RU2037500C1 - Способ очистки инсулина и/или его производных - Google Patents
Способ очистки инсулина и/или его производных Download PDFInfo
- Publication number
- RU2037500C1 RU2037500C1 SU915001389A SU5001389A RU2037500C1 RU 2037500 C1 RU2037500 C1 RU 2037500C1 SU 915001389 A SU915001389 A SU 915001389A SU 5001389 A SU5001389 A SU 5001389A RU 2037500 C1 RU2037500 C1 RU 2037500C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- mol
- insulin
- buffer
- glycine
- derivative
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K1/00—General methods for the preparation of peptides, i.e. processes for the organic chemical preparation of peptides or proteins of any length
- C07K1/14—Extraction; Separation; Purification
- C07K1/16—Extraction; Separation; Purification by chromatography
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C07—ORGANIC CHEMISTRY
- C07K—PEPTIDES
- C07K14/00—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof
- C07K14/435—Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
- C07K14/575—Hormones
- C07K14/62—Insulins
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Genetics & Genomics (AREA)
- Proteomics, Peptides & Aminoacids (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Biophysics (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Gastroenterology & Hepatology (AREA)
- Zoology (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Endocrinology (AREA)
- Diabetes (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Peptides Or Proteins (AREA)
- Medicines That Contain Protein Lipid Enzymes And Other Medicines (AREA)
- Steroid Compounds (AREA)
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Medicines Containing Plant Substances (AREA)
- Pharmaceuticals Containing Other Organic And Inorganic Compounds (AREA)
- Medicines Containing Material From Animals Or Micro-Organisms (AREA)
- Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)
- Treatment Of Liquids With Adsorbents In General (AREA)
Abstract
Использование: биотехнология, очистка белков. Сущность изобретения: предлагается способ очистки инсулина и/или его производных путем хроматографии в водных буферных растворителях, которые содержат органические, смешивающиеся с водой растворители, на липофильно модифицированном силикагеле, причем водные буферные растворители имеют в своем составе амфотерные ионы или значение pH смеси растворителей находится вблизи изоэлектрической точки очищаемого инсулина или его производного и присутствуют амфотерные ионы. Способ позволяет сохранить биологическую активность очищаемых белков, ускорить и упростить процесс очистки. 6 з. п. ф-лы, 2 табл.
Description
Изобретение относится к способу очистки инсулина и/или производных его путем хроматографии на липофильно модифицированном силикагеле в водных, буферных растворителях, которые содержат смешивающиеся с водой органические растворители, причем в водном, буферном растворителе растворены амфотерные ионы и/или значение рН растворителя находится вблизи изоэлектрической точки очищаемого инсулина или его производного.
Из аналитических способов разделения известна очистка инсулинов или их производных на липофильно модифицированных силикагелях (обратимая фаза), которая много лет и с успехом используется в ВЖЭХ [1] В аналитическом масштабе количество белка в мкм вносят в заполненную модифицированным силикагелем колонку из стали, стекла или пластмассы и затем элюируют протекающей смесью жидкостей (большей частью кислые, водные, буферные растворы с постоянной или изменяющейся концентрацией органического растворителя). Заполнение белком составляет при этом менее 30 мкм/мл объема колонки.
До сих пор в способах очистки часто применяют относительно токсичные, используемые в лаборатории растворители (ацетонитрил) и вызывающие коррозию, дорогие буферные компоненты, например, тетраалкиламмониевые соли, алкилсульфонаты, гексафторацетон, трифторацетат (E.P.Kroeff и др. J.Chrom. 1989, 461, 45-61). При наличии смесей, в большей степени загрязненных инсулиноподобными веществами, эти растворители не дают удовлетворительного препаративного разделения, в данном случае имеют в виду качество, выход основных компонентов и общее их содержание [2] (Peter и др. J.Chrom. 408, 1987, 43-52).
Инсулины прежних химических превращений, как, например, сильно кислотного эфирного расщепления или ферментативных (транс-)пептидных процессов, кристаллизационной очистки содержат преимущественно сопутствующие вещества с подобными свойствами. Их можно очистить благодаря подбору определенного значения рН путем ионообменной хроматографии, если имеет место достаточная разность потенциалов [3]
Недостаток этого метода заключается в эффекте разбавления и связанной с этим потерей ценных веществ при переработке осадков, в относительно длительной продолжительности цикла или в том, что общее содержание и выход конечного продукта незначительны.
Недостаток этого метода заключается в эффекте разбавления и связанной с этим потерей ценных веществ при переработке осадков, в относительно длительной продолжительности цикла или в том, что общее содержание и выход конечного продукта незначительны.
В принципе препаративное разделение может быть доступно благодаря увеличению объема колонки, степени заполнения и расхода элюента. Необходимые количества органических растворителей составляют объемы порядка м3, например колонок с диаметром более 20 см. Для аналитической ВЭЖХ используемые растворители (например, ацетонитрил, ДМФА, метанол, диоксан и др.) токсичны, так что применение этих методов в масштабе препаративного производства требует расходов для проведения защитных мероприятий.
Целью предлагаемого изобретения является разработка способа хроматографической очистки инсулинов и их производных, при котором сохраняется биологическая активность инсулинов, достигается высокая степень чистоты хроматографическим путем, сокращается продолжительность цикла, срок службы колонки достигает более 50 хроматографических циклов, регенерация стационарной фазы силикагеля происходит без длительного процесса уплотнения и достигается введение нетоксичных растворителей, все это способствует использованию препаративного разделения в производственных масштабах.
Найдет способ, благодаря которому можно очистить инсулин и его производные путем хроматографии в водных, буферных растворителях, содержащих смешивающиеся с водой растворители, на липофильном модифицированном силикагеле, отличающийся тем, что в буферных растворителях растворены амфотерные ионы или значение рН растворителя лежит вблизи изоэлектрической точки очищаемого инсулина или его производного и присутствуют амфотерные ионы.
Растворение амфотерных ионов или хроматография при значении рН растворителя, находящемся вблизи изоэлектрической точки очищаемого инсулина, и присутствие амфотерных ионов способствуют не только хорошему разделению ценного продукта и примесей, но и хорошему отделению белков от стационарной фазы (липофильно модифицированный силикагель). Достигаемое разделение позволяет даже очищать растворы инсулина, загрязненные инсулиноподобными компонентами, как например, отделение А21-дезамидоинсулина от инсулина и его производных. Далее благодаря успешному отделению белков от твердой фазы увеличивается срок службы колонки и возможно повышение выхода инсулина.
Итак, изобретение относится к способу очистки инсулина и/или его производных путем хроматографии в водных буферных растворителях, содержащих смешивающиеся с водой органические растворители, на липофильно модифицированном силикагеле, отличающемуся тем, что в буферных растворителях растворены амфотерные ионы или значение рН смеси растворителей лежит вблизи изоэлектрической точки очищаемого инсулина или его производного и присутствуют амфотерные ионы.
В способе согласно изобретению могут быть использованы все инсулины, например инсулины всех видов животного или человеческого происхождения, предшественники инсулина, как, например, проинсулин или пре-проинсулин, либо рекомбинированные инсулины или их производные, которые выделены из генетически модифицированных микроорганизмов. Далее можно вводить также производные инсулина, полученные путем химического или ферментативного превращения, например, дез-Фен-BI-инсулин, инсулин β-кетен-сульфонат, диаргининсулин (В31, В32), моноаргинининсулин или дифенилаланининсулин (В31, В32) US 4 601 852).
Преимущественно вводят производные инсулина формулы (1),
(1) в которой
R30 остаток генетически кодированной L-аминокислоты,
Х гидроксигруппа; физиологически инертная органическая группа основного характера с С1-С50; генетически кодированная L-аминокислота и имеющая стоящую в конце, свободную, карбоксил-функциональную группу, как, например, эфирную, амидную, группу лактона или восстановленную до СН2ОН группу,
n целое число от 0 до 10,
У водород или L-фенилаланин, а
А- и В-цепи ряды животного или человеческого инсулина.
(1) в которой
R30 остаток генетически кодированной L-аминокислоты,
Х гидроксигруппа; физиологически инертная органическая группа основного характера с С1-С50; генетически кодированная L-аминокислота и имеющая стоящую в конце, свободную, карбоксил-функциональную группу, как, например, эфирную, амидную, группу лактона или восстановленную до СН2ОН группу,
n целое число от 0 до 10,
У водород или L-фенилаланин, а
А- и В-цепи ряды животного или человеческого инсулина.
Особое предпочтение отдают производным инсулина формулы (1), в которой
R30 L-аланин или L-треонин и
Х одна или несколько L-аминокислот из группы L-аргинина, L-лизина или L-фенилаланина.
R30 L-аланин или L-треонин и
Х одна или несколько L-аминокислот из группы L-аргинина, L-лизина или L-фенилаланина.
Инсулины и их производные могут быть введены как в относительно неочищенном состоянии, так и в предварительно очищенной форме (например, путем хроматографии). Инсулин после многократной кристаллизации, а также после гель-хроматографии еще загрязнен инсулиноподобными сопутствующими веществами с очень близкой молекулярной массой, которые при определенном, выбранном значении рН в напряженном состоянии отличаются друг от друга и от инсулина, но образуют с инсулином комплексы (US 4 129 560). Примером таких веществ может служить инсулиноэтиловый эфир и др. Под липофильно модифицированным силикагелем нужно понимать такой силикагель, на который нанесена гидрофобная матрица. Например, в качестве гидрофобной матрицы могут быть использованы алканы с длинной цепью от С3 до С20. В особенности предпочтительны следующие липофильно модифицированные силикагели:
(R) Nucleosil, фирмы Macherey Nagel: сферические и несферические материалы с различными размерами зерен до 45 мкм, с размером пор до 100 , модифицированные С8 или С18;
(R) Lichroprep, фирмы Merek: несферические или сферические материалы с различными размерами зерен до 40 мкм, с размерами пор 60-250 , модифицированные С8-С18;
(R) Lichroprep Select B, фирмы Merek: сферический материал с размерами зерен до 25 мкм, модифицированный С8;
(R) Watеrs Prep, модифицирован С18, несферические зерна размером 50-105 мкм, размеры пор 100 ;
(R) Zorbax Pro 10, фирмы DuPont: модифицирован С8, 10 мкм, сферические зерна, размер пор 100 ;
(R) Rromasil, фирмы ЕКА Nobel: модифицирован С4, С8-С18, до 16 мкм, сферические зерна, размер пор 100, 150 или 200 .
(R) Nucleosil, фирмы Macherey Nagel: сферические и несферические материалы с различными размерами зерен до 45 мкм, с размером пор до 100 , модифицированные С8 или С18;
(R) Lichroprep, фирмы Merek: несферические или сферические материалы с различными размерами зерен до 40 мкм, с размерами пор 60-250 , модифицированные С8-С18;
(R) Lichroprep Select B, фирмы Merek: сферический материал с размерами зерен до 25 мкм, модифицированный С8;
(R) Watеrs Prep, модифицирован С18, несферические зерна размером 50-105 мкм, размеры пор 100 ;
(R) Zorbax Pro 10, фирмы DuPont: модифицирован С8, 10 мкм, сферические зерна, размер пор 100 ;
(R) Rromasil, фирмы ЕКА Nobel: модифицирован С4, С8-С18, до 16 мкм, сферические зерна, размер пор 100, 150 или 200 .
Амфотерные ионы это соединения, которые могут принимать или отщеплять протоны, т. е. в кислых растворах образуют катионы, а в щелочных растворах анионы, например, α-аминокислоты, бетаин или его производные. Предпочитаемые амфотерные ионы это глицин, глутамин или бетаин (N-триметил-глицин). В особенности предпочтителен глицин.
Изоэлектрическая точка (ИЭТ) инсулина или его производных это такое значение рН раствора инсулина, при котором количество катионных и анионных зарядов растворенного инсулина равно нулю. Например, ИЭТ инсулина свиньи находится между рН 5,3 и 5,4 (H.Neurath, K.Baily, Protein Hormones, Vol. II/A The Proteins, с.636). Выражение "вблизи изоэлектрической точки" нужно понимать таким образом, что имеются в виду такие значения рН, которые находятся на 1 рН-единицу выше или ниже ИЭТ очищаемого инсулина. Преимущественно используют такие значения рН, которые находятся на 0,5 рН-единиц выше или ниже ИЭТ.
Элюенты содержат буферные вещества для поддержания постоянного значения рН элюента. Пригодные буферные вещества, известные в литературе, это фосфаты, соли щелочных или щелочно-земельных металлов, например цитрат натрия или ацетат калия, а также цитрат, ацетат, сульфат или хлорид аммония. Кроме того, элюенты содержат органические растворители, смешивающиеся с водой, как, например, спирты, кетоны, метилацетат, диоксан, диметилсульфоксид или ацетонитрил. Предпочтительными являются спирты, например н- или изопропанол, метанол, этанол или метилацетат.
Концентрация растворителей, смешивающихся с водой, находится в пределах между 1 и 90% преимущественно между 10 и 60% предпочтительнее между 10 и 35% Концентрация буферных веществ лежит между 1 ммоль/ли 2 моль/л, в пересчете на воду в качестве растворителя преимущественно между 25 ммоль/л и 1 моль/л. Концентрация амфотерных ионов может колебаться в широких пределах. Преимущественные количества находятся между 10 ммоль/л и 1 моль/л, в пересчете на воду в качестве растворителя предпочтительно между 20 ммоль/л и 500 ммоль/л.
Температура в процессе хроматографии находится на уровне между 0 и 50оС, преимущественно между 10 и 30оС, в особенности между 15 и 20оС. Применяемое давление во время хроматографии остается постоянным. Хроматографию можно проводить при различном давлении, например, при давлении от 5 до 400 бар, в особенности при давлении 20-100 бар.
Заполнение колонок, хроматографию и элюирование инсулина и его производных проводят известными, обычными, техническими методами. Заполнение колонки очищаемым раствором инсулина проводят преимущественно водно-спиртовым или чисто водным буферным раствором. Раствор инсулина содержит долю белка в количестве 1-10% преимущественно 3%
Элюирование инсулинов проводят по способу согласно изобретению при постоянной концентрации буферных веществ (изокритическая) или при изменении доли органического растворителя, смешивающегося с водой, в буфере. Изменение доли органического растворителя происходит таким образом, что концентрация органического растворителя увеличивается в зависимости от объема элюента, а именно преимущественно находится в линейной зависимости.
Элюирование инсулинов проводят по способу согласно изобретению при постоянной концентрации буферных веществ (изокритическая) или при изменении доли органического растворителя, смешивающегося с водой, в буфере. Изменение доли органического растворителя происходит таким образом, что концентрация органического растворителя увеличивается в зависимости от объема элюента, а именно преимущественно находится в линейной зависимости.
Выделение инсулина из элюата после хроматографии происходит путем осаждения цинком или кристаллизации. При этом раствор можно освободить от растворителя с помощью предварительной дистилляции под вакуумом и последующего восстановления концентрации путем разбавления водой. В каждом случае концентрация растворителя перед осаждением или кристаллизацией должна быть 10% или ниже, чтобы поддерживать содержание белка на уровне 50 мг/л. Полученный чистый осадок инсулина можно выделить путем декантации, центрифугирования или фильтрации и затем высушить.
Способ согласно изобретению пригоден не только для аналитической хроматографии, но и для препаративной, в особенности если способ согласно изобретению проводят на установке препаративной ВЭЖХ.
Под выражением "препаративная хроматография" понимают способ очистки с целью получения чистого продукта, а не только для анализа. Количество чистого продукта может колебаться в широких пределах, например от 1 мг до 50 кг, преимущественно от 50 мг до 15 кг.
В следующих примерах в отдельности описаны способы согласно изобретению.
П р и м е р 1.
Буфер A: 0,2 моль сульфата аммония, 0,1 моль глицина, 0,05 моль цитрата натрия, рН 5,5, чисто водный раствор.
Буфер Б: 0,1 моль сульфата аммония, 0,1 моль глицина, 0,05 моль цитрата натрия, рН 5,5, вода/н-пропанол в соотношении 1:1.
Размеры колонки: 40 мм х 250 мм.
Заполнение колонки проводят 3,5 г человеческого инсулина (HI), полученного расщеплением трифторуксусной кислотой человеческого инсулина-ВЗО-ди-трет-бутилового эфира/эфир, с долей белка 79,1% Элюирование инсулина происходит благодаря смешению буферов А и Б в смесительном устройстве с помощью насоса высокого давления, так что образуется градиент пропанола от 14 до 20% Элюирование инсулина происходит при ≈ 17,5% пропанола через 23 мин, если насосом подается 46 мл/мин элюента. После фракционирования и выделения кристаллического человеческого инсулина (HI) получают продукт с 97% белка в основной фракции (выход 88,5% ) и с 85,7% белка в побочной фракции (выход 7,5%). Общее содержание составляет 96% инсулина.
П р и м е р 2. Буфер A: 0,1 моль сульфата аммония, 0,1 моль глицина, 0,025 моль цитрата натрия, рН 5,5, чисто водный раствор.
Буфер Б: 0,05 моль сульфата аммония, 0,1 моль глицина, 0,025 моль цитрата натрия, рН 5,5, вода/н-пропанол в соотношении 1:1.
Размеры колонки: 40 мм х 250 мм.
Колонку заполняют с помощью насоса высокого давления 7,0 г человеческого инсулина (HI) (доля белка 86,1%), полученного эфирным расщеплением человеческого инсулина-ди-трет-бутилового эфира/эфир, в виде 3%-ного раствора в буфере 0,1 моль глицина/соляная кислота, рН 2,8. Затем проводят под давлением элюирование выше описанными растворами буферов в градиенте н-пропанола. В течение 60 мин. концентрация пропанола возрастает от 14 до 17,5% После фракционирования и кристаллизации вышеописанным способом получают продукт с 98,7% доли белка. Выход очищенного человеческого инсулина составляет 91% от введенного инсулина.
П р и м е р 3.
Буфер А: 0,1 моль сульфата аммония, 0,1 моль глицина, 0,025 моль ацетата натрия, рН 5,5, чисто водный.
Буфер Б: 0,05 моль сульфата аммония, 0,1 моль глицина, 0,025 моль ацетата натрия, рН 5,5 вода/н-пропанол в соотношении 1:1.
Размеры колонки: 50 мм х 250 мм.
Колонку заполняют раствором 10 г реакционной смеси, состоящей из переамидированного свиного инсулина с трипсином, растворенными в 200 мл буфера 0,1 моль глицина/соляная кислота, рН 2,8. В течение 120 мин проводят элюирование при скорости подачи 40 млн./мин и повышении концентрации пропанола от 14 до 30% и затем разделяют белки на отдельные компоненты. Получают после кристаллизации или осаждения и сушки в качестве основной фракции человеческий инсулин-В30-ди-трет-бутилтреониновый эфир) эфир со степенью чистоты более 97% и выходом 93% в пересчете на введенный инсулин.
П р и м е р 4. Буфер А: 0,1 моль хлорида натрия, 0,1 моль глицина, 0,025 моль ацетата натрия, рН 5,5, чисто водный.
Буфер Б: 0,05 моль хлорида натрия, 0,1 моль глицина, 0,025 моль ацетата натрия, рН 5,5, вода/н-пропанол в соотношении 1:1.
Сорбент: Zorbax Pro 10, С8, 10 мкм, фирмы Du Pont.
Размеры колонки: 5 см х 25 см.
Элюируют 7,5 г HI, полученного расщеплением трифторуксусной кислотой человеческого инсулина-В30-ди-трет-бутилтреонинового эфира/эфир, в 100 мл раствора 0,1 моль глицина/соляная кислота с помощью насоса и при скорости подачи 80 мл/мин. Концентрация буфера Б повышается в течение 60 мин до 18-25% время удерживания составляет около 37 мин. Из основной фракции можно выделить после кристаллизации и сушки до 96,8% HI от введенного количества со степенью чистоты менее 50%
П р и м е р 5.
П р и м е р 5.
Буфер A: 0,2 моль сульфата натрия, 0,1 моль глицина, 0,03 моль ацетата аммония, рН 5,5, 10%-ный метилацетат.
Буфер Б: 0,05 моль сульфата натрия, 0,1 моль глицина, 0,03 моль ацетата аммония, рН 5,5, 20%-ный метилацетат.
Размеры колонки: 5 см х 25 см.
Вводят инсулин крупного рогатого скота в количестве 8 г на 1 л объема колонки с помощью буфера, состоящего из 0,1 моль глицина/соляная кислота и уравновешенного 30% -ным раствором буфера Б. В течение 90 мин концентрация буфера Б увеличивается до 80% (= 18% метилацетата). Инсулин крупного рогатого скота, элюированный после 65 мин, со степенью чистоты более 97,5% в основной фракции (выход 63,5%) осаждают хлоридом цинка после разбавления водой. Общее содержание белка составляет 92,5%
П р и м е р 6.
П р и м е р 6.
Буфер A: 0,1 моль сульфата аммония, 0,1 моль глицина, 0,025 моль ацетата натрия, рН 5,5, 5% н-пропанола.
Буфер Б: 0,05 моль сульфата аммония, 0,1 моль глицина, 0,025 моль ацетата натрия, рН 5,5 вода/н-пропанол в соотношении 1:1.
Размеры колонки: 5 см х 25 см.
Заполнение колонки состоит из 4 г человеческого инсулина( 8 г/л), полученного расщеплением трифторуксусной кислотой человеческого инсулина-В30-ди-трет-бутилтреонинового эфира/эфир, со степенью чистоты около 92% Градиент 18-25% буфера в течение 90 мин элюируют человеческий инсулин, после 45 мин в нем содержится инсулина со степенью чистоты более 97% в главной фракции (выход 91,8%) и 80,5% в побочной фракции (выход 4,7%).
П р и м е р 7.
Буфер A: 0,1 моль сульфата аммония, 0,1 моль глицина, 0,026 моль ацетата натрия, рН 5,5, 10% н-пропанола.
Буфер Б: 0,05 моль сульфата аммония, 0,1 моль глицина, 0,025 моль ацетата натрия, рН 5,5, вода/н-пропанол в соотношении 1:1.
Размеры колонки: 10 см х 40 см.
На колонку подают 18 г свиного инсулина в 1,8 л буфера из 0,1 моль глицина/соляная кислота, рН 3,0, с 5% н-пропанола. Градиент в течение 70 мин увеличивает содержание буфера Б от 9% (= 13,6% н-пропанола) до 11% (= 14,4% н-пропанола). Свиной инсулин элюируют после 50 мин с содержанием белка более 98% в основной фракции (выход 89%). Общее содержание белка составляет 96,8% от введенного.
П р и м е р 8.
Буфер А: 0,2 моль хлорида аммония, 0,1 моль глицина, 0,025 моль цитрата натрия, 5% н-пропанола, рН 5,5.
Буфер Б: как и буфер А, только добавка 50% н-пропанола.
Размеры колонки: 50 мм х 250 мм.
4 г гентехнически полученного человеческого инсулина (89,5% доли белка) растворяют в буфере 0,1 моль глицина, рН 3,0, полученный 25-ный раствор белка подают насосом высокого давления на колонку. Элюирование происходит линейными градиентами от 13 до 16% н-пропанола в течение 70 мин при подаче 80 мл/мин. После фракционирования и кристаллизации получают в основной фракции человеческий инсулин с содержанием белка 98% и выходом 93% Общее содержание белка составляет 98% от введенного.
П р и м е р 9.
Буфер А: 0,2 моль сульфата аммония, 0,1 моль глицина, 0,025 моль цитрата аммония, 5% этанола, рН 5,5.
Буфер Б: как и буфер А, только добавка 50% этанола.
Размеры колонки: 50 мм и 250 мм.
В 250 мл буфера глицина, рН 3,0, растворяют 4,5 г гентехнически полученного человеческого инсулина (86,3% доли белка) и затем насосом подают на колонку. Для хроматографии белка создают с помощью двух насосов высокого давления линейный градиент из обоих буферов А и Б. Элюирование проводят через 100 мин при концентрации этанола 33% и постоянной подаче 80 мл/мин. После фракционирования и кристаллизации получают в основной фракции человеческий инсулин с содержанием белка 96% а общее содержание белка составляет 93% в пересчете на вводимый продукт.
П р и м е р 10.
Буфер А: 0,2 моль хлорида аммония, 0,1 моль глицина, 0,025 моль цитрата натрия, 10% метилацетата, рН 5,5.
Буфер Б: те же концентрации солей, что и в буфере А, только 20% метилацетата.
Для хроматографии растворяют 4,6 г сырого человеческого инсулина, полученного переработкой гентехнически созданного инсулина, в 200 мл водного буфера глицина и затем подают насосом на ВЭЖХ-колонку размером 50 х 250 мм. Материал колонки уравновешивают предварительно смесью буферов А и Б с помощью двух насосов высокого давления до концентрации метилацетата, равной 13% После этого проводят элюирование человеческого инсулина с помощью линейного градиента 13-17% метилацетата в течение 90 мин. Выделение основного продукта происходит путем кристаллизации из элюата. При этом получают 3,8 г человеческого инсулина с долей белка 96% Общее содержание белка составляет 90% в пересчете на исходный материал.
П р и м е р 11.
Буфер А: 0,2 моль сульфата аммония, 0,1 моль бетаина, 0,05 моль лимонной кислоты, рН 5,5 с помощью щелочи натрия, чисто водный.
Буфер Б: 0,1 моль сульфата аммония, 0,1 моль бетаина, 0,05 моль лимонной кислоты, рН 5,5 с помощью щелочи натрия (вода/изо-пропанол в соотношении 1: 1).
Колонка: 40 мм х 250 мм.
Подача: 45 мл/мин.
Колонку заполняют 3 г (79% доли белка) человеческого инсулина, полученного эфирным расщеплением человеческого инсулина-ди-трет-бутилового эфира/эфир, в виде 3%-ного раствора в буфере 0,1 моль бетаина/соляная кислота, рН 3,0, при помощи насоса высокого давления. Затем элюируют вышеописанной системой буферов при 44% буфера Б. Время удерживания составляет около 35 мин. После фракционирования получают в основной фракции 98,1% человеческого инсулина с выходом 80,5% Общее содержание белка 90,5%
П р и м е р 12.
П р и м е р 12.
Буфер А: 0,1 моль сульфата аммония, 0,1 моль глутаминовой кислоты, 0,05 моль лимонной кислоты, рН 5,45 с помощью щелочи натрия, чисто водный.
Буфер Б: 0,1 моль сульфата аммония, 0,1 моль глутаминовой кислоты, 0,05 моль лимонной кислоты, рН 5,5 с помощью щелочи натрия (вода:н-пропанол 1:1).
Колонка: 50 мм х 250 мм.
Подача: 60 мл/мин.
Колонку заполняют 6 г человеческого инсулина (73% доли белка), полученного эфирным расщеплением человеческого инсулина-ди-трет-бутилового эфира/эфир, в виде 3%-ного раствора в 0,1 моль уксусной кислоты, рН 3,0, с помощью насоса высокого давления. Затем элюируют вышеописанной системой буферов при 25-28% буфера Б в градиенте. Время удерживания составляет около 25 мин. После фракционирования получают в основной фракции 98,6% человеческого инсулина с 65% выходом. Общее содержание белка составляет 88,5%
П р и м е р 13.
П р и м е р 13.
Буфер А: 0,15 моль сульфата аммония, 0,10 моль триэтиламина, рН 6,5 с помощью серной кислоты, чисто водный.
Буфер Б: 0,08 моль сульфата аммония, 0,05 моль триэтиламина, рН 6,5 с помощью серной кислоты (вода:2-пропанол 1:1).
Колонка: 50 мм х 250 мм.
Подача: 60 мл/мин.
После заполнения колонки 5 г человеческого инсулина, полученного расщеплением трифторуксусной кислотой человеческого инсулина-ди-трет-бутилтреонинового эфира/эфир, в 3%-ном растворе элюируют между 32 и 42% буфера Б. Время удерживания равно 40 мин. После фракционирования и кристаллизации получают 72% в основной фракции со степенью чистоты 92,7% Общее содержание белка составляет 76% от введенного количества.
П р и м е р 14.
Буфер А: 0,1 моль лимонной кислоты, 0,2 моль сульфата аммония, рН 2,5 с помощью соляной кислоты, чисто водный.
Буфер Б: 0,1 моль лимонной кислоты, 0,1 моль сульфата аммония, рН 2,5 с помощью соляной кислоты, вода:н-пропанол 1:1.
Сорбент: Nucleosil С18, фирмы Macherey *Nagel
Колонка: 40 х 250 мм.
Колонка: 40 х 250 мм.
Подача: 45 мл/мин.
После заполнения колонки 3 г человеческого инсулина, полученного расщеплением трифторуксусной кислотой человеческого инсулина-ди-трет-бутилтреонинового эфира/эфир, в виде 3%-ного раствора в буфере 0,1 моль глицина с рН 3,0 элюируют между 34 и 35% буфера Б. Время удерживания равно 45 мин. После фракционирования, кристаллизации и сушки выделяют 57% от введенного количества в основной фракции со степенью чистоты 94,8% и 16% в побочной фракции (степень чистоты 84%).
П р и м е р 15.
Буфер А: 0,1 моль лимонной кислоты, 0,2 моль сульфата аммония, рН 3,5 с помощью соляной кислоты, чисто водный.
Буфер Б: 0,1 моль лимонной кислоты, 0,1 моль сульфата аммония, рН 3,5 с помощью соляной кислоты, вода:н-пропанол 1:1.
Сорбент: Nucleosil C18, фирмы Macherey *Nagel.
Колонка: 40 х 250 мм.
Подача: 45 мл/мин.
Заполнение колонки происходит, как в примере 14. Время удерживания около 40 мин. После фракционирования, кристаллизации и сушки получают 51% от введенного количества человеческого инсулина со степенью чистоты 97,5% в основной фракции и 4% в побочной фракции (68% степень чистоты).
П р и м е р 16. Буфер А: 0,1 моль Трис, 0,1 моль глицина, 0,1 моль хлорида аммония, рН 8,5 с помощью соляной кислоты, чисто водный.
Буфер Б: 0,1 моль Трис, 0,1 моль глицина, 0,1 моль хлорида аммония, рН 8,5 с помощью соляной кислоты, вода:н-пропанол1:1.
Колонка: 50 мм х 250 мм.
Подача: 60 мл/мин.
Колонку, уравновешенную 33%-ным буфером Б, заполняют 6 г человеческого инсулина, полученного расщеплением трифторуксусной кислотой (пример 14), в виде 3% -ного раствора в буфере 0,1 моль Трис, рН 8,5. Элюирование проводят через 35 мин. После фракционирования и кристаллизации получают основную фракцию 96,6%-ного человеческого инсулина с выходом 86% Общее содержание белка 95%
П р и м е р 17.
П р и м е р 17.
Буфер А: 0,1 моль хлорида аммония, 0,025 моль лимонной кислоты, рН 5,5 с помощью аммиака, 50 об. н-пропанола.
Колонка: 50 мм х 250 мм.
Поток: 60 мл/мин.
Колонку заполняют, как описано, 6 г человеческого инсулина, полученного расщеплением трифторуксусной кислотой (пример 14). Градиент устанавливается с содержанием 21-25% буфера Б в течение 60 мин. Затем элюируют инсулин, время удерживания 40 мин. Основная фракция содержит 91% от введенного продукта со степенью чистоты 97,5% Общее содержание белка 96%
П р и м е р 18.
П р и м е р 18.
Буфер А: 0,1 моль хлорида калия, 0,025 моль лимонной кислоты, рН 5,5 с помощью щелочи калия, 5 об. н-пропанола.
Буфер Б: 0,1 моль хлорида калия, 0,025 моль лимонной кислоты, рН 5,5 с помощью щелочи калия 50 об. н-пропанола.
Колонка: 50 мм х 250 мм.
Поток: 60 мл/мин.
Заполнение и градиент, как в примере 17. Элюирование проводят через 35 мин. Основная фракция содержит 90% введенного количества человеческого инсулина со степенью чистоты 96,5% Общее содержание белка 93%
В примерах 19-24 хроматографию проводят при равных условиях, как в примере 14. Изменяется только буфер или количество амфотерных ионов.
В примерах 19-24 хроматографию проводят при равных условиях, как в примере 14. Изменяется только буфер или количество амфотерных ионов.
П р и м е р 19.
Буфер А: 0,15 моль сульфата аммония, 0,1 моль триэтиламина, рН 7,0 с помощью серной кислоты.
Буфер Б: 0,08 моль сульфата аммония, 0,05 моль триэтиламина, рН 7,0 с помощью серной кислоты.
Результат: 95,2% чистоты основной фракции, 67% выход основной фракции.
П р и м е р 20.
Буфер, как в примере 16, только без 0,1 моль глицина.
Результат: 96,1% чистоты в основной фракции, 65% выход основной фракции и 25% в побочной фракции.
П р и м е р 21.
Буфер, как в примере 15, но с дополнительно введенным 0,1 моль глицином.
Результат: 96% чистоты в основной фракции, 66% выход в основной фракции и 6% выход в побочной фракции.
П р и м е р 22.
Буфер А: 0,1 моль хлорида аммония, 0,025 моль лимонной кислоты, рН 4,5 с помощью аммиака, 5 об. н-пропанола, 0,1 моль глицинбетаина.
Буфер Б: как буфер А, но дополнительно 50% н-пропанола.
Результат: 98,1% чистоты в основной фракции, выход в основной фракции 88 и в побочной 6%
П р и м е р 23.
П р и м е р 23.
Буфер, как в примере 22, но рН 5,4 и 0,1 моль глицина вместо глицинбетаина.
Результат: 97,9% чистоты в основной фракции, выход в основной фракции 92% и в побочной 8%
П р и м е р 24.
П р и м е р 24.
Буфер, как в примере 13, но рН 6,0 и дополнительно 0,1 моль глицина.
Результат: 94,3% чистоты в основной фракции, выход в основной фракции 77% и в побочной 13%
П р и м е р 25.
П р и м е р 25.
Табл. 1 дает представление о выходе и чистоте инсулинов в зависимости от значения рН и/или амфотерных ионов в элюате.
Аминокислотные последовательности указанных в примерах инсулинов соответствуют формуле (1) со значениями функциональных групп, указанными ниже в табл.2.
Claims (7)
1. СПОСОБ ОЧИСТКИ ИНСУЛИНА И/ИЛИ ЕГО ПРОИЗВОДНЫХ путем хроматографии в водной буферной среде, содержащей смешивающийся с водой органический растворитель, на липофильно модифицированном силикагеле, отличающийся тем, что используют указанную смешанную среду с растворенными в ней амфотерными ионами и преимущественно со значением рН, которое находится вблизи изоэлектрической точки очищаемого инсулина или его производного.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что используют буферную среду со значением рН, которое находится ниже или выше изоэлектрической точки очищаемого инсулина или его производного на величину до 1 рН-единицы.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что используют буферную среду со значением рН, которое находится ниже или выше изоэлектрической точки очищаемого инсулина или его производного на величину до 0,5 рН-единицы.
4. Способ по одному или более пп.1 3, отличающийся тем, что в качестве амфотерных ионов используют L-аминокислоты или бетаин.
5. Способ по п.4, отличающийся тем, что в качестве амфотерных ионов используют глицин, глутаминовую кислоту или глицинбетаин.
6. Способ по одному или более пп.1 5, отличающийся тем, что используют производное инсулина формулы 1
в котором R3 0 остаток генетически кодированной L-аминокислоты;
Х гидроксигруппа, физиологически инертная органическая группа основного характера с С1 С5 0, генетически кодированная L-аминокислота и имеющая стоящую в конце свободную карбоксилфункциональную группу, как, например, эфирную, амидную группу лактона или восстановленную до СН2ОН группу;
n целое число от 0 до 10;
Y водород или L-фенилаланин;
А- и В-цепи ряды животного или человеческого инсулина.
в котором R3 0 остаток генетически кодированной L-аминокислоты;
Х гидроксигруппа, физиологически инертная органическая группа основного характера с С1 С5 0, генетически кодированная L-аминокислота и имеющая стоящую в конце свободную карбоксилфункциональную группу, как, например, эфирную, амидную группу лактона или восстановленную до СН2ОН группу;
n целое число от 0 до 10;
Y водород или L-фенилаланин;
А- и В-цепи ряды животного или человеческого инсулина.
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что используют производное инсулина формулы 1,
в котором R3 0 L-аланин или L-треонин;
Х одна или несколько L-аминокислот из группы, включающей L-аргинин, L-лизин или L-фенилаланин.
в котором R3 0 L-аланин или L-треонин;
Х одна или несколько L-аминокислот из группы, включающей L-аргинин, L-лизин или L-фенилаланин.
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DEP4028120.5 | 1990-09-05 | ||
DE4028120A DE4028120C2 (de) | 1990-09-05 | 1990-09-05 | Verfahren zur Reinigung von Insulin und/oder Insulinderivaten |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2037500C1 true RU2037500C1 (ru) | 1995-06-19 |
Family
ID=6413631
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU915001389A RU2037500C1 (ru) | 1990-09-05 | 1991-09-03 | Способ очистки инсулина и/или его производных |
Country Status (28)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US5245008A (ru) |
EP (1) | EP0474213B1 (ru) |
JP (1) | JP3161770B2 (ru) |
KR (1) | KR100191699B1 (ru) |
AT (1) | ATE128145T1 (ru) |
AU (1) | AU637255B2 (ru) |
CA (1) | CA2050644C (ru) |
CZ (1) | CZ283356B6 (ru) |
DE (2) | DE4028120C2 (ru) |
DK (1) | DK0474213T3 (ru) |
ES (1) | ES2078405T3 (ru) |
FI (1) | FI98216C (ru) |
GR (1) | GR3017750T3 (ru) |
HR (1) | HRP940716B1 (ru) |
HU (1) | HU207100B (ru) |
IE (1) | IE68956B1 (ru) |
IL (1) | IL99384A (ru) |
LT (1) | LT3329B (ru) |
LV (1) | LV10105B (ru) |
NO (1) | NO180681C (ru) |
NZ (1) | NZ239650A (ru) |
PL (1) | PL168114B1 (ru) |
PT (1) | PT98864B (ru) |
RU (1) | RU2037500C1 (ru) |
SK (1) | SK278099B6 (ru) |
UA (1) | UA26375A1 (ru) |
YU (1) | YU147591A (ru) |
ZA (1) | ZA917006B (ru) |
Families Citing this family (21)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DK0547544T3 (da) * | 1991-12-18 | 1997-09-08 | Hoechst Ag | Fremgangsmåde til fremstilling af insulinholdige opløsninger. |
JP3279362B2 (ja) * | 1992-10-05 | 2002-04-30 | 井上 聰一 | 糖尿病判定方法及び糖尿病判定装置 |
JP3319812B2 (ja) * | 1993-04-05 | 2002-09-03 | 井上 聰一 | リウマチ判定方法及びリウマチ判定装置 |
US6869930B1 (en) * | 1993-09-17 | 2005-03-22 | Novo Nordisk A/S | Acylated insulin |
DE4405179A1 (de) * | 1994-02-18 | 1995-08-24 | Hoechst Ag | Verfahren zur Gewinnung von Insulin mit korrekt verbundenen Cystinbrücken |
DE19652713C2 (de) * | 1996-12-18 | 2001-11-22 | Aventis Pharma Gmbh | Verfahren zur Reinigung von Insulin und Insulinderivaten durch Chromatographie an stark saurem Kationenaustauscher |
DE19838097A1 (de) | 1998-08-24 | 2000-03-02 | Hoechst Marion Roussel De Gmbh | Verfahren zur chromatographischen Reinigung von Insulinen |
US6248683B1 (en) * | 1999-04-07 | 2001-06-19 | Silicycle Inc. | Process for the regeneration of used silica gel |
US7309581B2 (en) * | 2000-11-01 | 2007-12-18 | Sysmex Corporation | Method of staining, detection and counting bacteria, and a diluent for bacterial stain |
KR101198346B1 (ko) * | 2003-04-08 | 2012-11-06 | 노보 노르디스크 에이/에스 | 크로마토그래피 고정상의 재생 |
CA2521188C (en) * | 2003-04-08 | 2012-06-26 | Novo Nordisk A/S | Regeneration of chromatographic stationary phases |
RU2251426C1 (ru) * | 2003-09-18 | 2005-05-10 | Цыганков Владимир Владимирович | Способ получения инсулина из природного источника и инсулин |
KR101002296B1 (ko) * | 2005-07-06 | 2010-12-20 | 주식회사 코오롱 | 전방향족 폴리아미드 필라멘트의 제조방법 |
GB0524782D0 (en) * | 2005-12-05 | 2006-01-11 | Chiron Srl | Analysis of samples |
EP2242767A4 (en) * | 2008-02-19 | 2011-04-06 | Biocon Ltd | PROCESS FOR OBTAINING PURIFIED HETEROLOGOUS INSULINS EXPRESSED IN YEASTS |
WO2011021210A1 (en) * | 2009-07-09 | 2011-02-24 | Biocon Limited | A preparative non-linear gradient based chromatographic method and purified products thereof |
JP6169354B2 (ja) * | 2009-08-11 | 2017-07-26 | バイオコン・リミテッドBiocon Limited | クロマトグラフィーの方法およびその精製化合物 |
JP5992836B2 (ja) * | 2010-03-01 | 2016-09-14 | ノヴォ ノルディスク アー/エス | ペプチドを精製するための分取rp−hplc法 |
EP2570183A1 (en) | 2011-09-15 | 2013-03-20 | InstrAction GmbH | Sorbent comprising on its surface an aliphatic unit for the purification of organic molecules |
EP3171888B1 (en) | 2014-07-21 | 2022-12-28 | Merck Sharp & Dohme LLC | Chromatography process for purification of inlsulin and insulin analogs |
CN115505035B (zh) * | 2022-08-22 | 2023-09-05 | 南京汉欣医药科技有限公司 | 一种司美格鲁肽中间体多肽的纯化方法 |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2629568C3 (de) * | 1976-07-01 | 1981-09-10 | Hoechst Ag, 6000 Frankfurt | Verfahren zur Reinigung von Insulin, seinen Analogen und Derivaten |
DE3101382A1 (de) * | 1981-01-17 | 1982-09-02 | Hoechst Ag, 6000 Frankfurt | "verfahren zur herstellung von humanisulin oder dessen derivaten aus schweineinsulin oder dessen derivaten" |
DE3147842A1 (de) * | 1981-12-03 | 1983-06-23 | Hoechst Ag, 6230 Frankfurt | "verfahren zur trennung von gemischen aus insulin, insulinderivaten und gegebenenfalls verunreinigungen" |
GB2119248A (en) * | 1982-04-28 | 1983-11-16 | John Kenneth Mcmullen | Insulin formulations and method of producing them |
WO1989001485A1 (en) * | 1987-08-14 | 1989-02-23 | Gebro Broschek Kg | Purification of raw peptides by preparative medium-pressure liquid chromatography |
-
1990
- 1990-09-05 DE DE4028120A patent/DE4028120C2/de not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-09-03 RU SU915001389A patent/RU2037500C1/ru active
- 1991-09-03 UA UA5001389A patent/UA26375A1/uk unknown
- 1991-09-03 NZ NZ239650A patent/NZ239650A/en not_active IP Right Cessation
- 1991-09-03 IL IL9938491A patent/IL99384A/en not_active IP Right Cessation
- 1991-09-03 US US07/754,003 patent/US5245008A/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-09-03 FI FI914150A patent/FI98216C/fi not_active IP Right Cessation
- 1991-09-04 PT PT98864A patent/PT98864B/pt not_active IP Right Cessation
- 1991-09-04 ZA ZA917006A patent/ZA917006B/xx unknown
- 1991-09-04 CZ CS912717A patent/CZ283356B6/cs not_active IP Right Cessation
- 1991-09-04 DE DE59106519T patent/DE59106519D1/de not_active Expired - Lifetime
- 1991-09-04 AU AU83568/91A patent/AU637255B2/en not_active Expired
- 1991-09-04 AT AT91114936T patent/ATE128145T1/de not_active IP Right Cessation
- 1991-09-04 JP JP22324291A patent/JP3161770B2/ja not_active Expired - Lifetime
- 1991-09-04 SK SK2717-91A patent/SK278099B6/sk not_active IP Right Cessation
- 1991-09-04 ES ES91114936T patent/ES2078405T3/es not_active Expired - Lifetime
- 1991-09-04 YU YU147591A patent/YU147591A/sh unknown
- 1991-09-04 PL PL91291616A patent/PL168114B1/pl unknown
- 1991-09-04 KR KR1019910015402A patent/KR100191699B1/ko not_active Expired - Lifetime
- 1991-09-04 CA CA002050644A patent/CA2050644C/en not_active Expired - Lifetime
- 1991-09-04 DK DK91114936.7T patent/DK0474213T3/da active
- 1991-09-04 NO NO913476A patent/NO180681C/no not_active IP Right Cessation
- 1991-09-04 EP EP91114936A patent/EP0474213B1/de not_active Expired - Lifetime
- 1991-09-04 IE IE311591A patent/IE68956B1/en not_active IP Right Cessation
- 1991-09-05 HU HU912874A patent/HU207100B/hu unknown
-
1993
- 1993-05-04 LV LVP-93-285A patent/LV10105B/lv unknown
- 1993-06-25 LT LTIP713A patent/LT3329B/lt not_active IP Right Cessation
-
1994
- 1994-10-20 HR HRP-1475/91A patent/HRP940716B1/xx not_active IP Right Cessation
-
1995
- 1995-10-16 GR GR950402850T patent/GR3017750T3/el unknown
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
1. W.S.Welinder, J.Chromatography, 1986, 361, 357-367. * |
2. J.Rivier, R.Mc Clintock, J.Chrom, 1983, 268, 112-119. * |
3. Патент США N 4129560, кл. C 07C103/52, 1978. * |
Also Published As
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2037500C1 (ru) | Способ очистки инсулина и/или его производных | |
AU2003254375B2 (en) | Method for purifying preproinsulin | |
CA2225178C (en) | A process for isolating insulin by high-pressure liquid chromatography | |
US5631347A (en) | Reducing gelation of a fatty acid-acylated protein | |
KR100537842B1 (ko) | 정확하게 결합된 시스틴 브릿지를 갖는 인슐린 전구체를 수득하는 방법 | |
NO318424B1 (no) | Fremgangsmate for isolering av insulin med korrekt koblede cysteinbroer | |
EP1664109B1 (en) | Purification of glucagon-like peptides | |
US5621073A (en) | Chromatographic process for purification of insulin | |
US4533494A (en) | Process for purifying secretin | |
CN114324669B (zh) | 一种鲑鱼促性腺激素释放激素类似物中l-精氨酸残留量的柱前手性衍生测定方法 | |
Thompson et al. | A simple and inexpensive sample-handling method for the semi-preparative RP-HPLC of polypeptides and non-polar peptide derivatives: pre-adsorption of samples |