RU2709513C1 - Method for producing colored collagen and determining activity of collagenase - Google Patents

Method for producing colored collagen and determining activity of collagenase Download PDF

Info

Publication number
RU2709513C1
RU2709513C1 RU2019128081A RU2019128081A RU2709513C1 RU 2709513 C1 RU2709513 C1 RU 2709513C1 RU 2019128081 A RU2019128081 A RU 2019128081A RU 2019128081 A RU2019128081 A RU 2019128081A RU 2709513 C1 RU2709513 C1 RU 2709513C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
collagen
collagenase
dye
solution
added
Prior art date
Application number
RU2019128081A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Виктор Павлович Трухин
Борис Васильевич Москвичев
Екатерина Николаевна Жиренкина
Елена Сергеевна Зайцева
Анна Викторовна Уварова
Ольга Аркадьевна Анисенкова
Валерия Владимировна Дидейчук
Original Assignee
Федеральное государственное унитарное предприятие "Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт вакцин и сывороток и предприятие по производству бактерийных препаратов" Федерального медико-биологического агентства
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 Федеральное государственное унитарное предприятие "Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт вакцин и сывороток и предприятие по производству бактерийных препаратов" Федерального медико-биологического агентства filed Critical Федеральное государственное унитарное предприятие "Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт вакцин и сывороток и предприятие по производству бактерийных препаратов" Федерального медико-биологического агентства
Priority to RU2019128081A priority Critical patent/RU2709513C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2709513C1 publication Critical patent/RU2709513C1/en

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12NMICROORGANISMS OR ENZYMES; COMPOSITIONS THEREOF; PROPAGATING, PRESERVING, OR MAINTAINING MICROORGANISMS; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING; CULTURE MEDIA
    • C12N9/00Enzymes; Proenzymes; Compositions thereof; Processes for preparing, activating, inhibiting, separating or purifying enzymes
    • C12N9/14Hydrolases (3)
    • C12N9/48Hydrolases (3) acting on peptide bonds (3.4)
    • C12N9/50Proteinases, e.g. Endopeptidases (3.4.21-3.4.25)

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Genetics & Genomics (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Bioinformatics & Cheminformatics (AREA)
  • Zoology (AREA)
  • Wood Science & Technology (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Microbiology (AREA)
  • Biotechnology (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Measuring Or Testing Involving Enzymes Or Micro-Organisms (AREA)

Abstract

FIELD: biotechnology.
SUBSTANCE: present invention relates to enzymology, biotechnology and medical industry, specifically to a method of producing colored collagen in order to use it as a substrate for determining collagenase enzyme activity, comprising collagen milling to particle size of not more than 2 mm with moisture content of not more than 8.0 %, followed by treatment with a RO16 dye solution, characterized by absorption spectrum maxima at 210±3; 288±2; 360±2; 480±2 nm, with pH of suspension in range of 6.3–7.5.
EFFECT: present invention provides obtaining a substrate for determining specific activity of collagenase-collagen, chemically bound to RO16 dye, suitable for determining specific activity of drugs based on collagenase from Clostridium histolyticum.
1 cl, 2 tbl, 2 dwg, 4 ex

Description

Изобретение относится к энзимологии, биотехнологии и медицинской промышленности, в частности, к способу получения окрашенного коллагена как специфического субстрата и способу контроля качества лекарственных средств, содержащих в качестве действующего вещества фермент коллагеназу, продуцируемый культурой Clostridium histolyticum.The invention relates to enzymology, biotechnology and the medical industry, in particular, to a method for producing colored collagen as a specific substrate and a method for controlling the quality of drugs containing the collagenase enzyme produced by the Clostridium histolyticum culture as an active ingredient.

Описание предшествующего уровня техникиDescription of the Related Art

Коллагеназа представляет собой протеолитический фермент, продуцируемый культурой Clostridium histolyticum. В качестве сопутствующих ферментов, представляющих минорные примеси, культура продуцирует и некоторые другие протеазы. Под действием препаратов, содержащих коллагеназу в качестве действующего вещества, происходит смягчение и рассасывание рубцов, шрамов, контрактур, а также очищение ран, что способствует более быстрому развитию грануляционной ткани. Препарат не действует на интактный эпителий, жировую и мышечную ткани.Collagenase is a proteolytic enzyme produced by a culture of Clostridium histolyticum. As concomitant enzymes representing minor impurities, the culture produces some other proteases. Under the action of drugs containing collagenase as an active substance, softening and resorption of scars, scars, contractures, as well as cleansing of wounds, which contributes to the more rapid development of granulation tissue, occurs. The drug does not act on intact epithelium, adipose and muscle tissue.

Коллагеназа - эндопептидаза, расщепляющая тройную спираль макромолекулы нерастворимого белка коллагена (Experience in the use of collagenase Clostridium histolyticum in the management of Peyronie's disease: current data and future prospects / M.A. Egui Rojo, I. Moncada Iribarren, J. Carballido Rodriguez, J.I. Martinez-Salamanca // Therapeutic Advances in Urology. 2014. V. 6, N 5. P. 192-197. Minimally invasive options in Dupuytren's contracture: aponeurotomy, enzymes, stretching, and fat grafting / A. Murphy, D.H. Lalonde, С. Eaton, K. Denkler, S.E. Hovius, A.A. Smith, A. Martin, A. Biswas, C. Van Nieuwenhoven // Plastic and Reconstructive Surgery. 2014. V. 134, N 5. P. 822-829. Schulze, S.M., Postapproval clinical experience in the treatment of Dupuytren's contracture with collagenase clostridium histolyticum (CCH): the first 1,000 days / S.M. Schulze, J.P. Tursi // Hand (N Y). 2014. V. 9, N 4. P. 447-458. Van Doren, S.R. Matrix metalloproteinase interactions with collagen and elastin / S.R. Van Doren, // Matrix Biology. 2015. V. 44-46. P. 224-231).Collagenase is an endopeptidase that cleaves the triple helix of an insoluble collagen protein macromolecule (Experience in the use of collagenase Clostridium histolyticum in the management of Peyronie's disease: current data and future prospects / MA Egui Rojo, I. Moncada Iribarren, J. Carballido Rodriguez, JI Martinez Salamanca // Therapeutic Advances in Urology. 2014. V. 6, N 5. P. 192-197. Minimally invasive options in Dupuytren's contracture: aponeurotomy, enzymes, stretching, and fat grafting / A. Murphy, DH Lalonde, C. Eaton , K. Denkler, SE Hovius, AA Smith, A. Martin, A. Biswas, C. Van Nieuwenhoven // Plastic and Reconstructive Surgery. 2014. V. 134, N 5. P. 822-829. Schulze, SM, Postapproval clinical experience in the treatment of Dupuytren's contracture with collagenase clostridium histolyticum (CCH): the first 1,000 days / SM Schulze, JP Tursi // Hand (NY). 2014. V. 9, No. 4. P. 447-458. Van Doren, S. R. Matrix metalloproteinase interactions with collagen and elastin / S.R. Van Doren, // Matrix Biology. 2015. V. 44-46. P. 224-231).

Коллаген имеет особую макроструктуру, образованную тройной спиралью, в состав которой в основном входит трипептид Gly-Pro-X (X - остаток пролина или гидроксипролина). Благодаря такой сложной структуре коллаген как субстрат доступен только для высоко специфического фермента коллагеназы.Collagen has a special macrostructure formed by a triple helix, which mainly consists of the Gly-Pro-X tripeptide (X is the remainder of proline or hydroxyproline). Due to such a complex structure, collagen as a substrate is available only for the highly specific collagenase enzyme.

Коллагеназа может найти широкое применение в офтальмологии, косметологии, хирургии для профилактики и лечения рубцовых образований, адгезивного капсулита, келоидных рубцов, гипертрофированных рубцов, послеоперационных спаек, морщин, целлюлита (Pat. WO 2007089851 А2 Compositions and methods for treating collagen-mediated diseases / G.L. Sabatino, T.Jr.B.J. Del, P.J. Bassett, H.A. Tharia, A.G. Hitchcock. 9 Aug. 2007).Collagenase can be widely used in ophthalmology, cosmetology, surgery for the prevention and treatment of scarring, adhesive capsulitis, keloid scars, hypertrophic scars, postoperative adhesions, wrinkles, cellulite (Pat. WO 2007089851 A2 Compositions and methods for treating collagen-mediated diseases / GL Sabatino, T.Jr. BJ Del, PJ Bassett, HA Tharia, AG Hitchcock. Aug 9, 2007).

Особое внимание уделяется перспективности использования коллагеназы в лечении контрактуры Дюпюитрена - заболевания кисти, связанное с Рубцовым перерождением и укорачиванием ладонных сухожилий (Multiple concurrent collagenase Clostridium histolyticum injections to Dupuytren's cords: an exploratory study / Coleman S., Gilpin D., Tursi J., Kaufman G., Jones N., Cohen В. // BMC Musculoskeletal Disorders. 2012. V. 13, N61. Doi:10.1186/1471-2474-13-61. URL: http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3409044/pdf/1471-2474-13-61.pdf. (дата обращения: 01.07.2015). Schulze, S.M., Postapproval clinical experience in the treatment of Dupuytren's contracture with collagenase clostridium histolyticum (CCH): the first 1,000 days / S.M. Schulze, J.P. Tursi // Hand (N Y). 2014. V. 9, N 4. P. 447-458. Van Doren, S.R. Matrix metalloproteinase interactions with collagen and elastin / S.R. Van Doren, // Matrix Biology. 2015. V. 44-46. P. 224-231).Particular attention is paid to the potential use of collagenase in the treatment of Dupuytren's contracture - hand disease associated with Cicatricial degeneration and shortening of the palmar tendons (Multiple concurrent collagenase Clostridium histolyticum injections to Dupuytren's cords: an exploratory study / Coleman S., Gilpin D., Tursi J., Tursi J. G., Jones N., Cohen B. // BMC Musculoskeletal Disorders. 2012. V. 13, N61. Doi: 10.1186 / 1471-2474-13-61. URL: http: //www.ncbi.nlm.nih. gov / pmc / articles / PMC3409044 / pdf / 1471-2474-13-61.pdf. (accessed July 1, 2015). Schulze, SM, Postapproval clinical experience in the treatment of Dupuytren's contracture with collagenase clostridium histolyticum (CCH): the first 1,000 days / SM Schulze, JP Tursi // Hand (NY). 2014. V. 9, N 4. P. 447-458. Van Doren, SR Matri x metalloproteinase interactions with collagen and elastin / S.R. Van Doren, // Matrix Biology. 2015. V. 44-46. P. 224-231).

Инъекции коллагеназы в зарубцевавшуюся фасцию, покрывающую сухожилие, приводят к ее распаду и, как следствие, к исчезновению рубца. Использование коллагеназы в лечении контрактуры Дюпюитрена позволяет отказаться от стационарного операционного вмешательства и исключить долгосрочное послеоперационное восстановление. Согласно современным литературным данным, большинство исследований в этом направлении находятся на стадии клинических испытаний (Efficacy and safety of collagenase Clostridium histolyticum in the treatment of proximal interphalangeal joints in dupuytren contracture: combined analysis of 4 phase 3 clinical trials / M.A. Badalamente, L.C. Hurst, P. Benhaim, B.M. Cohen // Journal of Hand Surgery. 2015. V. 40, N 5. 975-983). Например, изучается возможность одновременного лечения двух и более контрактур в одной руке пациента (The efficacy and safety of concurrent collagenase Clostridium histolyticum Injections for 2 Dupuytren contractures in the same hand: a prospective, multicenter study / R.G. Gaston, S.E. Larsen, G.M. Pess, S. Coleman, B. Dean, B.M. Cohen, G.J. Kaufman, J.P. Tursi, L.C. Hurst // Journal of Hand Surgery. 2015. [Epub ahead of print]), подбираются способы введения (Collagenase treatment of Dupuytren's contracture using a modified injection method: a prospective cohort study of skin tears in 164 hands, including short-term outcome / I. Atroshi,

Figure 00000001
A. Lauritzson, E. Ahlgren, J. Waldau,
Figure 00000002
// Acta Orthopaedica. 2015. V. 86, N 3. P. 310-315).Injections of collagenase into the healed fascia covering the tendon lead to its disintegration and, as a result, to the disappearance of the scar. The use of collagenase in the treatment of Dupuytren's contracture allows you to abandon inpatient surgery and exclude long-term postoperative recovery. According to modern literature, most studies in this direction are at the stage of clinical trials (Efficacy and safety of collagenase Clostridium histolyticum in the treatment of proximal interphalangeal joints in dupuytren contracture: combined analysis of 4 phase 3 clinical trials / MA Badalamente, LC Hurst, P Benhaim, BM Cohen // Journal of Hand Surgery. 2015. V. 40, N 5. 975-983). For example, the possibility of simultaneous treatment of two or more contractures in one patient's arm is being studied (The efficacy and safety of concurrent collagenase Clostridium histolyticum Injections for 2 Dupuytren contractures in the same hand: a prospective, multicenter study / RG Gaston, SE Larsen, GM Pess, S Coleman, B. Dean, BM Cohen, GJ Kaufman, JP Tursi, LC Hurst // Journal of Hand Surgery. 2015. [Epub ahead of print]), Collagenase treatment of Dupuytren's contracture using a modified injection method: a prospective cohort study of skin tears in 164 hands, including short-term outcome / I. Atroshi,
Figure 00000001
A. Lauritzson, E. Ahlgren, J. Waldau,
Figure 00000002
// Acta Orthopedic. 2015. V. 86, N 3. P. 310-315).

Кроме того, получены положительные результаты применения клостридиальной коллагеназы для лечения болезни Пейрони (Experience in the use of collagenase Clostridium histolyticum in the management of Peyronie's disease: current data and future prospects / M.A. Egui Rojo, I. Moncada Iribarren, J. Carballido Rodriguez, J.I. Martinez-Salamanca // Therapeutic Advances in Urology. 2014. V. 6, N 5. P. 192-197), капсулярного фиброза, вызванного силиконовыми имплантатами (исследования на животных) (The collagenase of the bacterium Clostridium histolyticum for the treatment of capsular fibrosis after silicon implants / S. Fischer, T. Hirsch, Y. Diehm, J. Kiefer, E.M. Bueno, M. Kueckelhaus, T. Kremer, C. Hirche, U. Kneser, B. Pomahac // Plastic and Reconstructive Surgery. 2015. [Epub ahead of print]), трансплантации островков поджелудочной железы, что является важным шагом в лечении диабета I типа (Characterization of collagenase blend enzymes for human islet transplantation / B. Antonioli, I. Fermo, S. Cainarca, S. Marzorati, R. Nano, M. Baldissera, A. Bachi, R. Paroni, C. Ricordi, F. Bertuzzi // Transplantation. 2007. V. 84. P. 1568-1575). Коллагеназа может быть использована в диагностических и лабораторных целях, например, для дезинтеграции тканей in vitro (Pat. US 8715985 B2 Clostridium histolyticum recombinant collagenases and method for the manufacture thereof / F. Bertuzzi, A. Cuttitta, G. Ghersi, S. Mazzola, M. Salamone, G. Seidita. 6 May 2014).In addition, positive results were obtained with the use of clostridial collagenase for the treatment of Peyronie’s disease (Experience in the use of collagenase Clostridium histolyticum in the management of Peyronie's disease: current data and future prospects / MA Egui Rojo, I. Moncada Iribarren, J. Carballido Rodriguez, JI Martinez-Salamanca // Therapeutic Advances in Urology. 2014. V. 6, N 5. P. 192-197), capsular fibrosis caused by silicone implants (animal studies) (The collagenase of the bacterium Clostridium histolyticum for the treatment of capsular fibrosis after silicon implants / S. Fischer, T. Hirsch, Y. Diehm, J. Kiefer, EM Bueno, M. Kueckelhaus, T. Kremer, C. Hirche, U. Kneser, B. Pomahac // Plastic and Reconstructive Surgery. 2015. [Epub ahead of print]), transplant and pancreatic islets, which is an important step in the treatment of type I diabetes (Characterization of collagenase blend enzymes for human islet transplantation / B. Antonioli, I. Fermo, S. Cainarca, S. Marzorati, R. Nano, M. Baldissera, A Bachi, R. Paroni, C. Ricordi, F. Bertuzzi // Transplantation. 2007. V. 84. P. 1568-1575). Collagenase can be used for diagnostic and laboratory purposes, for example, for in vitro tissue disintegration (Pat. US 8715985 B2 Clostridium histolyticum recombinant collagenases and method for the manufacture thereof / F. Bertuzzi, A. Cuttitta, G. Ghersi, S. Mazzola, M. Salamone, G. Seidita. 6 May 2014).

Учитывая перспективность использования коллагеназы в составе препаратов медицинского назначения, актуальной является разработка надежного метода определения коллагеназной активности фермента, продуцируемого Clostridium histolyticum.Given the promise of using collagenase as part of medical preparations, it is urgent to develop a reliable method for determining the collagenase activity of the enzyme produced by Clostridium histolyticum.

Известны способы определения коллагеназной активности, предусматривающие использование как нативного коллагена, так и синтетического субстрата FALGPA (N-[3-(2-Furyl)acryloyl]-Leu-Gly-Pro-Ala) (Isolation and Characterization of Proteinase and Collagenase from C. histolyticum [Текст] / I. Mandl, J.D. MacLennan, E.L. Howes, R.H. DeBellis, A. Sohler, // Journal of Clinical Investigation. - 1953. - V. 32. - P. 1323-1329. Van Wart, H.E., Steinbrink, D.R. A continuous Spectrophotometric Assay for Clostridium histolyticum Collagenase. Anal. Biochem., 113, 356 (1981)). Коллаген является естественным субстратом для коллагеназы (Von Hippel, Р.Н., et. al., J. Am. Chem. Soc., 82, 2774 (1960)). Сопутствующие минорные примеси, обычно присутствующие в клостридиальной коллагеназе и представляющие собой нейтральную протеазу, клостридиопептидазу В, обладающие протеолитической активностью, оценивают с помощью казеина и синтетического низкомолекулярного субстрата бензоил-аргинин этилового эфира (ВАЕЕ).Known methods for determining collagenase activity involving the use of both native collagen and a synthetic substrate FALGPA (N- [3- (2-Furyl) acryloyl] -Leu-Gly-Pro-Ala) (Isolation and Characterization of Proteinase and Collagenase from C. histolyticum [Text] / I. Mandl, JD MacLennan, EL Howes, RH DeBellis, A. Sohler, // Journal of Clinical Investigation. - 1953. - V. 32. - P. 1323-1329. Van Wart, HE, Steinbrink , DR A continuous Spectrophotometric Assay for Clostridium histolyticum Collagenase. Anal. Biochem. 113, 356 (1981)). Collagen is a natural substrate for collagenase (Von Hippel, R.N., et. Al., J. Am. Chem. Soc., 82, 2774 (1960)). Concomitant minor impurities, usually present in clostridial collagenase and representing a neutral protease, clostridiopeptidase B, with proteolytic activity, is evaluated using casein and a synthetic low molecular weight substrate benzoyl-arginine ethyl ester (BAEE).

Традиционный метод определения активности коллагеназы с использованием коллагена из сухожилий быка обладает существенными недостатками. Активность оценивают по количеству образовавшихся продуктов гидролиза и для их количественного определения используют индикатор - нингидрин. Это один из наиболее чувствительных колориметрических методов, но реакция с нингидрином проходит при 100°С (на водяной бане) с использованием органических реактивов, таких как метил- и этилцеллозольв и зависит от присутствия кислорода, поэтому ее проводят в токе азота. Общее время анализа составляет 4-6 ч.The traditional method for determining collagenase activity using collagen from bovine tendons has significant drawbacks. The activity is evaluated by the number of hydrolysis products formed, and the ninhydrin indicator is used for their quantitative determination. This is one of the most sensitive colorimetric methods, but the reaction with ninhydrin takes place at 100 ° C (in a water bath) using organic reagents such as methyl and ethyl cellosolve and depends on the presence of oxygen, so it is carried out in a stream of nitrogen. The total analysis time is 4-6 hours.

В случае определения ферментативной активности коллагеназы, представляющей собой действующее вещество какого-либо лекарственного средства, использование низкомолекулярного субстрата (FALGPA) нецелесообразно, так как именно высокомолекулярный субстрат, каковым является коллаген, позволяет охарактеризовать коллагеназу в условиях, близких к физиологическим.In the case of determining the enzymatic activity of collagenase, which is the active substance of a drug, the use of a low molecular weight substrate (FALGPA) is impractical, since it is the high molecular weight substrate, which is collagen, that allows collagenase to be characterized under physiological conditions.

Ближайшим аналогом предложенного технического решения является способ определения активности нейтральной коллагеназы (Пат. 2034029 Российская Федерация, МПК C12Q 1/34, C12N 9/50, C12N 9/52, C12N 9/64/ Способ определения активности нейтральной коллагеназы / Т.И. Замыслова, Л.В. Кухарева, Б.И. Фейгельман; заявитель и патентообладатель Ленинградский научно-исследовательский институт вакцин и сывороток - №4934907/13; заявл. 08.05.1991; опубл. 30.04.1995) с использованием в качестве субстрата коллагена из дермы крупного рогатого скота (производства "Олайне"), который обрабатывают раствором красителя активного оранжевого ЖТ (по ТУ 6-14-625-85) при рН 8,0 в течение 2 ч при 40°С, затем промывают от избытка красителя водой и высушивают при комнатной температуре. Отношение краситель/коллаген от 20 до 200 мас/мас.The closest analogue of the proposed technical solution is a method for determining the activity of neutral collagenase (Pat. 2034029 Russian Federation, IPC C12Q 1/34, C12N 9/50, C12N 9/52, C12N 9/64 / Method for determining the activity of neutral collagenase / TI Zamyslova , L.V. Kukhareva, B.I. Feigelman; applicant and patentee of the Leningrad Scientific Research Institute of Vaccines and Serums - No. 4934907/13; application 08.05.1991; publ. 04.30.1995) using collagen from the dermis as a substrate cattle (produced by Olaine), which is processed dye solution of active orange VT (according to TU 6-14-625-85) at pH 8.0 for 2 hours at 40 ° C, then washed from excess dye with water and dried at room temperature. The ratio of dye / collagen from 20 to 200 wt / wt.

При определении активности коллагеназы данным способом массовое соотношение фермента и субстрата должно составлять 1:100. Дополнительно определяют концентрацию белка в пробе и оптическую плотность фильтрата при полном растворении коллагена, что осуществляют при избытке фермента или соответствующем увеличении длительности реакции гидролиза.When determining the activity of collagenase in this way, the mass ratio of the enzyme and substrate should be 1: 100. Additionally determine the concentration of protein in the sample and the optical density of the filtrate with complete dissolution of collagen, which is carried out with an excess of the enzyme or a corresponding increase in the duration of the hydrolysis reaction.

Недостатком данного способа является низкая точность и воспроизводимость метода. В настоящее время краситель активный оранжевый ЖТ снят с производства в силу своей неэффективности при применении в текстильной промышленности, обусловленной слабой прочностью образуемой связи между красителем и субстратом.The disadvantage of this method is the low accuracy and reproducibility of the method. Currently, the active orange VT dye is discontinued due to its inefficiency in the textile industry due to the weak strength of the bond formed between the dye and the substrate.

Краткое описание изобретенияSUMMARY OF THE INVENTION

Целью настоящего изобретения является создание нового субстрата для определения специфической активности коллагеназы - коллагена, химически связанного с красителем реактивным (активным) оранжевым RO16, пригодным для определения специфической активности лекарственных средств на основе коллагеназы из Clostridium histolyticum.The aim of the present invention is to provide a new substrate for determining the specific activity of collagenase - collagen chemically bound to the dye reactive (active) orange RO16, suitable for determining the specific activity of drugs based on collagenase from Clostridium histolyticum.

Поставленная задача была решена путем применения красителя, молекулы которого способны образовать ковалентные химические связи с гидроксильными и с аминогруппами белковых макромолекул. Это свойство красителя было использовано для получения окрашенного коллагена путем проведения реакции взаимодействия химически активных групп красителя реактивного оранжевого RO16 с аминогруппами аминокислотных остатков, образующих коллагеновые волокна.The problem was solved by the use of a dye, the molecules of which are capable of forming covalent chemical bonds with hydroxyl and amino groups of protein macromolecules. This property of the dye was used to obtain colored collagen by reacting reactive dye groups of reactive orange RO16 with the amino groups of amino acid residues forming collagen fibers.

Винилсульфоновые активные красители, к которым относится RO16, содержат винилсульфонильную группу -SO2CH=CH2 или группу, превращающуюся в винилсульфонильную в процессе окрашивания, обычно β-сульфатоэтилсульфонильную группу -SO2(CH2)2OSO3Na. Под действием щелочи от этой группы отщепляется остаток серной кислоты и образуется винилсульфонильная группа, взаимодействующая с окрашиваемым веществом, в нашем случае, коллагеномVinyl sulfonic active dyes, to which RO16 belongs, contain a vinyl sulfonyl group —SO 2 CH = CH 2 or a group that turns into a vinyl sulfonyl group during coloring, usually a β-sulfatoethyl sulfonyl group —SO 2 (CH 2 ) 2 OSO 3 Na. Under the action of alkali, the remainder of sulfuric acid is split off from this group and a vinyl sulfonyl group is formed, which interacts with the colorant, in our case, collagen

Краситель - SO2(CH2)2OSO3Na → Кр - SO2 - CH = CH2 + Коллаген - NH2 → Коллаген - NH - (CH2)2SO2 - Краситель (фиг. 1).Dye - SO 2 (CH 2 ) 2 OSO 3 Na → Cr - SO 2 - CH = CH 2 + Collagen - NH 2 → Collagen - NH - (CH 2 ) 2 SO 2 - Dye (Fig. 1).

Этот принцип описан в книге Степанова Б.И. (Степанов, Б.И. Введение в химию и технологию органических красителей [Текст] / Б.И. Степанов // Учебник для ВУЗов. - 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Химия, 1984. - 592 с.). Получение коллагена, окрашенного красителем RO16This principle is described in the book of Stepanov B.I. (Stepanov, B.I. Introduction to chemistry and technology of organic dyes [Text] / B.I. Stepanov // Textbook for universities. - 3rd ed., Revised and enlarged. - M .: Chemistry, 1984. - 592 p.). Obtaining collagen stained with dye RO16

Коллаген из бычьих сухожилий (Sigma, № кат. С9879) измельчают с использованием ножевой мельницы для твердых продуктов типа DM-6 производства компании НТ Machinery (Япония-Тайвань) или аналогичной. Для окрашивания измельченный коллаген помещают в колбу, прибавляют воду очищенную, перемешивают и оставляют до набухания и получения однородной суспензии. Затем готовят раствор красителя в воде и прибавляют к набухшему коллагену. Реакционную смесь перемешивают на орбитальном шейкере при 40°С и 130 об/мл, а затем порционно прибавляют 6% раствор натрия хлорида с интервалом в несколько минут при непрерывном перемешивании, после чего прибавляют 2% раствор карбоната натрия при непрерывном перемешивании на шейкере и выдерживают до окончания реакции в течение нескольких часов.Bovine tendon collagen (Sigma, Cat. No. C9879) is crushed using a knife mill for solid products like DM-6 manufactured by NT Machinery (Japan-Taiwan) or similar. For staining, crushed collagen is placed in a flask, purified water is added, mixed and left to swell and obtain a homogeneous suspension. Then a dye solution in water is prepared and added to the swollen collagen. The reaction mixture is stirred on an orbital shaker at 40 ° C and 130 rpm, and then a 6% sodium chloride solution is added portionwise with an interval of several minutes with continuous stirring, after which a 2% sodium carbonate solution is added with continuous stirring on a shaker and held for end of the reaction within a few hours.

Окрашенный коллаген отделяют от раствора и многократно отмывают водой, контролируя степень отмывки потенциометрически и по величине оптической плотности промывных вод. Окрашенный коллаген подвергают лиофилизации и последующему измельчению на мельнице в течение 5 мин при 1100 об/мин.The colored collagen is separated from the solution and repeatedly washed with water, controlling the degree of washing potentiometrically and by the magnitude of the optical density of the wash water. The colored collagen is lyophilized and subsequently milled in a mill for 5 minutes at 1100 rpm.

Количество связанного красителя (мкмоль/мг окрашенного коллагена) определяют спектрофотометрически при длине волны 480 нм после кислотного гидролиза образца против пробы, полученной в результате аналогичной обработки исходного коллагена.The amount of bound dye (μmol / mg of colored collagen) is determined spectrophotometrically at a wavelength of 480 nm after acid hydrolysis of the sample against a sample obtained by similar processing of the original collagen.

Описание процесса получения окрашенного коллагенаDescription of the process of obtaining colored collagen

Подготовка мельницы:Mill preparation:

Рабочую поверхность мельницы обрабатывают безворсовой тканью, смоченной 70% спиртом.The working surface of the mill is treated with a lint-free cloth moistened with 70% alcohol.

Приготовление 6% раствора натрия хлорида:Preparation of 6% sodium chloride solution:

В мерную колбу вместимостью 100 мл помещают 6,0 г натрия хлорида, прибавляют 80 мл воды очищенной и перемешивают до полного растворения навески, доводят водой очищенной до метки и перемешивают.6.0 g of sodium chloride is placed in a 100 ml volumetric flask, 80 ml of purified water are added and stirred until the sample is completely dissolved, adjusted to the mark with purified water and mixed.

Раствор используют свежеприготовленным.The solution is used freshly prepared.

Приготовление 2% раствора карбоната натрия:Preparation of 2% sodium carbonate solution:

В мерную колбу вместимостью 100 мл помещают 2,0 г натрия карбоната, прибавляют 80 мл воды очищенной и перемешивают до полного растворения навески, доводят водой очищенной до метки и перемешивают.2.0 g of sodium carbonate is placed in a 100 ml volumetric flask, 80 ml of purified water are added and stirred until the sample is completely dissolved, adjusted to the mark with purified water and mixed.

Раствор используют свежеприготовленным.The solution is used freshly prepared.

Приготовление раствора красителя RO16:Preparation of dye solution RO16:

В химический стакан вместимостью 100 мл помещают 0,200 г красителя реактивного оранжевого RO16, прибавляют 50 мл воды очищенной, подогретой до (70±10)°С и перемешивают на магнитной мешалке до полного растворения красителя. Полученный раствор красителя охлаждают до 40°С на водяной бане.0.200 g of reactive orange dye RO16 is placed in a 100-ml beaker, 50 ml of purified water is added, heated to (70 ± 10) ° С and stirred on a magnetic stirrer until the dye is completely dissolved. The resulting dye solution is cooled to 40 ° C in a water bath.

Измельчение коллагена:Collagen Milling:

Коллаген измельчают с использованием мельницы при комнатной температуре в течение 5 минут. Размер частиц не более 2 мм.Collagen is ground using a mill at room temperature for 5 minutes. Particle size no more than 2 mm.

Окрашивание коллагена:Collagen staining:

В коническую колбу вместимостью 250-500 мл помещают 5 г измельченного коллагена, прибавляют 80 мл воды очищенной и перемешивают до получения однородной суспензии. Выдерживают 10 минут и прибавляют 50 мл раствора красителя RO16. Ополаскивают стакан водой очищенной в объеме 20 мл и прибавляют к общей реакционной смеси.5 g of crushed collagen are placed in a conical flask with a capacity of 250-500 ml, 80 ml of purified water is added and mixed until a homogeneous suspension is obtained. Stand for 10 minutes and add 50 ml of dye solution RO16. Rinse the glass with purified water in a volume of 20 ml and add to the total reaction mixture.

Реакционную смесь перемешивают на орбитальном шейкере при 40°С при 130 об/мин. Через 15 минут дважды прибавляют по 50 мл 6% раствора натрия хлорида с интервалом 5 минут при непрерывном перемешивании. Через 25 минут прибавляют 37,5 мл 2% раствора карбоната натрия при непрерывном перемешивании при 130 об/мин и выдерживают при (40±3)°С в течение 2 часов.The reaction mixture was stirred on an orbital shaker at 40 ° C. at 130 rpm. After 15 minutes, 50 ml of a 6% sodium chloride solution are added twice with an interval of 5 minutes with continuous stirring. After 25 minutes, 37.5 ml of a 2% sodium carbonate solution was added with continuous stirring at 130 rpm and kept at (40 ± 3) ° C for 2 hours.

Отмывка коллагена:Collagen washing:

Реакционную смесь помещают на сито с размером пор 1 мм и промывают водой очищенной в объеме 3 л. Степень отмывки контролируют по значению рН промывных вод и по оптической плотности при 490 нм.The reaction mixture is placed on a sieve with a pore size of 1 mm and washed with purified water in a volume of 3 l. The degree of washing is controlled by the pH of the wash water and by optical density at 490 nm.

Реакционную массу дополнительно промывают еще 700 мл воды очищенной, дают стечь избытку воды, помещают на чашку Петри и замораживают при температуре минус (40±3)°С в течение 12 часов для последующей лиофилизации.The reaction mass is additionally washed with another 700 ml of purified water, the excess water is allowed to drain, placed on a Petri dish and frozen at minus (40 ± 3) ° С for 12 hours for subsequent lyophilization.

Лиофилизация:Lyophilization:

Замороженную массу помещают в лиофилизатор при температуре минус (50±3)°С Лиофилизацию проводят в течение 8 часов при температуре минус (50±3)°С и остаточном давлении 8 МРа.The frozen mass is placed in a lyophilizer at a temperature of minus (50 ± 3) ° С. Lyophilization is carried out for 8 hours at a temperature of minus (50 ± 3) ° С and a residual pressure of 8 MPa.

Измельчение:Shredding:

Высушенную массу помещают в мельницу и измельчают в течение 1 минуты при 1100 об/мин.The dried mass is placed in a mill and ground for 1 minute at 1100 rpm.

Измельченный продукт извлекают из мельницы, взвешивают и помещают в стеклянный флакон вместимостью 50 мл, укупоривают пробкой и закатывают алюминиевым колпачком.The crushed product is removed from the mill, weighed and placed in a glass bottle with a capacity of 50 ml, corked with a stopper and rolled up with an aluminum cap.

Готовый продукт хранят в сухом, защищенном от света месте при температуре (5±3)°С.The finished product is stored in a dry, dark place at a temperature of (5 ± 3) ° C.

Количественное определение:Quantitation:

Коллаген окрашенный красителем реактивным оранжевым RO16 по предложенному способу содержит от 40 до 60 мкмоль красителя RO16 /г окрашенного коллагена.Collagen stained with dye reactive orange RO16 according to the proposed method contains from 40 to 60 μmol of dye RO16 / g of colored collagen.

В 3 термостойкие пробирки вместимостью 20 мл помещают по 25 мг (точная навеска) коллагена окрашенного красителем RO16, прибавляют 2 мл хлористоводородной кислоты, разведенной водой очищенной в два раза, тщательно перемешивают. В 4-ю пробирку помещают 25 мг (точная навеска) коллагена из бычьих сухожилий, 2 мл хлористоводородной кислоты разведенной водой очищенной в два раза (контрольный раствор). Все пробирки закрывают фольгой и выдерживают при 130°С в течение 3 часов на песчаной бане. Пробирки извлекают из песчаной бани и охлаждают на воздухе в течение 15 минут. Содержимое всех пробирок количественно переносят в мерные колбы вместимостью 50 мл, доводят объем до метки водой очищенной и перемешивают. Измеряют оптическую плотность растворов при длине волны 480 нм, используя контрольный раствор в качестве раствора сравнения.In 3 heat-resistant test tubes with a capacity of 20 ml, 25 mg each (accurately weighed) of collagen stained with dye RO16 are added, 2 ml of hydrochloric acid, diluted twice with purified water, are added, mixed thoroughly. In the 4th test tube, 25 mg (exact weight) of collagen from bovine tendons, 2 ml of hydrochloric acid diluted twice with purified water (control solution) are placed. All tubes are covered with foil and incubated at 130 ° C for 3 hours in a sand bath. The tubes are removed from the sand bath and cooled in air for 15 minutes. The contents of all tubes are quantitatively transferred to 50 ml volumetric flasks, the volume is adjusted to the mark with purified water and mixed. The optical density of the solutions was measured at a wavelength of 480 nm using a control solution as a comparison solution.

По калибровочному графику определяют количество микромоль красителя в растворе.The calibration graph determines the amount of micromole of dye in solution.

Количество микромоль красителя RO16 в 1 г окрашенного коллагена определяют по формуле:The amount of micromoles of dye RO16 in 1 g of colored collagen is determined by the formula:

Figure 00000003
Figure 00000003

где NК - содержание красителя RO16 в испытуемом растворе, определенное по калибровочному графику, мкмоль/л;where N K is the content of dye RO16 in the test solution, determined according to the calibration graph, µmol / l;

V - объем реакционной смеси, 50 мл;V is the volume of the reaction mixture, 50 ml;

m - масса навески, мг.m is the mass of the sample, mg.

Построение калибровочного графика:Building a calibration graph:

В мерную колбу вместимостью 100 мл помещают 0,050 г (точная навеска) красителя реактивного оранжевого RO16, прибавляют 70 мл воды очищенной и перемешивают до полного растворения навески, доводят объем раствора до метки водой очищенной и перемешивают. В термостойкие пробирки вместимостью 20 мл помещают раствор красителя, содержащий 50; 100; 150; 200; 250; 300 мкг красителя и 2 мл кислоты хлористоводородной предварительно разведенной водой очищенной в два раза, перемешивают и минерализуют при 130°С на песчаной бане в течение 3 часов. После завершения выдержки пробирки извлекают из песчаной бани и охлаждают на воздухе в течение 15 минут. Содержимое всех пробирок количественно переносят в мерные колбы емкостью 10 мл, доводят объем раствора до метки водой очищенной и перемешивают. Измеряют оптическую плотность растворов при длине волны 480 нм результаты измерений представлены в таблице 1. На основе этих результатов строят калибровочный график зависимости оптической плотности раствора от содержания красителя в образце окрашенного коллагена (фиг. 2).0.050 g (accurately weighed) of the dye of reactive orange RO16 is placed in a 100 ml volumetric flask, 70 ml of purified water is added and stirred until the sample is completely dissolved, the volume of the solution is adjusted to the mark with purified water and mixed. In heat-resistant tubes with a capacity of 20 ml, a dye solution containing 50 is placed; 100; 150; 200; 250; 300 μg of dye and 2 ml of hydrochloric acid previously diluted with purified water twice, stirred and mineralized at 130 ° C in a sand bath for 3 hours. After completion of exposure, the tubes are removed from the sand bath and cooled in air for 15 minutes. The contents of all tubes are quantitatively transferred into 10 ml volumetric flasks, the solution volume is adjusted to the mark with purified water and mixed. The optical density of the solutions is measured at a wavelength of 480 nm. The measurement results are presented in Table 1. Based on these results, a calibration graph is constructed of the dependence of the optical density of the solution on the dye content in the stained collagen sample (Fig. 2).

Figure 00000004
Figure 00000004

Полученный субстрат - окрашенный коллаген используют для определения специфической активности коллагеназы и измеряют продукты ферментативного гидролиза в растворе. На основании полученных экспериментальных данных вычисляют специфическую активность коллагеназы, которая выражается в единицах коллагеназной активности.The resulting substrate - colored collagen is used to determine the specific activity of collagenase and measure the products of enzymatic hydrolysis in solution. Based on the obtained experimental data, the specific collagenase activity is calculated, which is expressed in units of collagenase activity.

За единицу коллагеназной активности (ЕД) принято количество коллагеназы, приводящее к увеличению оптической плотности при длине волны 490 нм, вызванному ферментативным расщеплением 1 мг коллагена, окрашенного красителем реактивным оранжевым RO16 в стандартных условиях реакции.The amount of collagenase taken as a unit of collagenase activity (IU), leading to an increase in optical density at a wavelength of 490 nm, is caused by the enzymatic cleavage of 1 mg of collagen stained with reactive orange dye RO16 under standard reaction conditions.

Пример 1Example 1

Коллаген из бычьих сухожилий измельчают на мельнице ДМ-6, отбирают 5 г продукта и помещают в колбу объемом 500 мл, добавляют 80 мл воды очищенной. Туда же добавляют 50 мл раствора, содержащего 0,1 г красителя RO16.Bovine tendon collagen is crushed in a DM-6 mill, 5 g of product are taken and placed in a 500 ml flask, 80 ml of purified water is added. There is added 50 ml of a solution containing 0.1 g of dye RO16.

Смесь перемешивают на шейкере при 40°С при 130 об/мин, через 15 мин добавляют дважды 50 мл 6% раствора натрия хлорида, через 25 мин добавляют еще 37,5 мл 2% раствора карбоната натрия и выдерживают 2 часа. Затем реакционную смесь помещают на сито и промывают 3 л воды. После удаления избытка воды смесь помещают на чашку Петри, замораживают при температуре минус 40°С и лиофилизируют. Высушенную смесь измельчают на мельнице 20 мин при 1100 об/мин.The mixture is stirred on a shaker at 40 ° C at 130 rpm, after 15 minutes 50 ml of a 6% sodium chloride solution are added twice, after another 25 minutes 37.5 ml of a 2% sodium carbonate solution are added and the mixture is kept for 2 hours. Then the reaction mixture is placed on a sieve and washed with 3 l of water. After removing excess water, the mixture is placed on a Petri dish, frozen at a temperature of minus 40 ° C and lyophilized. The dried mixture is ground in a mill for 20 minutes at 1100 rpm.

Полученный субстрат представляет собой ватообразные волокна оранжевого цвета; рН суспензии окрашенного коллагена в воде очищенной 7,07; потеря в массе при высушивании 5,8%; количественное определение красителя в 1 г окрашенного коллагена 58 мкмоль; размер частиц не более 2 мм. Спектр поглощения кислотного гидролизата образца окрашенного коллагена имеет максимум при 213 нм, 288 нм, 361 нм и 479 нм.The resulting substrate is a cotton-like fibers of orange color; pH of a suspension of colored collagen in purified water 7.07; loss in weight on drying 5.8%; quantitative determination of dye in 1 g of colored collagen 58 μmol; particle size no more than 2 mm. The absorption spectrum of the acid hydrolyzate of a colored collagen sample has a maximum at 213 nm, 288 nm, 361 nm and 479 nm.

Пример 2Example 2

Коллаген из бычьих сухожилий измельчают на мельнице ДМ-6, отбирают 5 г продукта и помещают в колбу объемом 500 мл, добавляют 80 мл воды очищенной. Туда же добавляют 50 мл раствора, содержащего 0,1 г красителя RO16.Bovine tendon collagen is crushed in a DM-6 mill, 5 g of product are taken and placed in a 500 ml flask, 80 ml of purified water is added. There is added 50 ml of a solution containing 0.1 g of dye RO16.

Смесь перемешивают на шейкере при 40°С при 130 об/мин, через 15 мин добавляют дважды 50 мл 6% раствора натрия хлорида, через 25 мин добавляют еще 37,5 мл 2% раствора карбоната натрия и выдерживают 2 часа. Затем реакционную смесь помещают на сито и промывают 3 л воды. После удаления избытка воды смесь помещают на чашку Петри, замораживают при температуре минус 40°С и лиофилизируют. Высушенную смесь измельчают на мельнице 20 мин при 1100 об/мин.The mixture is stirred on a shaker at 40 ° C at 130 rpm, after 15 minutes 50 ml of a 6% sodium chloride solution are added twice, after another 25 minutes 37.5 ml of a 2% sodium carbonate solution are added and the mixture is kept for 2 hours. Then the reaction mixture is placed on a sieve and washed with 3 l of water. After removing excess water, the mixture is placed on a Petri dish, frozen at a temperature of minus 40 ° C and lyophilized. The dried mixture is ground in a mill for 20 minutes at 1100 rpm.

Полученный субстрат представляет собой ватообразные волокна оранжевого цвета; рН суспензии окрашенного коллагена в воде очищенной 7,19; потеря в массе при высушивании 6,1%; количественное определение красителя в 1 г окрашенного коллагена 52 мкмоль; размер частиц не более 2 мм. Спектр поглощения кислотного гидролизата образца окрашенного коллагена имеет максимум при 209 нм, 287 нм, 360 нм и 480 нм.The resulting substrate is a cotton-like fibers of orange color; pH of a suspension of colored collagen in purified water 7.19; loss in mass upon drying of 6.1%; quantitative determination of dye in 1 g of colored collagen 52 μmol; particle size no more than 2 mm. The absorption spectrum of an acid hydrolyzate of a colored collagen sample has a maximum at 209 nm, 287 nm, 360 nm and 480 nm.

Пример 3Example 3

Коллаген из бычьих сухожилий измельчают на мельнице ДМ-6, отбирают 5 г продукта и помещают в колбу объемом 500 мл, добавляют 80 мл воды очищенной. Туда же добавляют 50 мл раствора, содержащего 0,1 г красителя RO16.Bovine tendon collagen is crushed in a DM-6 mill, 5 g of product are taken and placed in a 500 ml flask, 80 ml of purified water is added. There is added 50 ml of a solution containing 0.1 g of dye RO16.

Смесь перемешивают на шейкере при 40°С при 130 об/мин, через 15 мин добавляют дважды 50 мл 6% раствора натрия хлорида, через 25 мин добавляют еще 37,5 мл 2% раствора карбоната натрия и выдерживают 2 часа. Затем реакционную смесь помещают на сито и промывают 3 л воды. После удаления избытка воды смесь помещают на чашку Петри, замораживают при температуре минус 40°С и лиофилизируют. Высушенную смесь измельчают на мельнице 20 мин при 1100 об/мин.The mixture is stirred on a shaker at 40 ° C at 130 rpm, after 15 minutes 50 ml of a 6% sodium chloride solution are added twice, after another 25 minutes 37.5 ml of a 2% sodium carbonate solution are added and the mixture is kept for 2 hours. Then the reaction mixture is placed on a sieve and washed with 3 l of water. After removing excess water, the mixture is placed on a Petri dish, frozen at a temperature of minus 40 ° C and lyophilized. The dried mixture is ground in a mill for 20 minutes at 1100 rpm.

Полученный субстрат представляет собой ватообразные волокна оранжевого цвета; рН суспензии окрашенного коллагена в воде очищенной 6,56; потеря в массе при высушивании 6,2%; количественное определение красителя в 1 г окрашенного коллагена 58 мкмоль; размер частиц не более 2 мм. Спектр поглощения кислотного гидролизата образца окрашенного коллагена имеет максимум при 209 нм, 287 нм, 360 нм и 480 нм.The resulting substrate is a cotton-like fibers of orange color; pH of a suspension of colored collagen in purified water 6.56; loss in mass upon drying of 6.2%; quantitative determination of dye in 1 g of colored collagen 58 μmol; particle size no more than 2 mm. The absorption spectrum of an acid hydrolyzate of a colored collagen sample has a maximum at 209 nm, 287 nm, 360 nm and 480 nm.

Пример 4Example 4

Коллаген из бычьих сухожилий измельчают на мельнице ДМ-6, отбирают 5 г продукта и помещают в колбу объемом 500 мл, добавляют 80 мл воды очищенной. Туда же добавляют 50 мл раствора, содержащего 0,1 г красителя RO16.Bovine tendon collagen is crushed in a DM-6 mill, 5 g of product are taken and placed in a 500 ml flask, 80 ml of purified water is added. There is added 50 ml of a solution containing 0.1 g of dye RO16.

Смесь перемешивают на шейкере при 40°С при 130 об/мин, через 15 мин добавляют дважды 50 мл 6% раствора натрия хлорида, через 25 мин добавляют еще 37,5 мл 2% раствора карбоната натрия и выдерживают 2 часа. Затем реакционную смесь помещают на сито и промывают 3 л воды. После удаления избытка воды смесь помещают на чашку Петри, замораживают при температуре минус 40°С и лиофилизируют. Высушенную смесь измельчают на мельнице 20 мин при 1100 об/мин.The mixture is stirred on a shaker at 40 ° C at 130 rpm, after 15 minutes 50 ml of a 6% sodium chloride solution are added twice, after another 25 minutes 37.5 ml of a 2% sodium carbonate solution are added and the mixture is kept for 2 hours. Then the reaction mixture is placed on a sieve and washed with 3 l of water. After removing excess water, the mixture is placed on a Petri dish, frozen at a temperature of minus 40 ° C and lyophilized. The dried mixture is ground in a mill for 20 minutes at 1100 rpm.

Полученный субстрат представляет собой ватообразные волокна оранжевого цвета; рН суспензии окрашенного коллаген в воде очищенной 7,9; потеря в массе при высушивании 7,9%; количественное определение красителя в 1 г окрашенного коллагена 60 мкмоль; размер частиц не более 2 мм. Спектр поглощения кислотного гидролизата образца окрашенного коллагена имеет максимум при 212 нм, 288 нм, 361 нм и 480 нм.The resulting substrate is a cotton-like fibers of orange color; the pH of the suspension of colored collagen in purified water is 7.9; loss in mass upon drying of 7.9%; quantitative determination of dye in 1 g of colored collagen 60 μmol; particle size no more than 2 mm. The absorption spectrum of the acid hydrolyzate of a colored collagen sample has a maximum at 212 nm, 288 nm, 361 nm and 480 nm.

В результате анализа полученных образцов окрашенного коллагена можно сформулировать основные характеристики продукта: он должен представлять собой ватообразные волокна оранжевого цвета. рН суспензии окрашенного коллагена в воде очищенной от 6,6 до 7,3, потеря в массе при высушивании не более 8%, количественное содержание красителя должно быть в интервале от 40 до 60 мкмоль на 1 г окрашенного коллагена, размер частиц не более 2 мм, спектры поглощения кислотного гидролизата должны иметь максимумы при 210±3 нм, 288±2 нм; 360±2 нм; 480±2 нм, полная характеристика представлена в таблице 2.As a result of the analysis of the obtained samples of colored collagen, the main characteristics of the product can be formulated: it should be orange-colored cotton-like fibers. the pH of the suspension of colored collagen in purified water is from 6.6 to 7.3, the loss in mass during drying is no more than 8%, the quantitative content of the dye should be in the range from 40 to 60 μmol per 1 g of colored collagen, particle size no more than 2 mm , absorption spectra of acid hydrolyzate should have maximums at 210 ± 3 nm, 288 ± 2 nm; 360 ± 2 nm; 480 ± 2 nm, the full characteristics are presented in table 2.

Figure 00000005
Figure 00000005

Настоящее изобретение представляет собой способ получения стандартизованного субстрата - окрашенного коллагена, позволяющего надежно определять специфическую активность лекарственных средств на основе коллагеназы с использованием оригинальной методики.The present invention is a method of obtaining a standardized substrate - colored collagen, which reliably determines the specific activity of collagenase-based drugs using an original technique.

Claims (1)

Способ получения окрашенного коллагена с целью использования его в качестве субстрата для определения активности фермента коллагеназы, включающий измельчение коллагена до размера частиц не более 2 мм с влажностью не более 8,0% с последующей обработкой его раствором красителя RO16, характеризующегося максимумами спектра поглощения при 210±3; 288±2; 360±2; 480±2 нм, при рН суспензии в интервале 6,3-7,5.A method of obtaining colored collagen with the aim of using it as a substrate for determining the activity of the collagenase enzyme, including grinding collagen to a particle size of not more than 2 mm with a moisture content of not more than 8.0%, followed by treatment with a solution of dye RO16, characterized by maxima of the absorption spectrum at 210 ± 3; 288 ± 2; 360 ± 2; 480 ± 2 nm, with a pH of the suspension in the range of 6.3-7.5.
RU2019128081A 2019-09-05 2019-09-05 Method for producing colored collagen and determining activity of collagenase RU2709513C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019128081A RU2709513C1 (en) 2019-09-05 2019-09-05 Method for producing colored collagen and determining activity of collagenase

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2019128081A RU2709513C1 (en) 2019-09-05 2019-09-05 Method for producing colored collagen and determining activity of collagenase

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2709513C1 true RU2709513C1 (en) 2019-12-18

Family

ID=69007012

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2019128081A RU2709513C1 (en) 2019-09-05 2019-09-05 Method for producing colored collagen and determining activity of collagenase

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2709513C1 (en)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2557224A1 (en) * 2011-08-12 2013-02-13 LANXESS Deutschland GmbH Method for colouring substrates containing collagen fibres

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2557224A1 (en) * 2011-08-12 2013-02-13 LANXESS Deutschland GmbH Method for colouring substrates containing collagen fibres

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Попова Н.В. и др. Методы определения ферментативной активности препаратов на основе коллагеназ из Clostridium Histolyticum / Инновации в здоровье нации. Сборник материалов V Всероссийской научно-практической конференции с международным участием. 2017, стр.316-319. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Overall et al. Demonstration of tissue collagenase activity in vivo and its relationship to inflammation severity in human gingiva
Raskovic et al. Identification, purification and characterization of a novel collagenolytic serine protease from fig (Ficus carica var. Brown Turkey) latex
JP4904021B2 (en) Collagen peptide-containing cosmetic composition and method for producing the same
Sivasubramanian et al. Mechanism of enzymatic dehairing of skins using a bacterial alkaline protease
CN104840371B (en) mesenchymal stem cell extract and use thereof
JP6846422B2 (en) PALMARIA PALMATA and jasmine synergistic extracts, compositions containing them and their use
Pérez et al. Fast protocol for the processing of split-thickness skin into decellularized human dermal matrix
CN114317661B (en) Method for preparing multiple active collagen
CN110464870B (en) Soft tissue adhesive based on modified collagen and preparation method thereof
CN111888279A (en) Method for promoting collagen production and corresponding medicine or cosmetic
CN101851339B (en) Method for preparing donkey skin collagens
RU2709513C1 (en) Method for producing colored collagen and determining activity of collagenase
JP2009538854A (en) Isolated natural natural collagen
KR20080029364A (en) A cosmetic composition containing an extract of ailanthus altissima
Zhang et al. Integrating zinc/silicon dual ions with 3D-printed GelMA hydrogel promotes in situ hair follicle regeneration
Almalla et al. Papain-Based Solubilization of Decellularized Extracellular Matrix for the Preparation of Bioactive, Thermosensitive Pregels
CN111374906A (en) Composition with anti-aging effect and preparation method thereof
JP2004300142A (en) Method for producing functional polypeptide originating from silk protein, and its use
WO2015196829A1 (en) Application of protease k in skin health care and cosmetic field
JP7312993B2 (en) Elastin production promoter and skin cosmetic
Qi et al. An Immunoregulation Hydrogel with Controlled Hyperthermia‐Augmented Oxygenation and ROS Scavenging for Treating Diabetic Foot Ulcers
CN110526958B (en) Activity repair peptide Tvigour A and application thereof
CN113559240A (en) Pearl polypeptide liquid, separation and extraction process and application thereof in promoting wound healing
JP3581436B2 (en) Whitening cosmetics
CN112603844A (en) Freeze-dried powder capable of rapidly generating copper-coated peptides and preparation method thereof