DD141311A5 - Verfahren zur herstellung von heparin - Google Patents

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DD141311A5 DD79210359A DD21035979A DD141311A5 DD 141311 A5 DD141311 A5 DD 141311A5 DD 79210359 A DD79210359 A DD 79210359A DD 21035979 A DD21035979 A DD 21035979A DD 141311 A5 DD141311 A5 DD 141311A5
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Hans-Joerg Vidic
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Schering Ag
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    • C08BPOLYSACCHARIDES; DERIVATIVES THEREOF
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    • C08B37/006Heteroglycans, i.e. polysaccharides having more than one sugar residue in the main chain in either alternating or less regular sequence; Gellans; Succinoglycans; Arabinogalactans; Tragacanth or gum tragacanth or traganth from Astragalus; Gum Karaya from Sterculia urens; Gum Ghatti from Anogeissus latifolia; Derivatives thereof
    • C08B37/0063Glycosaminoglycans or mucopolysaccharides, e.g. keratan sulfate; Derivatives thereof, e.g. fucoidan
    • C08B37/0075Heparin; Heparan sulfate; Derivatives thereof, e.g. heparosan; Purification or extraction methods thereof
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Description

Verfahren zur isolierung von reinem Heparin aus Salzlösungen
Anwendungsgebiet der Erfindung·
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Gewinnung von Heparin aus Salzlake,· die bei der Verarbeitung von tierischen Därmen anfällt (Darm-Salzlake).
Mit Heparin steht der Medizin seit langem ein natürlich vorkommendes Antikoagulierungsmittel zur Verfügung, das auch-in der modernen Medizin nach wie vor unentbehrlich isV und immer breitere Anwendung findet.
In den letzten Jahren wurde eine Reihe von Verfahren bekannt, die alle zum Ziel haben, den Wirkstoff Heparin auf immer schonendere Weise aus Heparin-haltigem tierischem Gewebe wie Lunge, "Leber und in neuerer Zeit vor allem aus Darmschleim (Mucosa) von Schweinen» Rindern und Schafen au isolieren (GB-PS 754 885, DE-PS 1 228 241, US-PS 3 058 884, DE-PS 1 253 868), Derartige Rohstoffe haben wegen ihrer leichten Verderblichkeit den Nachteil einer begrenzten Lagerfähigkeit, die durch Gefrieren zwar verlängert .werden kann, was jedooh neben technischem Mehraufwand auch au erheblichen Kostensteigerungen führt· Bsi
der Aufarbeitung werden sowohl das Betriebspersonal als auch Anwohner aus der angrenzenden Umgebung niGht selten wegen der damit verbundenen Geruchsbelästigung vor unzumutbare Probleme gestellt»
In der DE-PS 1 253 868 wird-.die Gewinnung von Heparin für einige übliche Verfahren zusammenfassend beschrieben«. Danach bringt man das tierische Gewebe in der Anfangsstufe mit einer heißen wäßrigen Salzlösung in Berührung, um das Heparin aus den Zellen herauszulösen. Der Heparinanteil des dabei anfallenden Mediums ist äußerst gering»
Ziel der Erfindung
Ziel der Erfindung ist die Bereitstellung eines einfachen^ umweltfreundlichen und wirtschaftlichen Verfahrens zur Gewinnung von Heparin in guter Ausbeute und hoher Eeinheit,
Darlegung des Wesens der Erfindung
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, geeignete Ausgangs-* materialien für die Gewinnung von Heparin aufzufinden«
Es wurde nun gefunden, daß in den Schlachthöfen und Darm-SGhleixnereimi anfallende Salzlake Heparin enthält. Diese Salz« lake entsteht, wenn man-Tierdarme, die vorher vom Darmschleim befreit wurden, zur Konservierung und Entwässerung in Kochsalzlösungen einlegte \- r ' '
Es ist deshalb im Hinblick auf die DE-PS 1 253 868 als ausgesprochen überraschend zu bezeichnen? daß die beim Einlegen von tierischen Därmen in Kochsalzlösung entstandene Salzlake größere Mengen Heparin enthält* Es war auch nicht zu erwarten, daß dieses Heparin fast völlig frei von chemisch verwandten Nebenprodukten vorkommt j so daß Salzlake, bisher nur als umweltbe-
lastendes Abfallprodukt bekannt, eine neue Rohstoffquelle für das durch Rohstoffengpässe bereits sehr knappe Heparin darstellt» Durch das weitgehende Fehlen von Verunreinigungen kann die Aufarbeitung sum Rohheparin besonders"schonend vorgenommen werden und es entfallen damit die nach dem bisherigen Stand der Technik bekannten aufwendigen Isolierungsmethoden (siehe US-PS 3 451 996 und GB-PS 1 221 784). Man gelangt schließlich zu Heparinqualitäten, die in den auf dem Markt verfügbaren Heparinpräparaten bei weitem nicht erreicht werden» Die nach bekannten Aufarbeitungsverfahren aus erfindungsgemäß verwendeter Darm-Salzlake als Rohstoff isolierten Rohheparine liegen bereits in solcher Reinheit vor, daß die sich anschließende Reinigung zu Heparinen mit weit über 2SO USP-Einheiten/mg führt» Die bio jetzt im Handel erhältlichen Heparinpräparate besitzen in der Regel Heparin-Qualitäten von I50 USP-Einheiten /mg, in einigen v/enigen Fällen auch 155 USP-Einheiten/mg· Dabei versteht man unter einer USP-Einheit/mg die spezifische Aktivität, die sich aus dem U«S«Pe-assay ergibt, mit dem die Hemmung der Klümpchenbildung von konserviertem Schafsplasma gemessen wird. 1 USP-Einheit entspricht etwa 1,1 internationalen Einheiten (UI)« Da die Aktivitätswerte der im Handel befindlichen Heparin-Präparate trotz zahlreicher Verfahrensverbesserungen weiterhin unbefriedigend sind, schreibt s«Bö USP vor, daß Heparinpräparate (aus Darmschleim) mindestens I40 USP-Einheiten enthalten müssen* Lediglich im Labor gelang es bisher LeWe Kananagh und L«B» Jaques £~Arzneimittelforschung (Drug Res«,) 24, Ur* 1.2, 1942 (1974)J ? Heparin durch wiederholte Kristallisation als Bariumsalz mit maximal 175 USP-E/mg zu isolieren,»
Zur Konservierung und Entwässerung von Tierdärmen eignen sich besonders Kochsalzlösungen, deren Gehalt an Kochsalz 0,5 m bis Sättigungsmolmenge beträgt« Besonders bevorzugt sind solche Kochsalzlösungen, deren Gehalt an Kochsalz 3 m bis Sätti-
gungsmolmenge "beträgt* Unter Sättigungsmolmenge versteht man die Molmenge j die eine konzentrierte wäßrige Lösung bei Raumtemperatur eines Schlachthofes an gelöstem Kochsalz enthält» (Eine konzentrierte wäßrige Kochsalzlösung ist ca* 26,4 %ig)e
Eine konzentrierte wäßrige Kochsalzlösung entsteht a»Be auch durch Einstreuen der tropfnassen Tierdärme mit Kochsalz· In der Regel werden die entschleimten Tierdärme 2 Std« bis zu 3 Tagen mit Kochsalzlösungen behandelt» Meistens ist die Behandlung der Tierdärme jedoch schon nach 3-24 Stde beendet« Nach Entfernen der konservierten und entwässerten Tierdärme aus der Kochsalslösung erhält man eine Darm-Salslakej die einen überraschend hohen Gehalt an Heparin besitzt«.
Durch die erfindungsgemäße Verwendung derartiger Darm-Salzlaken als Rohstoff gelang es} Heparin auch in technischem Maßstab in einer Reinheit zu isolieren, daß es als nahezu farblose Substanz vorliegt,, Alle bis heute aus anderen Rohstoffen verfügbaren Rohheparine müssen dagegen erst durch aufwendige und verlustreiche Verfahren entfärbt werden (US-PS 3 179 566).
Darm~Salzlake ist darüber hinaus ein lagerfähiger, fast geruchloser Rohstoff, der durch lange Lagerung keine Qualitätseinbußön:· erfährt ο Damit entfallen chemische„und andere Konservierungsmethoden,
Die Erfindung betrifft somit die Verwendung von Darm^Salzlak.e, die durch Einlegen von vom Darmschleim befreiten Tierdärmen in Kochsalzlösungen erhalten worden iet, zur Herstellung von reinem Heparin sowie ein Verfahren zur Isolierung von reinem Heparin aus 'Salzlösungen von tierischem Gewebe nach an eich bekannten Verfahren, dadurch gekennzeichnet, daß man als
Ausgangsmaterial Darm-Salzlake verwendet, die durch Einlegen von vom Darmschieim befreiten Tierdärmen in Kochsalzlösungen erhalten worden ist·
Die Erfindung wird nachstehend an einigen-Ausfuhrungsbeispie le.n näher erläutert»
600 Ltre Salzlake wurden in einem 1500-Ltr.-Rührwerk bei Raumtemperatur unter Rühren innerhalb einer halben Stunde mit 600 Lts· Methanol versetzt«, Es wurde die gleiche Zeit nachgerühmt, wonach die Mischung ca, eine Stunde stehenblieb»
Nun dekantierte'man den trüben Überstand in ein zweites Gefäß und ließ aen ausgefallenen Salzkuchen zurück» Die gewonnene Suspension blieb nun zwei Tage stehen. Danach wurde wieder dekantiert, der Überstand verworfen und der Niederschlag durch Zentrifugieren isoliert« Nach dem Trocknen im Vakuum erhielt man T,44 kg eines Produkts, das ca« .10 USP-Einheiten/ mg besitzt* Es besteht noch zu ca, 45 % aus Kochsalz« Ein Aliquot des so erhaltenen Rohheparins entsprechend ca, 425c000 USP-E bzw, 42 5 5 g wurde dreimal mit je 200 BiI zweimolarer Kochsalzlösung extrahiert, wobei jeweils eine Stunde bei 60 0C gerührt wurde„ Die vereinigten Extrakte wurden mit V/asser verdünnt, bis die Lösung cae 0f9 Mol/l Chloridionen enthielte Es wurden nun 200 ml eines Anionenaustauschers (Lewatit CA 9249) in der Chlorid-Form zugegeben und man rührte eine Stunde» Anschließend wurde abgesaugt und mit ca« 200 ml Ο,9 molarer Kochsalzlösung nachgew&sehen. Der Ionenaustauscher wurde dann fünf Stunden mit zweimolarer Kochsalzlösungbei 40 ""C gerührt und danach abgesaugt und mit zweimolarer Kochsalzlösung nachge waschen* Die Elutionslösung wur«
de-mit der Wasohlösung vereinigt und mit dem 195fachen Volumen Methanol gefällt« Der Niederschlag wurde abzentrifügiert, erst mit ca. 50 ml Wasser-Methanol (1+1,5 Volumenteile) 9 dann--mit-ca« 50 ml Methanol nachgewaschen und getrocknet.
Man erhielt 198 g Na-Heparinat mit 195 USP«Einheiten pro mg«
15j 5 g eines in der vorstehend beschriebenen Weise erhaltenen Natriumheparinats mit ca« 200 USP-Einheiten pro mg wurden in 200 ml zweimolarer Kochsalzlösung aufgelöst. Die Lösung wurde über eine Nutsche gesaugt f und der Rückstand wurde mit !zunächst 30 ml zweimolarer'Kochsalzlösung, dann mit ca» 250 ml vollentsalztem Wasser gewaschen, Dj.e vereinigten Lösungen wurden nun mit vollentsalatem Wasser auf eine Chlorid~Molarität von 0s9 gebrachte Nun wurde wie vorstehend die Reinigung mit einem Liter Lewatit CA 9249 wiederholt.
Die vereinigte Elutions- und Waschlösung v/urde wie oben v/eiterverarbeitet« Nach dem Waschen und Trocknen der Fällung erhielt man 11,2 g Natriumheparinat, das eine Aktivität von 251 USP-Einheiten pro mg besaß*
Ähnlich GB-PS 754 885 wurden 3 Ltr« Salzlake unter Rühren mit Essigsäure auf pH 3S1 - 3»2 angesäuert (ca, 50 ml)· Naoh einigen Stunden wurde dekantiert und der Rest zentrifugiert* Der Niederschlag wurde verworfen, die vereinigten Lösungen wurden mit Natronlauge neutralisiert.
Nun wurde unter Rühren langsam mit dem gleichen Volumen Methanol versetzt. Nach 45 Minuten wurde vom ausgefallenen Kochsais dekantiert« Diese Suspension ließ man mehrere Stunden stehen, dekantierte den Überstand und zentrifugierte a.en
Rest« Die-Fällung wurde· im Vakuum getrocknet« Man erhielt 3j43 g mit 21 USP»Einheiten/mg* Ein Aliquot des so erhaltenen Rohheparins entsprechend ca, 4-25 000 USP-E bzw« 20,2 g wurden analog Beispiel 1 gereinigt» Man erhielt 10,65 g Natriumheparinat mit einer Aktivität von 262 USP~Einheiten pro mg»
3 Lt r, Salzlake wurden mit 12 Ltre Wasser auf eine Chlorid~ Molarität von ca« 0f85 m verdünnt« Dann wurden 50 g Kieselgur sowie eine Lösung von 6 g BeKethoniumchlorid (= Hyamin 1622j Rohm & Haas) in 100 ml Wasser zugegebene lach einigen Stunden wurde dekantiert und der Rest abgesaugt« Nach dem Waschen mit Wasser wurde der noch feuchte Niederschlag dreimal nach dem Verfahren aus der DE-PS 1 228 241 mit je 200 ml zweimolarer Kochsalzlösung extrahiert« Die vereinigten Extrakte wurden mit 2 Volumenteilen Methanol gefällt» -Der isolierte und getrocknete Niederschlag wog 465 mg und besaß eine Aktivität von 155 USP-Einheiten/mg«
30 Ltr* Salzlake wurden mit 120 Ltr, Wasser auf eine Chlorid Molarität von ca, 0,85 m verdünnt (vgl« DE-PS 1 I56 938)· Dann wurde mit Essigsäure (ca« 50 ml) auf pH 3*2 angesäuert« Nach einigen Stunden hatte sich eine Fällung abgesetzt« die nach dem Dekantieren des.klaren Überstandes abzentrifugiert wurde«, Nach dem Trocknen erhielt man 111 g Rohheparin mit 6j5 USP-Einheiten/mg. Ein Aliquot des so erhaltenen Rohheparins entsprechend ca, 425 000 USP-»Einheiten bzw* 65 f5 g wurden zunächst analog Beispiel 1 gereinigte Nach der ersten Reinigungsstufe über Ionenaustauscher erhielt man 196 g Ha-Heparinat mit 198 USP-E pro mg* ·
15g eines in der vorstehend beschriebenen Weise erhaltenen
Natriumheparinats mit cae 200 USP-Sinne it en pro mg wurden in 200 ml zweinormaler Calciumchloridlösung aufgelöst. Die Lösung wurde über eine lutsche gesaugt, und der Rückstand wurde mit zunächst .30 ml zweinormaler Calciumchloridlösung, dann mit ca» 250 ml vollentsalstem Wasser gewaschen« Die vereinigten Lösungen wurden nun mit vollentsalatem Wasser auf eine Chlorid-Molarität von 0s9 gebracht« Nun wurde wie vorstehend mit einem Liter Lewatit CA 9249 gerührt* Die Slution und das Machwaschen wurden mit zweinomaler Calciumchloridlösung anstelle von Kochsalzlösung durchgeführt»
Die vereinigte Blutions- und Y/aschlösung wurde wie oben weiterverarbeitete Fach dem Waschen und Trocknen der Fällung·erhielt man 10,7 g Calciumheparinat$ das eine Aktivität von 260 USP-Einheiten pro mgybesaß*
10 Ltr« Salzlake wurden mit 40 Ltr« Wasser auf eine Chlorid-Molarität von ca« 0,85 ia verdünnt« Diese Lösung wurde durch ein Filter über eine lonenaustauschersäule mit einem Durchmesser von 26 mm und einer Länge von 380 mm gepumpt (ca, 3 Ltr«/Std·)· Es wurde ein mittelbasisches makroporöses AnionenaustauscherhauH-iin der Cl-Form verv/endet (Lewatit CA 9249). Es können auch andere Anionenaustauscherharze verwendet werdenj wie z.B* das in der DE-PS 1 253 868 beschriebene Dowex 1-X-1.
Anschließend v/urde das Harz aus der Säule entfernt, zweimal· mit 500 ml 0,9molarer Kochsalzlösung gewaschen und mit 4OO ml 2molarer Kochsalzlösung 5 Stunden bei 40 0C unter Rühren eluierte Diese Lösung wurde mit 1,5 Volumenteilen Methanol gefällt· Der isolierte und getrocknete Niederschlag wog 1,2 g und besaß I49 USP-Einheiten/mg* -

Claims (2)

35t -9- Erfindungsanspruoh
1« Verfahren zur Isolierung von reinem Heparin aus Salzlösungen von tierischem Gewebe nach an sich bekannten Verfahren, gekennzeichnet dadurch« daß man als. Ausgangsmaterial Darm-Salzlake verwendet, die durch Einlegen von vom Darmschleim befreiten Tierdärmen in Kochsalzlösungen erhalten worden. ist« ' ··...
2« Verwendung von Darm-Salzlake f die durch Einlegen von vom Darnischleiip. befreiten Tierdärmen in Kochsalzlösungen erhalten worden ist, gekennzeichnet dadurch, daß sie zur Herstellung von reinem Heparin angewandt wird*
DD79210359A 1978-01-06 1979-01-05 Verfahren zur herstellung von heparin DD141311A5 (de)

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