の水で洗滌した。得られた上澄液は、原料
としてADP (又はUDP)を用いた時にポリA(又
はポリU)を含有する。複合体ポリA−ポリUを製造す
るためには、ポリAを含む上澄液とポリUを含む上澄液
とを合併して使用する。
最適重合条件はpHを8.0〜8.3に維持し、しかも
1日当り約30%の重合率を得るように十分な酵素とM
gCl2とを段階的に分けて添加することである。反応
時のpH(8,3〜8.6)を高くすると得られる重合
体の量が少なくなる。反応開始時にMg全部を一辺に添
加すると得られる重合体の量が減少する。
11貝E5−:ポIA−パIU ム の ゛告使用する
ポリA又はポリUの溶液の全ヌクレオチド含量は、ポリ
Aについては1000倍の希釈度及びポリUについては
500倍の希釈度(例えば0.IN NaOHIQad
!当りにポリA10IIn又はポリU20μ2の量にな
るように希釈し、またより正確にはポリA100μl及
びポリU200μlになるように中間希釈を行なう)を
使用して、0.I N NaOH中で反応混合物を10
0℃で5分間加水分解することによって定量する。26
0nmでの吸光度を測定し、且つ次の値を用いてモル濃
度を求めた。
モル溶液についての値δ260 nm X 10−’重
合体濃度は、全ヌクレオチド量と重合率(%)とから決
定した。次いで、化学量論比ポリA/ボリU=1:1の
容量を算出した。1ONビン中のポリUに25%NaC
It水溶液200dを加え、続いてポIJ Aの溶液を
加え、次いでこの溶液を十分に混合しくNaC1の最終
濃度、約0.18M) 、4°Cで最小3時間放置した
次いで攪拌しながら等容量のエタノールを加えポリA−
ポリUの複合体を沈澱させ、得られた混合物を4°Cで
1時間放置した。複合体ポリA−ポリUを5orva1
13 B遠心分離機(複数の12ポツト)中5.OOO
rpmで3分間遠心分離することによって集め、次いで
55%エタノール2Ilで洗滌した。
残渣として得られた前記の複合体は41の純水に溶解し
、次いで遠心分離し微量のリン酸マグネシウムアンモニ
ウムを除去した。清澄な上澄液に25%NaCIl 2
00al!を加え、得られた溶液を4°Cで最小3時間
放置した。
前記の複合体を、攪拌しながら等容量のエタノールを加
えることによって再び沈澱させ、遠心分離によって集め
、55%エタノール(約21)で1回、75%エタノー
ルで1回及び96%エタノールで2回洗滌し、次いで減
圧下で乾燥した。収量的110〜120g。
一般に、50%エタノールで複合体を沈澱させるには、
NaCl (0,15M〜0.02M)を存在させねば
ならない。洗滌には55%以上の濃度の水性エタノール
を使用しなければならない(沈澱した複合体も50%濃
度のエタノールを用いると再溶解する)。
皇性 前記の実施例で得たポリA−ポリU複合体のLDs。
をIP(腹腔内)及びIV(静脈内)投与によりマウス
とラットについて調査した。
IV投与の場合には最大投与量でマウス又はラットのい
ずれについても死亡例は認められなかった。
IP投与の場合にはラットに対しては死亡例は認められ
なかったが、マウスに対してはLDs。が約3g/kg
であった。
通常の発熱性試験は完全に陰性であった。
l且立里 本発明によるヌクレオチドの重合体及び共重合体は一般
に知られているが、これ迄は十分に純粋な状態で工業的
製法で得られたことがなかった。
適当に工業的な条件では実際には入手できない特別に精
製されたポリヌクレオチド生成物の試料を用いて種々の
薬理試験はすでに数年間行なわれている。
本発明のポリヌクレオチド生成物の利点は下記の既存の
参考文献及び例えば以下の論説から認め得る。
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MjLU創lυL友汰 好ましい投与方法は有効成分0.01〜0.1gを含有
する等張性溶液のIV (静脈内)投与によるものであ
る。毎週の投与は6週間繰り返される。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ヌクレオチドの重合体又は共重合体又はそれらの複
    合体の製造法において、下記の諸工程;すなわち、 (a)細菌菌株培養物の菌体溶解を行ない、得られた菌
    体溶解液を3種のカラム、すなわ ちイオン交換樹脂を入れた第1のカラムと 疎水性樹脂を入れた第2のカラムと、分子 篩を入れた第3のカラムとに次々に通し、 これらのカラム処理によって、次後の重合 工程に影響を及ぼす物質を含有しないよう に実質的に純粋にしたポリヌクレオチドホ スホリラーゼの溶液を収得する工程を行な い、 (b)前記の工程(a)で得られたポリヌクレオチドホ
    スホリラーゼを原料として選択したモ ノヌクレオチドに作用させて重合させる工 程であって、ヌクレオチドの重合の程度を 調節するために段階的に分けて加えられる MgCl_2の存在下で、通常の緩衝液と0.06〜0
    .2ミリモル/lの濃度の前記の原料モノヌクレオチド
    とを含有する溶液に対して 約200〜約750単位の前記ホスホリラーゼをpH7
    .4〜8.6の範囲で約3〜約6日間反応させることか
    らなるヌクレオチド重合体の生 成工程を行ない、 (c)前記の工程(b)で得られたヌクレオチドの重合
    体を分離し且つ洗滌してヌクレオチド の重合体を収得する工程を行ない、更に所 望ならば、 (d)原料として選択した第2のヌクレオチドの重合を
    前記と同じ条件で行なって第2の ヌクレオチド重合体を生成させ、第1及び 第2の生成されたヌクレオチド重合体を選 択してそれらの各々の適当量を水中でNaClの存在下
    に混合し、得られた2種のヌクレ オチド重合体同士の複合体をエタノール添 加によって最後に沈澱させる工程を行なう ことを特徴とするヌクレオチドの重合体又 は共重合体又はそれらの複合体の製造法。 2、前記の第1のカラムがDEAEセファセル又はその
    均等物のようなイオン交換樹脂を収容するカラムである
    請求項1記載の製造法。 3、前記の第2のカラムがフェニルセファロース又はそ
    の均等物のような疎水性樹脂を収容するカラムである請
    求項1記載の製造法。 4、前記の第3のカラムがセファクリルS300、セフ
    ァデックス200又はそれらの均等物のような分子篩を
    収容するカラムである請求項1記載の製造法。 5、請求項1〜4記載の製造法によって製造されたヌク
    レオチドの重合体又は共重合体又はそれらの複合体。 6、原料ヌクレオチド類がアデニル酸(ADP)及びウ
    リジル酸(UDP)である請求項5記載の共重合体。 7、ポリアデニル酸とポリウリジル酸との比がモル比で
    約50:50である請求項6記載の共重合体。 8、有効成分として請求項5〜7記載の重合体又は共重
    合体又はそれらの複合体を含有する治療剤組成物。
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