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JPH0720984B2 - How to remove endotoxin - Google Patents

How to remove endotoxin

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Publication number
JPH0720984B2
JPH0720984B2 JP1247014A JP24701489A JPH0720984B2 JP H0720984 B2 JPH0720984 B2 JP H0720984B2 JP 1247014 A JP1247014 A JP 1247014A JP 24701489 A JP24701489 A JP 24701489A JP H0720984 B2 JPH0720984 B2 JP H0720984B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
endotoxin
chitosan
protein
solution
acid
Prior art date
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Application number
JP1247014A
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Japanese (ja)
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JPH03109397A (en
Inventor
恒康 安達
純一 井田
正憲 橋本
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Kurita Water Industries Ltd
Original Assignee
Kurita Water Industries Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Kurita Water Industries Ltd filed Critical Kurita Water Industries Ltd
Priority to JP1247014A priority Critical patent/JPH0720984B2/en
Priority to US07/583,657 priority patent/US5169535A/en
Priority to DE69026333T priority patent/DE69026333T2/en
Priority to EP90118145A priority patent/EP0424672B1/en
Publication of JPH03109397A publication Critical patent/JPH03109397A/en
Publication of JPH0720984B2 publication Critical patent/JPH0720984B2/en
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  • Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明はエンドトキシンの除去方法に係り、特に蛋白質
とエンドトキシンとを含む蛋白質溶液中に含まれるエン
ドトキシンを選択的かつ効率的に分離除去する方法に関
する。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for removing endotoxin, and more particularly to a method for selectively and efficiently separating and removing endotoxin contained in a protein solution containing a protein and endotoxin. .

[従来の技術] バイオテクノロジーにより生産された蛋白質等の医薬品
の精製においては、不純物であるエンドトキシンを数pg
/ml〜数10pg/mlにまで除去する必要がある。従来、エン
ドトキシンの除去技術としては、低分子キトサンを用い
る方法が提案されている(特開昭63−56300号)。即
ち、低分子キトサンを担体に吸着させてカラムに充填
し、このカラムに被処理液を通液すると、低分子キトサ
ンとエンドトキシンが特異的に吸着して液中のエンドト
キシンが除去される。また、特開昭63−287503号には、
エンドトキシン水溶液を、キトサンを架橋したポリアミ
ド微多孔膜と接触させてエンドトキシンを吸着分離する
ことが開示されている。更に、エンドトキシンを低濃度
にまで除去する方法として、イオンクロマトグラフィ
ー、ゲルクロマトグラフィー、アフィニティクロマトグ
ラフィー(特公平1−16389号)なども検討されてい
る。
[Prior art] In the purification of pharmaceuticals such as proteins produced by biotechnology, several pg of impurities such as endotoxin are used.
It is necessary to remove from / ml to several tens of pg / ml. Conventionally, as a technique for removing endotoxin, a method using low molecular weight chitosan has been proposed (JP-A-63-56300). That is, when low molecular weight chitosan is adsorbed on a carrier and packed in a column, and a liquid to be treated is passed through this column, low molecular weight chitosan and endotoxin are specifically adsorbed and endotoxin in the liquid is removed. In addition, JP-A-63-287503 discloses that
It is disclosed that an endotoxin aqueous solution is brought into contact with a polyamide microporous membrane cross-linked with chitosan to adsorb and separate endotoxin. Furthermore, as a method for removing endotoxin to a low concentration, ion chromatography, gel chromatography, affinity chromatography (Japanese Examined Patent Publication No. 1-16389) and the like are being studied.

[発明が解決しようとする課題] 特開昭63−56300号に開示される低分子キトサンによる
方法では、エンドトキシンの吸着効率が十分ではなく、
mg/mlオーダーのものを数+ng/mlオーダーまでに除去す
るには有効であるが、8.5ng/ml以下の極低濃度にまで除
去するのは難しい。即ち、特開昭63−56300号に開示さ
れる低分子キトサン固定化担体に固定化されているキト
サンは低分子であり、エンドトキシン吸着に用いられる
担体中のキトサン含量が少ないため、エンドトキシンの
平衡吸着量が少ない。そのため、蛋白質溶液中のエンド
トキシンをpg/mlオーダーまで除去する目的には実用上
不適当である。因みに、特開昭63−56300号の実施例で
は、エンドトキシンは270〜57ng/mlと、数100ng/ml〜数
10ng/mlまでしか除去されていない。
[Problems to be Solved by the Invention] In the method using low molecular weight chitosan disclosed in JP-A-63-56300, the adsorption efficiency of endotoxin is not sufficient,
It is effective to remove mg / ml order up to several + ng / ml order, but it is difficult to remove it to a very low concentration of 8.5 ng / ml or less. That is, the chitosan immobilized on the low molecular weight chitosan-immobilized carrier disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 63-56300 is a low molecular weight substance, and the chitosan content in the carrier used for adsorbing endotoxin is small. Small quantity. Therefore, it is not practically suitable for the purpose of removing endotoxin in the protein solution to the order of pg / ml. Incidentally, in the examples of JP-A-63-56300, endotoxin is 270 to 57 ng / ml and several hundred ng / ml to several.
Only 10 ng / ml has been removed.

特開昭63−287503号に開示されるキトサン固定化膜で
は、膜中のキトサン含量が10%以下と非常に低いため、
やはりエンドトキシンの平衡吸着量が少なく、エンドト
キシンを極低濃度に除去することは不可能であると考え
られる。特開昭63−287503号には、水中のエンドトキシ
ン除去について例示されているが、上述の如く、膜のエ
ンドトキシン平衡吸着量が少ないことから、蛋白質溶液
中のエンドトキシンの除去には実用上不適当である。
In the chitosan-immobilized membrane disclosed in JP-A-63-287503, since the chitosan content in the membrane is very low at 10% or less,
After all, the equilibrium adsorption amount of endotoxin is small, and it is considered impossible to remove endotoxin to an extremely low concentration. JP-A-63-287503 exemplifies removal of endotoxin in water, but as described above, it is not practically suitable for removal of endotoxin in a protein solution because the endotoxin equilibrium adsorption amount of the membrane is small. is there.

イオンクロマトグラフィー、ゲルクロマトグラフィー、
アフィニティクロマトグラフィーは、pg/mlオーダーま
での除去を目的として検討されているものではあるが、
それぞれ欠点を有し、実用上有利な方法とはいえない。
即ち、ゲルクロマトグラフィーは、エンドトキシンの分
子量分布が非常に広いため、蛋白質などの高分子量物質
との分離は困難であり、また、イオンクロマトグラフィ
ー、アフィニティクロマトグラフィーは、平衡吸着量が
小さい上に、pH、イオン強度、再生条件などの条件設定
が難しい。
Ion chromatography, gel chromatography,
Affinity chromatography has been studied for the purpose of removing up to pg / ml order,
Each method has its own drawbacks and is not a practically advantageous method.
That is, since gel chromatography has a very broad molecular weight distribution of endotoxin, it is difficult to separate it from high molecular weight substances such as proteins, and ion chromatography and affinity chromatography have small equilibrium adsorption amount. It is difficult to set conditions such as pH, ionic strength, and regeneration conditions.

従来においては、特に、蛋白質精製を目的として、蛋白
質溶液中のエンドトキシンを除去する技術について、明
確な条件設定がなされていないために、蛋白質溶液中の
エンドトキシンを選択的にかつ効率的に除去することが
できなかった。
In the past, in particular, for the purpose of purifying a protein, a technique for removing endotoxin in a protein solution has not been clearly set, so that the endotoxin in the protein solution can be selectively and efficiently removed. I couldn't.

本発明は上記従来の問題点を解決し、蛋白質溶液中のエ
ンドトキシンを極低濃度にまで選択的かつ効率的に除去
することが可能なエンドトキシンの除去方法を提供する
ことを目的とする。
An object of the present invention is to solve the above conventional problems and provide a method for removing endotoxin capable of selectively and efficiently removing endotoxin in a protein solution to an extremely low concentration.

[課題を解決するための手段] 本発明のエンドトキシンの除去方法は、蛋白質とエンド
トキシンとを含む液からエンドトキシンを除去する方法
において、該液のpHを該蛋白質の等電点以下に調整した
後、架橋キトサン粒状物を充填したカラムにSV0.2〜2BV
・hr-1の通液速度で通液してエンドトキシン残留濃度が
8.5ng/ml以下の精製蛋白質含有液を得ることを特徴とす
る。
[Means for Solving the Problems] The method for removing endotoxin of the present invention is a method for removing endotoxin from a liquid containing a protein and endotoxin, after adjusting the pH of the liquid to be equal to or lower than the isoelectric point of the protein, SV0.2 ~ 2BV in column packed with crosslinked chitosan granules
・ The residual concentration of endotoxin is increased by passing the solution at the passing rate of hr -1
It is characterized in that a purified protein-containing solution of 8.5 ng / ml or less is obtained.

即ち、本発明者らは、蛋白質溶液中のエンドトキシンを
除去する方法について検討を行なったところ、吸着剤と
して架橋キトサン粒状物が、キトサン含量が多く、エン
ドトキシン平衡吸着量が多いことから極めて有効である
ことを知見した。そして、架橋キトサン粒状物を用いる
方法において、エンドトキシンのみを選択的にかつ効率
的に除去するべく更に検討を重ねた結果、液のpHを蛋白
質の等電点以下とすると共に、カラム通液速度を制御す
るという、従来技術では全く示唆されていない処理条件
を採用することにより、エンドトキシンの選択的、効率
的除去が可能とされることを見出し本発明を完成させ
た。
That is, the present inventors conducted a study on a method for removing endotoxin in a protein solution, and found that crosslinked chitosan granules as an adsorbent have a large chitosan content and a large endotoxin equilibrium adsorption amount, and thus are extremely effective. I found out that. Then, in the method using the crosslinked chitosan granules, as a result of further studies to selectively and efficiently remove only endotoxin, the pH of the liquid was set to be equal to or lower than the isoelectric point of the protein, and the column flow rate was increased. The present inventors have completed the present invention by finding that endotoxin can be selectively and efficiently removed by adopting a treatment condition of controlling, which has never been suggested in the prior art.

以下に、本発明を詳細に説明する。The present invention will be described in detail below.

まず、本発明においてエンドトキシン吸着材として用い
る架橋キトサン粒状物について説明する。
First, the crosslinked chitosan granular material used as the endotoxin adsorbent in the present invention will be described.

本発明に係る架橋キトサン粒状物は、通常のキトサン或
いは低分子量キトサンを用いて、公知の方法で架橋処理
することにより容易に製造することができる。例えば、
キトサンを架橋処理する方法としては、キトサン酸性溶
液に乳化剤を含む疎水性溶剤を加えてエマルジョン化
し、次いでアルカリ溶液中で攪拌下粒状物化する方法
(特公昭59−30722号)が挙げられる。また、低分子キ
トサンを架橋処理する方法としては、低分子量キトサン
を酸性溶液に溶解し、次いで塩基性溶液中に落下させて
粒状化し、架橋処理する方法(特公昭63−54285号)が
挙げられる。
The crosslinked chitosan granules according to the present invention can be easily produced by subjecting ordinary chitosan or low molecular weight chitosan to a crosslinking treatment by a known method. For example,
Examples of the method for crosslinking chitosan include a method in which a hydrophobic solvent containing an emulsifier is added to an acidic chitosan solution to form an emulsion, and then the mixture is granulated with stirring in an alkaline solution (Japanese Patent Publication No. 59-30722). Further, as a method for crosslinking the low molecular weight chitosan, a method of dissolving the low molecular weight chitosan in an acidic solution, then dropping it into a basic solution to granulate it, and performing a crosslinking treatment (Japanese Patent Publication No. 63-54285) can be mentioned. .

以下に本発明に係る架橋キトサン粒状物の製造方法の一
例について説明する。
An example of the method for producing the crosslinked chitosan granular material according to the present invention will be described below.

キトサンは、カニ、エビなどの甲殻類の外殻皮などに含
量されているキチンを濃アルカリと共に加熱することに
より脱アセチル化して得られる。このようにして得られ
るキトサンは、通常、分子量5,000〜1,000,000、固有粘
度(30℃、0.2M酢酸+0.1M酢酸ソーダ)[η]=0.25〜
30dl/g−キトサン、コロイド当量1.0〜6.2meq/g−キト
サンのものである。脱アセチル化の程度は特に制限はな
いが、酸を用いて溶解可能な程度にまで脱アセチル化さ
れていればよく、一般には脱アセチル化度50〜100モル
%程度のものが好ましい。また、キトサンの平均粒径は
9〜300メッシュ程度の粒状であることが好ましい。
Chitosan is obtained by deacetylating chitin, which is contained in the shells of crustaceans such as crab and shrimp, by heating with concentrated alkali. The chitosan thus obtained usually has a molecular weight of 5,000 to 1,000,000 and an intrinsic viscosity (30 ° C., 0.2 M acetic acid + 0.1 M sodium acetate) [η] = 0.25
30 dl / g-chitosan, colloid equivalent 1.0-6.2 meq / g-chitosan. The degree of deacetylation is not particularly limited as long as it is deacetylated to the extent that it can be dissolved with an acid, and the degree of deacetylation is generally preferably about 50 to 100 mol%. Further, it is preferable that the average particle size of chitosan is granular with about 9 to 300 mesh.

このようにして得られるキトサンのうち、本製造例にお
いては、低分子量キトサンとして、分子量1万〜50万、
脱アセチル化度50〜100モル%のものを用いる。そして
この低分子量キトサンをまず酸性溶液に溶解してキトサ
ン酸性水溶液とする。この場合、使用される酸は、キト
サンを溶解するものであればいずれも使用できるが、代
表的なものとしては、酢酸、ギ酸、プロピオン酸、酪
酸、吉草酸、イソプロピオン酸、イソ酪酸、イソ吉草
酸、安息香酸、ケイ皮酸、サリチル酸、フタル酸などの
有機酸類、塩酸、硝酸などの鉱酸類などを挙げることが
できる。
Among the chitosan thus obtained, in this production example, as the low molecular weight chitosan, a molecular weight of 10,000 to 500,000,
A deacetylation degree of 50 to 100 mol% is used. Then, this low molecular weight chitosan is first dissolved in an acidic solution to obtain a chitosan acidic aqueous solution. In this case, any acid can be used as long as it can dissolve chitosan, but typical ones include acetic acid, formic acid, propionic acid, butyric acid, valeric acid, isopropionic acid, isobutyric acid, and isobutyric acid. Examples thereof include organic acids such as valeric acid, benzoic acid, cinnamic acid, salicylic acid and phthalic acid, and mineral acids such as hydrochloric acid and nitric acid.

使用する酸の量はできるだけ少ない方が好ましく、キト
サンを溶解する最低限の量で用いる。一般には、キトサ
ンに対し、0.2〜5倍(重量)の酸を添加する。
It is preferable that the amount of acid used is as small as possible, and it is used in the minimum amount capable of dissolving chitosan. Generally, 0.2 to 5 times (weight) of acid is added to chitosan.

キトサン酸性水溶液におけるキトサンの濃度は、キトサ
ンの分子量と脱アセチル化度により適切な溶解濃度が決
定されるが、通常2〜20重量%とするのが好ましい。
The concentration of chitosan in the acidic aqueous chitosan solution is determined appropriately depending on the molecular weight of chitosan and the degree of deacetylation, but is usually preferably 2 to 20% by weight.

得られたキトサン酸性水溶液は、塩基性溶液中に攪拌下
落下させて粒状化する。ここで用いる塩基性溶液の塩基
性物質としては、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、
炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、アンモニア、エチレン
ジアミン等のアルカリ性物質が挙げられ、溶媒として
は、水又はメタノール、エタノール等の極性を有するア
ルコール、或いはこれらの極性溶媒と水との混合溶媒が
挙げられる。塩基性溶媒の濃度には特に制限はないが、
通常の場合、1〜20重量%濃度のものが使用される。
The obtained chitosan acidic aqueous solution is dropped into the basic solution with stirring to be granulated. As the basic substance of the basic solution used here, sodium hydroxide, potassium hydroxide,
Examples of the solvent include alkaline substances such as sodium carbonate, potassium carbonate, ammonia, and ethylenediamine. Examples of the solvent include water or a polar alcohol such as methanol and ethanol, or a mixed solvent of these polar solvents and water. The concentration of the basic solvent is not particularly limited,
Usually, a concentration of 1 to 20% by weight is used.

粒状化して得られた粒状キトサンは、通常の場合、1μ
m〜1mm程度の多孔質キトサン粒状物であるが、これ
は、水洗後水分を除去した後、架橋処理に供される。
Granular chitosan obtained by granulation is usually 1 μm.
Although it is a porous chitosan granular material having a size of about m to 1 mm, it is subjected to a crosslinking treatment after washing with water to remove water.

架橋処理は、キトサンを必要に応じて適当な溶媒中に
て、エピクロルヒドリン、グルタルアルデヒド、有機ジ
イソシアネート類等の架橋剤を加えて処理することによ
り行なうことができる。
The cross-linking treatment can be carried out by adding a cross-linking agent such as epichlorohydrin, glutaraldehyde, organic diisocyanates, etc. to chitosan in a suitable solvent, if necessary.

なお、架橋処理に用いる溶媒としては、メタノール、エ
タノール、イソプロピルアルコール等のアルコール類、
アセトン、メチルエチルケトン等のケトン類、ジメチル
ホルムアミド、ジメチルアセトアミド等のアミド類やジ
メチルスルホキシドが使用できる。これらの溶媒は1種
のみを使用しても、また、2種以上を混合して使用して
も良い。また、有機ジイソシアネート類としては、例え
ば、4,4′−ジフェニルメタンジイソシアネート、1,4−
ジフェニレンジイソシアネート、2,4−トリレンジイソ
シアネート、ナフタレンジイソシアネート、4,4′−ジ
シクロヘキシルメタンジイソシアネート、キシリレンジ
イソシアネート、イソフォロンジイソシアネート、ヘキ
サメチレンジイソシアネート等が挙げられる。
As the solvent used for the crosslinking treatment, methanol, ethanol, alcohols such as isopropyl alcohol,
Ketones such as acetone and methyl ethyl ketone, amides such as dimethylformamide and dimethylacetamide, and dimethyl sulfoxide can be used. These solvents may be used alone or in combination of two or more. Examples of organic diisocyanates include 4,4'-diphenylmethane diisocyanate and 1,4-
Examples thereof include diphenylene diisocyanate, 2,4-tolylene diisocyanate, naphthalene diisocyanate, 4,4'-dicyclohexylmethane diisocyanate, xylylene diisocyanate, isophorone diisocyanate, and hexamethylene diisocyanate.

架橋剤の使用量は特に制限はないが、キトサンのアミノ
基1当量に対して0.2〜0.8当量反応する程度とするのが
好ましい。また、溶媒を使用する場合、その使用量はキ
トサン粒状体の体積に対し1〜5倍量とするが好まし
い。
The amount of the cross-linking agent used is not particularly limited, but it is preferable that the amount of the cross-linking agent is 0.2 to 0.8 equivalent to 1 equivalent of the amino group of chitosan. When a solvent is used, its amount is preferably 1 to 5 times the volume of the chitosan granules.

架橋処理条件は用いる架橋剤、溶媒の種類によって異な
るが、通常の場合、0〜60℃で0.05〜5時間行なわれ
る。
The cross-linking treatment conditions vary depending on the type of cross-linking agent and solvent used, but in general, it is carried out at 0 to 60 ° C for 0.05 to 5 hours.

このようにして製造された架橋キトサン粒状物は、その
使用に際しては、まず、塩基性溶液と接触させることに
よりアルカリ洗浄し、吸着しているエンドトキシンを失
活させて除去する。アルカリ洗浄に用いる塩基性溶液と
しては、NaOH、KOH、NH3などの水溶液或いは、これらと
有機溶媒との混合液で、濃度0.01〜1Nのものを用いるこ
とができる。その後は、エンドトキシンを含まない滅菌
水(エンドトキシンフリー水)を用いて水洗し、余剰の
アルカリを洗浄除去する。水洗後は、これをそのままエ
ンドトキシン除去に用いることができるが、必要に応じ
て、前記キトサンの酸性水溶液の調製に用いた酸の水溶
液或いは、これらと有機溶媒との混合液で、濃度0.01〜
1Nのものと接触させて、キトサンのアミノ基を解離型と
して用いることもできる。酸と接触させた場合は、その
後更にエンドトキシンを含まない滅菌水で水洗して、余
剰の酸を洗浄除去する。
When using the crosslinked chitosan granules produced in this manner, first, the crosslinked chitosan granules are washed with an alkali by bringing them into contact with a basic solution to deactivate and remove the adsorbed endotoxin. As the basic solution used for the alkali washing, an aqueous solution of NaOH, KOH, NH 3 or the like or a mixed solution of these with an organic solvent and having a concentration of 0.01 to 1 N can be used. After that, sterilized water containing no endotoxin (endotoxin-free water) is used to wash with water to remove excess alkali. After washing with water, it can be used as it is for the removal of endotoxin, but if necessary, an aqueous solution of the acid used in the preparation of the acidic aqueous solution of chitosan or a mixed solution thereof with an organic solvent at a concentration of 0.01-
The amino group of chitosan can also be used as a dissociated type by contacting with 1N. When it is contacted with an acid, it is then washed with sterile water containing no endotoxin to wash off excess acid.

次に、このような架橋キトサン粒状物をエンドトキシン
吸着材として用いる本発明のエンドトキシンの除去方法
について説明する。
Next, the method for removing endotoxin of the present invention using such a crosslinked chitosan granular material as an endotoxin adsorbent will be described.

本発明の方法においては、上記架橋キトサン粒状物をカ
ラムに充填し、このカラムに被処理液である蛋白質とエ
ンドトキシンとを含む液を当該蛋白質の等電点以下の酸
性側のpHに調整して通液し、カラム出口の液を回収す
る。液のpHが含有された蛋白質の等電点より塩基性側で
あると、蛋白質も架橋キトサン粒状物に吸着され、蛋白
質回収率が低下する。液のpHは、好ましくは、当該蛋白
質の等電点よりも0.5以上低いpHとするのが好ましい。
In the method of the present invention, the crosslinked chitosan granules are packed in a column, and a liquid containing a protein to be treated and endotoxin in this column is adjusted to a pH on the acidic side below the isoelectric point of the protein. Pass the liquid through and collect the liquid at the outlet of the column. If the pH of the liquid is more basic than the isoelectric point of the contained protein, the protein will also be adsorbed by the crosslinked chitosan granules, and the protein recovery rate will decrease. The pH of the liquid is preferably 0.5 or more lower than the isoelectric point of the protein.

本発明において、pHの調整は蛋白質を溶解するバッファ
ーの酸と塩基の濃度を変えることにより容易に行なうこ
とができる。なお、必要に応じ食塩等の塩を添加しても
良い。
In the present invention, the pH can be easily adjusted by changing the concentration of acid and base in the buffer that dissolves the protein. If necessary, salt such as salt may be added.

本発明において、通液速度はSV0.2〜2BV・hr-1、好まし
くはSV0.5〜1BV・hr-1とする。この通液速度は、エンド
トキシンの除去効率に大きく影響し、SVが2BV・hr-1
超えても0.2V・hr-1未満でも、エンドトキシン除去率は
著しく低下し、回収液中のエンドトキシン濃度を8.5ng/
ml以下の極低濃度にすることが難しい。
In the present invention, the liquid passing rate is SV 0.2 to 2 BV · hr −1 , preferably SV 0.5 to 1 BV · hr −1 . This flow rate has a great influence on the endotoxin removal efficiency, and the endotoxin removal rate significantly decreases even if the SV exceeds 2BVhr- 1 and less than 0.2Vhr- 1 , and the endotoxin concentration in the recovered fluid is reduced. 8.5ng /
It is difficult to achieve extremely low concentrations of less than ml.

本発明の方法においては、上記エンドトキシン除去に使
用後の架橋キトサン粒状物は、前述と同様の塩基性溶液
でのアルカリ洗浄及び水洗を行なうことにより再生、再
使用が可能である。
In the method of the present invention, the crosslinked chitosan granules used for the above endotoxin removal can be regenerated and reused by carrying out alkaline washing and water washing with the same basic solution as described above.

なお、本発明において、処理対照とされる蛋白質及びエ
ンドトキシン含有液の蛋白質としては、特に制限はな
く、その等電点以下のpHにおいて安定な蛋白質であれば
いずれも適用可能である。
In the present invention, the protein to be treated as a control and the protein in the endotoxin-containing solution are not particularly limited, and any protein that is stable at a pH below its isoelectric point can be applied.

本発明によれば、エンドトキシン濃度は比較的低濃度の
液からもエンドトキシンを選択的かつ効率的に除去し、
エンドトキシン濃度を8.5ng/ml以下の極低濃度にまで低
減することができる。従って、本発明の方法は、特にエ
ンドトキシン濃度1000ng/ml以下の液に極めて有効であ
る。
According to the present invention, the endotoxin concentration selectively and efficiently removes endotoxin from a liquid having a relatively low concentration,
The endotoxin concentration can be reduced to an extremely low concentration of 8.5 ng / ml or less. Therefore, the method of the present invention is extremely effective especially for a liquid having an endotoxin concentration of 1000 ng / ml or less.

[作用] 本発明に係る架橋キトサン粒状物は、キトサン含量が80
%以上(残部は架橋剤である。)と著しく高いため、エ
ンドトキシン平衡吸着量が多い。このため、エンドトキ
シンを効率的に吸着分離除去し、エンドトキシン濃度を
極低濃度まで低減することが可能である。因みに、特開
昭63−287503号に開示されるポリアミド微多孔性膜では
キトサン含量が10%以下であり、また、特開昭63−5630
0号に開示される低分子キトサン固定化担体でもキトサ
ン含量は少ないため、本発明の如く、高いエンドトキシ
ン平衡吸着量を得ることができず、従って、エンドトキ
シンを極低濃度にまで低減させることは難しい。
[Operation] The crosslinked chitosan granular material according to the present invention has a chitosan content of 80.
%, The balance is a cross-linking agent, and the amount of endotoxin equilibrium adsorption is large. Therefore, endotoxin can be efficiently adsorbed, separated and removed, and the endotoxin concentration can be reduced to an extremely low concentration. Incidentally, the polyamide microporous membrane disclosed in JP-A-63-287503 has a chitosan content of 10% or less, and also JP-A-63-5630.
Even with the low molecular weight chitosan-immobilized carrier disclosed in No. 0, a high endotoxin equilibrium adsorption amount cannot be obtained as in the present invention because the chitosan content is low, and therefore it is difficult to reduce the endotoxin to an extremely low concentration. .

しかも、本発明においては、このような架橋キトサン粒
状物を用いて、蛋白質の等電点以下のpHで、かつ、SV0.
2〜2BV・hr-1のカラム通液速度で処理するため、蛋白質
が架橋キトサン粒状物に吸着されることが殆どなく、エ
ンドトキシンのみを選択的かつ効率的に除去することが
可能とされる。
Moreover, in the present invention, using such a crosslinked chitosan granular material, at a pH below the isoelectric point of the protein, and SV0.
Since the treatment is carried out at a column flow rate of 2 to 2 BV · hr −1 , the protein is hardly adsorbed by the crosslinked chitosan granules, and only endotoxin can be selectively and efficiently removed.

[実施例] 以下に実施例及び比較例を挙げて本発明により具体的に
説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の
実施例に限定されるものではない。
[Examples] Hereinafter, the present invention will be specifically described with reference to Examples and Comparative Examples, but the present invention is not limited to the following Examples unless it exceeds the gist.

なお、以下の実施例及び比較例において、エンドトキシ
ンの定量は生化学工業のトキシカラーシステムを用いて
行ない、アルブミンの定量は紫外線(280nm)の吸光度
を測定して行なった。
In the following Examples and Comparative Examples, endotoxin was quantified by using a Toxicolor system manufactured by Seikagaku Corporation, and albumin was quantified by measuring the absorbance of ultraviolet rays (280 nm).

実施例1〜4、比較例1 脱アセチル化度90モル%、平均分子量50000のキトサン7
0gを酢酸70gを含む水930gに溶解した液を、10重量%水
酸化ナトリウム水溶液中に攪拌下落下させ、凝固析出さ
せた。その後、十分洗浄して平均粒径0.1mmの多孔質キ
トサンを得た。次に、水分を除去後アセトンに加え、ヘ
キサメチレンジイソシアネートで架橋した。
Examples 1 to 4 and Comparative Example 1 Chitosan 7 having a deacetylation degree of 90 mol% and an average molecular weight of 50,000
A solution obtained by dissolving 0 g in 930 g of water containing 70 g of acetic acid was dropped into a 10 wt% sodium hydroxide aqueous solution with stirring to cause solidification and precipitation. Then, it was thoroughly washed to obtain a porous chitosan having an average particle size of 0.1 mm. Next, after removing water, it was added to acetone and crosslinked with hexamethylene diisocyanate.

こうして得られた架橋キトサン粒状物を用いて次の試験
を行なった。なお、使用に際して、架橋キトサン粒状物
は0.2NのNaOH水溶液でアルカリ洗浄し、その後エンドト
キシンフリー水で十分に洗浄した。
The following tests were carried out using the crosslinked chitosan granules thus obtained. At the time of use, the crosslinked chitosan granules were washed with 0.2N NaOH aqueous solution with an alkali and then thoroughly washed with endotoxin-free water.

ウシ血清アルブミン(等電点4.8)5mg/mlと第1表に示
す量のエンドトキシンとを含む試料液を、上記で得られ
た架橋キトサン粒状物を内径10mm、長さ100mmのカラム
に充填したものに通液した。通液条件は第1表に示す通
りである。回収液のエンドトキシン濃度を第1表に示
す。なお、各試験において、アルブミン回収率を紫外線
吸収(波長280mm)より求めた結果、いずれも95%以上
であった。
A sample solution containing 5 mg / ml bovine serum albumin (isoelectric point 4.8) and the amount of endotoxin shown in Table 1 was filled with the crosslinked chitosan granular material obtained above in a column having an inner diameter of 10 mm and a length of 100 mm. Was passed through. The liquid passing conditions are as shown in Table 1. Table 1 shows the endotoxin concentration of the recovered liquid. In each test, the albumin recovery rate was 95% or more as a result of UV absorption (wavelength 280 mm).

第1表より明らかなように、液のpHを蛋白質の等電点以
下に調整すると共に、カラム通液速度をSV0.2〜2BV・hr
-1とすることにより、エンドトキシンを8.5ng/ml以下の
極低濃度にまで除去できる。
As is clear from Table 1, the pH of the solution was adjusted to be below the isoelectric point of the protein, and the column flow rate was SV0.2-2BV ・ hr.
By setting -1 , endotoxin can be removed to an extremely low concentration of 8.5 ng / ml or less.

これに対して、通液速度をSV0.1BV・hr-1とした比較例
1では、エンドトキシンをある程度除去できるが、8.5n
g/ml以下の極低濃度にまで除去することはできない。な
お、各試験後、カラム中の架橋キトサン粒状物を0.2Nの
NaOHと30間接触させて再生し、水洗後、同様の処理を繰
り返したところ、いずれの場合においても、ほぼ同様の
処理結果が得られた。
On the other hand, in Comparative Example 1 in which the flow rate was SV0.1BV · hr -1 , endotoxin could be removed to some extent, but 8.5n
It cannot be removed to an extremely low concentration below g / ml. After each test, the crosslinked chitosan granules in the column were
Regeneration was carried out by contacting with NaOH for 30 times, and after washing with water, the same treatment was repeated. In all cases, almost the same treatment result was obtained.

比較例2 通液条件のうち、pHを5.3としたこと以外は実施例3と
同様に試験を行なった。
Comparative Example 2 A test was performed in the same manner as in Example 3 except that the pH was 5.3 among the liquid passing conditions.

その結果、回収液のエンドトキシン濃度は0.9ng/ml、ア
ルブミン回収率は10%以下であり、エンドトキシンの選
択的かつ効率的な除去は達成されなかった。
As a result, the endotoxin concentration in the recovered solution was 0.9 ng / ml, the albumin recovery rate was 10% or less, and selective and efficient removal of endotoxin was not achieved.

[発明の効果] 以上詳述した通り、本発明のエンドトキシンの除去方法
によれば、蛋白質及びエンドトキシンを含む液中から、
エンドトキシンのみを選択的かつ効率的に、容易に除去
すうことができ、エンドトキシン残留濃度が8.5ng/ml以
下の極低濃度の処理液を得ることができる。しかも、吸
着材として用いる架橋キトサン粒状物は耐アルカリ性に
優れることから、アルカリ洗浄により再生再利用が可能
であり、極めて経済的である。
[Effects of the Invention] As described in detail above, according to the method for removing endotoxin of the present invention, from a liquid containing a protein and endotoxin,
Only endotoxin can be easily removed selectively and efficiently, and an extremely low concentration treatment solution with a residual endotoxin concentration of 8.5 ng / ml or less can be obtained. Moreover, since the crosslinked chitosan granular material used as the adsorbent has excellent alkali resistance, it can be recycled and reused by washing with an alkali, which is extremely economical.

本発明のエンドトキシンの除去方法は、医薬品用蛋白質
溶液の精製方法として、工業的に極めて有用である。
The method for removing endotoxin of the present invention is industrially extremely useful as a method for purifying a protein solution for pharmaceuticals.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】蛋白質とエンドトキシンとを含む液からエ
ンドトキシンを除去する方法において、該液のpHを該蛋
白質の等電点以下に調整した後、架橋キトサン粒状物を
充填したカラムにSV0.2〜2BV・hr-1の通液速度で通液し
てエンドトキシン残留濃度が8.5ng/ml以下の精製蛋白質
含有液を得ることを特徴とするエンドトキシンの除去方
法。
1. A method for removing endotoxin from a liquid containing a protein and endotoxin, which comprises adjusting the pH of the liquid to the isoelectric point of the protein or lower, and then applying SV0.2 to a column packed with crosslinked chitosan granules. A method for removing endotoxin, which comprises passing a solution at a rate of 2 BV · hr −1 to obtain a purified protein-containing solution having a residual endotoxin concentration of 8.5 ng / ml or less.
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