KR20070099899A - Polyether antibiotics-carrier protein conjugates and process for preparing the same - Google Patents

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KR20070099899A
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polyether antibiotics
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유진철
이효정
김재일
김수민
김성준
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조선대학교산학협력단
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Abstract

A polyether antibiotics-carrier protein conjugate is provided to be used as an antigen for producing a monoclonal antibody specifically bound to the polyether antibiotics, thereby allowing the obtained monoclonal antibody to be used for rapidly and precisely detecting a very small amount of the polyether antibiotics contained in a mixture such as an animal feed. A method for preparing a polyether antibiotics-carrier protein conjugate comprises a step of: reacting a compound obtained by reacting a polyether antibiotics having a carboxyl group with a compound having a carbodiimide group with a carrier protein having an amine nucleophilic group; or reacting a polyether antibiotics having a carboxyl group with a mixture anhydride in the presence of a solvent and then reacting it with a carrier protein having an amine nucleophilic group, wherein the polyether antibiotics are selected from the group consisting of monensin, salinomycin, laidlomycin, narasin, lasalocid and maduramicin and the carrier protein is selected from the group consisting of bovine serum albumin(BSA, ovalbumin and keyhole limpet hemocyanin( KLH)).

Description

폴리에테르계 항생제와 캐리어 단백질의 콘쥬게이트 및 그의 제조 방법{Polyether antibiotics-carrier protein conjugates and process for preparing the same}Polyether antibiotics-carrier protein conjugates and process for preparing the same

도 1은 Kaiser test를 이용한 콘쥬게이트 형성 결과를 나타내는 도면.1 is a view showing a result of conjugate formation using the Kaiser test.

도 2는 본 발명의 일 실시형태에 의해 제조된 폴리에테르 항생제-캐리어 단백질 콘쥬게이트의 항균활성을 나타내는 사진. Figure 2 is a photograph showing the antimicrobial activity of the polyether antibiotic-carrier protein conjugate prepared by one embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 다른 실시형태에 의하여 제조된 모넨신-BSA 콘쥬게이트들의 SDS-PAGE 결과를 나타내는 사진.Figure 3 is a photograph showing the SDS-PAGE results of monensin-BSA conjugates prepared by another embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 다른 실시형태에 의해 제조된 다양한 콘쥬게이트들의 SDS-PAGE의 결과를 나타내는 사진.4 is a photograph showing the results of SDS-PAGE of various conjugates prepared by another embodiment of the present invention.

본 발명은 가금류의 콕시디움질환 예방 및 반추동물 사료효율 개선제로 사용되는 폴리에테르계 항생제와 캐리어 단백질을 공유결합시켜 완전항원으로 기능을 하는 폴리에테르계 항생제-캐리어 단백질 콘쥬게이트(conjugates), 그의 제조 방법 및 그의 용도에 관한 것이다.The present invention is a polyether antibiotic-carrier protein conjugate, which covalently binds a polyether antibiotic and a carrier protein to prevent coccidial disease in poultry and improves ruminant feed efficiency, and functions as a full antigen. It relates to a method and its use.

가축의 질병 치료나 동물 성장을 촉진시키기 위하여 사용되는 동물용 항생제 는 페니실린류, 테트라사이클린류, 에리쓰로마이신류, 박시트라신(bacitracin), 스트렙토마이신 등이 주로 이용되어 왔다. 그러나 과도한 항생제 사용으로 인해 사람의 항생제에 대한 내성이 급속히 발견되는 현상을 막기 위해 전 세계적으로 이들 항생제 사용을 규제하기 시작했으며, 근래에 들어 티오스트렙톤(thiostrepton) 등의 펩타이드 항생제와 폴리에테르 계열의 항생제들의 사용이 증가 추세에 있다. 이들은 주로 토양 방선균에서 생합성되고 현재의 상업적인 용도는 가축, 특히 가금류의 콕시듐질환의 예방 및 반추동물의 성장촉진용 사료첨가제로 이용되고 있다.Animal antibiotics used to treat disease in animals or to promote animal growth have been mainly used for penicillins, tetracyclines, erythromycin, bacitracin and streptomycin. However, in order to prevent the rapid discovery of human resistance to antibiotics due to excessive use of antibiotics, the use of these antibiotics has begun to be regulated worldwide. In recent years, peptide antibiotics such as thiostrepton and polyether-based The use of antibiotics is on the rise. They are mainly biosynthesized from soil actinomycetes, and their current commercial use is used as feed additives for the prevention of coccidial disease in livestock, especially poultry, and for promoting growth of ruminants.

그러나, 폴리에테르 항생물질의 잔류 약물 및 신진 대사 물질들이 동물의 배설물에서 나타나고, 이들이 지하수 및 지표수로 흘러 들어가 농경지에 오염을 야기하기도 하여 과도한 사용이 문제가 되고 있다. 또한 저농도의 항생 물질은 미생물의 약품 저항성을 증대시키고, 지하수나 지표수 속의 항생 물질의 존재는 환경 보건의 측면에서 심각한 우려를 유발시킬 수 있다. 따라서 현재 유럽을 중심으로 이들 동물사료용 항생제에 대한 규제가 고려되고 있다.However, residual drugs and metabolites of polyether antibiotics are present in animal feces, and they can flow into groundwater and surface water, causing contamination in cropland, and excessive use is a problem. In addition, low concentrations of antibiotics increase the drug resistance of microorganisms, and the presence of antibiotics in groundwater or surface water can cause serious concerns in terms of environmental health. Therefore, regulations on these animal feed antibiotics are currently being considered in Europe.

지금까지 동물 사료 등의 혼합물 내의 항생제 농도를 측정하는 기술을 개발하려는 노력이 진행되어 왔으나 현재는 주로 HPLC 등의 기기 분석을 통하여 측정이 이루어지고 있다. 그러나, 이 방식은 분석이 까다롭고 분석 시간이 오래 걸리는 등의 문제점들이 있어서 이를 대체할 만한 간단하고 효율이 높은 고감도 분석법이 요구되고 있다. Until now, efforts have been made to develop a technique for measuring the concentration of antibiotics in a mixture such as animal feed, but at present, the measurement is mainly performed through instrumental analysis such as HPLC. However, this method is difficult to analyze and takes a long time to analyze. Therefore, a simple and efficient high-sensitivity analysis method is required to replace it.

본 발명자들은 동물사료용 첨가물로부터 특정 항생제의 사용 여부를 신속하 고 정확도가 높은 방식으로 검출할 수 있는 시스템의 개발을 위해 예의 연구한 결과, 후술하는 바와 같이 제조된 폴리에테르계 항생제와 캐리어 단백질의 콘쥬게이트가 이러한 목적의 기능을 효율적으로 수행할 수 있음을 발견하고, 본 발명을 완성하기에 이르렀다. The present inventors have made intensive studies for the development of a system capable of detecting a specific antibiotic from an animal feed additive in a fast and highly accurate manner.As a result, the conjugate of a polyether antibiotic and a carrier protein prepared as described below It has been found that the gate can efficiently perform this purpose function, and have completed the present invention.

따라서, 본 발명의 목적은 폴리에테르계 항생제와 캐리어 단백질의 콘쥬게이트, 그의 제조 방법 및 그의 용도, 특히 이를 이용한 폴리에테르계 항생제의 검출 또는 진단용 키트를 제공하는 데에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a conjugate of a polyether antibiotic and a carrier protein, a method for producing the same, and a use thereof, in particular a kit for detecting or diagnosing a polyether antibiotic using the same.

본 발명은, 일면에 있어서, 폴리에테르계 항생제와 캐리어 단백질의 콘쥬게이트 및 그의 제조 방법을 제공한다.In one aspect, the present invention provides a conjugate of a polyether antibiotic and a carrier protein and a method of producing the same.

본 발명은, 추가의 일면에 있어서, 상기 폴리에테르계 항생제-캐리어 단백질의 콘쥬게이트의 용도, 특히 이를 이용한 폴리에테르계 항생제의 진단 또는 검출용 키트 및 진단 방법을 제공한다.In a further aspect, the present invention provides a use of a conjugate of the polyether antibiotic-carrier protein, in particular a kit and diagnostic method for diagnosing or detecting a polyether antibiotic using the same.

본 발명에 이르러 항원항체반응을 이용하여 특정 항생제의 존재 여부 및 농도를 신속하고 정학하게 측정할 수 있는 시스템을 개발하게 되었으며, 이 방식은 지금까지 동물사료 등의 혼합물 내의 항생제 농도를 측정하는데 주로 이용되는 HPLC 등의 기기분석 방식에서 탈피하여 동물사료 등의 혼합물 내의 폴리에테르계 항생물질의 존재 및 함량에 대하여 고감도 분석이 가능하게 하였다는데 그 의의가 있다.The present invention has led to the development of a system that can rapidly and precisely measure the presence and concentration of specific antibiotics using antigen-antibody reactions. This method has been mainly used to measure the concentration of antibiotics in mixtures such as animal feed. It is significant that high sensitivity analysis is possible for the presence and content of polyether antibiotics in the mixture such as animal feed by escaping from instrumental analysis such as HPLC.

본 발명에서 사용된 용어 "폴리에테르계 항생제(polyether antibiotics)"는 분자 내부에 다수의 함산소(含酸素) 5원자 고리 및 6원자 고리를 함유하고 있으며, 또 1개의 카르복실 그룹을 가진 화합물로 정의한다. 이들은 분자 전체가 큰 고리모양 구조로 되어 있고, 그 속에 금속 이온을 내포하며, 금속 이온에 대한 선택성이 높다(Tetrahed. Lett., 1973: 4955-4958, 1973). As used herein, the term "polyether antibiotics" is a compound containing a plurality of oxygen-containing five-membered ring and six-membered ring in the molecule, and has one carboxyl group. define. They have a large ring structure of the whole molecule, contain metal ions therein, and high selectivity to metal ions (Tetrahed. Lett., 1973: 4955-4958, 1973).

최근까지 폴리에테르계 화합물은 약 150 여종이 알려져 있으며 세포막의 이온투과성에 영향을 미쳐 항생 효과 등의 다양한 생물학적 활성을 나타낸다 (Chemistry & Biology, 10 : 431-441, 2003). 대표적인 화합물로는 이들에 한정되는 것은 아니나, 모넨신(monensin), 살리노마이신(salinomycin), 라이들로마이신(laidlomycin), 나라신(narasin), 라사로시드(rasarocid), 마우라마이신(mauramicin) 등을 들 수 있다.Until recently, about 150 kinds of polyether compounds are known and exhibit various biological activities such as antibiotic effects by affecting ion permeability of cell membranes (Chemistry & Biology, 10: 431-441, 2003). Representative compounds include, but are not limited to, monensin, salinomycin, laidlomycin, narasin, rasarocid, mauramycin, and the like. Can be mentioned.

폴리에테르계 항생제는 분자량이 600-700 달톤으로 크기가 작기 때문에 실험동물에 직접 투여하면 항체형성을 유도하지 못하는 불완전항원(hapten)이다. 따라서, 폴리에테르계 항생제에 항원성을 부여하기 위하여는 폴리에테르 항생제를 단백질과 같은 큰 분자량을 가지고 있는 물질에 공유결합 결합시켜 복합체(콘쥬게이트)로 만들어주는 것이 필요하다.Polyether antibiotics are incomplete antigens (hapten) that do not induce antibody formation when administered directly to experimental animals because of their small molecular weight of 600-700 daltons. Therefore, in order to give antigenicity to a polyether antibiotic, it is necessary to covalently bond the polyether antibiotic to a material having a large molecular weight such as a protein to make a complex (conjugate).

본 발명에 사용될 수 있는 폴리에테르계 항생제는 특별한 제한이 없으며, 상기한 바의 폴리에테르계 항생제이면 모두 적용할 수 있다. 본 발명의 실시예에 있어서는 대표적인 예로서 모넨신(monensin), 라이들로마이신(laidlomycin), 살리노마이신(salinomycin)을 사용하였다. 상기 폴리에테르계 항생제는 다음의 화학식 1~3의 구조를 갖는다.The polyether antibiotics that can be used in the present invention are not particularly limited, and any polyether antibiotics as described above may be applied. In the embodiment of the present invention, as a representative example, monensin, laidlomycin, and salinomycin were used. The polyether antibiotic has a structure of the following Chemical Formulas 1-3.

Figure 112006023999530-PAT00001
Figure 112006023999530-PAT00001

Figure 112006023999530-PAT00002
Figure 112006023999530-PAT00002

Figure 112006023999530-PAT00003
Figure 112006023999530-PAT00003

본 발명에 사용되는 캐리어 단백질로서는 분자량이 비교적 크고 항원성이 좋은 단백질 소재이면 특별한 제한 없이 모두 본 발명에 사용할 수 있다. 본 발명의 실시예에 있어서는 대표적인 소재로서는 소혈청알부민(bovine serum albumin, BSA), 오브알부민(ovalbumin), 키홀 림펫 헤모시아닌(keyhole limpet hemocyanin, KLH)을 사용하였다. As the carrier protein used in the present invention, any protein having a relatively high molecular weight and good antigenicity can be used in the present invention without particular limitation. In the examples of the present invention, bovine serum albumin (BSA), ovalbumin, and keyhole limpet hemocyanin (KLH) were used as representative materials.

물론, 본 발명에 있어서 수많은 폴리에테르계 항생제 및 단백질 캐리어의 후보군 중 가장 빈번하게 사용되는 것들을 선택하여 모두 9 가지의 폴리에테르 항생제-캐리어 콘쥬게이트를 제조하였다. 그러나, 이들은 본 발명에 있어서 대표적인 예로서 제시한 것이므로 본 발명은 이들에 제한되지 않고, 본 발명의 성질에 비추어 별다른 어려움이 없이 동일한 반응 메가니즘이 적용되는 폴리에테르계 항생제 및 캐리어 단백질의 유사 화합물에도 적용할 수 있음은 당연하다.Of course, in the present invention, nine polyether antibiotic-carrier conjugates were prepared by selecting the most frequently used ones among a large number of polyether antibiotic and protein carrier candidates. However, since these are presented as representative examples in the present invention, the present invention is not limited to them, and also similar compounds of polyether antibiotics and carrier proteins to which the same reaction mechanism is applied without any difficulty in view of the nature of the present invention. Naturally, it can be applied.

본 발명에 의하여 제조된 폴리에테르 항생제-캐리어 콘쥬게이트는 폴리에테르계 항생제와 특이적으로 결합하는 단클론항체(monoclonal antibody) 생산을 위한 항원으로 사용되며, 생산된 단클론항체는 동물 사료 등의 시료에 들어있는 미량의 폴리에테르계 항생제를 신속하고 정밀하게 검출하는데 이용될 수 있다.The polyether antibiotic-carrier conjugate prepared according to the present invention is used as an antigen for producing monoclonal antibodies that specifically bind to polyether antibiotics, and the produced monoclonal antibodies are contained in samples such as animal feed. It can be used to quickly and precisely detect trace amounts of polyether based antibiotics.

이하, 본 발명에 따른 컨쥬케이트의 제조 방법에 대하여 더욱 상세히 설명하나, 본 발명은 이러한 원리에 입각하여 다양하게 변형이 가능하며, 이러한 변형 역시 본 발명의 범위에 속하는 것은 자명하다.Hereinafter, the method for producing the conjugate according to the present invention will be described in more detail, but the present invention can be variously modified on the basis of this principle, and it is obvious that such modifications also fall within the scope of the present invention.

본 발명에 따른 폴리에테르계 항생제와 캐리어 단백질의 콘쥬게이트를 제조하는 방법은Method for preparing a conjugate of a polyether antibiotic and a carrier protein according to the present invention

(a) 카르복실 그룹을 갖는 폴리에테르계 항생제와 카르보디이미드 그룹을 함유하는 화합물을 반응시켜 얻어진 화합물과 아민 친핵성 그룹을 함유하는 캐리어 단백질을 반응시켜 얻어지거나 또는(a) a compound obtained by reacting a polyether antibiotic having a carboxyl group with a compound containing a carbodiimide group and a carrier protein containing an amine nucleophilic group, or

(b) 카르복실 그룹을 갖는 폴리에테르계 항생제를 용매 존재하에 혼합 무수물과 반응시키고 이어서 아민 친핵성 그룹을 함유하는 캐리어 단백질을 반응시키는 것을 특징으로 한다.(b) a polyether antibiotic having a carboxyl group is reacted with a mixed anhydride in the presence of a solvent followed by a carrier protein containing an amine nucleophilic group.

본 발명에 따른 폴리에테르계 항생제와 캐리어 단백질의 콘쥬게이트의 제조 방법으로는, 카르보디이미드 그룹 함유 화합물, 예컨대 EDC[1-에틸-3-(3-디메틸아미노프로필)카르보디이미드]를 이용한 방식과 혼합 무수물(mixed anhydride) 방식을 이용할 수 있다.As a method for producing a conjugate of a polyether antibiotic and a carrier protein according to the present invention, a method using a carbodiimide group-containing compound such as EDC [1-ethyl-3- (3-dimethylaminopropyl) carbodiimide] And mixed anhydride method can be used.

먼저, 카르보디이미드(예, EDC)를 이용한 방식을 설명하자면, 아래의 반응식 1에 나타낸 바와 같이 요약할 수 있다.First, a description using a carbodiimide (eg, EDC) can be summarized as shown in Scheme 1 below.

Figure 112006023999530-PAT00004
Figure 112006023999530-PAT00004

상기 반응 메카니즘을 설명하자면, 폴리에테르계 항생제들은 카르복실 그룹을 가지고 있기 때문에 카르보디이미드(carbodiimide)를 사용하여 캐리어 단백질(carrier protein)과 공유결합시킬 수 있다. 따라서 폴리에테르계 항생제에 있는 카르복실 그룹이 카르보디이미드 그룹에 있는 탄소와 반응하여 화합물 (1)이 얻어지고, 다음 단계로 오브알브민(OVA), 소혈청 알부민(BSA), 키홀 림펫 헤모시아닌(keyhole limpet hemocyanin, KLH) 등의 캐리어 단백질에 있는 아민 친핵성 그룹이 상기 화합물 (1)의 카르복실 그룹과 반응하여 카르보디이미드(예, EDC)가 떨어져 나가면서 BSA, OVA, KLH 등의 캐리어와 폴리에테르가 콘쥬게이션(conjugation, 공액화)이 이루어진다.To explain the reaction mechanism, since polyether antibiotics have a carboxyl group, carbodiimide can be used to covalently bond with a carrier protein. Thus, the carboxyl group in the polyether antibiotic reacts with the carbon in the carbodiimide group to give compound (1), followed by ovalbamine (OVA), bovine serum albumin (BSA), and keyhole limpet hemoshi The amine nucleophilic group in the carrier protein, such as keyhole limpet hemocyanin (KLH), reacts with the carboxyl group of the compound (1) and the carbodiimide (e.g., EDC) is separated, such as BSA, OVA, KLH, etc. The carrier and the polyether are conjugated (conjugated).

구체적으로, 예를 들면 폴리에테르계 화합물을 DMSO 등의 용매에 녹이고, 별도로 캐리어 단백질을 소량의 증류수에 녹인 다음 여기에 DMSO 등의 용매를 첨가하고 상기 두 용액을 합하여 상온에서 약 3-10 분 정도 반응시킨다. 여기에 카르보디이미드 그룹 함유 화합물을 첨가하여 상기 혼합액들을 상온에서 밤새 반응시키고, 반응 2시간 후부터 Kaiser test로 유리 아민의 정도를 색깔로 확인하고, 색깔이 옅어질 때까지 반응시킨다. 반응 종료 후 DMSO를 제거하고 콘쥬게이트를 농축한다. 상기 반응 메카니즘에 있어서 반응시간, 온도, 습도, pH 등 구체적인 반응 조건은 당해 분야에서 자명하다.Specifically, for example, the polyether compound is dissolved in a solvent such as DMSO, and the carrier protein is dissolved in a small amount of distilled water separately, and then, a solvent such as DMSO is added thereto, and the two solutions are combined for about 3-10 minutes at room temperature. React. Carbodiimide group-containing compound was added thereto to react the mixtures at room temperature overnight, and after 2 hours of reaction, the degree of free amine was confirmed by color using Kaiser test, and reacted until the color became light. After completion of the reaction, DMSO is removed and the conjugate is concentrated. In the above reaction mechanism, specific reaction conditions such as reaction time, temperature, humidity, and pH are obvious in the art.

또한, 혼합 무수물 방식(mixed anhydride method)을 이용한 콘쥬게이트 제조 방법은 다음의 반응식 2에 나타낸 바와 같다.In addition, the conjugate preparation method using a mixed anhydride method is shown in the following scheme 2.

Figure 112006023999530-PAT00005
Figure 112006023999530-PAT00005

이 방식은 카르보디이미드 그룹 화합물을 사용하는 대신에 혼합 무수 물(예컨대, 이소부틸 클로로포르메이트, 트리부틸아민 등)을 사용하는 데에 특징이 있다. 구체적인 예를 들면 카르복실 그룹을 함유하는 폴리에테르계 항생제 각각을 디메틸포름아미드 등의 용매에 넣고 녹인다. 여기에 각각의 이소부틸 클로로포르메이트와 트리부틸아민을 넣은 후 4 ℃에서 30분 정도 교반시켜준다. 이때 초음파처리(sonication)하여 용해도(solubility)를 증가시킨다. 상기 용액에 희석된 각각의 캐리어 단백질 (BSA, OVA, KLH를 방울방울 넣어준 후 얼음수조(ice-water bath)에서 2-5 시간 동안 교반시킨다. 반응이 끝난 혼합물들을 PBS 완충액을 이용하여 투석하여 잔존 유리 항생제를 제거하고 동결건조시킨다. 마찬가지로, 상기 반응 메카니즘에 있어서 반응시간, 온도, 습도, pH 등 구체적인 반응 조건은 당해 분야에서 자명하다.This approach is characterized by the use of mixed anhydrides (eg isobutyl chloroformate, tributylamine, etc.) instead of using carbodiimide group compounds. For example, each of the polyether antibiotics containing a carboxyl group is dissolved in a solvent such as dimethylformamide. Each of isobutyl chloroformate and tributylamine was added thereto, followed by stirring at 4 ° C. for about 30 minutes. At this time, sonication is performed to increase solubility. Drop the respective carrier proteins (BSA, OVA, KLH) diluted in the solution and stir for 2-5 hours in an ice-water bath The reaction mixtures were dialyzed with PBS buffer Residual free antibiotics are removed and lyophilized Similarly, specific reaction conditions such as reaction time, temperature, humidity, pH, etc. in the reaction mechanism are apparent in the art.

(실시예)(Example)

이하, 본 발명을 실시예 및 시험예를 들어 더욱 상세히 설명한다. 그러나, 이들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 기술한 것으로서 발명의 내용 및 범위를 제한하지 않는다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples and Test Examples. However, these are described to aid the understanding of the present invention and do not limit the content and scope of the invention.

실시예 1: 콘쥬케이트의 제조Example 1 Preparation of Conjugates

모넨신(nonensin), 라이들로마이신(laidlomycin), 살리노마이신(salinomycin) 각각을 15mg 정도 덜어서 각각의 DMSO 6ml에 녹였다. 별도로, BSA, OVA, KLH 5mg 씩을 각각 200 ㎕의 증류수에 녹인 후 여기에 DMSO 800 ㎕을 각각 첨가하였다. 이어서, 상기 대응되는 두 용액씩 혼합하여 상온에서 5 분간 반 응시켰다. EDC(10mg/㎖ in DMSO)를 BSA와 OVA에는 250 ㎕, KLH에는 125 ㎕ 첨가하였다. 상기 각 혼합액들을 상온에서 밤새 반응시키고, 반응 2 시간 후부터 Kaiser test로 유리 아민(free amine)의 정도를 색깔로 확인하고, 색깔이 옅어질 때까지 반응시켰다. 반응 종료후 센트리콘(centricon)을 이용하여 PBS(phosphate buffered saline) 완충액으로 바꿔주면서 DMSO를 제거하고 콘쥬게이트를 농축하였다. 제조 반응 후 얻어진 콘쥬게이트 농도는 BSA 콘쥬게이트: 약 3.54mg/1.7㎖, OVA 콘쥬게이트: 약 2.26mg/1.7㎖, KLH 콘쥬게이트: 약 1.37mg/1.7㎖ 이었다. Each of nonensin, laidlomycin, and salinomycin was reduced to about 15 mg in 6 ml of each DMSO. Separately, 5 mg of BSA, OVA and KLH were each dissolved in 200 μl of distilled water, and then 800 μl of DMSO was added thereto. Then, the two corresponding solutions were mixed and reacted at room temperature for 5 minutes. 250 μl of EDC (10 mg / ml in DMSO) was added to BSA and OVA and 125 μl to KLH. The mixtures were reacted overnight at room temperature, and after 2 hours of reaction, the degree of free amine was determined by color using a Kaiser test, followed by reaction until the color became light. After the reaction was completed, the concentration of the conjugate was concentrated by removing DMSO while converting into PBS (phosphate buffered saline) buffer using centricon. The conjugate concentration obtained after the preparation reaction was BSA conjugate: about 3.54 mg / 1.7 mL, OVA conjugate: about 2.26 mg / 1.7 mL, KLH conjugate: about 1.37 mg / 1.7 mL.

시험예 1: 폴리에테르계 항생제와 캐리어 단백질의 컨쥬게이션 형성 여부 확인 시험Test Example 1: Confirmation of Conjugation Formation of Polyether Antibiotic and Carrier Protein

실시예 1에서 제조된 콘쥬게이트의 형성 여부는 Kaiser Test(E. Kaiser et al. Anal. Biochem.: 34, 595, 1975)를 통하여 확인하였다. 상기 문헌의 전문을 본 발명의 기재 내용의 일부로서 인용한다. 그 결과를 도 1에 나타내었다. 도 1은 Kaiser test를 이용한 콘쥬게이트 양의 측정 결과를 나타내는 도면이다. 도 1의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 항생제와 캐리어 단백질이 결합할수록 캐리어 단백질의 1급 아민(primary amine) 양이 줄어들기 때문에 색깔이 옅어지는 것을 확인하였다.Formation of the conjugate prepared in Example 1 was confirmed by Kaiser Test (E. Kaiser et al. Anal. Biochem .: 34, 595, 1975). The entirety of this document is cited as part of the disclosure of the present invention. The results are shown in FIG. 1 is a view showing a result of measuring the amount of conjugate using a Kaiser test. As can be seen from the results of Figure 1, it was confirmed that the color of the carrier protein decreases as the primary amine (primary amine) of the carrier protein decreases as the carrier protein binds.

시험예 2: 콘쥬게이트의 항균활성Test Example 2: Antimicrobial Activity of the Conjugate

실시예 1에서 제조된 폴리에테르계 항생제-캐리어 단백질의 콘쥬게이트의 항균활성을 시험균주인 포도상구균(Staphylococcus aureus 693E, 조선대학교 약학대학에 보관 중인 메티실린 저항성 균주로서, 다른 공지의 메티실린 저항성 균주를 사용해도 무방하다)에 대한 성장저지환(inhibition zone)으로 확인하였다. 즉 포도상구균을 도말한 영양한천배지 위에 다양한 농도의 항생제-단백질 콘쥬게이트 용액을 적신 종이원반(paper disk)을 올려놓고 37℃에서 18 시간 배양한 후 나타난 투명환을 조사하였다. 그 결과를 도 2에 나타내었다. 도 2는 폴리에테르 항생제-ㅋ캐리어 단백질 콘쥬게이트의 항균 활성을 나타내는 사진이다. A는 모넨신-BSA(20 ㎍/㎖)이고, B는 모넨신-BSA(50 ㎍/㎖)이며, C는 모넨신-BSA(100 ㎍/㎖), D는 BSA(500 ㎍/㎖) 이었다. 상기 도 2의 결과에서 보는 바와 같이 성장저지환이 뚜렷이 형성되는 것으로부터 항균활성이 확인되었다. 이는 모든 경우에 콘쥬케이트가 확실히 제조되었고 항원으로서 작용함을 나타낸다. Antimicrobial activity of the conjugate of the polyether-based antibiotic-carrier protein prepared in Example 1 is a methicillin-resistant strain stored in Staphylococcus aureus 693E, Chosun University College of Pharmacy, and other known methicillin-resistant strains. May be used as the growth inhibition ring (inhibition zone) for. In other words, a transparent disk was placed on a nutritious agar plate coated with Staphylococcus aureus and placed on a paper disk moistened with various concentrations of antibiotic-protein conjugate solution. The results are shown in FIG. Figure 2 is a photograph showing the antimicrobial activity of the polyether antibiotic-carrier protein conjugate. A is monensin-BSA (20 μg / ml), B is monensin-BSA (50 μg / ml), C is monensin-BSA (100 μg / ml) and D is BSA (500 μg / ml) It was. As shown in the results of FIG. This indicates that in all cases the conjugates were certainly produced and act as antigens.

실시예 2: 혼합 무수물의 사용에 의한 콘쥬게이트의 제조Example 2: Preparation of Conjugates by Use of Mixed Anhydrides

각각의 모넨신, 라이들로마이신, 살리노마이신 100 mg을 각각의 디메틸포름아미드 3 ㎖에 넣고 약 2 시간 동안 교반시켰다. 상기 교반 용액에 이소부틸 클로로포르메이트 20 ㎕와 트리부틸아민 72 ㎕를 넣은 후 2 시간 정도 초음파처리(sonication)하여 용해도(solubility)를 증가시켰다. 상기 각 용액에 BSA, OVA, KLH(20 mg/7㎖ 증류수)를 넣은 후 얼음수조에서 약 3 시간 동안 교반시켰다. 반응이 끝난 혼합물들을 PBS 완충액을 이용하여 투석하여 잔존 유리 항생제를 제거하고 동결건조시켰다. 반응 후 얻어진 콘쥬게이트의 건조중량은 BSA 콘쥬게이트: 약 1.5 mg, OVA 콘쥬게이트: 약 1.3 mg, KLH 콘쥬게이트: 약 1.7 mg 이었다.100 mg of each monensin, liedomycin, salinomycin was added to 3 ml of each dimethylformamide and stirred for about 2 hours. 20 μl of isobutyl chloroformate and 72 μl of tributylamine were added to the stirred solution, followed by sonication for about 2 hours to increase solubility. BSA, OVA, and KLH (20 mg / 7 mL distilled water) were added to each of the solutions, followed by stirring for about 3 hours in an ice bath. The reaction mixtures were dialyzed with PBS buffer to remove residual free antibiotic and lyophilized. The dry weight of the conjugate obtained after the reaction was BSA conjugate: about 1.5 mg, OVA conjugate: about 1.3 mg, KLH conjugate: about 1.7 mg.

시험예 3: 폴리에테르 항생 제와 캐리어 단백질의 컨쥬게이션 확인Test Example 3: Confirmation of Conjugation of Polyether Antibiotic and Carrier Protein

실시예 2에서 제조된 콘쥬게이트의 형성 여부는 문헌(Nature, 227:680-685, 1970)에 기재된 바의 방법에 따라 SDS-PAGE(polyacrylamide gel electrophoresis)를 수행하여 확인하였다. 이때 10% 폴리아크릴아미드 겔(polyacrylamide gel)을 사용하였으며 적당량의 시료를 가하고 150 V에서 2 시간 동안 전기영동한 후 염색 및 탈색하여 나타나는 단백질을 관찰하였다. 그 결과를 도 3, 4에 나타내었다. 도 3은 혼합 무수물 방법에 의하여 제조된 모넨신-BSA 콘쥬게이트들의 SDS-PAGE 결과를 나타내는 사진이다. 동결건조된 모넨신-콘쥬게이트는 증류수에 녹인 후 원심분리하여 상등액(spt)과 침전물(ppt)로 분리하였다. 1. broad marker (bio-rad), 2. BSA (1mg/㎖), 3. BSA (2mg/㎖), 4. 모넨신 + BSA (1mg), 5. 모넨신 + BSA (5mg), 6. 모넨신 + BSA (10mg), 7. 모넨신 + BSA (1mg), spt, 8. 모넨신+ BSA (10mg), spt, 9. 모넨신 + BSA (1mg), ppt, 10. 모넨신 + BSA (10mg) : ppt. Formation of the conjugate prepared in Example 2 was confirmed by performing polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) according to the method described in the literature (Nature, 227: 680-685, 1970). At this time, a 10% polyacrylamide gel was used, and an appropriate amount of the sample was added thereto, followed by electrophoresis at 150 V for 2 hours, and then stained and decolorized to observe the protein. The results are shown in FIGS. 3 and 4. Figure 3 is a photograph showing the SDS-PAGE results of monensin-BSA conjugates prepared by the mixed anhydride method. The lyophilized monensin-conjugate was dissolved in distilled water and centrifuged to separate the supernatant (spt) and the precipitate (ppt). Broad marker (bio-rad), 2. BSA (1 mg / ml), 3. BSA (2 mg / ml), 4. monensin + BSA (1 mg), 5. monensin + BSA (5 mg), 6. Monensin + BSA (10 mg), 7. Monensin + BSA (1 mg), spt, 8. Monensin + BSA (10 mg), spt, 9. Monensin + BSA (1 mg), ppt, 10. Monensin + BSA (10mg): ppt.

도 4는 혼합 무수물 방법에 의하여 제조된 다른 콘쥬게이트들의 SDS-PAGE의 결과를 나타내는 사진이다. (1. broad marker (bio-rad), 2. Ova (mg/㎖), 3. 모넨신 + ova, 4. Laid+ova, 5. Sal+ova, 6. 블랭크(blank), 7. BSA (mg/㎖), 8. 모넨신 + BSA, 9. Laid+ BSA, 10. Sal + BSA). 상기 도 3 및 4의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이 항생제와 캐리어 단백질이 결합하여 캐리어 단백질의 분자량이 증가함을 확인하였다. 따라서, 다양한 콘쥬케이트들이 혼합 무수물 방식에 의해 제조되었음을 알 수 있다. 4 is a photograph showing the results of SDS-PAGE of other conjugates prepared by the mixed anhydride method. (1.broad marker (bio-rad), 2. Ova (mg / ml), 3. monensin + ova, 4. Laid + ova, 5. Sal + ova, 6. blank, 7. BSA ( mg / ml), 8. monensin + BSA, 9. Laid + BSA, 10. Sal + BSA). As can be seen from the results of FIGS. 3 and 4, the antibiotic and the carrier protein were combined to increase the molecular weight of the carrier protein. Thus, it can be seen that various conjugates were prepared by a mixed anhydride mode.

본 발명에 의하여 제조된 폴리에테르 항생제-캐리어 컨쥬케이트는 폴리에테르계 항생제와 특이적으로 결합하는 단클론항체 생산을 위한 항원으로 사용될 수 있으며, 얻어진 단클론항체는 폴리에테르계 항생제와 특이적으로 결합하는 동물사료 등의 혼합물에 들어있는 미량의 폴리에테르계 항생제를 신속하고 정밀하게 검출하는데 이용될 수 있다. The polyether antibiotic-carrier conjugate prepared according to the present invention can be used as an antigen for monoclonal antibody production which specifically binds to polyether antibiotics, and the obtained monoclonal antibody can be used to specifically bind to polyether antibiotics. It can be used to quickly and precisely detect trace polyether antibiotics in mixtures such as feeds.

Claims (3)

카르복실 그룹을 함유하는 폴리에테르계 항생제와 친핵성 아민 그룹을 함유하는 캐리어 단백질의 콘쥬게이트.A conjugate of a polyether based antibiotic containing a carboxyl group and a carrier protein containing a nucleophilic amine group. 제1항에 있어서, 폴리에테르계 항생제는 모넨신(monensin), 살리노마이신(salinomycin), 라이들로마이신(laidlomycin), 나라신(narasin), 라사로시드(rasarocid) 및 마우라마이신(mauramicin)으로 이루어진 군 중에서 선택되고, 캐리어 단백질은 소혈청알부민(BSA), 오브알부민(ovalbumin) 및 키홀 림펫 헤모시아닌(keyhole limpet hemocyanin, KLH)로 이루어진 군중에서 선택되는 것인 콘쥬게이트.The method of claim 1, wherein the polyether-based antibiotics include monensin, salinomycin, laidlomycin, narasin, rasarocid and mauramycin. And a carrier protein is selected from the group consisting of bovine serum albumin (BSA), ovalbumin and keyhole limpet hemocyanin (KLH). (a) 카르복실 그룹을 갖는 폴리에테르계 항생제와 카르보디이미드 그룹을 함유하는 화합물을 반응시켜 얻어진 화합물과 아민 친핵성 그룹을 함유하는 캐리어 단백질을 반응시켜 얻어지거나, 또는(a) a compound obtained by reacting a polyether antibiotic having a carboxyl group with a compound containing a carbodiimide group and a carrier protein containing an amine nucleophilic group, or (b) 카르복실 그룹을 갖는 폴리에테르계 항생제를 용매 존재하에 혼합 무수물과 반응시키고 이어서 아민 친핵성 그룹을 함유하는 캐리어 단백질을 반응시키는 것을 특징으로 하는 폴리에테르계 항생제와 캐리어 단백질의 콘쥬게이트를 제조하는 방법.(b) preparing a conjugate of a polyether based antibiotic and a carrier protein, wherein the polyether based antibiotic having a carboxyl group is reacted with a mixed anhydride in the presence of a solvent, followed by a carrier protein containing an amine nucleophilic group. How to.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102079789A (en) * 2009-11-27 2011-06-01 北京维德维康生物技术有限公司 Method for detecting maduramicin and special enzyme-linked immunoassay reagent kit thereof
CN102331405A (en) * 2011-05-30 2012-01-25 濮阳泓天威药业有限公司 Detection method for titer of maduramicin fermentation medium
CN103353530A (en) * 2012-12-12 2013-10-16 河南省农业科学院 Test strip for rapidly detecting maduramicin, and test card

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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