DE1238869B

DE1238869B - Verfahren zur Herstellung von getrockneter Katalase

Info

Publication number: DE1238869B
Application number: DEA41353A
Authority: DE
Inventors: Edward George Samsa
Original assignee: Armour Pharmaceutical Co
Current assignee: Armour Pharmaceutical Co
Priority date: 1961-10-12
Filing date: 1962-10-10
Publication date: 1967-04-20

Description

Verfahren zur Herstellung von getrockneter Katalase Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung von getrockneter Katalase durch Gefriertrocknung eines gereinigten wäßrigen Auszugs aus Leber.
Die Herstellung von Katalase im Gefriertrocknungsverfahren ist bekannt; sie hat jedoch den Nachteil, daß ein Teil der ursprünglichen Katalasenaktivität des Gefriertrocknungsverfahrens oder nach längerem Lagern von gefriergetrockneter Katalase verlorengeht.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Nachteile zu vermeiden und eine gefriergetrocknete Leberkatalase zu schaffen, die gegenüber den bisher erhältlichen Produkten einen höheren Grad an Katalasenaktivität aufweist und ihre Aktivität im gefriergetrockneten Zustand auch bei längerem Lagern beibehält.
Diese Aufgabe wird gelöst mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung von getrockneter Katalase durch Gefriertrocknung eines gereinigten wäßrigen Auszugs aus Leber, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man der Katalaselösung vor der Gefriertrocknung Glycin, Lactose, Natriumchlorid und/oder Natriumcitrat zusetzt.
Es ist bereits bekannt, daß sich gewisse Substanzen als Schutzmittel gegen die beim Tiefgefrieren erfolgende Denaturierung einer frischen Lösung von frischer Katalase bestimmter Konzentrationen wirksam einsetzen läßt, um die Enzymlösungen gegen Inaktivierung beim Gefrieren und anschließenden Wiederauftauen zu schützen. Jedoch war es bisher nicht bekannt, daß sich die Aktivität von Katalase verbessern läßt, wenn man Schutzmittel auch beim Gefriertrocknen von Katalaselösungen zusetzt, und da die Kolloidsysteme, die einerseits beim Gefrieren und Wiederauftauen, andererseits beim Gefriertrocknen vorliegen, verschiedene sind, konnte der Fachmann eine solche, die Aktivität von gefriergetrockneter Katalase verbessernde Wirksamkeit, die beim erfindungsgemäßen Verfahren erreicht wird, nicht voraussehen.
Als Ausgangsmaterial für das erfindungsgemäße Verfahren wird Gewebe von Säugetierleber eingesetzt. Die Gewinnung der Katalase erfolgt in an sich bekannter Weise, wie z. B. in den USA.-Patentschriften 2 834 713 und 2 703 779 beschrieben. Dabei fällt ein gereinigter wäßriger Leberauszug an, der einen wesentlichen Anteil der im Ausgangsmaterial vorhandenen Katalasen enthält. Die in den so gewonnenen Katalaselösungen noch enthaltenen Verunreinigungen sind bei der weiteren erfindungsgemäßen Behandlung nicht störend. Bevor diese Katalaselösungen der ebenfalls an sich bekannten Gefriertrocknung unterzogen werden, die im wesentlichen darin besteht, daß die Katalaselösungen in einem Trockeneisbad tiefgefroren und anschließend in einem geeigneten Vakuumbehälter das darin enthaltene Wasser absublimiert wird, wobei der Behälter während der Sublimation und Evakuierung allmählich auf Zimmertemperatur erwärmt wird, setzt man erfindungsgemäß den Katalaselösungen Glycin, Lactose, Natriumchlorid und/oder Natriumcitrat zu. Es wurde gefunden, das durch Anwesenheit dieser Stoffe die Aktivität der im Gefriertrocknungsprozeß gewonnenen Katalasen erhöht wird, insbesondere bei Verwendung von Rinderleber. Die beim erfindungsgemäßen Verfahren als trocknes Pulver anfallenden Katalasen sind im wesentlichen stabil und lyophil. Beispiel 1 Als Ausgangsprodukt wurde eine nach dem Verfahren der USA.-Patentschrift 2834713 gewonnene Katalaselösung verwendet, die eine Katalaseaktivität von ungefähr 153 Keileinheiten je Milliliter aufwies.
Zu 500 ml dieser Lösung wurden 20 g Glycin zugesetzt. Dann wurde der diese Lösung enthaltende Behälter in ein Trockeneisbad eingesetzt und die Lösung eingefroren. Danach wurde der Behälter an ein Sublimierrohr angeschlossen, das an seinem anderen Ende mit einem Kondensationsgefäß in Verbindung stand. Die Apparatur wurde anschließend evakuiert, und das in der eingefrorenen Lösung enthaltene Wasser wurde absublimiert und in dem Kondensationsbehälter aufgefangen. In dem Maße, wie das Wasser aus der eingefrorenen Lösung abgezogen wurde, ließ man die Temperatur des Kühlbades ansteigen, bis zum Schluß bei Zimmertemperatur die letzten Spuren an Wasser absublimierten. Das Vakuum wurde aufgehoben, und aus dem Behälter wurde das gefriergetrocknete Produkt als trockenes Pulver in einer Ausbeute von 40,7 g entnommen.
Die Aktivität betrug 1525; die Erkaltung der Aktivität betrug 810/r,; das gewonnene Trockenpulver hatte in wäßriger Lösung einen pH-Wert von 7,3.
Mit »Aktivität« ist die Aktivität der erhaltenen Katalase in Keileinheiten je Gramm Trockensubstanz bezeichnet; mit »Erhaltung der Aktivität« ist die Gesamtzahl der Keileinheiten in der Trockensubstanz multipliziert mit 100 und dividiert durch die Gesamtzahl der Keileinheiten in der Lösung ausgedrückt. Beispiel 2 Zu 500m1 der gleichen Ausgangslösung, wie sie im Beispiel l eingesetzt worden war, wurden 20g Lactose zugesetzt. Wie im Beispiel 1 beschrieben, wurde diese Lösung gefriergetrocknet. Es wurden 40,0 g Trockenpulver erhalten, das eine Aktivität von 1670 hatte und dessen Erhaltung der Aktivität 871/o betrug. Der pH-Wert der wäßrigen Lösung dieses Trockenpulvers betrug 7,6. Beispiel 3 Zu 500 ml einer gleichen Ausgangslösung, wie sie im Beispiel 1 eingesetzt worden war, wurden 20 g Natriumchlorid zugegeben. Die Lösung wurde anschließend, wie im Beispiel 1 beschrieben, gefriergetrocknet. Es fielen 39,6 eines Trockenpulvers an, dessen Aktivität 1700 betrug und dessen Erhaltung der Aktivität 88 % war. Die wäßrige Lösung dieses Trockenpulvers hatte einen pH-Wert von 7,4.
Beispiel 4 Zu 500 ml einer gleichen Ausgangslösung, wie sie im Beispiel 1 eingesetzt worden war, wurden 20 g Natriumcitrat zugesetzt. Anschließend wurde die Lösung, wie im Beispiel l beschrieben, gefriergetrocknet. Es wurden 39,8 g eines Trockenpulvers erhalten, das eine Aktivität von 1760 hatte und dessen Erhaltung der Aktivität bei 910/0 lag. Die wäßrige Lösung dieses Trockenpulvers wies einen pH-Wert von 7,6 auf. Vergleichsbeispiel 500 ml der gleichen Ausgangslösung, wie sie in den Beispielen 1 bis 4 eingesetzt worden war, wurden ohne Zusatz einer Fremdsubstanz in der gleichen Weise, wie im Beispiel l beschrieben, gefriergetrocknet. Es fielen 20,3 g eines Trockenpulvers an, das eine Aktivität von 2340 hatte und dessen Erhaltung der Aktivität 62 % betrug. Die wäßrige Lösung dieses Trockenpulvers hatte einen pH-Wert von 7,5.
Dieses Vergleichsbeispiel zeigt, daß der Aktivitätsverlust, der in den Beispielen 1 bis 4 zwischen 9 und 1.91/o lag, bei dem nach dem bekannten Gefriertrocknungsverfahren gewonnenen Vergleichsprodukt um mindestens 1001/o höher, bei 3804, liegt.

Claims

Patentanspruch: Verfahren zur Herstellung von getrockneter Katalase durch Gefriertrocknung eines gereinigten wäßrigen Auszugs aus Leber, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß man der Katalaselösung vor der Gefriertrocknung Glycin, Lactose, Natriumchlorid und/oder Natriumcitrat zusetzt. In Betracht gezogene Druckschriften-USA.-Patentschriften Nr. 2 689 203, 2 703 779; »Nature« (London), 1961, Bd. 190, S. 83 und 84; »Science«, 1950, Bd. 111., S. 655.