PL100413B1 - Sposob otrzymywania insuliny - Google Patents

Description

Przedmiotem wynalazku jest sposób otrzymy¬ wania insuliny metoda ekstrakcji trzustki.

Znane sposoby otrzymywania insuliny polegaja na ekstrakcji rozdrobnionych gruczolów trzustko¬ wych zakwaszona mieszanina wody i alkoholu, usu¬ nieciu tkanki trzustkowej przez filtracje lub wi¬ rowanie, oczyszczeniu surowego ekstraktu w sro¬ dowisku kwasnym i alkalicznym celem wytrace¬ nia substancji balastowych, zageszczeniu oczysz¬ czonego ekstraktu, wysoleniu insuliny i krystali¬ zacji.

Szczególnie trudnym do przeprowadzenia etapem tego procesu jest oddzielanie rozdrobnionej tkanki trzustkowej po procesie ekstrakcji, gdyz subtelnie rozdrobniona miazga trzustkowa o malych wymia¬ rach czastek w znacznym stopniu utrudnia, a cza¬ sem wrecz uniemozliwia skuteczne i szybkie prze¬ prowadzenie filtracji lub wirowania. Szybkoobro¬ towe mieszadla tnace, stosowane w procesach prze¬ myslowych do rozdrabniania trzustki podczas eks¬ trakcji (na przyklad mieszadla typu Turrax), po¬ woduja powstawanie duzych ilosci miazgi komór¬ kowej, co stanowi dodatkowa przeszkode w od¬ dzielaniu tkanki trzustkowej.

Z opisu patentowego ZSRR nr 332 832 znany jest sposób otrzymywania insuliny z trzustki, po¬ legajacy na tym, ze z mieszaniny poekstrakcyjnej oddziela sie tkanke trzustkowa, a nastepnie do otrzymanego ekstraktu dodaje sie chlorek wap¬ niowy przy wartosci pH=3,3—3,5, osad oddziela sie, a przesacz traktuje sie roztworem NaOH do osiagniecia wartosci pH=4,3—5,3 i po powtórnym oddzieleniu osadu z oczyszczonego ekstraktu wy¬ odrebnia sie insuline znanymi metodami.

Sposób, wedlug wynalazku polega na tym, ze z mieszaniny poekstrakcyjnej oddziela sie tkanke trzustkowa w obecnosci trudno rozpuszczalnych w wodzie soli metali ziem alkalicznych przy wartos¬ ci pH=2,0—4,0, otrzymany ekstrakt oczyszcza sie przy wartosci pH=6,0—7,5, wytracony osad od¬ dziela sie, a z ekstraktu usuwa sie alkohol i wy¬ odrebnia sie insuline znanymi metodami, przy czym trudno rozpuszczalne sole metali ziem alka¬ licznych stanowia pomoc filtracyjna, która umoz¬ liwia szybkie i dokladne oddzielenie tkanki trzust¬ kowej. Szczególnie dobre wyniki daje wytracanie trudno rozpuszczalnych soli metali ziem alkalicz¬ nych bezposrednio w mieszaninie poekstrakcyjnej, zawierajacej tkanke trzustkowa. W tym celu do mieszaniny poekstrakcyjnej, zawierajacej aniony kwasów, które tworza z metalami ziem alkalicz¬ nych sole trudno rozpuszczalne w wodzie, dodaje sie latwo rozpuszczalne w wodzie sole tych meta¬ li, na przyklad chlorki, lub ich roztwory wodne.

Jesli mieszanina poekstrakcyjna nie zawiera anio¬ nów wymienionych kwasów, to dodaje sie takze te kwasy lub ich latwo rozpuszczalne w wadzie sole, na przyklad amonowe, wzglednie roztwory wodne tych kwasów lub ich soli.

Jako trudno rozpuszczalne sole metali ziem al- 100 4133 100 413 4 kalicznych stosuje sie sole takie, jak na przyklad fosforany, siarczany, szczawiany lub ich miesza¬ niny. Korzystnie stosuje sie fosforan wapniowy.

Przy otrzymywaniu insuliny sposobem wedlug wynalazku korzystnie stosuje sie specyficzna me¬ tode rozdrabniania gruczolów trzustkowych, poz¬ walajaca na dalsze przyspieszenie i polepszenie procesu oddzielania tkanki trzustkowej. Metoda ta polega na rozdrabnianiu trzustki w sposób jedno¬ razowy i krótkotrwaly w srodowisku rozpuszczal¬ nika ekstrahujacego insuline (zakwaszona mieszani¬ na wody i alkoholu etylowego), ale przed wlasci¬ wym procesem ekstrakcji, dzieki czemu mozna uzyskac równomierne rozdrobnienie tkanki z ogra¬ niczeniem do minimum ilosci miazgi komórkowej.

Efekt jednolitego i dokladnego rozdrobnienia trzu¬ stki przed wlasciwym procesem ekstrakcji mozna osiagnac przez zastosowanie urzadzenia, w któ¬ rym trzustka i rozpuszczalnik ekstrahujacy spoty¬ kaja sie z równoczesnym rozdrabnianiem tkanki trzustkowej, lub w którym rozdrabnianie zachodzi podczas przeplywu mieszaniny rozpuszczalnika eks¬ trahujacego i wstepnie rozdrobnionej trzustki przez urzadzenie rozdrabniajace. Wlasciwa ekstrakcje insuliny z trzustki, znajdujacej sie w mieszaninie, która opuszcza urzadzenie rozdrabniajace, przepro¬ wadza sie nastepnie w oddzielnym urzadzeniu bez dalszego rozdrabniania materialu trzustkowego.

Proces otrzymywania insuliny sposobem wedlug wynalazku mozna prowadzic w sposób ciagly.

Sposób wedlug wynalazku jest objasniony naste¬ pujacymi przykladami: Przyklad I. W reaktorze umieszcza sie 500 1 85%-wego etanolu i 200 kg wstepnie rozdrobnio¬ nej trzustki wieprzowej, wlacza sie mieszadlo tnace, koryguje wartosc pH mieszaniny za pomo¬ ca kwasu fosforowego do 3,0 i prowadzi ekstrakcje przez 2,5 godziny w temperaturze +15°C. Tkanke poekstrakcyjna oddziela sie na separatorze i do¬ konuje ekstrakcji wtórnej w takich samych wa¬ runkach. Do polaczonych ekstraktów trzustkowych, zawierajacych insuline oraz okolo 50% wyjscio¬ wej ilosci trzustki o stopniu rozdrobnienia, unie¬ mozliwiajacym oddzielenie jej na separatorze, do¬ daje sie 15 litrów 50%-wego wodnego roztworu chlorku wapniowego i oddziela sie osad na próz¬ niowym filtrze obrotowym. Klarowny przesacz zo¬ bojetnia sie 20°/o-wym roztworem wodorotlenku sodu do wartosci pH=7,0, wytracony osad oddzie¬ la sie na wirówce, wartosc pH oczyszczonego ply¬ nu obniza sie za pomoca 20%-wego roztworu kwa¬ su siarkowego do 3,8 i usuwa sie etanol pod zmniejszonym cisnieniem w niskiej temperaturze.

Z otrzymanego koncentratu w ilosci 100 litrów oddziela sie tluszcze, a nastepnie wyodrebnia sie insuline znanym sposobem przez wysolenie i kry¬ stalizacje soli cynkowej insuliny w buforze cytry- nianowym. Otrzymuje sie 33,3 g krystalicznej in¬ suliny o aktywnosci 24 j/mg (wydajnosc 4000 j/kg trzustki).

Przyklad II. Do reaktora /l/ o pojemnosci 500 litrów, zaopatrzonego w mieszadlo lopatko¬ we, pH-metryczny uklad regulujacy oraz uklad chlodzenia i ogrzewania, wprowadza sie 350 litrów 85%-wego etanolu, zawierajacego 4 litry stezonego kwasu fosforowego, i 130 kg wstepnie rozdrobnio¬ nej trzustki. Nastepnie wlacza sie przeplyw otrzy- manej mieszaniny przez urzadzenie rozdrabniaja¬ ce z szybkoscia 125 litrów/minute, kierujac wyj¬ sciowa mieszanine do reaktora ,/2/ o pojemnosci 500 litrów z uruchomionym mieszadlem wolnoobro- towym. W tym samym momencie w reaktorze /l/ wlacza sie uklad regulujacy pH mieszaniny w za¬ kresie 3,0—3,5 za pomoca 50%-wego roztworu kwasu fosforowego oraz uklad regulujacy tempe¬ rature w zakresie +15—+20°C i rozpoczyna sie ciagle dozowanie wstepnie rozdrobnionej trzustki z szybkoscia 37,5 kg/minute oraz zakwaszonego al¬ koholu z szybkoscia 100 litrów/minute.

W momencie, gdy w reaktorze /2/ znajduje sie 350 ml mieszaniny wyjsciowej z urzadzenia roz¬ drabniajacego, rozpoczyna sie ciagle dozowanie do niego 20%-wego roztworu wodnego chlorku wap¬ niowego z szybkoscia 4 litry/minute (pH miesza¬ niny spada do wartosci 2,5). Za kilka sekund wla¬ cza sie przeplyw zawiesiny z reaktora /2/ przez separujace urzadzenie samowyladowcze, oddziela- jace mase trzustkowa wraz z wytraconym osadem fosforanu wapniowego z szybkoscia dobrana do szybkosci podawania strumienia mieszaniny wyj¬ sciowej z urzadzenia rozdrabniajacego (okolo 125 litrów/minute). Ekstrakt po pierwszej ekstrakcji kieruje sie do zbiornika /3/ o pojemnosci 10 000 litrów, zaopatrzonego w mieszadlo. Odwirowana mase trzustkowa kieruje sie do drugiego analo¬ gicznego ciagu ekstrakcyjnego (bez urzadzenia roz¬ drabniajacego) w celu wykonania drugiej ekstrak- cji.

Ekstrakt po drugiej ekstrakcji takze kie¬ ruje sie do zbiornika /3/. Po otrzymaniu w zbior¬ niku /3/ 9 000 litrów polaczonych ekstraktów na¬ stawia sie automatycznie wartosc pH na 7,4 za 40 pomoca wody amoniakalnej, a nastepnie wytra¬ cony osad oddziela sie na wirówce. Otrzymany oczyszczony ekstrakt przerabia sie w znany spo¬ sób. 45 Przyklad III. Do 0,5 litra masy poekstrak¬ cyjnej, otrzymanej sposobem, opisanym w przy¬ kladzie I przy zastosowaniu mieszadla tnacego, dodaje sie 15 ml 20%-wego wodnego roztworu chlorku barowego. Otrzymana zawiesine o wartos- 50 ci pH=2.4 miesza sie przez 10 minut i filtruje przez plyte azbestowa o powierzchni 100,4 cm2 na filtrze prózniowym przy cisnieniu okolo 50 mm Hg.

Czas filtracji próby wynosi 3,8 minuty. Iden- 55 ty: zna próba bez dodatku chlorku barowego, fil¬ trowana w takich samych warunkach, nie jest przesaczona po 120 minutach.

Przyklad IV. Do 0,5 litra masy poekstrak- 60 cyjnej, otrzymanej sposobem, opisanym w przy¬ kladzie I przy zastosowaniu mieszadla tnacego, do¬ daje sie 5 g uwodnionego siarczanu wapniowego.

Otrzymana zawiesine miesza sie przez 30 minut i filtruje w warunkach, opisanych w przykladzie 65 III. Czas filtracji próby wynosi 5,5 minuty.5 100 413 6

Claims (5)

Zastrzezenia patentowe

1. Sposób otrzymywania insuliny droga ekstrak¬ cji rozdrobnionej trzustki zakwaszona mieszanina wody i alkoholu etylowego, usuniecia tkanki trzustkowej, wytracania substancji balastowych i zageszczania ekstraktu, znamienny tym, ze roz¬ drobniona tkanke trzustkowa usuwa sie z miesza¬ niny poekstrakcyjnej w obecnosci trudno rozpusz¬ czalnych w wodzie soli metali ziem alkalicznych przy wartosci pH=2,0—4,0, po czym ekstrakt do¬ prowadza sie do wartosci pH=6,0—7,5, osad od¬ dziela sie, a z oczyszczonego plynu, zawierajacego insuline, usuwa sie alkohol etylowy i wyodrebnia insuline znanymi metodami.

2. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze trudno rozpuszczalne w wodzie sole metali ziem alkalicznych wytraca sie bezposrednio w miesza¬ ninie poekstrakcyjnej, zawierajacej rozdrobniona tkanke trzustkowa.

3. Sposób wedlug zastrz. 1 albo 2, znamienny 5 tym, ze jako trudno rozpuszczalne w wodzie sole metali ziem alkalicznych stosuje sie fosforany, siar¬ czany i szczawiany metali ziem alkalicznych albo ich mieszaniny.

4. Sposób wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze stosuje sie trzustke uprzednio rozdrobniona w spo¬ sób jednorazowy i krótkotrwaly w srodowisku za¬ kwaszonej mieszaniny wody i alkoholu etylowego przed wlasciwym procesem ekstrakcji insuliny.

5. Sposób wedlug zastrz. 4, znamienny tym, ze rozdrabnianie trzustki, ekstrakcje i usuwanie tkan¬ ki trzustkowej z mieszaniny poekstrakcyjnej pro¬ wadzi sie w sposób ciagly. 10 15