KR0173362B1 - Carbohydrate complex extracted from mycobacterium tuberculosis and process for the preparation thereof - Google Patents
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Abstract
본 발명은 마이코박테리움 투버쿨로시스(Mycobacterium tuberculosis)로부터 추출한 항암 성분인 복합 다당체 및 이의 제조방법에 관한 것으로, M. 투버쿨로시스(M. tuberculosis) 배양하여 균체를 수부유액으로 얻고, 이를 가압하에 가열한 다음 여과 분리하고, 여액에 설포살리실산을 가하고 침전을 제거한 다음 투석하고, 투석액에 포스포텅스트산을 가하고 침전을 제거한 다음 투석하고, 투석액에 에탄올을 가하여 침전을 얻고, 침전을 에탄올 및 에테르로 추출하여 지질 또는 단백질 성분을 제거하여 제조한, 만노즈, 아리비노즈, 글루코즈 및 갈락토즈를 필수구성 단당류 성분으로 하고, 이들 단당류가 직쇄 또는 측쇄로 글리코사이드 결합된 분자량 약 7000까지의 복합 다당류 화합물 투버신-5는, 독성 또는 부작용이 거의 없는 효과적인 항암제로서 사용될 수 있다.The present invention relates to a complex polysaccharide which is an anticancer component extracted from Mycobacterium tuberculosis and a method for producing the same, to obtain a cell as an aqueous fluid by culturing M. tuberculosis (M. tuberculosis), and pressurizing it. Under heating, followed by filtration, sulfosalicylic acid was added to the filtrate, and the precipitate was removed, and then dialyzed, phosphotungstic acid was added to the dialysate, the precipitate was removed, then dialyzed, and ethanol was added to the dialysate to obtain a precipitate, and the precipitate was obtained by ethanol and ether. Mannose, aribinose, glucose and galactose, which are prepared by removing lipids or protein components, are extracted as essential components of monosaccharides, and these monosaccharides are glycoside-linked linear or branched polysaccharides having a molecular weight of up to about 7000. Compound Toversin-5 can be used as an effective anticancer agent with little toxicity or side effects .
Description
제1도는 본 발명의 투버신-5를 산 가수분해하여 펄스 전류 검출기가 장착된 Bio-LC로 분석한 결과를 나타내고,FIG. 1 shows the results of acid hydrolysis of the Toversin-5 of the present invention and analysis by Bio-LC equipped with a pulse current detector.
제2도는 본 발명의 투버신-5 중에 함유된 아라비노만난 분획 1, 2, 3 및 4의1H-NMR 분석 결과이고,2 is a result of 1 H-NMR analysis of the arabinomannan fraction 1, 2, 3 and 4 contained in the tubercin-5 of the present invention,
제3도는 본 발명의 투버신-5 중에 함유된 아라비노만난 분획 1과 3의13C-NMR분석 결과이고,3 is a result of 13 C-NMR analysis of the arabinomannan fractions 1 and 3 contained in the tubercin-5 of the present invention,
제4도는 본 발명의 투버신-5 중에 함유된 올리고당알디톨의 양이온 FAB-MS분석 결과이다.4 shows the result of cationic FAB-MS analysis of oligosaccharide aldehyde in the tubercin-5 of the present invention.
본 발명은 마이코박테리움 투버쿨로시스(Mycobacterium tuberculosis)로부터 추출한 항암 성분인 복합다당체 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 상세하게는 M. 투버쿨로시스 균체성분중 복합다당체 성분을 추출 정제하는 방법과 이의 항암제로서의 용도에 관한 것이다.The present invention relates to a complex polysaccharide, which is an anticancer component extracted from Mycobacterium tuberculosis, and a method for preparing the same. Specifically, a method for extracting and purifying a complex polysaccharide component of M. tuberculosis cell components and its It relates to the use as an anticancer agent.
1891년 미국의 외과의사 콜리(William B. Coley)가 세균의 추출물로 된 콜리 백신을 사용하여 많은 암환자들을 치료하였다고 알려져 있지만 과학적인 후속연구가 뒤따르지 못하였다. 이후 60년이 지난 1950년 대에 이르러 폴리, 프렌과 메인 등은 실험적으로 유발시킨 동물의 암이 면역학적으로 치료될 수 있다고 발표하였고, 같은 시기에 프랑스와 미국의 몇몇 암연구소에서도 이 방면의 연구가 진행된 바 있다.[Foley, E.J., Antigenic properties of methylcholanthrene-induced tumors in mice of the strain of origin, Cancer Res. 13, 885-837(1953): Prehn, R.T. Main, J.M., Immunity to methylcholanthrene-induced sarcomas, J. of Nat. Cancer Inst. 18, 769-778(1957)]. 1959년 프랑스의 비오찌 등이 래트에서 유발된 에를리히(Ehrlich) 복수암이 BCG 접종으로 호전되었다는 보고를 한 것이 BCG가 암의 면역요법에 사용된 시작이 되었으며[Biozzi, G., Stiffel, C., Halpern, B. N. Mouten, D., Effect del'inoculation du Bacille de Calmette-Guerin sur le development de la tumeur ascitique at Ehrlich Chez la souris, Compt. Rend. Soc. Biol., 153, 987-989(1959)], 그후 미국의 올드, 바이스 등이 BCG나 결핵균(tubercle bacilli)자체의 접종이나 일부 구성성분분획을 주사하여 실험동물과 사람의 암종 치료를 시도하게 되었다[Old, L.J., Benacerraf. B., Clark, D.A., Carswell, E.A. Stochert, E., The role of the reticuloendothelial system in the host reaction to neoplasia, Cancer Res., 21, 1281-1300(1961); Weiss, D.W., Donhag, R.S. Parks, J.A., Studies on the heterologous immunogenicity of a methanol-insoluble fraction of attenuated, tubercle bacilli (BCG), J. Exp. Med., 119, 53-70(1964)].In 1891, US surgeon William B. Coley was known to treat many cancer patients with bacterial extracts of the Coli vaccine, but scientific follow-up was not followed. Sixty years later, in the 1950s, Polly, Fren and Maine announced that experimentally induced animal cancers could be treated immunologically, and at the same time several cancer research institutes in France and the United States. Foley, EJ, Antigenic properties of methylcholanthrene-induced tumors in mice of the strain of origin, Cancer Res. 13, 885-837 (1953): Prehn, R. T. Main, J. M., Immunity to methylcholanthrene-induced sarcomas, J. of Nat. Cancer Inst. 18, 769-778 (1957). In 1959, reports from France's Biocci et al. Reported that Ehrlich ascites cancer in rats improved with BCG vaccination and BCG was used for cancer immunotherapy [Biozzi, G., Stiffel, C. , Halpern, BN Mouten, D., Effect del'inoculation du Bacille de Calmette-Guerin sur le development de la tumeur ascitique at Ehrlich Chez la souris, Compt. Rend. Soc. Biol., 153, 987-989 (1959)], and then the US, Old, and Vice have attempted to treat carcinoma in experimental animals and humans by inoculating BCG or tuberculosis bacteria or by injecting some component fractions. Old, LJ, Benacerraf. B., Clark, D. A., Carswell, E. A. Stochert, E., The role of the reticuloendothelial system in the host reaction to neoplasia, Cancer Res., 21, 1281-1300 (1961); Weiss, D.W., Donhag, R.S. Parks, J.A., Studies on the heterologous immunogenicity of a methanol-insoluble fraction of attenuated, tubercle bacilli (BCG), J. Exp. Med., 119, 53-70 (1964).
1974년 이후 M. 투버쿨로시스 균체 추출물중 항함 성분은 주로 그 세포막에 존재한다는 것과 그 주성분이 다당류와 지질유도체라는 것이 밝혀졌다. 최근, 아주마 등은 유효성분으로서 N-아세틸뮤라밀-L-알라닐-D-이소글루타민(MDP)을 분리하였으며[Azuma, L., Yamamura, Y. Fukushi, K., Fractionation of mycobacterial cell wall. Isolation of arabinose mycolate and arabinogalactan from cell wall fraction of mycobacterium tuberculosis strain Aoyama B., J. Bact., 96: 1885-1887(1968)], 1992sus 바네스 등은 리포아라비노만난이 사이토카인 생산을 항진시킨다고 보고하였다[Barnes, P. F, Chatterjee, D., Abrams, J. S., Lu, S., Wang, E. W., Yamamura, M., Brennan, P. J. Modlin, L. R., Cytokin Production induced by Mycobacterium tuberculosis lipoarabinomannan, The J. of Immunol., 149, 541-547(1992)].Since 1974, it has been found that the narcotic components of M. tuberculosis cell extracts are mainly present in the cell membrane and that the main components are polysaccharides and lipid derivatives. Recently, Azuma et al. Have isolated N-acetylmuramil-L-alanyl-D-isoglutamine (MDP) as an active ingredient [Azuma, L., Yamamura, Y. Fukushi, K., Fractionation of mycobacterial cell wall. Isolation of arabinose mycolate and arabinogalactan from cell wall fraction of mycobacterium tuberculosis strain Aoyama B., J. Bact., 96: 1885-1887 (1968)], 1992sus Barnes et al. Reported that lipoarabinomannnan promotes cytokine production. Barnes, P. F, Chatterjee, D., Abrams, JS, Lu, S., Wang, EW, Yamamura, M., Brennan, PJ Modlin, LR, Cytokin Production induced by Mycobacterium tuberculosis lipoarabinomannan, The J. of Immunol , 149, 541-547 (1992).
한국에서는 1974년에 정 등이 M. 투버쿨로시스로부터 지연성 과민반응을 나타내지 않으면서 항암효과를 갖는 물질로서 투버신-3(Tubercin-3)를 분리하여 몇가지 사람의 말기암과 나병, 그리고 실험동물의 종양에 사용한 바 있다[Chung, T.H., Anti-tumor effect of a tuberculo-protein comple, Tubercin-3, and its isoelectrofocusing analysis, J. of Korean Med. Ass., 17, 427-431(1974); Chung, T.H., Song, J.Y. Hong, S.S., Inhibitory effect of tuberculo-protein complex, Tubercin-3, on three cases of lepromatous leprosy, Yonsei Med. J., 17, 131-135(1976); Kim, S.W., Lee, K.S. Chung, T.H., Effect of Tubercin-3 on a case of chronic dermatitis with selective hereditary complete IgA deficiency and partial T-lympocyte inactivation, The Korean Journal of Dermatology, 14, 289-295(1978/); Chung, T.H., Kim, S.M. Lee, S.H., Effect of Tubercin-3 on Rifampicin induced T-lymphocytopenia in tuberculosis patients, The Korean Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery, 11, 12-17(1978); kim, Y.H. Chung, T.H., Anti-tumor effect of 1,3-bis(2-chloroethyl)-1-Nitrosourea with Tubercin-3 on Ehrlich ascites carcinoma in mice, Kyungpook Univ. Med. J., 19, 65-70(1978); Chung, T.H., song, J.Y. Seo, J.K., Trial of Immunotherapeutic approach with tubercin-3 on lepromatous leprosy, Kyungpook Univ. Med. J., 22, 1-6(1981); 및 Chung, T.H., Trial of Immunotherapeutic approach with tuberculo-protein carbohydrate complex, Tubercin-3, on 500 cases of various cancer in men, The Korean Journal of Biochemistry, 15, 65-70(1983)]. 투버신-3는 M. 투버쿨로시스 균체를 수용액 중에서 추출하여 설포살리실산, 포스포텅스트산 등으로 제단백시킨 후 에탄올로 침전시켜 얻은 핵산 단백질, 지질단백질과 다당류의 혼합물로서, 상기 문헌에서 밝힌 바와 같이, 몇가지 종류의 암종을 억제하는 효과가 있는 것으로 여겨지고 있다.In Korea, in 1974, Chung et al. Isolated tubercin-3 as an anticancer substance without delayed hypersensitivity from M. tuberculosis. It has been used in tumors of animals [Chung, TH, Anti-tumor effect of a tuberculo-protein comple, Tubercin-3, and its isoelectrofocusing analysis, J. of Korean Med. Ass., 17, 427-431 (1974); Chung, T.H., Song, J.Y. Hong, S.S., Inhibitory effect of tuberculo-protein complex, Tubercin-3, on three cases of lepromatous leprosy, Yonsei Med. J., 17, 131-135 (1976); Kim, S.W., Lee, K.S. Chung, T.H., Effect of Tubercin-3 on a case of chronic dermatitis with selective hereditary complete IgA deficiency and partial T-lympocyte inactivation, The Korean Journal of Dermatology, 14, 289-295 (1978 /); Chung, T. H., Kim, S. M. Lee, S. H., Effect of Tubercin-3 on Rifampicin induced T-lymphocytopenia in tuberculosis patients, The Korean Journal of Thoracic and Cardiovascular Surgery, 11, 12-17 (1978); kim, Y.H. Chung, T.H., Anti-tumor effect of 1,3-bis (2-chloroethyl) -1-Nitrosourea with Tubercin-3 on Ehrlich ascites carcinoma in mice, Kyungpook Univ. Med. J., 19, 65-70 (1978); Chung, T.H., song, J.Y. Seo, J.K., Trial of Immunotherapeutic approach with tubercin-3 on lepromatous leprosy, Kyungpook Univ. Med. J., 22, 1-6 (1981); And Chung, T.H., Trial of Immunotherapeutic approach with tuberculo-protein carbohydrate complex, Tubercin-3, on 500 cases of various cancer in men, The Korean Journal of Biochemistry, 15, 65-70 (1983). Tubercin-3 is a mixture of nucleic acid proteins, lipoproteins, and polysaccharides obtained by extracting M. tuberculosis cells in aqueous solution, and then protein-polished with sulfosalicylic acid, phosphotungstic acid and the like, followed by precipitation with ethanol. Similarly, it is believed to have the effect of inhibiting several types of carcinoma.
사람에게 M. 투버쿨로시스 균이 감염되면 육아종성 염증성 변화가 야기되는데, 특히 폐에 감염되었을 경우에는 이러한 염증성 변화와 동시에 공동(cavity)이 형성된다. 이와 같은 염증성 변화와 공동은 결핵균체증 세포벽 성분중에 함유되어 분비되는 단백질과 복합 지질 성분들에 의해 유발될 수 있다는 사실이 1912년 이전부터 논의되었으며, 투베르쿨린 검사라는 결핵균 감염 여부를 판단하는 검사법이 나오게 되었다. 따라서 M. 투버쿨로시스 균체 추출물로서 단백질과 지질을 배제시킨 다당류라면 독성학적 범위 내에서 동물체에 주사되었을 경우 독성을 발휘하지 못할 것으로 여겨지며, 이는 M. 투버쿨로시스 균체 성분중수추출물에서 저단백 처리한 물질의 투베르쿨린 반응이 음성이었다는 사실로도 예측될 수 있는 것이다.Infection of M. tuberculosis bacteria in humans results in granulomatous inflammatory changes, particularly in the lungs, when cavities form simultaneously with these inflammatory changes. It was discussed before 1912 that these inflammatory changes and cavities can be caused by proteins and complex lipids that are contained in and secreted from the Mycobacterium tuberculosis cell wall components, and a test for tuberculosis infection called tuberculin testing has emerged. . Therefore, polysaccharides that exclude proteins and lipids as M. tuberculosis cell extracts are not considered to be toxic when injected into animals within the toxicological range, which is low protein-treated in M. tuberculosis cell extracts. It can also be predicted by the fact that the tuberculin reaction of the substance was negative.
즉, 암치료에 면역요법을 쓸 경우, 약물 자체에 단백질 성분이나 고분자량의 다당류 성분이 포함되어 있다면 항암효과와는 관계없는 면역반응이나 직접적 염증반응을 유발할 가능성이 높아지게 된다. 본 발명자는 M. 투버클로시스 균체 추출물중 항암 성분은 주로 그 세포막에 존재하는 다당류와 지질유도체라는 점에 착안하여, 상기 복합성분으로 된 투버신-3을 더욱 분리하고 그 성분을 분석한 결과, 이로부터 얻어진 순수 다당류 물질이 바로 항암 요소임을 밝혀 내어 본 발명의 완성에 이르게 되었다.In other words, when immunotherapy is used to treat cancer, if the drug itself contains a protein component or a high molecular weight polysaccharide component, there is a high possibility of causing an immune response or a direct inflammatory response irrelevant to the anticancer effect. The present inventors pay attention to the fact that the anticancer component of M. tuberculosis cell extracts is mainly polysaccharides and lipid derivatives present in the cell membrane, and further isolates and analyzes the components of tubercin-3 comprising the complex components. The pure polysaccharide material obtained therefrom was found to be an anticancer component, which led to the completion of the present invention.
즉, 본 발명의 목적은 마이코박테이룸 투버쿨로시스(Mycobacterium tuberculosis)로부터 얻은 항암 성분인 복합 다당류 화합물 및 이를 추출 정제하여 제조하는 방법을 제공하는 것이다.That is, an object of the present invention is to provide a complex polysaccharide compound which is an anticancer component obtained from Mycobacterium tuberculosis, and a method for extracting and preparing the same.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 마이코박테리움 투버쿨로시스(Mycobacterium tuberculosis)로부터 분리한 만노즈, 아라비노즈, 글루코즈 및 갈락토즈를 필수 구성 단당류 성분으로 하고, 이들 단당류가 직쇄 또는 측쇄로 글리코사이드 결합된 분자량 약 7000까지의 복합 다당류 화합물 및 이를 포함하는 항암제 조성물을 제공한다.In order to achieve the above object, in the present invention, mannose, arabinose, glucose and galactose isolated from Mycobacterium tuberculosis are essential constituent monosaccharide components, and these monosaccharides are linear or branched glycosides. Provided are a complex polysaccharide compound having a combined molecular weight of up to about 7000 and an anticancer composition comprising the same.
상기 다른 목적을 달성하기 위하여 본 발명에서는 마이코박테리움 투버쿨로시스(Mycobacterium tuberculosis)를 배양하여 균체를 수부유액으로 얻고, 이를 가압하에 가열한 다음 여과 분리하고, 여액에 설포살리실산을 가하고 침전을 제거한 다음 투석하고, 투석액에 포스포텅스트산을 가하고 침전을 제거한 다음 투석하고, 투석액에 에탄올을 가하여 침전을 얻고, 침전을 에탄올 및 에테르로 추출하여 지질 또는 단백질 성분을 제거하는 단계를 포함하는 상기 복합 다당류 화합물의 제조방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is cultured Mycobacterium tuberculosis (Mycobacterium tuberculosis) to obtain the cells as an aqueous suspension, it is heated under pressure and then separated by filtration, sulfosalicylic acid is added to the filtrate and the precipitate is removed And then dialysis, phospho tungstic acid is added to the dialysate, the precipitate is removed, and then dialysed, ethanol is added to the dialysate to obtain a precipitate, and the precipitate is extracted with ethanol and ether to remove lipid or protein components. Provided are methods for preparing the compounds.
M. 투버쿨로시스(M. tuberculosis)로부터 분리한 본 발명의 복합 다당류 화합물은 투버신-5(Tubercin-5)로 명명되었으며, 이하에서도 동일하게 호칭된다.The complex polysaccharide compound of the present invention isolated from M. tuberculosis was named Tubercin-5, and is also referred to below.
본 발명의 투버신-5는 M. 투버쿨로시스(M. tuberculosis)를 배양하여 균체의 수부유액을 얻고 균체를 물로 가열 추출한 다음, 그 추출액에 설포살리실산 및 포스포텅스트산을 사용하여 단백질을 침전 제거하고, 이 때 사용한 산은 투석으로 제거한 후 에탄올을 가하여 침전을 얻고, 이 침전을 다시 에탄올 및 에테르로 반복 추출하여 지질 또는 단백질 성분을 완전히 제거함으로써 얻을 수 있다.Toversin-5 of the present invention is cultured M. tuberculosis (M. tuberculosis) to obtain the aqueous suspension of the cells, the cells are extracted by heating with water, and then the sulfo salicylic acid and phospho tung acid to precipitate the protein in the extract The acid used at this time can be removed by dialysis, followed by ethanol to obtain a precipitate, and the precipitate is repeatedly extracted with ethanol and ether to completely remove lipid or protein components.
이 때, M. 투버쿨로시스(M. tuberculosis) 배양 균체의 수부유액을 고압 오오토클레이브에서 가열하는 것에 의하여 다당류와 단백복합물질을 추출할 수 있으며, 단백질 침전에 사용하는 설포살리실산 및 포스포텅스트산은 각각 1~10% 및 1~15%의 농도가 되도록 첨가하는 것이 바람직하다. 에탄올을 가하여 얻은 침전은 에탄올-물(1:3) 혼액으로 세척한 다음, 트리스-염산 완충액-EDTA 중에서 페놀, 에테르 및 에탄올로 반복 추출하여 남아 있는 지질 또는 단백질을 제거하고, 이온교환수지 칼럼을 통과시켜 추출과정중 혼입된 무기물을 제거하면 본 발명의 복합 다당류 화합물을 순수하게 분리할 수 있다.At this time, polysaccharides and protein complexes can be extracted by heating the aqueous suspension of M. tuberculosis culture cells in a high pressure autoclave, and sulfosalicylic acid and phosphotungst used for protein precipitation. The acid is preferably added so as to have a concentration of 1 to 10% and 1 to 15%, respectively. The precipitate obtained by adding ethanol was washed with ethanol-water (1: 3) mixture, and then repeatedly extracted with phenol, ether and ethanol in Tris-hydrochloric acid buffer-EDTA to remove the remaining lipid or protein, and the ion exchange resin column was By passing through to remove the minerals incorporated during the extraction process it is possible to purely separate the complex polysaccharide compound of the present invention.
상기와 같이 순수 분리한 투버신-5의 구성 단당류를 분석하고 그 결합 방식을 확인하기 위하여, per-O-메틸화시킨 후 산 가수분해, 환원 및 아세틸화하여 GLC-MS 시스템을 통해 분석한 결과, 아라비노만난(arabinomannan) 구조를 보였으며 글루코즈, 아리비노즈 및 만노즈가 다량으로 존재하는 것으로 밝혀졌다.In order to analyze the constituent monosaccharides of purely isolated tubuscin-5 and to confirm the binding method thereof, per-O-methylation, followed by acid hydrolysis, reduction and acetylation, and analysis through GLC-MS system, It showed arabinomannan structure and was found to be present in high amounts of glucose, aribinose and mannose.
이어서, 투버신-5를 산가수분해 후 중화시켜서 고속 음이온 교환 크로마토그래피(HPAEC)를 실시한 결과, 여러 가지 길이를 가진 단당류 및 다당류 구성체가 혼합되어 있음을 확인하고 이를 4종류의 아라비노만난 분획으로 분취하였다.Subsequently, acid hydrolysis and neutralization of tubosecin-5 were carried out by high-speed anion exchange chromatography (HPAEC) to confirm that monosaccharides and polysaccharide constructs having various lengths were mixed and then divided into four arabino-mannan fractions. Aliquoted.
상기 사용성 아라비노만난 4종류에 대한1H NMR분석 결과, α-또는 β-푸라노실, 그리고 α-피라노실 잔기를 가짐을 확인하였다. 또한13C NMR분석 결과, ① 5-결합형 α-Araf잔기, ② 분지되는 위치에서 5-결합형 α-Araf잔기로 치환된 분지된 (3→5)-결합형 α-Araf단위 및 ③ 이당류인 β-Araf-(1→2)-α-Araf와 2군데 동시 치환된(3→5)-결합형 α-Araf단위를 가지고 있음이 확인되었다.As a result of 1 H NMR analysis of the four types of usable arabinomannans, α- or β-furanosyl and α-pyranosyl residues were confirmed. In addition, 13 C NMR analysis showed that ① 5-linked α-Araf residues ② branched (3 → 5) -linked α-Araf units substituted with 5-bonded α-Araf residues at the branched positions and ③ disaccharides It was confirmed that it has a β-Araf- (1 → 2) -α-Araf and two (3 → 5) -bonded α-Araf units substituted at the same time.
보다 정확한 구조분석을 위하여, 투버신-5를 O-알킬화한 후 부분적으로 산가수분해하고 나트륨 보로하이드라이드(NaB[2H]4)로 환원시켜 O-알킬화된 올리고당 알리톨을 만들어 FAB-MS로 분석한 결과, 간단한 구조의 (Man)2로부터 풍부한 양으로 존재하는 (Man)6(Ara)6(Glu)(Gal)과 (Man)9(Ara)9(Glu)(Gal)를 비롯하여 Man, Ara, Glu 및 Gal의 다양한 조합을 보여준다.For more accurate structural analysis, O-alkylation of tubercin-5, followed by partial acid hydrolysis and reduction with sodium borohydride (NaB [ 2 H] 4 ) yielded an O-alkylated oligosaccharide allitol to produce FAB-MS The analysis showed that Man (including Man) 6 (Ara) 6 (Glu) (Gal) and (Man) 9 (Ara) 9 (Glu) (Gal), which are present in abundant amounts from the simple structure (Man) 2 , , Various combinations of Ara, Glu and Gal are shown.
이상의 분석 결과에 따르면, 본 발명의 복합 다당류 화합물 투버신-5는 만노즈, 아라비노즈, 글루코즈 및 갈락토즈가 직쇄 또는 측쇄로 글리코사이드 결합된 분자량 7000까지의 복합 다당류 화합물인 것을 알 수 있다.According to the above analysis results, it can be seen that the complex polysaccharide compound tubercine-5 of the present invention is a complex polysaccharide compound having a molecular weight of up to 7000 in which mannose, arabinose, glucose and galactose are glycoside-linked with straight or branched chains.
상기 투버신-5는 각종 당의 종합도에 따라 다양한 분자량의 화합물로 존재하는데, 과민 반응 등의 부작용을 방지한다는 측면에서는 복합 다당류 화합물의 가장 큰 분자량이 7000이하이어야 한다. 본 발명의 복합 다당류 화합물 투버신-5는 주로 2500 내지 3500의 분자량을 갖는 다당류로 구성되며, 5000 내지 7000의 분자량을 갖는 것들도 포함된다.The tubercin-5 is present as a compound of various molecular weights according to the degree of synthesis of various sugars, in terms of preventing side effects such as hypersensitivity reactions, the largest molecular weight of the complex polysaccharide compound should be 7000 or less. The composite polysaccharide compound tubercin-5 of the present invention mainly consists of polysaccharides having a molecular weight of 2500 to 3500, and includes those having a molecular weight of 5000 to 7000.
상기와 같이 M. 투버쿨로시스 균체로부터 분리 제조된 순수 다당류 물질인 투버신-5는 여러 가지 암종, 특히 폐암, 위암 및 자궁경부암 등의 암환자에 있어서 임상 증상을 개선하고 생존기간을 연장시킬뿐 아니라 암조직을 축소 내지 소실시키는 작용을 하는 반면, 과민 반응 등의 부작용이 없으며 LD50이 유효량과는 비교할 수 없을 정도로 높아서 안전한 항암제인 것으로 볼 수 있다.Tubose-5, a pure polysaccharide material prepared from M. tuberculosis cells as described above, improves clinical symptoms and prolongs survival in cancer patients, including lung cancer, gastric cancer and cervical cancer. In addition, while acting to reduce or eliminate cancer tissue, there is no side effect such as hypersensitivity reactions and LD 50 is so high that it can not be compared with the effective amount can be seen as a safe anticancer drug.
본 발명의 투버신-5를 유효활성성분으로 포함하는 항암제 조성물은 담체, 희석제, 충전제, 응집 방지제, 윤활제, 향미제 등 약제학적으로 허용되는 통상의 부형제를 첨가하여 공지의 방법에 따라 피하 주사제, 정맥 주사제 등의 약제학적 제제로 제조될 수 있으며, 필요에 따라 비경구적으로 투여될 수 있다. 투여량은 피하주사의 경우, 1일 체중 kg당 0.001 내지 1μg, 바람직하게는 0.01 내지 0.5μg의 양으로 사용할 수 있는데, 환자의 증상, 나이, 성별, 체중 등 여러 가지 조건에 따라 조절가능하다.The anticancer composition comprising the tubercine-5 of the present invention as an active ingredient is a subcutaneous injection according to a known method by adding a pharmaceutically acceptable conventional excipient such as a carrier, a diluent, a filler, an anti-agglomerating agent, a lubricant, a flavoring agent, It may be prepared as a pharmaceutical preparation such as an intravenous injection, and may be administered parenterally as necessary. Dosage may be used in an amount of 0.001 to 1 μg, preferably 0.01 to 0.5 μg per kg of body weight per day for subcutaneous injection, and can be adjusted according to various conditions such as the patient's symptoms, age, sex, and weight.
이하 본 발명을 실시예에 의거하여 보다 상세하게 설명한다. 단, 하기 실시예는 단지 예시적인 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 만으로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. However, the following examples are merely illustrative, and the scope of the present invention is not limited only to these.
[실시예 1]Example 1
[투버신-5의 제조]Preparation of Toversin-5
M. 투버쿨로시스(H37RV: ATCC 25618)를 250ml 플라스크 내에서 소튼(Sauton)배지[Sauton, B., Sur la nutoition minterale du tuberculux, Res. 8, Intern. Cong. Appl. Chem., 19, 267-269(1912)]에 접종하여 37℃에서 4주 동안 배양하였다. 배양균체 300g을 약 20배의 물로 희석한 수부유액을 오오토클레이브(15 1b, 120℃)에서 30분 동안 가열하여 다당류와 단백복합물질을 추출한 다음 3,500~4,500rpm에서 30분 동안 원심분리하여 상층액을 분리하였다. 상층액을 세이리히 여과하고, 여액을 다시 샴바렌 여과기를 통과시켜 세균체를 완전히 제거하였다. 여액에 설포살리실산(sulphosalicylic acid)을 10% 농도로 가하고 원심분리하여 황갈색 침전물(단백질)을 제거한 후, 상층액을 투석용 반투막에 넣어 순수 중에 2~3일 정도 담가서 설포살리실산을 순수 중으로 삼출시켰다. 반투막 내의 교질 용액을 농축한 다음, 포스포텅스트산(phosphotungstic acid) 을 7% 농도로 첨가하여 2차 제단백 처리하고, 3,500rpm에서 20분 동안 원심분리한 후 상층액을 투석용 반투막에 넣어 순수 중에 3일 동안 담가서 무기 성분을 제거시켰다. 투석이 끝난액에 에탄올을 5배 정도의 양으로 가하고 4℃에서 24시간 정치하여 얻은 침전을 에탄올-물(1:3) 혼액으로 2회 세척하였다. 계속해서 20mM 트리스-염산 완충액(pH 8.0)-5mM EDTA 중에서 페놀, 에테르 및 에탄올로 3회 반복 추출하여 혼입된 지질 등을 제거하였다. 최종적으로 상기 용액을 바이오-겔 P4(Bio-Gel P4:Bio-Rad Laboratories, USA)로 충전된 칼럼(1.2×65cm)을 통해 증류수로 용출시켜 무기물을 제거하여 본 발명의 복합다당류 화합물 100mg을 수득하였다.M. tuberculosis (H 37 R V : ATCC 25618) was added to Sauton medium [Sauton, B., Sur la nutoition minterale du tuberculux, Res. 8, Intern. Cong. Appl. Chem., 19, 267-269 (1912)] and incubated for 4 weeks at 37 ℃. Aqueous dilution of 300 g of cultured cells with about 20 times of water was heated in an autoclave (15 1b, 120 ° C) for 30 minutes to extract polysaccharides and protein complexes, followed by centrifugation at 3,500 ~ 4,500rpm for 30 minutes. The liquid was separated. The supernatant was filtered out, and the filtrate was passed again through a Schaumerene filter to completely remove the bacterial body. Sulfosalicylic acid (sulphosalicylic acid) was added to the filtrate at 10% concentration to remove the tan precipitate (protein) by centrifugation, and the supernatant was put in dialysis semipermeable membrane, soaked in pure water for 2-3 days, and sulfosalicylic acid was exuded into pure water. Concentrate the colloidal solution in the semipermeable membrane, add secondary phosphotungstic acid at 7% concentration, centrifuge at 3,500 rpm for 20 minutes, and then add the supernatant to the dialysis semipermeable membrane. Soak for 3 days to remove inorganic components. Ethanol was added in an amount of about 5 times to the dialysis solution, and the precipitate obtained by standing at 4 ° C. for 24 hours was washed twice with an ethanol-water (1: 3) mixture. Subsequently, extraction was repeated three times with phenol, ether, and ethanol in 20 mM Tris-HCl buffer (pH 8.0) -5 mM EDTA to remove incorporated lipids and the like. Finally, the solution was eluted with distilled water through a column (1.2 × 65 cm) filled with Bio-Gel P4 (Bio-Gel P4: Bio-Rad Laboratories, USA) to remove inorganics to obtain 100 mg of the complex polysaccharide compound of the present invention. It was.
[실시예 2]Example 2
[투버신-5의 구조 분석][Structural Analysis of Tuversin-5]
실시예 1에서 제조한 투버신-5의 구성 단당류 분석을 위하여, 이를 물에 녹여 500μg/ml의 농도로 하고 대조균으로서 각종 단당류의 표준룸과 공시험액을 가지고, 영국 옥스포드 글리코시스템(Oxford Glycosystems)에서 개발한 다당류로부터 구성 단당류를 분리 정량하는 방법에 따라 실시하였다.For the analysis of the constituent monosaccharides of Toversin-5 prepared in Example 1, it was dissolved in water to a concentration of 500 μg / ml, and the standard room and blank test solution of various monosaccharides as control bacteria, Oxford Glycosystems (UK) It was carried out according to the method for separating and quantifying the constituent monosaccharides from the polysaccharides developed in
투버신-5를 per-O-메틸화시킨 후 산가수분해, 환원, 아세틸화시키고 per-O-트리메틸실릴(TMS) 메틸글리코사이드로 변화시키고, GLC-MS시스템을 사용하여 각각의 단당류를 분리 및 확인하였다. 각각의 TMS-메틸글리코사이드의 정량분석에는 FID(flame ionization detector)를 사용하였다. 분석 결과, 투버신-5 복합 다당체에 존재하는 글라이코실 잔기 및 비율과 다당체를 구성하는 단당류의 종류와 상대적인 비율은 다음 표 1 및 표 2와 같았다.Perversin-5 is then per-O-methylated, followed by acid hydrolysis, reduction, acetylation and per-O-trimethylsilyl (TMS) methylglycosides, and separation of each monosaccharide using a GLC-MS system. Confirmed. A fluorescence ionization detector (FID) was used for quantitative analysis of each TMS-methylglycoside. As a result, the glycosyl residues and ratios present in the tubercine-5 complex polysaccharide and the types and relative ratios of the monosaccharides constituting the polysaccharide were shown in Tables 1 and 2 below.
다당체를 분석한 결과, 아라비노만난(arabinomannan) 구조를 보였는데, 이는 다른 결핵균 유래의 다당류 구조와 유사한 경향이다. 또한, 4-결합 만노피라노즈(Manp) 잔기가 존재한다는 사실과 함께, 아라비노즈 및 만노즈가 다량으로 존재하고 글루코즈와 갈락토즈가 다음으로 존재한다는 것이 밝혀졌다.Analysis of the polysaccharide showed an arabinomannan structure, which is similar to that of other tuberculosis bacteria. In addition, with the fact that 4-binding Mannopyranose (Manp) residues are present, it has been found that arabinose and mannose are present in large quantities, followed by glucose and galactose.
이어서, 10mg의 투버신-5를 6N 염산에 녹여 70℃에서 24시간 동안 방치하여 가수분해시킨 다음, 6N 수산화나트륨 용액으로 중화시켜서, 펄스 전류 검출기가 장착한 Bio-LC를 사용하여 고속 음이온교환 크로마토그래피(HPAEC)를 실시하였다.Subsequently, 10 mg of Toversin-5 was dissolved in 6N hydrochloric acid, left at 70 ° C. for 24 hours to hydrolyze, and then neutralized with 6N sodium hydroxide solution, followed by high-speed anion exchange chromatography using Bio-LC equipped with a pulse current detector. Photography (HPAEC) was performed.
컬럼은 CarboPac PA 가드 컬럼(3×25mm)이 부착된 다이오넥스 CarboPac PA(4×250mm) 컬럼을 사용하였으며, 검출기는 다이오넥스사의 펄스 전류 검출기(pulsed amperometric detector: pad)에 금으로 코팅된 전극을 사용하였다. 시료 주입 루프는 26μl, pad의 펄스 전압은 E=0.05 V, t=480 ms, E=0.60 V, t=120 ms, E=-80 V, t=60ms로 하였고 검출기의 반응시간은 1초였다. 용출액은 1M 아세트사나트륨(용출액 1), 200mM 또는 375mM의 수산화나트륨(용출액 2), 그리고 증류수(용출액 3)를 사용하였으며, 용출액의 구배 프로그램은 다음과 같다:The column uses a Dionex CarboPac PA (4 × 250mm) column with a CarboPac PA guard column (3 × 25mm) .The detector uses a gold-coated electrode on Dionex's pulsed amperometric detector (pad). Used. The sample injection loop was 26 μl and the pulse voltage of the pad was E = 0.05 V, t = 480 ms, E = 0.60 V, t = 120 ms, E = -80 V, t = 60 ms, and the response time of the detector was 1 second. . The eluate was used with 1M sodium acetate (eluent 1), 200 mM or 375 mM sodium hydroxide (eluent 2), and distilled water (eluent 3). The eluent gradient program was as follows:
(1) 프로그램 A:(1) Program A:
용출액 1을 0분에서 5%, 45분에서 50%Eluate 1 at 0% to 5% and 45% to 50%
용출액 2(200mM NaOH)를 0분에서 45분까지 50%50% eluent 2 (200 mM NaOH) from 0 to 45 minutes
(2) 프로그램 B:(2) Program B:
용출액 1을 0분에서 5%, 5분에서 15%, 20분에서 25%, 45분에서 35%, 65분에서 45%Eluent 1 is 5% to 0 minutes, 15% to 5 minutes, 25% to 20 minutes, 35% to 45 minutes, 45% to 65 minutes
용출액 2(375mM NaOH)를 0분에서 65분까지 40%유속은 1ml/분으로 일정하게 유지하였다.Eluent 2 (375 mM NaOH) was kept constant at 1 ml / min for 40% flow rate from 0 to 65 minutes.
표준액으로는 이미 알려진 각종의 탄수화물 표준품을 용액으로 조제하여 주입하였으며, 얻어진 피크 면적을 μg 또는 μmol로 나누어 캘리브레이션하였다.As the standard solution, various known carbohydrate standards were prepared and injected into the solution, and the obtained peak area was calibrated by dividing into μg or μmol.
제1도는 본 발명의 투버신-5를 산 가수분해하여 펄스 전류 검출기가 장착된 Bio-LC로 분석한 결과를 나타낸다. 제1도에서 보듯이, 투버신-5는 여러 가지 길이를 가진 단당류 및 다당류 구성체가 혼합되어 있음을 확인하였으며, 용출 위치에 따라 탄수화물의 중합도 동정이 가능하였다. 이를 4종류의 분획으로 분취하여 분석을 계속하였다.FIG. 1 shows the results of acid hydrolysis of the tubercine-5 of the present invention and analysis by Bio-LC equipped with a pulse current detector. As shown in Figure 1, it was confirmed that the tubercin-5 is a mixture of monosaccharides and polysaccharides of various lengths, it was possible to identify the polymerization of carbohydrates depending on the elution position. It was aliquoted into four kinds of fractions and the analysis continued.
상기와 같이 분취한 아라비노만난 각 분획을 1ml의 [ HO]에 녹인 다음 아세톤 1μl를 내부표준물질로 첨가하고 NMR(Bruker ACE-300)으로 분석하였다. 아세톤 신호는 C-NMR에서는 δ31.4로 하고 H-NMR에서는 δ2.04로 동정하였다. 제2도는 본 발명의 투버신-5 중에 함유된 아라비노만난 분획 1, 2, 3 및 4의 H-NMR분석 결과로, 분획 1과 3에서 당쇄잔기의 존재를 확인할 수 있었다(1과 3에서 아랫쪽의 작은 화살표가 β-글루코실 잔기의 H-1로 동정된 신호를 의미한다). 각각의 다당류에 대한 다른 아노머 프로톤 들은 δ5.0-4.5범위내에서 신호를 주는데, 이는 α- 또는 β-푸라노실, 그리고 α-피라노실 잔기에 해당하는 것이다.Each fraction of arabinomannane fractionated as described above is 1 ml [ HO], 1 μl of acetone was added as an internal standard, and analyzed by NMR (Bruker ACE-300). Acetone signal is In C-NMR, δ31.4 In H-NMR, it was identified as δ 2.04. 2 shows the arabinomannan fractions 1, 2, 3, and 4 contained in tubercin-5 of the present invention. As a result of H-NMR analysis, it was possible to confirm the presence of the sugar chain residues in fractions 1 and 3 (the small arrow at the bottom in 1 and 3 means the signal identified as H-1 of β-glucosyl residue). Different anomer protons for each polysaccharide signal in the range δ 5.0-4.5, corresponding to α- or β-furanosyl and α-pyranosyl residues.
제3도는 본 발명의 투버신-5 중에 함유된 아라비노만난 분획 1 과 3의 C-NMR분석 결과로 기존에 연구된 M. 투버클로시스의 가용성 아리비노만난의 동정 결과[Daffe, M., Brennan, P.J. 및 M. McNeil, J. Biol. Chem., 265, 6734-6743(1990)] 근거하여 아라비난 사슬의 비환원말단에 해당하는 공명치를 구할 수 있었다. 즉, 말단 t-β-Araf(C-1, δ 101-102)가 α-Araf(C-1, δ 106-108)의 2번 위치에 결합되어 있으며, 이 이당류는 또 α-Araf잔기의 3과 5번 위치에 결합되어 있음을 알 수 있었다. 남아있는 Ara와 Man 잔기의 푸라노이드 특성도 아노머 탄소공명위치(δ-107-109)에서 확인되었다. 즉, t-β-Araf와 2-결합형 α-Araf의 C-1, 그 다음 아라비노즈 잔기와 C-2, 그리고 t-β-Araf의 C-5 위치의 핵자기공명 자료는 상기 문헌에서 이미 발표된 바있는데, 이와 매우 유사한 경우라 할 수 있다. 푸라노실 잔기의 경우 2-, 3- 및 5- 결합형 Araf잔기에 대한 정보와 5-결합형 Galf잔기에 대한 정보는 기존의 자료를 이용하였으며, δ108과 109 사이에 나타나는 C-1 공명의 대부분이 α-Araf/β-Galf 단위에 해당함을 알 수 있었다[Gorin, P.A.J. 및 M. Mazulek, Carbohydrate Res., 48, 171-186(1976); Joseleau, J.P., Chambat, G., Vignon, M. 및 F. Barnoud, Carbonydrate Res., 58, 165-175(1977); 및 Mizutani, K., Kasai, R., Nakamura, M. 및 O. Tanka, Carbohydrate Res., 185, 27-38, (1989)]. M. 투버쿨로시스의 세포벽 성분중 2가지 가용성 아라비노만난 분획에 대한 C-NMR결과가 서로 유사한 것은 각각의 분획이 서로 같은 구조적인 모티브를 가짐을 시사하는 것이라 할 수 있다. 결과적으로 이들 아라비노만난 성분들은 적어도 다음의 3가지 구조를 가지고 있음이 확인된 것이다:3 shows the arabinomannan fractions 1 and 3 contained in tubercin-5 of the present invention. Identification of Soluble Aribinomannan of M. tuberculosis previously studied by C-NMR analysis [Daffe, M., Brennan, P.J. And in M. McNeil, J. Biol. Chem., 265, 6734-6743 (1990)], were able to obtain the resonance values corresponding to the non-reducing ends of the arabinane chain. That is, the terminal t-β-Araf (C-1, δ 101-102) is bound to position 2 of α-Araf (C-1, δ 106-108), and this disaccharide is also found in the residue of α-Araf. It can be seen that it is bound to positions 3 and 5. Furanoid properties of the remaining Ara and Man residues were also identified at the anomer carbon resonance site (δ-107-109). That is, nuclear magnetic resonance data of C-1 of t-β-Araf and 2-binding α-Araf, followed by arabinose residues and C-2, and C-5 of t-β-Araf are described in the above literature. Already announced, this is very similar. For furanosyl residues, information on 2-, 3-, and 5-bound Araf residues and 5-bound Galf residues are available from existing data, and most of the C-1 resonances appearing between δ108 and 109. It can be seen that this corresponds to the α-Araf / β-Galf unit [Gorin, PAJ And M. Mazulek, Carbohydrate Res., 48, 171-186 (1976); Joseleau, J. P., Chambat, G., Vignon, M. and F. Barnoud, Carbonydrate Res., 58, 165-175 (1977); And Mizutani, K., Kasai, R., Nakamura, M. and O. Tanka, Carbohydrate Res., 185, 27-38, (1989)]. Of the Soluble Arabinomannan Fraction from the Cell Wall Components of M. tuberculosis The similar C-NMR results indicate that each fraction has the same structural motif. As a result, it was confirmed that these arabinomannans have at least three structures:
① 5-결합성 α-Araf잔기① 5-binding α-Araf residue
② 분지되는 위치에서 5-결합성 α-Araf잔기로 치환된 분지된(3→5)-결합형 α-Araf단위, 및A branched (3 → 5) -binding α-Araf unit substituted with a 5-binding α-Araf residue at a branched position, and
③ 이당류인 β-Araf-(1→2)-α-Araf와 2군데 동시 치환된 (3→5)-결합형 α-Araf단위③ (3 → 5) -linked α-Araf units substituted with two disaccharides β-Araf- (1 → 2) -α-Araf
투버신-5의 아라비노만난 성분의 보다 정확한 구조분석을 위하여, per-O-메탈화된 아라비노만난 성분을 1 M CFCOOH로 75℃에서 1시간 동안 처리하여 부분적으로 산가수분해시킨 다음, NaB[ H]로 환원시켜서 얻은 올리고당 알리톨로부터 per-O-알칼화된 올리고당 알티톨을 조제하여 FAB-MS로 분석하였다.For more accurate structural analysis of the arabinomannan component of tubercin-5, the per-O-metalated arabinomannan component was treated with 1 M CFCOOH at 75 ° C. for 1 hour and partially acid hydrolyzed, followed by NaB [ Per-O-alkalized oligosaccharide Altitol was prepared from oligosaccharide allitol obtained by reduction to H] and analyzed by FAB-MS.
제4도는 투버신-5 중에 함유된 올리당알디톨의 양이온 FAB-MS 분석 결과로, M+Na 또는 M+NH의 강한 분자 이온을 나타내는 것을 볼 수 있는데, 이러한 이질성은 Man와 Ara의 다양한 형태를 보여주는 것이다. 여기에서 408은 (Man), 612는 (Man), 932는 (Man)(Ara), 1862는 (Man)(Ara)을 나타낸 값이고, 이중에서 풍부한 양으로 존재하는 2270은 (Man)(Ara)(Glu)(Gal)를, 그리고 2882는 (Man)(Ara)(Glu)(Gal) 구조를 갖는다.FIG. 4 shows the results of cationic FAB-MS analysis of olidinealtitol contained in tubercin-5. Or it can be seen that the strong molecular ions of M + NH, this heterogeneity shows various forms of Man and Ara. Where 408 is (Man), 612 is (Man), 932 is (Man) (Ara), 1862 is (Man) (Ara), and 2270, which is present in abundant quantities, is (Man) (Ara (Glu) (Gal), and 2882 has the structure (Man) (Ara) (Glu) (Gal).
이상의 결과로부터 얻은 투버신-5의 구조를 다음 표 3에 나타내었다.The structure of Toversin-5 obtained from the above results is shown in Table 3 below.
하기 표 3에서 X부위에는 글루칸, 즉 글루코즈 잔기 내지는 갈락토즈를 함유하는 당쇄가 올 수 있으며, 본 발명의 투버신-5 중에서 가장 큰 분자량은 7,000이며, 2,500 내지 3,500 사이가 가장 많고, 5,000 내지 7,000이하도 포함된다.In Table 3 below, the sugar chain containing glucan, ie, a glucose residue or galactose, may be provided in the X site, and the largest molecular weight among the tubercin-5 of the present invention is 7,000, and most between 2,500 and 3,500, and 5,000 to 7,000. The following is also included.
상기 표 3에서, 2270과 2882에서 Ara---, Ara---는 게속 아라비노즈 잔기가 있다는 표시이며, 분자량이 3000이상인 다당류는 X부위에 글루코즈와 갈락토즈가 존재하는 것이다. 분자량 3500이상의 다당류는 전체 다당류의 10% 미만으로 존재한다.In Table 3, Ara ---, Ara --- in 2270 and 2882 are indications that the arabinose residue is continuously, and the polysaccharide having a molecular weight of 3000 or more is present in the X region with glucose and galactose. Polysaccharides having a molecular weight of 3500 or more are present in less than 10% of the total polysaccharides.
[독성 시험]Toxicity Test
[마우스 및 래트에 대한 급성 독성 시험][Acute Toxicity Test in Mice and Rats]
상기 제조예에서 제조한 투버신-5를 0.9% 생리식염수에 2mg/ml의 양으로 용해시켜서, 6주령의 마우수(ICR mice; 20~25g) 및 래트(SD rat; 150g)에 여러 가지 용량으로 정맥주사 또는 피하주사(1회 또는 연속투여)로 투여한 후 생존 여부를 관찰하여 그 결과를 표 4에 나타내었다.Toversin-5 prepared in the above example was dissolved in 0.9% physiological saline in an amount of 2 mg / ml, and various doses in 6-week-old mice (ICR mice; 20-25 g) and rats (SD rat; 150 g) After administration by intravenous injection or subcutaneous injection (single or continuous administration), survival was observed and the results are shown in Table 4.
따라서, 투버신-5의 LD은 마우스에서 정맥 주사시 20,000μg/kg이상, 피하 주사시 50,000μg/kg이상이고, 래트에서는 정맥주사시 20,000mg/kg이상, 피하주사시 50,000mg/kg이상으로 된다. 따라서, 사람에게 치료적으로 유효한 투여량이 1일 체중kg당 0.001 내지 1μg, 바람직하게는 0.01 내지 0.5μg인 점을 고려할 때, 투버신-5는 급성 독성의 측면에서는 안전한 것으로 여겨진다.Therefore, the LD of Toversin-5 is at least 20,000 μg / kg when injected intravenously, at least 50,000 μg / kg when injected subcutaneously, and at least 20,000 mg / kg when injected intravenously and at least 50,000 mg / kg when injected subcutaneously. do. Thus, considering that therapeutically effective dosages for humans are between 0.001 and 1 μg, preferably between 0.01 and 0.5 μg per kg body weight per day, tubulin-5 is considered safe in terms of acute toxicity.
또한, 상기와 같이 투버신-5를 마우스와 래트에 투여하고 14일 동안 일반 상태를 관찰하고 체중의 변화를 측정하였으며, 15일째에 전 동물을 희생시켜 부검한 후 간장, 신장, 비장, 위, 폐 및 심장의 육안적 소견을 관찰하고, 10% 포르말린에 고정시켜 병리학적 표본을 작성하고 헤미톡실린-에오신 염색을 실시하여 현미경적 관찰을 실시하였다. 그 결과 모든 경우에서 이상을 발견할 수 없었다.In addition, tubercine-5 was administered to mice and rats as described above, and the general condition was observed for 14 days, and the change in body weight was measured. On the 15th day, all animals were sacrificed for autopsy and then liver, kidney, spleen, stomach, The gross findings of the lungs and heart were observed, pathological specimens were prepared by immobilization in 10% formalin and microscopic observation was performed by hemitoxylin-eosin staining. As a result, no abnormalities were found in all cases.
[효과 시험][Effect test]
마우스에서 투버신-5 단독 및 투버신-5와 사이클로포스파미드(사이톡산)의 병용 효과Tubosecin-5 alone and the combined effect of tubersine-5 and cyclophosphamide (cytosan) in mice
평균 체중 22g의 백색 수컷 마우스(ICR mice; 20~25g) 56마리를 8마리씩 7개 군으로 나누어 분리 수용하고 각 동물에 대하여 베일리프의 방법[Baillif, R. N., The solid phase of the Ehrlich ascites tumor in mice, Cancer Research, 15, 554-558(1954)]에 따라 10% Ehrlich 복수암 세포액 0.2㎖(1.4×10 세포 함유)를 한쪽 배면 피하에 접종하였다. 그런 다음, 하기 표 6에 나타낸 바와 같이 0.2㎖의 0.9% 생리식염수를 복강에 주사한 대조군, 투버신-5를 0.9% 생리식염수에 1μg/㎖의 양으로 용해시켜 피하에 주사한 투버신-5 단독 투여군(1), 투버신-5를 0.9% 생리식염수에 2μg/㎖의 양으로 용해시켜 피하에 주사한 투버신-5 단독 투여군(2), 체중 kg당 25mg의 화학적 항암제 사이톡산을 0.2㎖의 물에 용해시켜 복강에 주사한 사이톡산 단독 투여군(3), 체중 kg당 50mg의 사이톡산을 0.2㎖의 물에 용해시켜 복강에 주사한 사이톡산 단독 투여군(4), 체중 kg당 25mg의 사이톡산 복강 주사와 1μg의 투버신-5 피하 주사를 병행한 투여군(5), 그리고 체중 kg당 50mg의 사이톡산 복강 주사와 1μg의 투버신-5 피하 주사를 병행한 투여군(5), 그리고 체중 kg당 50mg의 사이톡산 복강 주사와 1μg의 투버신-5 피하 주사를 병행한 투여군(6)의 7개 군으로 하여 접종후 3일째 부터 각 동물을 각 시험액으로 처리하였다. 이때 투버신-5는 동물의 배면 피하에, 사이톡산은 복강내에 각각 6회씩 주사하였다.Sixty-eight white male mice (ICR mice; 20-25g) weighing 22g were divided into eight groups of eight dogs, separated and housed. Baylif's method for each animal [Baillif, RN, The solid phase of the Ehrlich ascites tumor in mice, Cancer Research, 15, 554-558 (1954)], 0.2 ml (1.4 × 10) of 10% Ehrlich ascites cancer cell fluid Cells) were inoculated subcutaneously on one back. Then, as shown in Table 6 below, a control group injected with 0.2 ml of 0.9% saline solution intraperitoneally, Tubosecin-5 was dissolved in 0.9% saline in an amount of 1 μg / ml and injected with subcutaneous subversin-5 Single administration group (1), tubercine-5 alone administration group (2), which was injected subcutaneously by dissolving toversin-5 in 0.9% physiological saline in an amount of 2 μg / ml, 0.2 ml of 25 mg of chemical anticancer drug cytosan per kg body weight Cytolic acid alone administration group (3) dissolved in water and injected into the abdominal cavity, 50 mg of cytoic acid per kg body weight dissolved in 0.2 ml of water and injected into the intraperitoneal cavity (4), 25 mg / kg body weight Administration group (5) with oxane intraperitoneal injection and 1 μg tubercin-5 subcutaneous injection, and administration group with 50 mg of cytoxane peritoneal injection and 1 μg tubercin-5 subcutaneous injection (5), and body weight kg Seven of the administration group (6) which combined 50 mg of cytotoxic acid peritoneal injection and 1 μg of tubercin-5 subcutaneous injection In the treated animals from each of the 3 days after the inoculation, each test solution. Toversin-5 was injected subcutaneously in the back of the animal, and cytoic acid was injected 6 times intraperitoneally.
상기와 같이 처리한 동물들을 복수암 세포액을 접종한 후 15일째에 에테르 마취하에 단두하여 배부에 발생한 고형암종은 주의 깊게 주위조직과 구별하여 절취한 후 암 조직만 분리하여 조직액을 여과지로 닦고 곧 칭량하엿다. 각 동물군의 암 조직의 중량은 평균치와 오차를 계산하여 평균치의 차이는 t-test로 검증하였다. 그 결과는 하기 표 5에 나타내었다.Solid carcinoma developed in the stomach by migrating under the anesthesia on the 15th day after inoculation of the plural cancer cell fluids of the animals treated as described above was carefully cut out from the surrounding tissues, separated only from the cancer tissues, and the tissue fluid was washed with filter paper and weighed immediately. It was. The weight of cancer tissue of each animal group was calculated by the average value and the error, and the difference between the average value was verified by t-test. The results are shown in Table 5 below.
상기 표 5에서 보듯이, 투버신-5 단독 및 사이톡산 단독 투여군에서는 비슷한 정도의 암 조직 감소를 나타내었으나, 2가지를 병행 투여한 경우에는 암 조적이 현저히 감소되었다. 이로부터 본 발명의 투버신-5를 기존의 항암제와 병행하여 사용하면 암 치료에 효과적임을 알 수 있다.As shown in Table 5, the administration of the tubercin-5 alone and the cytotoxic acid alone showed a similar decrease in cancer tissues, but when the two were administered in parallel, the cancer accumulation was significantly reduced. From this, it can be seen that the use of the tubercine-5 of the present invention in combination with an existing anticancer agent is effective in treating cancer.
[효과 시험-임상 시험][Effective Test-Clinical Test]
(1) 각종 암 환자에 대한 투버신-5의 효과 검색(1) Screening effects of tubercin-5 on various cancer patients
상기 제조예에서 제조한 투버신-5를 0.9% 생리식염수에 2μg/㎖의 양으로 용해시켜 매일 각종 암 환자의 피하에 주사하고 계속적으로 그들의 임상 중상과 각종 검사학적 소견을 관찰하였다.Toversin-5 prepared in Preparation Example was dissolved in 0.9% physiological saline in an amount of 2 μg / ml and injected into the subcutaneous of various cancer patients every day, and their clinical injuries and various laboratory findings were continuously observed.
그 결과, 투버신-5는 빠르게는 40일 이후부터 늦게는 수년에 이르기까지 유효성을 나타내었다. 1985년부터 1995년 사이에 치료한 각종 암 환자들 중 추적이 가능하였던 100명(남 64 명; 여 36 명)에 대한 투버신-5의 효과를 하기 표 6에 나타내었다.As a result, Toversin-5 was effective from as early as 40 days to as late as several years. The effects of tubercin-5 on 100 patients (64 males; 36 females) who were followed up among various cancer patients treated between 1985 and 1995 are shown in Table 6 below.
상기 표 6에서 보듯이, 각종 암 환자 100명중 19명에서 일부종양의 쇠퇴를 나타내었으며 53명에서는 증상이 호전되었고 28명에서는 반응이 없었다.As shown in Table 6, 19 out of 100 patients with various cancers showed some tumor deterioration. Symptoms improved in 53 and no response in 28.
(2) 폐암: 생명이 연장된 경우(2) Lung Cancer: Life Extended
71세 남자 환자로, 폐암 말기(epidermoid carcinoma)로 수술불능 진단을 받고 화학요법을 받았으나, 각종 증상(기침 등)이 계속 나빠지고 그 이상의 화학요법은 견디기 어려운 상태에서 2.0μg의 투버신-5를 매일 1회씩 40일 동안 피하주사로 투여한 결과 증상이 호전되었다. 병이 거의 나았다고 판단하여 투버신-5 주사를 중단하자, 이전의 모든 증상이 재발하여 다시 매일 2.0μg의 투버신-5를 피하주사하여 증상이 호전되었다.A 71-year-old male patient was diagnosed as inoperable with late epidermoid carcinoma and underwent chemotherapy, but continued to deteriorate various symptoms (cough, etc.) and tolerate more chemotherapy than 2.0 μg of tubercin-5. Treatment with subcutaneous injection once daily for 40 days improved symptoms. Stopping tubercin-5 injections as they determined that they were almost ill, and all previous symptoms recurred, and symptoms were improved by subcutaneous injection of 2.0 μg of tubercin-5 daily.
(3) 폐암: 통증이 없어진 경우(3) lung cancer: pain is gone
64세 남자 환자로, 폐암 말기 진단(small cell type, 암세포가 두부와 늑골에까지 침윤된 상태)을 받고 화학요법을 실시하였으나, 4개월 간의 치료에도 불구하고 각종 증상이 계속 악화되고 흉부 통증이 사라지지 않은 상태였다. 2.0μg의 투버신-5를 매일 1회씩 피하주사로 투여한 결과 흉부 통증이 소실되고 증상이 호전되었으며, 별다른 고통없이 7개월 동안 생존하다가 사망하였다.A 64-year-old male patient who was diagnosed with late lung cancer (small cell type infiltrated to the head and ribs) and chemotherapy, but despite 4 months of treatment, various symptoms continue to worsen and chest pain disappears. Was not. Subcutaneous injection of 2.0 μg of tubercin-5 once daily resulted in loss of chest pain and improvement of symptoms, and survival for 7 months without any pain.
(4) 위암: 생명이 연장된 경우(4) stomach cancer: life prolonged
68세 남자 환자로, 진행성 위암으로 수술불능 진단을 받고 5-FU와 한약으로 일시 치료하였으나 증상이 계속 악화되는 상태에서, 2.0μg의 투버신-5를 매일 1회씩 피하주사로 투여한 결과 증상이 호전되고 통증이 완화되었으며 비마약상 진통제(타이레놀)로 견딜 수 있는 정도가 되었다. 투버스-5 투여시작후 10개월이 지날 때까지 암종의진행업시 견디고 있다.A 68-year-old male who was diagnosed with inoperable gastric cancer and temporarily treated with 5-FU and Chinese medicine, but the symptoms continued to worsen. It improved, pain was relieved, and tolerated with non-narcotic painkillers (Tylenol). It is endured in the progression of cancer until 10 months after the start of Tobus-5 administration.
(5) 위암: 암조직이 축소된 경우(5) Gastric cancer: When cancerous tissue is reduced
72세 남자 환자로, 수술불능의 위암(tubular adenocarcinoma) 진단을 받았으나, 연령이 높고 진행한 암조직이 보이며 심한 폐결핵(lung tuberculosis)이 합병되고 화학요법을 실시할 수가 없는 상태였다. 2.0μg의 투버신-5를 매일 1회씩 40일 동안 피하주사로 투여한 결과, 복통, 통과장애, 소화불량 등 모든 증상이 호전되고 발병 전의 상태로 되었다. 암의 이미 나았다고 판단하여 투버신-5 주사를 중단하자, 7일 후부터 이전의 모든 증상이 재발하여 다시 매일 2.0μg의 투버신-5를 40일 동안 피하주사하여 증상이 호전되어 치료를 중단하였다. 위방사선 검사를 실시하여 진단 초기의 상태와 비교한 결과, 암조직의 크기는 오히려 줄고 있으며, 치료 중단 약 10개월후에도 암으로 인한 증상은 나타나지 않았다.A 72-year-old male patient was diagnosed with tubular adenocarcinoma, but had advanced age, advanced cancer tissue, severe lung tuberculosis, and no chemotherapy. As a result of administration of 2.0 μg of tubercin-5 once daily to subcutaneous injections for 40 days, all symptoms such as abdominal pain, impaired passage, and indigestion improved and became pre-onset. Stopping tubercin-5 injections after the cancer was judged to be better, and after 7 days, all previous symptoms recurred, and again, 2.0 μg of tubercin-5 was injected every day for 40 days to improve symptoms and discontinue treatment. . Compared with the initial diagnosis, the size of the cancer tissues was reduced, and no symptoms of cancer appeared after about 10 months of discontinuation.
(6) 자궁경부암: 암조직이 사라진 경우(6) cervical cancer: cancerous tissue disappeared
58세 여자 환자로, 자궁경부암 말기 수술불능을 진단받았으나, 암이 심하게 퍼져 잇고 복수까지 차있기에 아무런 치료를 할 수 없었다. 2.0μg의 투버신-5를 매일 1회씩 6개월 동안 투여받고, 그 이후에는 일주일에 2회씩 투여받은 결과, 모든 증상이 호전되고 정상 상태가 되었다(암종 소퇴). 15년이 지난 현재까지 2.0μg의 투버신-5를 주 2회 피하주사로 투여받으면서 생존중이다.A 58-year-old female patient was diagnosed with inoperable terminal cervical cancer, but the cancer was so widespread that she had ascites and no treatment was possible. 2.0 μg of tubercin-5 was administered once daily for six months, and then twice a week, after which all symptoms improved and returned to normal state (carcinoma withdrawal). Fifteen years later, he is alive with 2.0 μg of tubercin-5 administered twice a week subcutaneously.
이상과 같은 여러 가지 시험 결과를 볼 때, 본 발명의 투버신-5는 독성 또는 부작용이 거의 없는 효과적인 항암제로서 사용될 수 있음을 알 수 있다.In view of the above various test results, it can be seen that the tubercine-5 of the present invention can be used as an effective anticancer agent with little toxicity or side effects.
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