JPH06509330A - 医薬品製造のためのリパーゼの使用 - Google Patents

医薬品製造のためのリパーゼの使用

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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】 医薬品製造のためのリパーゼの使用 本発明は、医薬品を製造するための特殊なリパーゼの使用に関する。
リパーゼは脂肪消化の際に重要であり、それというのもリパーゼは脂肪から触媒 作用により脂肪酸を分離するからである。従ってリパーゼは、酵素欠乏に起因す る消化障害の治療のために、使用される。このような治療は、例えば膵臓機能不 全症、慢性膵臓炎、および胃切除手術後の場合である。この場合使用されるリパ ーゼは、大部分が脱脂し、乾燥し、かつ粉砕した豚膵液を基礎とする生成物であ る。しかしこのような豚膵液調剤は、複数の重大な欠点を有する:1、この調剤 は僅かな比活性を有し、従って1日当たり5〜logまでの量で使用されなけれ ばならない。
2、調剤の活性範囲はpH5〜9の間である。従って調剤は胃通過の際には脂肪 分解活性を示さない。
3、調剤は6以上のpH値の場合に初めて十分な安定性を示す。従って調剤は、 酸に強い形か、または著しく高い投与量で服用されなければならない。
4、医薬的な目的で製造されるリパーゼは、純粋な形では存在しない。このリパ ーゼはプロテアーゼおよびアミラーゼを含有し、従って所定の消化不良性疾病形 の場合には禁忌症候を生じる。
消化不良を治療するリパーゼを、アスペルギルス(Aspergi flus) 、ペニシリウム(Penicillium) 、ムコール(Mucor)、カン ジダ(Cand’1da)またはリゾプス(Rhizopus)の種類の菌を培 養することによって製造することは、既に提案されていた。ドイツ連邦共和国特 許出願公開第1642654号および欧州特許出願公開第387945号明細書 には、治療の目的のために、酵素による製造およびリゾプス・アルヒズス(Rh izopus arrhizus) iliからのリパーゼの洗浄が記載されて いる。
本発明の対象は、消化不良の治療用の薬剤を製造するため、微生物シュードモナ ス種(Pseudomonas 5pec。
)DSM6483および/またはシュードモナス・セパシア(Pseudoma nas cepacia) I A M 1057から形成されるリパーゼの抗 体と反応してプラスの免疫学的交差反応を示す、細菌性のリパーゼの使用である 。使用可能な細菌性リパーゼを分化するため、前記の微生物からリパーゼに対す る抗体が必要とされる。リパーゼは培養基中で培養され、かつ酵素は培養液から 単離されることによって、細菌から取得される。適当であるのは、炭素源、窒素 源、無機塩および、場合によっては僅かな量の痕跡元素およびビタミンを含有す る培養基である。窒素源としては、無機または有機窒素化合物、またはこれらの 化合物を含有する材料が使用されてよい1例は次のものである:アンモニウム塩 、硝酸塩、とうもろこし膨化水、酵母自家分解物、酵母抽出物および加水分解さ れたカゼイン、窒素源としては、砂糖、例えばブドウ糖、ポリオール、例えばグ リセリンならびに有機酸、例えばクエン酸または脂肪酸が使用されてよい。炭素 源として特に好適であるのは、植物油、例えば大豆油、亜麻仁油またはオリーブ 油である。無機塩の例は、カルシウム、マグネシウム、マンガン、カリウム、銅 、綱、鉄および他の金属の塩である。塩のアニオンとしては、特にリン酸イオン および硝酸イオンが挙げられる。訂利な培養温度は25〜33℃である。媒体の pH値は6〜7.5、剪利に6゜5〜7に保たれる。これは2nの硫酸またはア ンモニアによって調節され、かつ発酵の間一定に保たれる。
培養は深部培養として、強力な通風および撹拌下に実施される。3時間の間隔で 2回の順次連続した測定の場合に活性が一定になるまで、発酵は行なわれる。一 般には40〜60時間の培養時間で十分である。
この方法で、自然生息域から直接単離された細菌株を用いて、培養液17当たり 50〜500mgの酵素収量が達成される。酵素収量は化学薬剤またはUV光を 用いた突然変異および次に続く淘汰によって、改善されたリパーゼの生産性へと 高められることができる酵素は培養液から常法により分離される。液体は遠心分 離されるか、または濾過され、その結果、微生物および不溶性材料は分離される 。次に、液体相が冨積され、リパーゼが取得される。これは、水と混合可能な有 機溶剤(例えば、アルコールまたはアセトン)を用いて沈殿させることによって か、または塩、例えば硫酸アンモニウムを添加することによって、行なわれる。
比放射能を増大させるため、および前記した方法により得られた粗製生成物の汚 染を減損させるため、例えば溶剤または塩の添加により分画沈殿させることによ って、粗製生成物を再び溶解し、かつ新たに沈澱させることができる。粗製生成 物を洗浄するためのもう1つの方法は、適当な限外濾過膜を通した、酵素含有溶 液の逆流濾過であり、この場合低分子の汚染は膜を通過するが、酵素は留まった ままである。
このようにして得られたリパーゼの有用性を試験するため、シュードモナス種D SM6483ならびにシュードモナス・セパシア(Pseudomonas c epacia)から前記のように取得されることができるリパーゼに対する抗体 が必要とされる。更に、これらのリパーゼの1つは10〜20日の間隔で、家兎 の漿液が十分に高い抗体滴定濃度を示すまでの間、家兎に注射される。リパーゼ の試験のため、このようにして得られた漿液は直接ELISA中で使用される。
前記したリパーゼと反応してプラスの免疫学的交差反応を示す細菌性リパーゼは 、例えばクロモバクター・ビスコスム(Chromobacter visco sum) (イムノ・バイオロジー・ラボラトリーズ社(Immuno Bio logy Laboratories GmbH)、2000 ハンブルク 2 0、から入手可能)からのリパーゼ、シュードモナス・セパシア(Pseud。
monas cepacia) I AM 1057 (アマノ寺ファーマシュ ーテイカル社(^nano Pharmaceutical Co、Ltd、) 名古屋、日本、から入手可能)からのリパーゼ、シュードモナス・フルオレッセ ンス(Pseudomonas fluorescens)(エンザイマチック ス社(Enzymatix Ltd、)、ケンブリッジ、UK、から入手可能) からのリパーゼおよびシュードモナス種(Pseudomonas 5pac、 ) D SM 6535からのリパーゼである。
細菌性リパーゼはpH3〜pH9の活性範囲を示す。
その上、本発明による細菌性のリパーゼには、リゾプス・アルビダス(Rhiz opus arrhizus)からの真菌性リパーゼと比較して、デスオキシコ ール酸により明らかに少ない抑制作用が確認されることができる。これは、市場 の製品よりも良好な効率を有する、本発明による細菌性リパーゼの脂肪分解活性 が、胃腸域内での消化不良の治療のために使用されてよいことを意味する。
前記の方法により得られた生成物は更に、生成物中でのリパーゼ濃度が著しく高 く、その結果、専ら僅かな量の物質(約0.2g)が投薬されればよいだけであ るという利点を有する。これはバンクレアチンと比較しても、真菌リパーゼと比 較しても、激烈な改善を表わす。
細菌性酵素の他の利点としては、前記の沈澱が、付随する蛋白質分解の酵素作用 ならびにアミツリシスによる酵素活性のない単一薬剤として製造されうろことが 挙げられる。このことは、プロテアーゼおよびアミラーゼの存在に基づいてリパ ーゼがパンクレアチンの場合には必ずしも治療のために使用可能ではないという 点で利点である。それというのも、ムコビシドーシスのある子供の場合、アミラ ーゼの成分は好ましくなく、急性膵炎もしくは慢性膵炎の活発な追突のある患者 の場合にはリパーゼは治療上好ましいが、しかしプロテアーゼは配合禁忌である 。
このリパーゼは発生の異なる消化不良、即ち(例えば胃切除手術後、膵臓機能不 全、肝臓病もしくは胆汁欠乏症の場合の)酵素欠乏症に起因する腸内容の不十分 な消化作用の治療のため、著しく好適である。リパーゼは錠剤、糖衣錠の形およ び他の固体の投薬型で経口的に服用される。個々の投薬形の含量は、F、I。
P、によれば有利に10,000〜100,000酵素単位である。(=特殊研 究論文“Pankreas−Pulver ”DAB9.1127頁/ Ph、  Eu’r、 、第2版、通しナンバー350ン。患者1人および1日あたり、 #素単位20,000〜40,000個が服用される。
リパーゼは常用のガレーン式服用形で固体または液体で、例えば錠剤、フィルム 錠剤、カプセル、粉末、顆粒、糖衣錠または溶液として、使用されることができ る。これらは常法により製造される。この場合、作用物質は常用の製薬助剤、例 えば錠剤結合剤、充填剤、防腐剤、錠剤砕解剤、流動調整剤、軟化剤、架橋剤、 分散剤、乳化剤、溶剤、遅延剤、酸化防止剤および/または噴射ガスを用いて加 工されてよい(H,5ucker他、Pharmazeutische Tec hnologie、チーメ社(Thieme−Verlag)、シュツットガル ト、1978)。このようにして得られた投薬形は、作用物質を通常10〜90 重量%の量で含有する。
例1 a)シュードモナス種(Pseudomonas 5pec、) D S M  6483からのリパーゼの製造および洗浄微生物シュードモナス種DSM648 3の培養のため、次の媒体を使用した・ g/I K HI P 04 20 Na2HP0. 10 M g S O+ 5 CaC1t X 2HzO3 F e S04 X 7H100,5 Mn5O,X 4Ht O0,005 CoC1−X 6H* 0 0.005Cu S O* X 5 Hz OO、 OO5ZnSO,x 7H+ 0 0.005酵母抽出物 5 炭素源としては精製した大豆油を使用したが、この大豆油はIg/I X hの 所定の供給率を用いてポンプ供給した。pH値を全発酵時間に亙って、2nのH ,So、および25%のNH,OHの助けを用いてpH6,5に保った。
接種培養液を、栄養素液媒体400 m lを接種することによって、微生物シ ュードモナス種DSM6483を用いてpH6,5に保った。
接種培養液を振動装置上で30℃で10時間培養した。
媒体に30℃および6.5のpH値で、媒体100容量部当たり接種培養液5容 量部を接種した。主な培養を30℃で10 1の撹拌培養器中で内容物81を用 いて実施した。据付けの羽根型撹拌器の撹拌速度は、毎分1000回転であり、 通風率は毎分および1発酵液l5たりl空気量であった。60時間後、発酵液は 2回連続して測定した場合F、1.P、によれば酵素単位300個の一定の活性 を示した。そこで発酵を中断し、かつ形成されたリパーゼを次のように発酵液か ら単離した・ 発酵器機出物をn−プロパツールを用いてアルコール65%の容量部に希釈した 。生物体量と沈澱した副生成物とを遠心分離によって分離した。澄んだアルコー ル性酵素溶液を、真空下に出発物質の3分の1に蒸発濃縮した。
このようにして得られた酵素濃縮液を透析濾過方法(セルローストリアセテート −逆流濾過方法、分離限界20.000規定モル重量、ザルトリウス社(Fa、 5artorius) 、ゲッティンゲン)で、H803回量を用いて洗浄し、 次いで濾過により出発量の4分の1に蒸発濃縮した。この酵素濃縮液から、85 %の容量部になるまでn−プロパツールを添加することによって、リパーゼを沈 澱させた。このリパーゼ活性を含有する沈澱を、遠心分離によって取得し、かつ n−プロパツール65容量部を含有する水溶液中で摂取した。沈澱物対n−プロ パツール/水−混合物の重量比は、l・IOであった: 遠心分離によって、溶解しない沈澱を分離した。n−プロパノール含分を80容 量分に増大することによって、遠心分離の澄明な上澄みからリパーゼを沈澱させ た。沈澱を遠心分離によって取得し、かつ冷凍乾燥した。このようにして得られ た酵素粉末はF、1.P。
によればプロティン1ミリグラム当たり酵素単位7000個の比活性を示した。
b)同様の方法で、他のシュードモナス属エ(Pseud。
monadacee)もしくはクロモバクター・ビスコスムからのリパーゼも製 造し、かつ単離することができる。
著しく良好なリパーゼはシュードモナス種DSM6535から取得することがで きる。
菌株DSM6535の分類学的実験から次の性質が判明した: 細胞形態学、長さ1.5〜2.0μmで、直径0.8〜1.0μm ダラム染色:全成長段階において陰性 胞子:無 運動性:有 45℃もしくは41’Cで成長なし 37℃で成長 30℃で最適な成長 カタラーゼ・陽性 オキシダーゼ:弱(陽性 グルコースの発酵使用なし 厳密に好気性の成長 表示した性質はDSM6535のシュードモナス属への配属を許容する。
次の生理学的特徴の一致によって、種配属が可能になるはずである。
アルギニンジヒドロラーゼ:有 リジンデカルボキシラーゼ:無 オルニチ〉デカルボキシラーゼ:無 キング(King) B−媒体上の顔料形成=ra性ツクツウィーン0 (Tw een@ 80)の加水分解:陽性カゼインの加水分解0弱く陽性 ゼラチンの加水分解 弱く陽性 澱粉の加水分解:陽性 尿素の加水分解:陽性 エスクリンの加水分解:弱く陽性 硝酸塩から亜硝酸塩への還元:陽性 サッカロースからのレバン形成:陰性 レシチナーゼ:陰性 β−ガラクトシダーゼ:陽性 グルコースの利用:陽性 マンノースの利用二陽性 マンニットの利用:陽性 イノジットの利用二陽性 N−アセチルグルコースアミンの利用二弱く陽性グルコン酸の利用二陽性 クエン酸の利用二陽性 リンゴ酸の利用:陰性 フェニル酢酸の利用、陰性 ベンジルアミンの利用二陽性 トレハローゼの利用:陽性 DSM6535の生理学的性質に基づいて、一義的な種配属は不可能である。
従って、細胞壁の脂肪酸組成をおおう十分な類別を試みた: 次の脂肪酸の発生は、DSM6535からシュートモナートのrRNA−同族群 2への疑問のない類別を許容する 14+0 3−OH,16:0 3−OH。
1.6:l 2−OHおよび18:1 2−OH。
脂肪酸標準型とそれの植物病原性細菌との比較は、rRNA−同族群2の範囲内 でのシュードモナス・セパシア/グラフオリ錯体と類似していることを示す。
しかしDSM6535の抜きんでた生理学的特徴は、リパーゼ生産性である:  前記した発酵条件下に、05M6535を用いて発酵媒体11当たりリパーゼ3 .2gまでを製造できる。
例2 抗体の製造およびElisaの実施 抗原(=シュードモチ3種DSM6483からのリパーゼ)O,1mg/m+と フロイトアジュバントとからなる同量の溶液を、均一な乳濁液が生1しるまで混 合した。2匹の雌の家兎に次の予定表に応じて、この乳濁液の2mlの試料を注 射した: O日目に、フロイト完全アジュバント中の抗原を与えた。次に14日の間隔をお いてフロイト不完全アジュバント中の抗原を2回与え、次に、以下に記載するE lisa試験に十分な抗体を提供する抗体滴定量が得られるまで、アジュバント のない抗原を与えた。抗シュードモナス種DSM6483漿液の滴定量は、El isaで次の処理方法により測定した。
段階(1) 微量滴定板に抗原を塗布したが、この場合、抗原を1〜l Ou g / m  +の濃度でN a HCOs O、O5特表千6−509330 (5) モル、pH9,2中に溶解した。
段階(2) 過剰の結合箇所をリン酸塩緩和した塩(PBS)中に牛漿液アルブミン1%を用 いて飽和した。
段階(3) 微量滴定容器を、PBS中にツウィーン20(Tween@20)0.05%を 用いて3回洗浄した。
段階(4) ツウィーン200.5%を有するPBS(第2段階)中に家兎抗血清の希釈液1 1を塗布した。
段階(5) 段階3と同様に洗浄。
段階(6) PBS中の牛漿液アルブミンO,1%に希釈したビオチニル化した家兎IgG抗 体1 : 10000を塗布した。
段階(7) 段階3と同様に洗浄。
段階(8) ストレプトアビジン−ペルオキシダーゼ錯体と抗体−免疫グロブリン錯体とを反 応させた(希釈度l:10000)。
段階(9) 段階3と同様に洗浄。
段階(10) ペルオキシダーゼ基質溶液として、3%H20゜14.7μIを含有するNa− 酢酸塩0.1モル、pH4,9中テトラメチルベンチジン0.42ミリモルを使 用した。
段階(11) 酵素反応をH,30,2モルを用いて停止させた抗シュードモナス橿6483の 滴定量を、450nmでの吸収を測定することによって測定した。
前記のように製造されたシュードモナス種DSM6483抗体と反応してプラス の免疫性交差反応を示す全てのリパーゼは、本発明によるリパーゼである。
そのようなリパーゼの典型的な例は次のものである:クロモバクター・ビスコス ム(Chromobacter Visc。
sum) (イムノ・バイオロジー・ラボラトリーズ社<1mmuno Bio logy Laboratories G+obH)、2000 ハンブルク2 0、から入手可能)からのリパーゼ、シュードモナス・セパシア(Pseudo monascepacia)IAM 1057(アマノ・ファーマシューティカ ル社(Amano Pharmaceutical Co、Ltd、)名古屋、 日本、製、アマノP(Amano P)の商標名下に入手可能)からのリパーゼ 、シュードモナス・フルオレッセンス(Pseudo+nonas fluor escens) (エンザイマチツクス社(Fa、Enzymatix Ltd 、 )、ゲンブリソジ UKの製品)からのリパーゼおよびシュードモナス種( Pseudomonas 5pec、) D S M6535からのリパーゼ。
有利に本発明によるリパーゼは、同様にシュードモナス・セパシア IAM、1 057からのリパーゼに対する抗体と反応してプラスの免疫性交差反応を示すは ずである。
リパーゼの性質 例3 パンクレアチンと比較して、細菌性の起源の種々のリパーゼ調整の比活性。
活性測定を2つの異なった測定方法により実施した1)膵液粉末用のリパーゼ活 性測定 (特殊研究論文”膵液粉末″DAB9.1127頁/ph、欧、第2版、通しナ ンバー350)37℃、pH9、タウロコール酸塩lOミリモルでの酵素試験2 )細菌性リパーゼのためのリパーゼ活性測定(II剤酵素、発行者: R,Ru yssen 、 A、Lauwers 、 E、5tory−5cientia  P、V、B、A、1978年、210〜213頁)、37℃、pH7、タウロ コール酸塩0.5ミリモルでの酵素試験。
プロティン測定のため、ビオ−ラード・ラボラトリーズ社(Bio−Rad L aboratories GmbH)のテストキット(Testkit)を使用 した。このテストキットはM・ブラッドフォード((M、Bradford ) Anal、Biochem、(72) 、 248(1976))の方法に基づ く。 下記の表■が示すように、ここに記載した細菌性リパーゼには、前記した ドイツ薬局方のパンクレアチン用の方法を用いて、真菌性リパーゼの場合または パンクレアチンの場合よりも明らかに高い比活性を測定した。パンクレアチンと 細菌性リパーゼとの間の一致は、この2つの酵素の場合、pH9で測定した比活 性がpH7で(微生物のリパーゼに対する試験において)測定した比活性を上回 っている限り存在する。
試験した真菌性リパーゼはこの点で逆に働く。従って、真菌性リパーゼの最大比 活性は、パンクレアチンの比活性と直接には比較できない。
組 下記のものからのリパーゼ 薬剤酵素によるプロティンlミリグラム当たりの比 活性 F、r、P。
シュードモナス11DSM6483 6696 7108(例1) クロモバクター・ビスコスム 3302 5352シユードモナス・セパシア  738 10381038(A P) シュードモナス種DSM6535 5064 6290(例1) パンクレアチン 226 430 リゾプス・アルビダス 942 317カンジダ・シリンドラセア 4592  41・6(Candida cyl 1ndracea)ムコール・ミニヘイ( Mucor Miehei) 294 169アスペルギルス・ニゲール 39 4 0(Aspergillus niger)ペニシリウム・ロクエフォルチ イ 195 83.1(Penicillium roquefortii)ジ オトリクム・カンジウム 172 63.9(Geotrichum Cand ium)例4 パンクレアチンとの比較における細菌性リパーゼのpH依存性 pH値と脂肪分解活性との関係を調べるため、微生物性および動物性リパーゼ用 の変性した試験系を使用した(Ch、 Unterberg in: Fett e、 5eifen、 Anstrichmittel;第88巻、561〜5 64頁)。第1I表にまとめた数値は、細菌性リパーゼがパンクレアチンと比較 して、酸性のpH範囲内に大きく広がった活性範囲を有することを示している。
従ってこのリパーゼは、活性を既に胃内で発揮できるという利点を有する。
第1+表 相対脂肪分解活性(%) 値 パンフレ アマハフアーマ シュードモナス種 シュードモナス種3.5  0 37.5 +4.3 27.44.0 G 42.5 16.9 20.7 4.5 5.0 4+、3 29.9 34.15.0 20.0 45.0  52.0 34.IEl、5 27.6 40.0 52.0 35.46.0  30.8 456.0 52.0 37.86.5 46.6 52.4 5 8.446.37.0 61.7 70.0 ?1.4 、 66.17.5  ?6.7 90.0 79.2 76.88.0 86.7 100.0 10 0.0 100.08.5 90.0 92.4 84.4 68.39.0  +00.0 95.0 100.0 69゜5例5 シュードモナス種DSM6535ならびにリゾプス・アルビダスからのリパーゼ に対するナトリウムデスオキシコレートの作用 胆汁塩 ナトリウムデスオキシコレートの微生物性リパーゼの活性への影響を検 査するため、膵液粉末のための活性測定(特殊研究論文” Pankreas− Pulver”DAB 9. +127頁/Ph、Eur、、第2版、通しナン ノ<−350)を使用した。タウロコレートの代わりに0〜10ミリモルの濃度 のナトリウムデスオキシコレートを酵素試験で使用した。
下記の第11T表に明らかなように、本発明による細菌性リパーゼは、比較のた めに取り上げたリゾプス・アルビダスからの真菌性リパーゼに対して次の利点を 有する: 殊に5ミリモルを上回るナトリウムデスオキシコレート濃度の場合、シュードモ ナス種DSM6535からのリパーゼは抑制されないが、これに反して真菌性酵 素は既に明らかな不活性化を示す。
第1II表 Na−デスオキシコレートの 相対脂肪分解活性(%)濃度(ミリモル) シュ ードモナス種 リゾプス・アルビダスDSM6535 0.5 114 180 2.5 177 118 3.5 100 100 6.5 115 64 7.5 117 50 フロントベージの続き (51)Int、 C1,5識別記号 庁内整理番号(C12N 9/20 C12R1:38) (72)発明者 メンケルーコーネン、エルケドイツ連邦共和国 D−6720 シュバイヤー イム フォーゲルゲザンク 65 (72)発明者 レッテンマイアー、ハンスイエルクドイツ連邦共和国 D−6 718グリュンシュタット ビュツケルハウベ 7 I (72)発明者 フリードリヒ、トーマスドイツ連邦共和国 D−6100ダル ムシュタット ザールバウシュトラーセ 22−24(72)発明者 ズプコフ スキー、トーマスドイツ連邦共和国 D−6704ムターシュタット ルーフハ イマー シュトラーセ

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 1.消化不良を治療する薬剤を製造するため、微生物シュードモナス種(Pse udomonas spec.)DSM6483および/またはシュードモナス ・セパシア(Pseudomans cepasia)IAM1057から形成 されるリパーゼの抗体と反応してプラスの免疫学的交差反応を示す細菌性のリパ ーゼの使用。
  2. 2.消化不良を治療する薬剤を製造するためのシュードモナス種DSM6535 からの細菌性リパーゼの使用。
  3. 3.シュードモナス種DSM6535。
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