JPH04230398A - α−サイクロデキストリンとの複合化による出発原料の脂質混合物からのモノシアロガングリオシドの単離精製方法および関連の中間体化合物 - Google Patents

α−サイクロデキストリンとの複合化による出発原料の脂質混合物からのモノシアロガングリオシドの単離精製方法および関連の中間体化合物

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JPH04230398A
JPH04230398A JP3174194A JP17419491A JPH04230398A JP H04230398 A JPH04230398 A JP H04230398A JP 3174194 A JP3174194 A JP 3174194A JP 17419491 A JP17419491 A JP 17419491A JP H04230398 A JPH04230398 A JP H04230398A
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cyclodextrin
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isolating
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Ennio Lanzarotti
エンニオ ランツァロッティ
Giangiacomo Torri
ジアンジアコモ トッリ
Annamaria Naggi
アンナマリア ナッジ
Armando Cedro
アルマンド チェドロ
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    • C07H15/00Compounds containing hydrocarbon or substituted hydrocarbon radicals directly attached to hetero atoms of saccharide radicals
    • C07H15/02Acyclic radicals, not substituted by cyclic structures
    • C07H15/04Acyclic radicals, not substituted by cyclic structures attached to an oxygen atom of the saccharide radical
    • C07H15/10Acyclic radicals, not substituted by cyclic structures attached to an oxygen atom of the saccharide radical containing unsaturated carbon-to-carbon bonds
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C08ORGANIC MACROMOLECULAR COMPOUNDS; THEIR PREPARATION OR CHEMICAL WORKING-UP; COMPOSITIONS BASED THEREON
    • C08BPOLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
    • C08B37/00Preparation of polysaccharides not provided for in groups C08B1/00 - C08B35/00; Derivatives thereof
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    • C08B37/0012Cyclodextrin [CD], e.g. cycle with 6 units (alpha), with 7 units (beta) and with 8 units (gamma), large-ring cyclodextrin or cycloamylose with 9 units or more; Derivatives thereof
    • C08B37/0015Inclusion compounds, i.e. host-guest compounds, e.g. polyrotaxanes

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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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、モノシアロガングリオ
シド、即ち神経化学会誌10巻、第613頁、1963
年のエル.スヴェンナホルム(L.Svennerho
lm,J.Neurochem  10  613  
1963)により採用された命名法に従うGM1を、神
経系の組織あるいは器官から前もって抽出した脂質混合
物から得る方法に関する。上記の脂質混合物は、GM1
が、単独のガングリオシドとして含有されているか、さ
もなくばそのファミリー(GD,GT,GQなど)の他
のスフィンゴ糖脂質類よりも多い量で存在している状態
を特徴とするものである。
【0002】
【従来の技術】この状態は幾つかの公知方法で、例えば
上記の脂質混合物に対して、あるいはその混合物が抽出
される出発器官ホモジェネートに対してさえも化学的あ
るいは酵素的処理を実施する方法で達成され得る。
【0003】以前は、ガングリオシド類は、単一の物質
としてもまた当該物質の混合物としても、幾つかの重要
な治療学上の適用例が見出され、近年において興味はモ
ノシアロガングリオシドに特に集中してきた。
【0004】ここで、次に上述した処理について考える
と、それらの処理は次なる(1)および(2)の変法を
通じて未処理の抽出物に対して行うことができる。
【0005】(1)シアリダーゼでの酵素分解:酵素分
解の酵素がすでにホモジェネート自体に存在しているか
ら、酵素を添加する必要がないという事実を利用して、
この処理が出発原料の動物器官ホモジェネートにも適用
可能であることに注目する価値がある。さらに、この場
合においては、GM1が豊富な未処理の脂質抽出物はそ
の後工程で公知方法によって回収され得る。
【0006】(2)希釈鉱酸による加水分解。
【0007】上記の各方法の適当な例は欧州特許出願第
88120281.6号明細書および仏国特許出願第2
58707号明細書にそれぞれ紹介されている。
【0008】次に、ガングリオシド類について考えると
、そのガングリオシドの水溶液中に、これらガングリオ
シドの化合物がミセル凝集状態で存在する。このミセル
凝集体は数百キロダルトンの分子量を有するものである
(D.B.Gammack,Biochem.J.88
  373  1963)。前記の現象により、神経系
の器官または組織によって前もって得られた未処理の抽
出物中に含まれる他の物質からガングリオシドを分離す
るための限外濾過および/または透析などの技術の使用
が妨げられる。それは、明らかにそのような凝集体は単
一の分子が限界濾過膜の孔を通過させないからである。
【0009】このため、現在、ガングリオシド類、特に
GM1を未処理の脂質混合物から単離するのに用いられ
ている方法は、溶離剤として水と2種以上の有機溶媒と
の混合物を用いるイオン交換クロマトグラフィーによる
分別などの他の技術を利用している。
【0010】この分別方法は、幾つかの理由のために全
く好ましくない。その主な欠点は、GM1の単離の特別
な場合において、クロマトグラフィーによる分離を達成
するのに必要とされる時間にある。そのうえ、実際に回
収されたGM1の量は予想された量と比較してバッチ毎
に一層幅広く変動し得ることが実証されている。
【0011】実際に、2つの因子によって影響されるカ
ラム効率に対する顕著な依存性が見出された。すなわち
、2つの因子とは、クロマトグラフィーによるそれぞれ
の分離操作後になされなければならない樹脂ベッドの再
生と、次のクロマトグラフィーに用いる溶媒の再平衡化
である。
【0012】前記分別方法の他の重要な欠点は、前記し
たように、カラムを溶出するために必要とされる数種の
有機混合溶媒の量が多いためにかかる関連コストである
【0013】さらに、分離の終了時においては、樹脂ベ
ッドの上部が完全に除去され、同量の新しい樹脂と交換
されなければならない。それは、樹脂ベッドの上部はそ
の部分の樹脂自体に固着した分画済みの脂質混合物の不
純物によって不可逆的に変えられるからである。
【0014】さらに、この手順の詳細は後述する実施例
6に紹介されている。この実施例6には、イオン交換カ
ラムクロマトグラフィーにより脂質抽出物からGM1を
回収する方法が記載されている。この方法は本発明方法
と直接比較するのに役立つ。
【0015】
【発明が解決しようとする課題】従って、本発明の主な
目的は、単独のガングリオシドとしてか、あるいは同じ
ファミリーの他の関連性の深いガングリオシド類と比較
して多量のモノシアロガングリオシドとして含む出発原
料の脂質混合物からのモノシアロガングリオシドの単離
精製方法を提供することにある。
【0016】
【課題を解決するための手段】本発明方法はいかなるイ
オン交換クロマグラフィー工程をも含まないから、これ
まで行われてきた手順が顕著に単純化される。
【0017】前記方法は、溶質として神経系の組織また
は器官の抽出物に由来する上記の未処理の脂質混合物と
α−サイクロデキストリンとを決められた重量比で含む
水溶液を限外濾過することによってモノシアロガングリ
オシドを得ることを特徴とする。
【0018】知られているように、α−サイクロデキス
トリンは6個のグルコピラノシル繰り返し単位から構成
された環状オリゴサッカライド類である。
【0019】本発明に従うと、上記の特性を有する脂質
混合物を含む溶液に、先の溶質である脂質混合物に対し
て決められた重量比で一定量のα−サイクロデキストリ
ンを添加することによって、ミセル凝集体が破壊され、
限外濾過に採用される条件で、可溶性の複合体がα−サ
イクロデキストリンとの間に形成される。
【0020】その結果、モノシアロガングリオシドは限
外濾過膜の孔を通過できる。ここで、限外濾過膜は、他
の脂質が同条件で透析されないように選択されるのが有
利である。
【0021】本発明方法は興味深いことにα−サイクロ
デキストリンとだけ起こり、β−サイクロデキストリン
、すなわち7個のグルコピラノース単位から構成される
環状オリゴサッカライドは、実施例10に示されるよう
にそのような結果をいささかも与えない。
【0022】さらに詳細には、本発明に従うGM1を得
る方法は次の各工程からなる。
【0023】(1)溶液の限外濾過:この溶液には、脂
質混合物が0.5w/v%と3.5w/v%との間の濃
度で溶解され、50,000ダルトンまたはそれ以上、
好ましくは100,000ダルトンの孔サイズを有する
透析膜を通して限外濾過が行われる。ここで、α−サイ
クロデキストリンは重量比で抽出物の少なくとも2倍量
である。
【0024】(2)1,000ダルトンの孔サイズを有
する透析膜を通じた限外濾過による透析液(透過液)の
濃縮。
【0025】(3)GM1のα−サイクロデキストリン
との複合体を含む溶質の回収。
【0026】(4)上記複合体からのGM1の回収。
【0027】ガングリオシドに対するα−サイクロデキ
ストリンの比は、脂質混合物中のGM1の滴定濃度に依
存せずにGM1の完全な複合化を供するように設定され
ている。
【0028】限外濾過では透析チャンバ内の溶液(すな
わち、透析膜内溶液)を一定体積に維持する。この透析
膜内溶液量の維持は好ましくはα−サイクロデキストリ
ンの2w/v%溶液を添加することによって行われる。
【0029】実際には、上記溶液の代わりに普通の水も
用いられ得る。この場合、限外濾過の終了時に回収され
たGM1の量は、従来技術に従うカラムクロマトグラフ
ィー方法によって与えられた量と比較すると有利である
とはいえ、前記の限外濾過技術を用いることによって得
られた量よりも少ない。
【0030】透析された溶液(すなわち、透過液)の最
終量は透析膜内溶液量の少なくとも2倍であるべきであ
る。好ましくは、浸透量は透析膜内溶液量の5倍である
【0031】限外濾過の終了時において、透過液は、そ
の最終量が出発透過液の約1/10になるまで、1,0
00ダルトンの孔サイズを有する膜を用いる限外濾過に
よって都合よく濃縮される。
【0032】濃縮された透過液はその後好ましくは凍結
融解されるが、溶質はアセトンで沈殿させて回収するこ
ともできる。
【0033】また、溶質は、濃縮された透過液を+4℃
に保つことによって、その溶質が含まれた水溶液から沈
殿させられ得るということが見いだされた。ここで、G
M1の濃度(w/v)は少なくとも0.1w/v%であ
るべきである。とにかく、この方法によるGM1の収量
は前記の手順で提供された収量より低い。
【0034】GM1はその後のメタノールまたはメタノ
ールと他の有機溶媒との混合溶媒による抽出により得ら
れる複合体により回収することができる。
【0035】後者、すなわち混合溶媒の適当な例はクロ
ロホルム/メタノール(体積比2:1)溶液である。
【0036】有機溶媒、即ちメタノールまたはメタノー
ルと他の有機溶媒との混合溶媒(体積)と固形物(重量
)との比は、各抽出ごとに少なくとも5(v/w)でな
ければならない。
【0037】前記溶媒を用いた抽出工程は少なくとも3
回、より有利には5回繰り返されるべきである。
【0038】前記2つの脱複合化方法の組み合わせもま
た可能である。すなわち、この方法はまず透析液から得
た固形物をメタノールを用いて抽出し、その溶液を乾燥
し、次いで残渣をクロロホルム:メタノール(2:1)
溶液で抽出する工程を含む。さらに、α−サイクロデキ
ストリンを含む複合体からGM1を回収する上記方法で
は、純粋な複合化剤からなる不溶性残渣が残り、この残
渣は集められ、そのまま他の作業工程に用いることがで
きる。
【0039】本発明の第2の目的、すなわちGM1とα
−サイクロデキストリンとの複合体に関して、図1は溶
液中の生成物の形成の証拠を提供するものである。図1
は、GM1の濃度が1mg/mlであるときの重水(D
2 O)溶液中における1 H−NMRスペクトル(3
00MHz)に関するものである。溶液には、その後、
α−サイクロデキストリンを増量しつつ添加してゆく。
【0040】α−サイクロデキストリンのGM1に対す
る相対的なモル比を表1に示す。
【0041】
【表1】
【0042】この分野における知識(例えばT.A.W
.Koernerらによる『ガングリオシド類の高解像
プロトンNMR研究。1.異形配置における残渣物の組
成の決定のための同一の核からなる分子の二次元スピン
エコーJ相関スペクトロスコピーの使用』、Bioch
emistry、1983年第22巻第2676〜26
87頁参照)に従い、スペクトルの解析は次のようにな
された。
【0043】0.82ppmでのシグナルはセラミド部
分の末端脂肪族メチル基に帰属し、約1.23ppmで
のシグナルはセラミドのメチレンプロトンに帰属し、約
1.85ppmでのシグナルはアセトアミドメチルプロ
トン(グルコサミンおよびシアル酸のN−アセチル基)
に帰属し、1.9〜2.1ppmでのシグナルはセラミ
ドのアリル基のプロトンおよびα−カルボニルメチレン
プロトンにそれぞれ帰属する。
【0044】複合体の形成を評価するために重要なのは
、0.82ppm(セラミド部分の末端メチル基)およ
び1.85ppm(アセトアミドメチルプロトン)のシ
グナルである。それは、空間充填モデルによって示され
るように、括弧内に述べた関連の基は当該分子を外側に
突き出すから、これらのシグナルは原則として分子中の
原子の立体配置に関する環境の変化に対して、感受性を
有する。
【0045】前記両シグナルがα−サイクロデキストリ
ンの増量という条件の存在で、より高解像度でシャープ
となることや、上記立体配置環境がGM1のミセル凝集
体中に先に存在していた環境に比較して次第に変化して
いることを意味することも図1から理解できる。
【0046】さらに、複合体の形成についての証拠はそ
の物質の相対的な固相スペクトルを出発原料のモノシア
ロガングリオシドの固相スペクトルと直接比較すること
によって与えられる。ここで、これらのスペクトルはC
P−MAS−13CNMR(Cross  polar
ization  magnetic  angle 
 spincarbon  13NMR)スペクトロス
コピーによって得られ、図2のグラフにその特徴が描か
れている。
【0047】そのスペクトルの意味を説明する前に、そ
の技術はサイクロデキストリン類の複合体の構造解明に
広く用いられることは記憶するに値する(Y.inou
eら、Carbohyd.Res.159  1  1
987)。
【0048】図2における(A)および(B)はそれぞ
れ実験開始からマイクロ秒で計測された所定時間に試験
サンプルに順次磁気パルスを与えることによって複合体
およびGM1の各スペクトル(横座標はppm)がいか
に変化するかを示すグラフである。
【0049】このようにして、サンプルの磁場の緩和は
ますますその発生を防止され、その結果、磁場の端部に
おいてシグナルが完全にスペクトルから消失する。
【0050】純度の高いGM1では、このような状態に
到達するのにかかる時間は約90マイクロ秒であり、G
M1とα−サイクロデキストリンとの複合体では約50
マイクロ秒後に起こる。これは上記複合体ではGM1の
移動度(例えばGM1中の脂肪族炭素原子に結合したプ
ロトンによって与えられた約30ppmにおける関連シ
グナルを参照のこと)が純度の高いGM1の移動度との
比較において非常に妨げられることを意味する。従って
、この技術はさらに複合体の形成の独立の証拠を提供す
るものである。また、この複合体の形成の他の実証は、
α−サイクロデキストリンと少なくとも0.1%の濃度
であるGM1とが溶解し、次の実施例3で述べられる条
件が満たされるならば、複合体を含む水溶液から複合体
が沈殿するという事実によっても与えられる。
【0051】複合体の化学量論は、次の実施例3、およ
び7〜9に従うサンプルの1 HNMRスペクトロスコ
ピーによる分析によって解明された。特に、サイクロデ
キストリンのアノマープロトンに対応する5.359p
pmと、GM1のセラミド部分の末端メチル基のプロト
ンに対応する1.409ppmとにそれぞれ入るシグナ
ルの面積が考察された。
【0052】次いで、関連した各面積が算出され、それ
らの比がとられた。従って、複合体におけるα−サイク
ロデキストリンのGM1に対するモル比は4.0から6
.0まで変化したことが見出された。
【0053】
【実施例】以下に報告される実施例においては、全ての
分析データは乾燥重量ベースで与えられる。
【0054】実施例1 「57w/w%のGM1の滴定濃度を有する脂質抽出物
からのモノシアロガングリオシドの単離」全ての先のガ
ングリオシド類をGM1に変換するために予め処理され
た結果、このGM1の最終的な量が500mg[L.S
vennerholm(Biochim.Biophy
s,Acta  24  604  (1957))の
方法に従うシアル基の相対量によって決められ、R.K
uhnら(Cehm.Ber.86  866  (1
963))に従ってその20%の百分率をGM1中のガ
ングリオシド量として取り扱う]まで増加された脂質抽
出物880mgを蒸留水80ml中に溶解した。
【0055】α−サイクロデキストリンの10w/v%
水溶液を調製した。
【0056】重量で上記抽出物の量の2倍のサイクロデ
キストリン量と一致する、この水溶液20mlを先の水
溶液に加え、最終量を100mlとした。この水溶液の
うち50mlを、100,000ダルトンの分子量の分
子を通過させない透析膜(ディスク膜  YM−100
  AMICON(登録商標))を備えた限外濾過装置
に移した。
【0057】その後、透析は、α−サイクロデキストリ
ン2w/v%溶液を添加することによって透析膜内溶液
の液量を一定に保って成し遂げられた。
【0058】各透析工程では、それぞれ50mlの透過
液を採取した。透析工程は全部で5回行った。
【0059】透過液を採取し、その溶液の最終量が20
mlとなるまで、1000ダルトンの分子量の分子を通
過させない膜(ディスク膜  YM1  AMICON
(登録商標))を介する限外濾過によって濃縮した。
【0060】凍結融解工程では、153mgのGM1(
R.Kuhnらの参考資料に従い分子中のシアル酸の百
分率を考慮に入れながら、シアル酸アッセイを通じて決
められた)を含む固形物を1050mg回収した。
【0061】その後、先の工程の固形物を1回当たり1
0mlのクロロホルム/メタノール(2:1)溶液で抽
出し、この抽出を5回繰り返してGM1を単離した。
【0062】減圧下で乾燥して有機溶剤を取り除いて1
38mgのGM1(理論量の55%)を得た。GM1の
純度は実施例5で報告されるTLC(薄層クロマトグラ
フィー)法に従って分析したところ95%以上であった
。シアル酸アッセイによるGM1の滴定濃度は97%で
あった。
【0063】実施例2 「水を加えることによって透析膜内溶液を一定量としつ
つ行う、脂質抽出物とα−サイクロデキストリンの双方
を含む溶液の限外濾過」 実施例1で調製し、脂質抽出物とα−サイクロデキスト
リンを含む100ml溶液の一部50mlを限外濾過に
かける。この限外濾過は水を加えることによって透析膜
内溶液を一定量に保って行われる。
【0064】スタート時の量の1/10(25ml)に
濃縮した後、その透過液に10倍量のアセトンを加える
ことによって沈殿物を生じさせ、1070mgの固形物
を得た。この固形物は128mgのGM1を含んでいた
【0065】この固形物をメタノールで抽出したのち、
実施例1における同工程での手順に従って減圧下で乾燥
して溶剤を取り除いた。最後に、113mgのGM1(
理論量の45%)を回収した。このGM1の滴定濃度は
シアル酸アッセイにより96%と決定され、純度(実施
例5のTLC法による測定結果として)は95%以上で
あった。
【0066】実施例3 「濃縮した浸透液からのGM1とα−サイクロデキスト
リンとの複合体の沈殿」 1.5gの脂質混合物(GM1含量:0.645g、即
ち43w/w%)を15mlの蒸留水に溶解し、この溶
液に10w/v%のα−サイクロデキストリン30ml
を加えた以外は、実施例1の手順と同様にした。
【0067】実施例1での方法は、濃縮した透過液が得
られるまで続けられた。
【0068】濃縮した透過液(20ml)を約1日間、
4℃に放置した後、その溶液を15,000回転/分、
15分間の条件で遠心分離して沈殿物を得た。この沈殿
物を45℃、0.03mmHgの残圧下で1日間乾燥し
た。
【0069】最後に、91mgの固形物を回収した。こ
の固形物には、GM1中のシアル酸含量に基づいて算出
すると、25.9mgのGM1が含まれていた。既述し
たように、 1HNMRスペクトロスコピーを行ってα
−サイクロデキストリン/GM1のモル比が4.0であ
るというデータを得た。
【0070】上記固形物に対して1回につき2mlのメ
タノールで計5回抽出を行うことによって固形物の脱複
合化を行い、その後乾燥した。その残渣に対して1回に
つき2mlのクロロホルム/メタノール(2:1)で計
5回抽出を行った。溜めた抽出液を乾燥して20mlの
GM1を回収した。シアル酸含量に基づいた滴定濃度は
98%であり、純度(実施例5のTLC法による測定結
果として)は95%以.上であった。
【0071】実施例4 「48%のGM1の滴定濃度を有する脂質混合物からの
GM1の単離」 GM1を48%含む脂質混合物1.250gを蒸留水3
5mlに溶解し、この溶液を10w/v%のα−サイク
ロデキストリン水溶液25mlに加えた。
【0072】次いで、実施例1に従った手順を行った。 最終的に、318mg(理論量の53%)のGM1を単
離した。
【0073】シアル酸アッセイに従って測定した滴定濃
度は97.5%であった。TLC法による純度は95%
以上であった。
【0074】実施例5 「本発明に従って得られた調整品の純度検定」純度は薄
層クロマトグラフィー法によって検定された。 この方法はGM1を含むスポットの強度と関連性のある
標準試料のスポットの強度とを直接視覚的に比較するこ
とによって行うものである。
【0075】以下に説明するように、薄層クロマトグラ
フィー法の感度は前もって調べて置いた。
【0076】用いられるプレートはHPTLCプレート
(シリカゲル積層プレート)であり、展開溶媒は水中に
クロロホルムとメタノールと0.3%CaCl2 を6
0:35:8の比で混合した混合溶媒であった。
【0077】試験用の薄層クロマトグラフィーでの各物
質は同時に2枚のプレートに対して展開された。これは
、以下に説明する各試薬でのスポットの形跡を同時に調
べるためである。
【0078】溶媒で飽和させたチャンバー内でプレート
に溶媒を展開させ、オーブン内で乾燥させたプレートに
、次の溶液をそれぞれ噴霧した。
【0079】A.エールリッヒ試薬 B.アニスアルデヒド溶液:この試薬は氷酢酸中に1m
lのアニスアルデヒドを溶解して100mlとすること
によって得た。この溶液には86w/v%硫酸2mlが
加えられた。
【0080】噴霧後、プレートをオーブン内で100℃
で10分間乾燥した。
【0081】初回の一連の実験においては、プレート上
に、実施例1で言及した脂質混合物(GM1滴定濃度:
57重量%)のスポット量を、150,50,30,1
2.5mcg(マイクログラム)のように順次減らして
積層した。
【0082】プレートに上記試薬Aを噴霧した。このよ
うにして、11スポットの形跡が確かめられた。このう
ち、最も大きなスポットはGM1のものと一致していた
。ほとんど同じ色強度を有する9個のスポットはGM1
の移動率Rf値よりも高いRf値を有していた。
【0083】適当な標準試料と直接比較することによっ
て確かめられた前記スポットは、脂質抽出物中に含まれ
ていたリン脂質類および他の不純物に相当した。
【0084】なお、非常に弱い色強度でGM1よりも低
いRf値を有する1つのスポットはジシアルガングリオ
シドと同定された。
【0085】脂質抽出物のプレート上へのスポット量を
12.5マイクログラムまで減らすことによって、先に
形跡が確認された殆どのスポットはほとんど区別できな
いようになった。
【0086】脂質抽出物30マイクログラムでのスポッ
トがTLC法において検出できること、その全量が当該
物質はなくGM1がその出発原料の混合物の43重量%
、即ち13マイクログラムであることを考慮すれば、T
LC法による当該化合物の検出限界は約1マイクログラ
ム程度である。
【0087】GM1中に残るα−サイクロデキストリン
の存在を評価するために、10マイクログラムから0.
5マイクログラムまでの範囲に減量した複合化剤を第2
のプレート上に積層した。このプレートに溶媒を展開し
た後、スポットの形跡を試薬Bで確認した。α−サイク
ロデキストリンはスポット点に暗赤色スポットとして現
われた。採用された条件において、スポットの相対的な
色強度は、プレート上への積層量が最も少ない0.5マ
イクログラムに下げても検出可能であった。
【0088】実施例1〜4に従って得られたGM1のサ
ンプルについての薄層クロマトグラフィー分析は、単離
されたGM1(200マイクログラム)、出発原料の脂
質混合物(300マイクログラム)およびサイクロデキ
ストリン(0.5マイクログラム)の順にプレート上へ
スポットすることによって行われた。
【0089】同一の手順が第2のプレート上に対しても
繰り返された。
【0090】上記説明した方法で得られた調製品で行わ
れた実験では、プレートを試薬Aで噴霧したところ、G
M1のスポット以外のスポットはその形跡を確認できな
かった。
【0091】試薬Bで噴霧したプレート上では、サイク
ロデキストリンの形跡はそのオリジン、すなわちスポッ
ト点でしばしば確認された。サイクロデキストリンのス
ポットの強度はいずれにしても標準試料(0.5マイク
ログラム)の強度よりもずっと低かった。
【0092】実施例6 「イオン交換クロマトグラフィー(M.Iwamori
ら、Biochim.Biophys.Acta  5
28  257  1978)による未処理の脂質混合
物からのGM1分離方法」 600gのセファデックス(登録商標)A−25樹脂を
pH7の緩衝液で平衡状態とした。緩衝液は、樹脂がリ
トマス試験紙で中性を示すまで繰り返し交換された。樹
脂は集められ、次いで溶出剤(クロロホルム:メタノー
ル:水=30:60:8)で平衡状態とした。この工程
を達成するのに必要な溶出剤の量は9リットルであった
【0093】樹脂をカラムに充填し、樹脂のベッドの高
さが一定となるまで溶出剤で溶出した。
【0094】溶出剤中に懸濁させた500mlの樹脂に
は、その後、5リットルの溶剤(クロロホルム:メタノ
ール=1:1)中に溶解した未処理の脂質抽出物(GM
1の滴定濃度:50%)180gを含むスラリーを通し
た。流速は毎時800mlとした。その後、5リットル
と20リットルの2つの画分を得た。カラムには、その
後、溶出剤(クロロホルム:メタノール:0.1M酢酸
ナトリウム水溶液=30:60:8)を流した。
【0095】集められた溶出液40リットルを減圧下で
蒸発させて小量にした。ここで、蒸発時には過剰の泡の
発生を避けることに注意を払わなければならない。その
後、限外濾過を行い残留の塩類を除去(脱塩)し、その
後再び濃縮し、最終的に300mlとした。アセトンを
水溶液に添加することによってGM1を回収した。最後
に、滴定濃度90%(シアル酸アッセイによって確定し
た)のGM1を45g回収した。この滴定濃度90%の
GM1は、出発原料の未処理の脂質抽出物中に含まれた
GM1の含有量50%に相当するものである。
【0096】新しい分離サイクルを始める前に、ベッド
樹脂の上部を除去し、新しい同量の樹脂と換える必要が
ある。このベッド樹脂の上部は脂質抽出物の残った不純
物で汚染され、詰まりが発生するからである。
【0097】このようにして、初期のカラム分離効率お
よび必要な流速をある範囲内で維持することが可能であ
った。
【0098】実施例7 「純度の高い成分(I)を含む溶液からのGM1とα−
サイクロデキストリンとの複合体の沈殿」1.555g
のα−サイクロデキストリンを32mlの蒸留水に溶解
した(溶液A)。この溶液Aの一部3.2ml(0.1
60mM)を分取した。24.8mgのGM1(0.0
158mM)を4mlの蒸留水に溶解した。これらの溶
液を混合し、4℃に19時間置いた。沈殿物の回収は実
施例3に記述したように成し遂げられた。固形物は10
mgであった。1 HNMRスペクトロスコピーはサイ
クロデキストリン/GM1のモル比5.1を与えた。
【0099】実施例8 「純度の高い成分(II)を含む溶液からの複合体の沈
殿」 49.6mgのGM1(0.0316mM)を4mlの
蒸留水に溶解し、これに実施例7の溶液Aを3.2ml
添加した。混合した後、実施例7の手順を続行した。最
終的に回収された固形物は45.2mgであった。また
、α−サイクロデキストリン/GM1のモル比は4.5
であった(1 HNMRスペクトロスコピーによる測定
)。
【0100】実施例9 「純度の高い成分(III)を含む溶液からの複合体の
沈殿」 12.4mgのGM1(0.0079mM)を4mlの
蒸留水に溶解し、これに実施例7の溶液Aを3.2ml
添加した。その後の手順も実施例7と同様にした。回収
された固形物は10.5mgであった。また、α−サイ
クロデキストリン/GM1のモル比は5.7であった。
【0101】実施例10 「本発明方法におけるβ−サイクロデキストリンがα−
サイクロデキストリンによって与えられる同様あるいは
比較可能ないかなる結果をも提供しない点の実証」実施
例1で用いられたのと同じバッチの脂質抽出物440m
g(GM1の滴定濃度:57w/w%、その抽出物中の
GM1含量は250mgに相当する。)を30mlの蒸
留水に溶解し、これに1000mgのβ−サイクロデキ
ストリンを加え、次いで蒸留水で全量を60mlとした
【0102】得られた溶液は完全に透明であった。この
溶液を限外濾過した。この限外濾過は実施例2で説明し
たように、水を加えて透析膜内溶液を一定に保つこと以
外は実施例1に記述したのと同条件で行った。
【0103】各60mlの小分けの透過液を5つ集めた
。各透過液の画分および透析膜内溶液は実施例5におい
て説明したTLC法によって評価した。
【0104】第1の透過液画分は大量のβ−サイクロデ
キストリンを含んでいた。他の画分は無視できる量のβ
−サイクロデキストリンしか含んでいなかった。それよ
りも、透析膜内溶液は如何なるサイクロデキストリンも
含んでいなかった。
【0105】第1の透過液画分からは非常に少量のGM
1が検出された。
【0106】シアル酸アッセイを透析膜内溶液について
行った。このシアル酸アッセイにより、透析膜内溶液中
に存在するGM1量が235mgであることが証明され
た。ここでのGM1量は出発原料の脂質抽出物中の含有
量(250mg)に匹敵するものであった。
【図面の簡単な説明】
【図1】GM1単独の場合とα−サイクロデキストリン
とGM1とのモル比を1:1〜1:10として溶質量を
増やしたGM1とα−サイクロデキストリンとの混合溶
液の場合において、D2 O溶液中のGM1の脂肪族基
部分とアセトアミド基のメチル部分に関して得られた1
 H−NMRスペクトル(300MHz)を示すグラフ
である。
【図2】縦軸に説明したマイクロ秒で測定された遅延時
間後におけるGM1とα−サイクロデキストリンとの複
合体を含む固形物(A)とGM1単独(B)の位相をず
らしたC.P.−MAS  C13NMR双極性のスペ
クトルを示すグラフである。

Claims (19)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  単独のガングリオシドとして、あるい
    は他の結合したガングリオシド類よりも多いガングリオ
    シドとしてモノシアロガングリオシドを含む脂質混合物
    からのモノシアロガングリオシドの単離精製方法におい
    て、 (a)前記脂質混合物とα−サイクロデキストリンとが
    前もって溶解した水溶液について、50,000ダルト
    ン以上の孔サイズを有する透析膜を介して限外濾過を行
    う工程と、 (b)1,000ダルトンの孔サイズを有する透析膜を
    介する限外濾過によって前工程で得た透過液を濃縮する
    工程と、 (c)前工程で得た濃縮された透過液から、モノシアロ
    ガングリオシドとα−サイクロデキストリンとの複合体
    を含む溶質を回収する工程と、 (d)前記複合体からモノシアロガングリオシドを回収
    する工程とを含むことを特徴とするモノシアロガングリ
    オシドの単離精製方法。
  2. 【請求項2】  請求項1に従う方法において、出発原
    料溶液中の前記脂質混合物の濃度が0.5%と3.5%
    との間に含まれ、α−サイクロデキストリンが前記混合
    物の少なくとも2倍量であることを特徴とするモノシア
    ロガングリオシドの単離精製方法。
  3. 【請求項3】  請求項1に従う方法において、前記(
    a)工程の限外濾過の前記膜の孔サイズは好ましくは1
    00,000ダルトンであることを特徴とするモノシア
    ロガングリオシドの単離精製方法。
  4. 【請求項4】  請求項1に従う方法において、前記限
    外濾過工程は透析膜内溶液を一定量に維持することによ
    って行われることを特徴とするモノシアロガングリオシ
    ドの単離精製方法。
  5. 【請求項5】  請求項4に従う方法において、前記透
    析膜内溶液は水中に2w/v%のα−サイクロデキスト
    リンを添加することによって一定量に維持されることを
    特徴とするモノシアロガングリオシドの単離精製方法。
  6. 【請求項6】  請求項4に従う方法において、前記透
    析膜内溶液は水の添加によって一定量に維持されること
    を特徴とするモノシアロガングリオシドの単離精製方法
  7. 【請求項7】  請求項1に従う方法において、前記透
    過液が前記透析膜内溶液の少なくとも2倍量であること
    を特徴とするモノシアロガングリオシドの単離精製方法
  8. 【請求項8】  請求項7に従う方法において、前記透
    過液の最終体積が前記透析膜内溶液の5倍であることを
    特徴とするモノシアロガングリオシドの単離精製方法。
  9. 【請求項9】  請求項1に従う方法において、前記透
    過液の濃縮は対応する体積が出発原料液の約1/10に
    減るまで行われることを特徴とするモノシアロガングリ
    オシドの単離精製方法。
  10. 【請求項10】  請求項1に従う方法において、前記
    濃縮された透過液からのモノシアロガングリオシドとα
    −サイクロデキストリンとの複合体を含む溶質の回収は
    凍結融解かアセトン沈殿のいずれかによるか、あるいは
    4℃に溶液を保持することによってなされることを特徴
    とするモノシアロガングリオシドの単離精製方法。
  11. 【請求項11】  請求項10に従う方法において、前
    記溶質の回収はアセトン沈殿によりなされ、透過液の1
    0倍量の溶剤を加えることを特徴とするモノシアロガン
    グリオシドの単離精製方法。
  12. 【請求項12】  請求項10に従う方法において、前
    記溶質の回収は4℃での沈殿によってなされ、溶液中の
    モノシアロガングリオシドの濃度(w/v)が少なくと
    も0.1w/v%であることを特徴とするモノシアロガ
    ングリオシドの単離精製方法。
  13. 【請求項13】  請求項10に従う方法において、前
    記溶質が凍結融解によって前記透過液から回収されるこ
    とを特徴とするモノシアロガングリオシドの単離精製方
    法。
  14. 【請求項14】  請求項1に従う方法において、前記
    モノシアロガングリオシドは、メタノールあるいはメタ
    ノールと他の有機溶媒との混合溶媒による抽出によって
    前記モノシアロガングリオシドとα−サイクロデキスト
    リンとの複合体から回収されることを特徴とするモノシ
    アロガングリオシドの単離精製方法。
  15. 【請求項15】  請求項14に従う方法において、抽
    出溶媒体積と溶質重量との比は少なくとも5であること
    を特徴とするモノシアロガングリオシドの単離精製方法
  16. 【請求項16】  請求項14に従う方法において、各
    抽出工程は少なくとも3回繰り返し行われることを特徴
    とするモノシアロガングリオシドの単離精製方法。
  17. 【請求項17】  請求項14に従う方法において、メ
    タノールと他の有機溶媒との混合溶媒はクロロホルム/
    メタノール(2:1)であることを特徴とするモノシア
    ロガングリオシドの単離精製方法。
  18. 【請求項18】  請求項14に従う方法において、前
    記モノシアロガングリオシドは、モノシアロガングリオ
    シドとα−サイクロデキストリンとの複合体の固形物を
    まずメタノールで抽出し、溶媒を乾燥して除去し、残渣
    をクロロホルム/メタノール(2:1)の混合溶媒で抽
    出することによって前記複合体から回収されることを特
    徴とするモノシアロガングリオシドの単離精製方法。
  19. 【請求項19】  モノシアロガングリオシドに対する
    α−サイクロデキストリンのモル比が4.0と6.0と
    の間にあることを特徴とするα−サイクロデキストリン
    とモノシアロガングリオシドとの複合化合物。
JP3174194A 1990-07-13 1991-07-15 α−サイクロデキストリンとの複合化による出発原料の脂質混合物からのモノシアロガングリオシドの単離精製方法および関連の中間体化合物 Pending JPH04230398A (ja)

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IT20942A/90 1990-07-13
IT02094290A IT1243340B (it) 1990-07-13 1990-07-13 Metodo per isolare e purificare il monosialoganglioside ad elevato grado di purezza da una miscela lipidica che lo contiene e relativo composto intermedio

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