JPS624399B2 - - Google Patents

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JPS624399B2
JPS624399B2 JP55143012A JP14301280A JPS624399B2 JP S624399 B2 JPS624399 B2 JP S624399B2 JP 55143012 A JP55143012 A JP 55143012A JP 14301280 A JP14301280 A JP 14301280A JP S624399 B2 JPS624399 B2 JP S624399B2
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amorphous
nicotinamide
dinucleotide
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JP55143012A
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Toyofumi Yosha
Yukiharu Kobayashi
Masao Yano
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Kojin Co Ltd
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    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C07—ORGANIC CHEMISTRY
    • C07H—SUGARS; DERIVATIVES THEREOF; NUCLEOSIDES; NUCLEOTIDES; NUCLEIC ACIDS
    • C07H19/00—Compounds containing a hetero ring sharing one ring hetero atom with a saccharide radical; Nucleosides; Mononucleotides; Anhydro-derivatives thereof
    • C07H19/02—Compounds containing a hetero ring sharing one ring hetero atom with a saccharide radical; Nucleosides; Mononucleotides; Anhydro-derivatives thereof sharing nitrogen
    • C07H19/04—Heterocyclic radicals containing only nitrogen atoms as ring hetero atom
    • C07H19/16—Purine radicals
    • C07H19/20—Purine radicals with the saccharide radical esterified by phosphoric or polyphosphoric acids
    • C07H19/207—Purine radicals with the saccharide radical esterified by phosphoric or polyphosphoric acids the phosphoric or polyphosphoric acids being esterified by a further hydroxylic compound, e.g. flavine adenine dinucleotide or nicotinamide-adenine dinucleotide

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Description

【発明の詳細な説明】 本発明は遊離酸型のβ−ニコチンアミド−アデ
ニン−ジヌクレオチド結晶およびその製造法に関
する。β−ニコチンアミド−アデニン−ジヌクレ
オチド(以下NADと略記する)は多くの酸化還
元酵素の補酵素としてすべての生体組織中に存在
し生体内のエネルギー代謝、生合成等に極めて重
要な役割を有する。従つて近年生化学生理学等の
研究上の試薬としてのみならず酵素活性及び基質
濃度の測定時の酵素分析における測定因子として
臨床診断に不可欠の薬品として需要が増大してき
た。
本発明の目的は高純度で安定性の良いNADを
提供すること、その簡便で高収率の製法を提供す
ることにある。従来NADは酵母抽出液あるいは
微生物培養液からイオン交換樹脂利用など種々の
分別法によつて分別精製した溶液を有機溶媒によ
る沈澱、乾燥、凍結乾燥などの方法で固体形にす
ることにより製造されていた。これらの方法で得
られたNADは非晶性であり、吸湿性が強く空気
中で潮解する。これらの非晶性NADは未だ微量
の不純物を含有する場合が多く、また不安定で保
存、輸送中での熱分解による純度低下は避けられ
ない。NAD中に含まれるこの熱分解フラグメン
ト及びその他微量の不純物の中には酵素の拮抗的
阻害物が存在する事が知られている。従つてこの
ような低純度のNADを使用し酵素分析を行うと
誤差の多い結果しか得られないことはよく知られ
ている。例えばダルツイール(Darziel)J.Biol.
Chem.238巻 1538頁 1963年。遊離酸型のNAD
の結晶化に関してはウイナーA.D.Winer.J.Biol.
Chem.239巻 PC3598頁1964年が報告されている
が多量の溶媒を使用する方法であり、しかも−15
℃という低温を要している。この方法の標準的パ
ラメータは不明確であり再現性がない。また開示
されている結晶は3水塩であり、環境湿度の変化
により非晶形になると記載されており安定性が悪
い。更に溶媒使用による精製品には分離できない
少量の溶媒が残存する欠点がある。また実施時に
溶媒などの経費がかかり過ぎ工業的製法として実
際的重要性はない。一方NADリチウム塩など金
属塩の結晶が知られているが遊離NADを要する
場合は金属塩をカチオン交換樹脂で再処理せねば
ならず工程を多く必要とする統不利である。
本発明者は高純度でしかも安定な遊離酸型
NADの結晶の安価な工業的な製造法を種々研究
した結果、酵素純度90%以上の非晶性NADの20
〜60%濃度の水溶液を0〜20℃に冷却することに
よつてNAD4水塩を晶出させることにより前記従
来技術の欠点を解消し、高純度で安定性のよい
NAD結晶を得ることに成功し本発明を完成し
た。本発明のNAD結晶は従来知られていない新
規なものである。
本発明を更に詳しく説明する。本発明のNAD
結晶の原料としての非晶性NADは水溶液から有
機溶媒により沈澱させて乾燥したもの凍結乾燥し
たものなど一般に知られる方法で調整されたもの
が使用される。非晶性NAD水溶液の最終的精製
には酢酸塩型、炭酸塩型、リン酸塩型、塩酸塩
型、またはOH型(遊離塩基型)に再生したポー
ラス弱塩基性アニオン交換樹脂で処理する方法が
あるがその他どのような方法を用いてもよい。そ
れらの中の一例は、非晶性NADを水に溶解し酢
酸塩型に再生したハイポーラス型弱塩基性アニオ
ン交換樹脂に通塔する方法である。使用するハイ
ポーラス型弱塩基性アニオン交換樹脂としてはダ
イヤイオンWA30(三菱化成工業社製)、アンバ
ーライトIRA−93(ロームアンドハース社製)、
ダウエツクスHWA−1(ダウケミカル社製)、デ
ユオライトA−368PR(ダイヤモンドシヤムロツ
クケミカル社製)などがある。NADもこの樹脂
に吸着されるので、樹脂使用量は不純物を吸着除
去するための必要最少限で良い。この方法で精製
したNAD水溶液から得た本発明のNAD結晶は結
晶析出のための種として特に優れている。
NAD水溶液は20〜60%(W/V)好ましくは
40〜50%の濃度にすることが本発明の結晶析出の
ために必要である。従つて精製前または後にこの
範囲に濃度を調整する。この濃度範囲のNAD水
溶液を0〜20℃好ましくは2〜8℃に冷却し、静
置すると1〜2日間で、静かに撹拌して結晶の成
長を促すと数時間で結晶の晶出が完了する。結晶
の晶出に際しては別に製造した結晶を種として加
えることが有効である。結晶の種を添加する場合
は前記ハイポーラス樹脂などの樹脂による最終的
精製を行わないNADでも酵素純度90%以上好ま
しくは93%以上であればその20〜60%水溶液から
0〜20℃において本発明のNAD結晶が晶出す
る。生成した結晶は一般的な結晶分離手段によつ
て分離される。結晶収率は約90%またはそれ以上
に達する。本発明のNAD結晶の分析例は次のと
おりである。
NAD・4H2O C21H27O14N7P2・4H2O(分子量
735.48)として 元素分析値 C H N P 測定値 34.57 4.73 13.28 8.40 計算値 34.29 4.80 13.33 8.42 カールフイツシヤー水分 9.4% 水分理論値 9.8% 結晶系:三斜晶系 空間群:P1またはP1 格子定数:a=8.861Å b=11.181Å c=8.630Å α=90.82゜ β=103.40゜ γ=109.71゜ V=779.0Å3 密度:実測値ρ=1.550 計算値ρ=1.567 (Z=1として計算) このようにして得られた遊離酸型のNADの結
晶は従来の非晶性NADを有する欠点を有せず、
4結晶水を有する結晶で、安定で、吸湿性がなく
流動性で、貯蔵安定性に優れており、においがな
く外観が綺麗で商品価値が高い。本発明のNAD
結晶は強制的に脱水しても結晶骨格を失わず水分
付与により容易に元の結晶に戻る。安定性につい
ては例えば37℃で24日間保つても酵素的純度の低
下は全く起らなかつたが同じ条件下で非晶性
NADは約10%の純度低下があり経時的に純度が
低下する。本発明のNAD結晶は酵素的分析でβ
−NADに対して100%の含量を有し、LDHインヒ
ビターなどの阻害物質の含有は認められない。液
体クロマトグラフイー分析によると市販のβ−
NAD標品は不純物殊にα−NAD、ADP−リボー
スが微量含まれるが本発明NAD結晶にはこれら
不純物は検出されない。従来の標準的な市販品に
対応するものとして、イオン交換樹脂で処理した
非晶質NAD水溶液からメタノールで沈澱させ、
精製したNADと本発明NAD結晶の高速液体クロ
マトグラフイーのチヤートを第5,6図に示すが
従来品にはAMP、ADP−リボースが検出される
のに対し本発明NAD結晶には検出されない。
本発明NAD結晶は、純粋であつて使用に際し
て誤差を生ずる原因を含まない。安定であつて従
来品のように低温での保存・輸送の必要は全くな
い。従来品の場合のように多量の溶媒添加を繰返
す精製仕上げを要せず溶媒を使わず水溶液から結
晶が得られるという工業生産上の有利性がある。
などの点で優れている。
一方、高純度の非晶性NADを必要とする場
合、本発明のNAD結晶を一旦水に溶解して、凍
結乾燥するかメタノールなどアルコールにより沈
澱させることにより容易に取得することができ
る。
すなわち本発明NAD結晶を温湯に溶解し10〜
50%の溶液を調製し、熱分解を避けるため直ちに
室温(約18〜25℃)に冷却し、次いで凍結乾燥す
るか、またはアルコール中に撹拌下注加して析出
したものを分離することによつて高純度の非晶性
NADを得ることができる。この方法は本発明結
晶を経由しない方法に比較して簡単な操作によつ
て高純度品が得られる点で優れていることは前記
本発明NAD結晶およびその製造方法の記載より
明らかである。
以下実施例をあげて本発明を説明する。
実施例 1 微生物菌体からのNAD抽出液をイオン交換樹
脂により前段の精製を行い、得られたNAD水溶
液に9倍量のメタノールを添加して沈澱させた
NADを過し、少量のメタノールで洗滌後減圧
乾燥することにより非晶性の精製NAD粉末を得
た。このものの酵素純度は92%であつた。この非
晶性NAD100gを水200ml中に溶解した液を酢酸
塩型に再生したハイポーラス型弱塩基性アニオン
交換樹脂(ダイヤイオンWA30)20mlを充填した
内径1.5cmの樹脂塔に空間速度1で下降通塔し、
引続き脱イオン水を40ml通塔し流出液のNAD含
有フラクシヨン220mlを回収した、これを5℃に
冷却し16時間静置すると容器底に結晶が析出しは
じめる。この結晶を核として引続き5℃で5時間
撹拌すると結晶ができる。これを吸引過し少量
の冷却した水で洗滌し真空中で乾燥しNAD4水塩
90gを得た。分析の結果本結晶ドライベースでの
酵素純度は100%であつた。
実施例 2 実施例1と同様にして精製したNAD溶液を凍
結乾燥して調製した非晶性のNAD(酵素純度91
%)を500gを水1に溶解した溶液を用い、樹
脂としてアンバーライトIRA−93を使用したほか
は実施例1と同様な処理により455gの、酵素純
度100%のNAD4水塩結晶を得た。
実施例 3 実施例1の場合と同様に調製した非晶性NAD
粉末(酵素純度93.5%)100gを水200mlに溶解
し、実施例1によつて得たNAD結晶5mgを結晶
の種として添加し5℃で6時間撹拌し結晶を晶出
させた。これを分離乾燥し91.5gの酵素純度99.8
%のNAD結晶を得た。
参考例 1 純度92%の粗NAD39gを用いこれを50%濃度
水溶液とし以下実施例3と同様にしてNAD結晶
35gを得た。このものの組成は水分9.4%
NAD90.5%であつた。この結晶35gを46℃の蒸
留水100mlに溶解し溶解後直ちに冷却し20℃まで
液温を下げた。
次いで孔径0.22μのミリポアフイルター(ミリ
ポアコーポレーシヨン社製)で過後凍結乾燥す
ることによつて、高純度非晶性NAD32gを取得
した。このものの組成はNAD97%水分2.8%ドラ
イベース酵素純度は99.8%であつた。
参考例 2 参考例1のNAD結晶26gを46℃の蒸溜水200ml
に溶解し溶解後直ちに冷却し液温を20℃にした。
孔径0.22μのミリポアフイルターで過後の溶液
を、メタノール1.8に撹拌しながら加えると
NADが析出する、このものをデカンターにより
捕集し少量のメタノールで洗滌後減圧乾燥するこ
とによつて高純度の非晶性NAD23gを得た。こ
のものはNAD95.0%水3.0%を含有し、このNAD
のドライベース酵素純度は97.9%であつた。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明NAD結晶の写真である。第2
図は非晶性NADのX線回折図、第3図は本発明
NAD結晶のX線回折図、第4図は本発明NAD結
晶のKBr法赤外線吸収曲線である。第5図は本発
明NAD結晶の高速液体クロマトグラフチヤート
である。第6図はメタノール添加沈澱法により精
製仕上乾燥した非晶質精製NAD粉末の高速液体
クロマトグラフチヤートである。AはAMPの、
BはADP−リボースのピークを示す。第5図第
6図の高速液体クロマトグラフの条件は次のとお
りである。 カラム:μ−Bondapak NH2 4mmID×30cm、
溶媒:0.1M NH4H2PO4(PH3.5)、流速:2.0ml/
min、チヤート速度:1.0cm/min、検出:
UV254om;0.5AUFS、NADサンプル濃度:1.0
mg/ml。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1 非晶性β−ニコチンアミド−アデニン−ジヌ
    クレオチド20〜60%濃度の水溶液を0〜20℃に冷
    却することによる 空間群P1またはP1、 格子定数 a=8.861Å、b=11.181Å、c=8.630Å α=90.82゜、β=103.40゜、γ=109.71゜ を有する三斜晶系である遊離酸型β−ニコチンア
    ミド−アデニン−ジヌクレオチド4水塩結晶の製
    造法。 2 非晶性β−ニコチンアミド−アデニン−ジヌ
    クレオチドが酵素純度90%以上のものである特許
    請求の範囲第1項の遊離酸型β−ニコチンアミド
    −アデニン−ジヌクレオチド4水塩結晶の製造
    法。 3 非晶性β−ニコチンアミド−アデニン−ジヌ
    クレオチド水溶液が酢酸塩型ハイポーラス弱塩基
    性アニオン交換樹脂により不純物を除去精製した
    ものである特許請求の範囲第1項の遊離酸型β−
    ニコチンアミド−アデニン−ジヌクレオチド4水
    塩結晶の製造法。 4 空間群P1またはP1 格子定数 a=8.861Å、b=11.181Å、c=8.630Å、 α=90.82゜、β=103.40゜、γ=109.71゜ を有する三斜晶系である遊離酸型β−ニコチンア
    ミド−アデニン−ジヌクレオチド4水塩結晶。
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