RU2051969C1 - Method of bacterial lipopolysaccharide preparing - Google Patents

Method of bacterial lipopolysaccharide preparing Download PDF

Info

Publication number
RU2051969C1
RU2051969C1 SU5057385A RU2051969C1 RU 2051969 C1 RU2051969 C1 RU 2051969C1 SU 5057385 A SU5057385 A SU 5057385A RU 2051969 C1 RU2051969 C1 RU 2051969C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
lps
water
purification
detergent
nucleic acids
Prior art date
Application number
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Е.Ю. Марков
В.Б. Николаев
Original Assignee
Иркутский научно-исследовательский противочумный институт Сибири и Дальнего Востока
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Иркутский научно-исследовательский противочумный институт Сибири и Дальнего Востока filed Critical Иркутский научно-исследовательский противочумный институт Сибири и Дальнего Востока
Priority to SU5057385 priority Critical patent/RU2051969C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2051969C1 publication Critical patent/RU2051969C1/en

Links

Landscapes

  • Saccharide Compounds (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)

Abstract

FIELD: medicine. SUBSTANCE: method involves preparing bacterial mass, hot aqueous-phenolic extraction and further purification by phase distribution using nonionic detergent Triton-114. The use of Triton-114 ensures decrease preparation purification period from nucleic acids impurity, eliminate nonfavorable effect of lyophilic drying repeated procedures. EFFECT: enhanced quality, simplified method, decreased cost and time for purification.

Description

Изобретение относится к медицине, а именно к получению бакпрепаратов, и может быть использовано для конструирования диагностических тест-систем, химических вакцин и иммуномодуляторов. The invention relates to medicine, namely to the production of drugs, and can be used to design diagnostic test systems, chemical vaccines and immunomodulators.

Известны способы получения разной степени очистки липополисахаридов (ЛПС): экстракцией клеток трихлоруксусной кислотой, водно-бутанольной, водно-эфирной смесями с последующей очисткой ЛПС от примесей нуклеиновых кислот и белков ультрацентрифугированием, обработкой протеазами и нуклеазами [1,2,3]
Недостатком указанных способов являются невысокая степень очистки ЛПС, использование в ряде случаев летучих, ядовитых для человека веществ, продолжительность и многоэтапность процедуры очистки, использование дорогостоящего оборудования и химреактивов.
Known methods for obtaining varying degrees of purification of lipopolysaccharides (LPS): extraction of cells with trichloroacetic acid, water-butanol, water-ether mixtures, followed by purification of LPS from impurities of nucleic acids and proteins by ultracentrifugation, treatment with proteases and nucleases [1,2,3]
The disadvantage of these methods is the low degree of purification of LPS, the use in some cases of volatile, toxic to humans substances, the duration and multi-stage cleaning procedure, the use of expensive equipment and chemicals.

Наибольшее распространение имеет водно-фенольный способ получения ЛПС [4] Способ включает выделение микробной массы, обработку ее водно-фенольной смесью при 68оС в течение 15 мин, отделение посредством центрифугирования и сбора водной фазы. Полученную водную фазу, содержащую ЛПС и нуклеиновые кислоты, лиофилизируют. Отделение ЛПС от нуклеиновых кислот проводят с помощью многократного ультрацентрифугирования (105000xg в течение 4 ч). Сформировавшийся в результате ультрацентрифугирования осадок растворяют в воде и подвергают повторному ультрацентрифугированию. Осадок растворяют в воде и лиофилизируют.Most common is the water-phenol method for producing LPS [4] The method comprises isolating a microbial mass, treating it with a water-phenol mixture at 68 ° C for 15 min, separation by centrifugation and collecting the aqueous phase. The resulting aqueous phase containing LPS and nucleic acids is lyophilized. The separation of LPS from nucleic acids is carried out using multiple ultracentrifugation (105000xg for 4 hours). The precipitate formed as a result of ultracentrifugation is dissolved in water and subjected to repeated ultracentrifugation. The precipitate was dissolved in water and lyophilized.

Окончательную очистку ЛПС от нуклеиновых кислот проводят, осаждая последние катионным детергентом бромистым цетилтриметиламмонием (цетавлон), ЛПС, очищенный с помощью ультрацентрифугирования, растворяют в воде и к перемешиваемому раствору прибавляют определенное количество 2%-ного водного раствора цетавлона. Помутневший раствор центрифугируют, осадок отбрасывают, а супернатант лиофилизируют. Сухой препарат растворяют в воде и освобождают от примесей цетавлона, осаждая ЛПС подкисленным этанолом или ацетоном. Осадок ЛПС отделяют центрифугированием, тщательно промывают 96%-ным спиртом или ацетоном, растворяют в воде и раствор лиофилизируют. Очищенный таким способом ЛПС не содержит нуклеиновых кислот. The final purification of LPS from nucleic acids is carried out by precipitating the latter with a cationic detergent with cetyltrimethylammonium bromide (cetavlon), LPS purified by ultracentrifugation is dissolved in water and a certain amount of a 2% aqueous solution of cetavlon is added to the stirred solution. The turbid solution is centrifuged, the precipitate is discarded, and the supernatant is lyophilized. The dry preparation is dissolved in water and freed from impurities of cetavlon, precipitating LPS with acidified ethanol or acetone. The LPS precipitate was separated by centrifugation, washed thoroughly with 96% alcohol or acetone, dissolved in water and the solution was lyophilized. LPS purified by this method does not contain nucleic acids.

Недостатками способа является сложность и продолжительность процесса очистки экстрагированного ЛПС от примесей нуклеиновых кислот (6 сут.), использование дорогостоящего оборудования (ультрацентрифуга), потери ЛПС на этапах ультрацентрифугирования и обработки цетавлоном, наличие нескольких процедур лиофилизации, что может значительно нарушать нативные свойства ЛПС (в первую очередь ухудшается растворимость целевого продукта). The disadvantages of the method are the complexity and duration of the process of purification of the extracted LPS from impurities of nucleic acids (6 days), the use of expensive equipment (ultracentrifuge), the loss of LPS at the stages of ultracentrifugation and treatment with cetavlon, the presence of several lyophilization procedures, which can significantly violate the native properties of LPS (in first of all, the solubility of the target product deteriorates).

Целью изобретения является упрощение и сокращение сроков получения ЛПС, избежание потерь и улучшения качества ЛПС. The aim of the invention is to simplify and reduce the time to obtain LPS, avoid losses and improve the quality of LPS.

Цель достигается тем, что при проведении способа получения ЛПС путем культивирования бактериальных клеток на твердой питательной среде с последующим отделением микробной массы, экстракцией из нее ЛПС горячей водно-фенольной смесью, очистку ЛПС от примесей нуклеиновых кислот осуществляют обработкой водной фазы неионным детергентом Тритон Х-114 в ледяной бане. Полученный раствор прогревают при 37оС и центрифугируют для образования двух фаз: водной и детергентной. Такая обработка позволяет отделить ЛПС от примесей нуклеиновых кислот: ЛПС концентpиpуется в нижней детергентной фазе, а примеси нуклеиновых кислот остаются в водной. ЛПС выделяют из детергентной фазы осаждением холодным ацетоном. Образовавшийся осадок ЛПС собирают центрифугированием, промывают ацетоном для полного удаления примесей детергента, растворяют в воде и лиофилизируют.The goal is achieved in that when carrying out the method of producing LPS by culturing bacterial cells on a solid nutrient medium, followed by separation of the microbial mass, extracting LPS from it with a hot water-phenolic mixture, purification of LPS from impurities of nucleic acids is carried out by treating the aqueous phase with a non-ionic detergent Triton X-114 in an ice bath. The resulting solution is heated at 37 about C and centrifuged to form two phases: aqueous and detergent. This treatment allows one to separate LPS from impurities of nucleic acids: LPS is concentrated in the lower detergent phase, and impurities of nucleic acids remain in water. LPS is isolated from the detergent phase by precipitation with cold acetone. The resulting LPS precipitate was collected by centrifugation, washed with acetone to completely remove detergent impurities, dissolved in water and lyophilized.

Заявляемое техническое решение отличается от прототипа тем, что на этапе очистки используется неионный детергент Тритон Х-114. The claimed technical solution differs from the prototype in that the non-ionic detergent Triton X-114 is used at the cleaning stage.

Способ осуществляется следующим образом. The method is as follows.

В качестве исходного продукта для получения ЛПС холерного вибриона используют взвесь микробных клеток возбудителя холеры штамма Vibrio cholerae 569 В. Культуру выращивают на казеиновом агаре рН 7,6 в течение 18 ч при 37оС, смывают стерильным 0,9%-ным раствором хлорида натрия рН 7,2. В полученную взвесь добавляют свежеперегнанный фенол до конечной концентрации 1% и выдерживают 18 ч при 37оС. Полученную микробную массу проверяют на стерильность и при отсутствии специфического роста микробные клетки отделяют центрифугированием, трижды отмывают стерильным 0,9%-ным раствором хлорида натрия рН 7,2, затем дистиллированной водой и лиофилизируют.As starting material for the LPS of Vibrio cholerae using slurry microbial pathogen Vibrio cholerae cholera strain 569 C. The culture was grown on casein agar, pH 7.6 for 18 hours at 37 ° C, rinsed with sterile 0.9% sodium chloride pH 7.2. The resulting slurry was added freshly distilled phenol to a final concentration of 1% and incubated for 18 hours at 37 C. The obtained microbial mass checked for sterility and the absence of a specific microbial cell growth was separated by centrifugation, washed three times with sterile 0.9% sodium chloride, pH 7 , 2, then with distilled water and lyophilized.

Далее микробную массу суспендируют в равных объемах воды и фенола при 68оС в течение 15 мин, центрифугируют эмульсию 30 мин при 3000 об/мин после охлаждения до 10оС. Водный слой собирают, а фенольный слой и нерастворимый остаток обрабатывают вторично с новой порцией воды, как описано выше. Объединяют водные экстракты, диализуют против воды для удаления фенола. Диализат, при необходимости, освобождают от нерастворимых веществ низкоскоростным центрифугированием и добавляют в него при 0-4оС и постоянном перемешивании детергент Тритон Х-114 до конечной концентрации 6% Полученный раствор нагревают до 37оС на водяной бане для разделения фаз и центрифугируют в течение 5 мин при 6000-8000 об/мин и температуре выше 25оС. Фаза детергента образует маслянистый слой на дне пробирки и после удаления водной фазы детергентный слой смешивают с 1%-ным водным раствором Тритона Х-114 при 0-4оС в соотношении 1:3 и повторяют процедуру для полного удаления примеси нуклеиновых кислот. ЛПС из детергентной фазы осаждают шестью объемами подкисленного ацетона, полученный осадок собирают центрифугированием, промывают ацетоном, растворяют в воде и лиофилизируют. Выход препарата составляет 18-25% от неочищенного водного экстракта (2-3% сухого веса бактерий). Полученный препарат является липополисахаридом не содержит примесей нуклеиновых кислот, в его состав входит 29% эквивалентов глюкозы (реакция с фенолом и концентрированной серной кислотой). Препарат вызывает сдвиг максимума поглощения карбоцианового красителя "Stainsall" ("Serva", ФРГ) в коротковолновую часть спектра, что характерно для ЛПС грамотрицательных бактерий. Препарат иммунохимически идентичен ЛПС, выделенному по способу-прототипу.Further microbial mass was suspended in equal volumes of water and phenol at 68 ° C for 15 minutes, the emulsion was centrifuged 30 min at 3000 rev / min, after cooling to 10 C. The aqueous layer was collected and the phenol layer and the insoluble residue was treated a second time with a new portion water as described above. Combine aqueous extracts, dialyze against water to remove phenol. The dialysate, if necessary, freed from insolubles by low speed centrifugation and added into it at 0-4 ° C and constant stirring, the detergent Triton X-114 to a final concentration of 6% The resulting solution was heated to 37 ° C water bath to separate phases and centrifuged for 5 minutes at 6000-8000 rev / min and at a temperature above 25 ° C the detergent phase forms an oily layer at the bottom of the tube and, after removal of the aqueous phase detergent layer was mixed with 1% aqueous solution of Triton X-114 at 0-4 C. in a ratio of 1: 3 and repeat n procedure for the complete removal of impurities of nucleic acids. LPS from the detergent phase is precipitated with six volumes of acidified acetone, the resulting precipitate is collected by centrifugation, washed with acetone, dissolved in water and lyophilized. The yield of the drug is 18-25% of the crude aqueous extract (2-3% of the dry weight of bacteria). The resulting preparation is a lipopolysaccharide that does not contain nucleic acid impurities; it contains 29% glucose equivalents (reaction with phenol and concentrated sulfuric acid). The drug causes a shift in the absorption maximum of the Stainsall carbocyanin dye (Serva, Germany) to the short-wavelength part of the spectrum, which is typical for LPS of gram-negative bacteria. The drug is immunochemically identical to LPS isolated by the prototype method.

Преимущества предлагаемого способа: улучшение качества препарата (повышается растворимость в воде) за счет сокращения нескольких процедур лиофилизации; сокращается время очистки препарата от примесей нуклеиновых кислот с 6 дней до 1-го дня; снижается себестоимость полученного препарата. The advantages of the proposed method: improving the quality of the drug (increased solubility in water) by reducing several lyophilization procedures; the time for cleaning the drug from impurities of nucleic acids is reduced from 6 days to the 1st day; the cost of the drug is reduced.

Claims (1)

СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ БАКТЕРИАЛЬНЫХ ЛИПОПОЛИСАХАРИДОВ, включающий культивирование микробной массы, отделение бактериальных клеток, обработку их водно-фенольной смесью, сбор водной фазы центрифугированием и очистку целевого продукта от примесей нуклеиновых кислот, отличающийся тем, что водную фазу при 0-4oС обрабатывают детергентом Тритон Х-114 в конечной концентрации 6%, разделяют водную и детергентную фазы при 37oС, собирают детергентную фазу, осаждают целевой продукт ацетоном, определяют осадок центрифугированием, промывают его ацетоном, растворяют в дистиллированной воде и лиофилизируют.Process for the preparation of bacterial lipopolysaccharide, comprising culturing a microbial mass, the separation of the bacterial cells, treating them with water-phenol mixture, collecting the aqueous phase by centrifugation and purification of the desired product from the impurities of nucleic acids, characterized in that the aqueous phase at 0-4 o C is treated with the detergent Triton X -114 at a final concentration of 6%, the aqueous and detergent phases are separated at 37 ° C, the detergent phase is collected, the target product is precipitated with acetone, the precipitate is determined by centrifugation, washed with acetone, p dissolve in distilled water and lyophilize.
SU5057385 1992-07-31 1992-07-31 Method of bacterial lipopolysaccharide preparing RU2051969C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5057385 RU2051969C1 (en) 1992-07-31 1992-07-31 Method of bacterial lipopolysaccharide preparing

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU5057385 RU2051969C1 (en) 1992-07-31 1992-07-31 Method of bacterial lipopolysaccharide preparing

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2051969C1 true RU2051969C1 (en) 1996-01-10

Family

ID=21610928

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU5057385 RU2051969C1 (en) 1992-07-31 1992-07-31 Method of bacterial lipopolysaccharide preparing

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2051969C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2483112C1 (en) * 2012-04-03 2013-05-27 Федеральное казенное учреждение здравоохранения "Российский научно-исследовательский противочумный институт "Микроб" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека ("РосНИПЧИ "Микроб" Роспотребнадзора) Method to produce lypopolysaccharide of plague agent
RU2593946C1 (en) * 2015-04-13 2016-08-10 Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ГБОУ ВПО Астраханский ГМУ Минздрава России) METHOD OF EXTRACTING LIPOPOLYSACCHARIDE Chlamydia trachomatis

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
1. Darveau R.P., Hancock R.E.W. Progedure fur isolation of bakterial lipopolysaccharides from both smooth and rough Pseudomonas aeruginosae and Salmonella typhymurium strains l. Bakteriol., 1983, vol.155, p.831-838. 2. Galanos C., Luderitz O., Westphal O.Anewmethod for the extaction of R-2PS Eur. J.Biochem., 1969, Vol.9, p.245-249. 3. Morrison D.S., Leive L. Fractions of lipopolysaccharide from E.scherichia coli O 111: B4 prerared by two extraction procedures J.Biol. shem. 1975, vol.250, p.2911-2919. 4. Адамс Г.А. Выделение липополисахаридов из грамотрицательных бактерий /Методы исследования углеводов/.: Пер. с англ. М.: 1975, с.126-130. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2483112C1 (en) * 2012-04-03 2013-05-27 Федеральное казенное учреждение здравоохранения "Российский научно-исследовательский противочумный институт "Микроб" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека ("РосНИПЧИ "Микроб" Роспотребнадзора) Method to produce lypopolysaccharide of plague agent
RU2593946C1 (en) * 2015-04-13 2016-08-10 Государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Астраханский государственный медицинский университет" Министерства здравоохранения Российской Федерации (ГБОУ ВПО Астраханский ГМУ Минздрава России) METHOD OF EXTRACTING LIPOPOLYSACCHARIDE Chlamydia trachomatis

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4297272A (en) Process for the preparation of purified bacterial membranal proteoglycans
KR910009342B1 (en) Process for preparing biologically active extract
CA1103155A (en) Improved acellular vaccines containing capsular polysaccharides
SU1423002A3 (en) Method of producing protein reducing content of cholesterol in blood of mammals
CN103172732A (en) Anti-gosling plague egg yolk antibody and preparation method thereof
CN106046189A (en) Extraction and purification method of pumpkin polysaccharide
RU2051969C1 (en) Method of bacterial lipopolysaccharide preparing
CN113584108A (en) Preparation method of spleen aminopeptide
CN116376998A (en) Jute nanocellulose capable of regulating intestinal flora, and preparation method and application thereof
CN101693747B (en) Specific polysaccharide preparation process
CN109498656B (en) Method for preparing artificial bezoar by using bio-enzyme technology
RU2237719C2 (en) Method for preparing lipopolysaccharides
CN116041560B (en) Method for preparing shigella-like specific polysaccharide on large scale
CN112898443B (en) Method for extracting and purifying lipooligosaccharide and oligosaccharide in thallus
RU2283135C1 (en) Method for releasing cleaned meningococcal polysaccharides of a and c serological group
JPH0591890A (en) Production of trehalose
CH417852A (en) Process for preparing a staphylococcal antigen
RU2091491C1 (en) Method of preparing nucleic acid from bacteria
CN112625120B (en) Process for continuous large-scale production of recombinant collagen
CN117756959B (en) Preparation method of streptococcus pneumoniae capsular polysaccharide
RU2054943C1 (en) Method of hyaluronidase preparing
RU2483112C1 (en) Method to produce lypopolysaccharide of plague agent
CN1113896C (en) Preparation of epidermal growth factor with marine products and relevant discard
RU2483565C2 (en) Method for production of modified protein isolate of sunflower press cake
RU2269913C1 (en) Method for producing of chitin