JPS63280100A - 結晶性ヒトプロインシュリンおよびその製造方法 - Google Patents

結晶性ヒトプロインシュリンおよびその製造方法

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JPS63280100A
JPS63280100A JP63099297A JP9929788A JPS63280100A JP S63280100 A JPS63280100 A JP S63280100A JP 63099297 A JP63099297 A JP 63099297A JP 9929788 A JP9929788 A JP 9929788A JP S63280100 A JPS63280100 A JP S63280100A
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    • C07K14/435Peptides having more than 20 amino acids; Gastrins; Somatostatins; Melanotropins; Derivatives thereof from animals; from humans
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 組換えDNA法の出現は、広範なペプチドおよびタンパ
ク質を製造する機会を与えた。この様なタンパク質の1
つは、ヒトプロインシュリンである。ヒトプロインシュ
リンは、ヒトインシュリンの製造における中間体、およ
び糖尿病の制御における独立した薬剤の両者として有用
である。
ヒトプロインシュリンの組換えDNA製造の場合、生成
物は通常、水溶液中で処理され、凍結乾燥されるので、
非結晶性粉末となる。もし入手し得るなら、結晶形態の
ヒトプロインシュリンは、とりわけその貯蔵性、製剤化
、並びにその単離および精製過程で多くの利点を与える
であろう。
本発明は、新規な結晶形態のヒトプロインシュリンおよ
びその製造方法に関するものである。
従って本発明は、ヒトプロインシュリンと2価の亜鉛イ
オンの複合体の塩であって、該塩の陽イオンはリチウム
、カルシウム、ナトリウム、カリウム、アンモニウム、
マグネシウムおよびバリウムからなる群から選ばれる、
結晶性ヒトプロインシュリンを提供するものである。
本発明はまた、上記の塩の製造方法であって、(a)ヒ
トプロインシュリン約5〜約50mg7mQ、フェノー
ル性物質約0.1〜約5me/ml、リチウム、カルシ
ウム、ナトリウム、カリウム、アンモニウム、マグネシ
ウムおよびバリウムからなる群から選ばれる陽イオンの
塩約0.03〜約0.6ミリ当量7m(1、およびZn
”陽イオン約0.2〜約5ミリ当量を含有する水性混合
物を調製し、(b)水性混合物を約5.4〜約6.5の
範囲のpHに調節し、 (c)結晶を形成させ、 (d)水性混合物から結晶性ヒトプロインシュリンを回
収することからなる方法を提供する。
この様に、本発明は、結晶性ヒトプロインシュリンおよ
びその製造方法を提供する。
本発明の結晶性ヒトプロインシュリンは、ヒトプロイン
シュリンと2価の亜鉛イオンの複合体の塩である。この
複合体は通常、6分子のヒトプロインシュリンが2個の
Zn”イオンに配位結合しているヒトプロインシュリン
のヘキサマー形態によって表わされる。使用される陽イ
オンは1価または2価であり、以下のいずれであっても
よい:リチウム、カルシウム、ナトリウム、カリウム、
アンモニウム、マグネシウムまたはバリウム。陽イオン
はカルシウム、ナトリウム、カリ2ム、アンモニウムま
I;はマグネシウムであるのが好ましく、ナトリウム、
カルシウムまl;はアンモニウムであるのがより好まし
い。さらに、カルシウムまたはナトリウムであるのが最
も好ましい。
本発明の結晶性ヒトプロインシュリンを製造する場合、
多くのパラメーターおよび条件が重要である。これらは
、ヒトプロインシュリンの濃度;フェノール性物質の存
在および濃度;陽イオンの存在、量および種類;亜鉛イ
オンの存在および量:およびpHである。
水性媒質に於けるヒトプロインシュリン濃度は通常、約
5mg/ml〜約5On+g/m(2の範囲となろう。
好ましい濃度はこの範囲の下側2分の1で表わされる範
囲である。更に好ましい範囲は、約5mg/ml〜約2
5rsg/ml、約10mg/ml〜約20mg/ml
および約13 mti/ mQ〜約17mg/m(2で
ある。本発明方法は、約15mg/mlのヒトプロイン
シュリン濃度を使用して行なわれるのが最適である。
本発明の方法は、フェノール性物質を使用する。
通常入手し得るフェノール類のいずれを使用してもよい
。この様なフェノール類の例は、フェノールそれ自体、
q−タレゾール、−一タレゾール、R−クレゾール、レ
ゾルシノール、R−オキシ安息香酸メチル、カテコール
等である。フェノール性物質は、フェノールまたはクレ
ゾールであるのが好ましい。フェノール性物質は、約0
.1〜約511Ig/mlの範囲の量で水性結晶化混合
物に含有される。フェノール性物質を約1〜約3mg/
l+IQの範囲の量で存在させるのが好ましい。
結晶性ヒトプロインシュリンの陽イオンは、前記の陽イ
オンのいずれかである。これは、広範な塩のいずれかの
形態で水性混合物に加えられる。
しかしながら、使用される塩は塩化物塩であるのが好ま
しい。重炭酸陰イオンはヒトプロインシュリン塩の結晶
化を何らかの理由で妨害するらしいので、重炭酸塩の使
用を避けるのが好ましい。選択した陽イオンを約lO:
l〜約1500:1(陽イオン:ヒトプロインシュリン
(モル:モル))の量で水性媒質に加える。もちろん、
陽イオンが2価である時(Ca++、Mg++、Ba+
+)は通常、陽イオンが1価である時(Na”、K+、
Li”、NH,つより少量の陽イオンが使用されるであ
ろう。通常、陽イオンは、陽イオンが2価である時はヒ
トプロインシュリンに対して約50=1の割合、1価で
ある時は約200:1の割合で混合物に含まれるであろ
う。
通常、ヒトグロインシ:l:4ノン濃度が約13++I
g/rsQまt;はそれ以下である時、過剰に高い陽イ
オン濃度によって結晶化が遅延されるであろう。
本発明の結晶性ヒトプロインシュリンの製造には、可溶
性の亜鉛塩が使用される。代表的なこの様な可溶性塩は
、塩化亜鉛、酢酸亜鉛、硝酸亜鉛等である。本発明によ
る結晶形態のヒトプロインシュリンのために必要な亜鉛
イオンの化学量論量は、ヒトプロ4フ21923分子当
たり亜鉛lyK子である。本発明の方法によれば、より
少量の亜鉛イオンを使用してもよいが、しかしながら、
結晶化は起こっても収量は当然、それに比例して低下す
るであろう。
従って通常、亜鉛塩は、少なくとも化学量論量に相当す
る量(l Zn”/3HP I)で使用され、ヒトプロ
インシュリン1分子当たり約2Zn”+のモル比までの
範囲とすることができる。ヒトプロインシュリン2分子
当たり約IZn”+に相当するZn”+濃度で結晶化が
行なわれるのが最適となろう。
所望量のヒトプロインシュリン、フェノール性物質、陽
イオンおよびZn”イオンを含有する水性混合物を約3
.5以下または好ましくは約6.5以上のpHで調製す
るのが好都合である。
混合物が完成したら、そのpHを約5.4〜約6.5の
範囲に調節する。好ましくは約5.8〜約6.3の範囲
内、最も好ましくは約6.0〜約6゜1にpHを維持す
る。
次に、約り℃〜約40℃の範囲の温度で維持した混合物
から結晶を生成させる。予想される様に、この範囲の低
域、例えば約り℃〜約25°Cの温度で結晶化を行なう
のが好ましい。また、先ず約25°C1次いで約5°C
にて混合物を撹拌することによって、結晶化を早めるこ
とができる。
本発明者らは、初期結晶化混合物から母液をデカントし
、次に母液洗液で結晶を洗浄することによって、結晶の
回収率が非常に高められることを見い出した。「母液洗
液」という語句は、フェノール性物質、所望の陽イオン
を与える塩、および亜鉛塩を各々、結晶化混合物に相当
する濃度に近い濃度で含有している調製溶液を意味する
ヒトプロインシュリン結晶の回収率を更に高めるには、
母液洗液中の結晶の濃厚なスラリーを少なくとも約10
倍容量の無水エタノールに加える。
この方法は、ヒトプロインシュリンを結晶形態に保持す
るのを助ける。
本発明のヒトプロインシュリン結晶を製造するI;めの
通常の、かつ好適な方法は、以下の通りである: ヒトプロインシュリンを、約15mg/mlの濃度、p
H約6.5〜約7.0で水に溶解する。フェノールまた
はクレゾール(約0.3%、3 mg/ mQ)を混合
物に加え、次いで、1価の塩(Na(j2. KCQ。
LiCQまたはNH,Cf2)の場合は約0.35M、
2価の塩(CaCQ、・2H*0%MgCl2.または
BaCl2*)の場合は約0.077M当量の溶液を調
製するために、十分量の陽イオンの塩を加える。得られ
た溶液のpHを約6.5に調節し、その後、約1.16
mMのZnCf2z(2%ZnCQx0.8mQ/ 1
00m12)を加える。必要に応じ、希NaOHまたは
希HCQを添加して、得られた混合物のpHを約6.0
〜6゜1に調節する。次に、混合物を約25℃で24時
間、次いで約5°Cで約24時間撹拌する。得られた結
晶を沈澱させ、母液をデカントする。次いで、混合物を
約2500rpmで約2〜3分間遠心し、更に母液をデ
カントする。結晶を1〜2倍容量の母液洗液にスラリー
化し、この混合物を再び遠心し、母液をデカントする。
結晶を1〜2倍容量の母液洗液に再びスラリー化し、そ
の後、この混合物を、連続撹拌しながら10〜15倍容
量の無水エタノールに徐々に注ぐ。撹拌を10〜15分
間続け、次いで結晶を沈澱させた後、アルコール洗液を
デカントする。混合物を遠心し、デカントし、無水エタ
ノールで再び洗浄し、再び遠心してデカントする。次に
、回収した結晶を約12〜24時間減圧乾燥する。
以下に実施例を挙げ、種々の陽イオンを使用する本発明
による結晶性ヒトプロインシュリンの製造を説明する。
本実施例は、本発明の範囲を限定するものではない。
実施例 凍結乾燥した精製ヒトプロインシュリン22グラムを精
製水1000n釧こ溶解し、19.53mg/mlのヒ
トプロインシュリン濃度を得た。融解したフェノール2
mQの添加L O,2%フェノール250mgで溶液を
15.62111gヒトプロインシュリン/mlに希釈
した。溶液のpHは6.5であった。
20mff(312,5m9ヒトプロインシユリン)ス
つを分取し、以下の通り、塩化物塩を加えた=77mM
 CaCQ2(50%CaCQ、溶液0.456mQ)
;75.150および300mM NaCQ(87,2
,175,2および350.4mg); 75.150
および300mM KC(2(l l 2.224およ
び448mg);および75.150および300mM
NH2O(2(80,160および320mg)。各々
を2%ZnC(2,(76pgZn”/mlまたは1.
16mM)0.16m12で処理し、lO%H(lでp
Hを6.0〜6.1に調節した。この混合物を25°C
で24時間、次いで5℃で24時間撹拌し、沈澱させた
24および48時間後、結晶化混合物の試料を取り、濾
過し、ヒトプロインシュリンについて分析して結晶化の
程度を調べた。透明な上澄液をデカントし、ヒトプロイ
ンシュリン結晶のスラリーを、激しく撹拌しながら、1
0〜15倍容量の冷無水エタノールに徐々に注いだ。1
0−15分間撹拌した後、結晶を手早く遠心し、ア)レ
コールをデカントし、次いで結晶をアルコールで再び洗
浄し、遠心し、アルコールをデカントした。結晶を減圧
乾燥し、秤量した。以下の表は、得られた結果を示す。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1、ヒトプロインシュリンと2価の亜鉛イオンの複合体
    の塩であって、該塩の陽イオンはリチウム、カルシウム
    、ナトリウム、カリウム、アンモニウム、マグネシウム
    およびバリウムからなる群から選ばれる、結晶形態のヒ
    トプロインシュリン。 2、複合体が、6分子のヒトプロインシュリンが2個の
    Zn^+^2イオンに配位結合しているヒトプロインシ
    ュリンのヘキサマー形態である請求項1に記載のヒトプ
    ロインシュリン。 3、陽イオンがカルシウム、ナトリウム、カリウム、ア
    ンモニウムおよびマグネシウムからなる群から選ばれる
    請求項1または2に記載のヒトプロインシュリン。 4、陽イオンがナトリウム、カリウムおよびアンモニウ
    ムからなる群から選ばれる請求項3に記載のヒトプロイ
    ンシュリン。 5、陽イオンがナトリウムである請求項4に記載のヒト
    プロインシュリン。 6、陽イオンがカルシウムである請求項4に記載のヒト
    プロインシュリン。 7、結晶性ヒトプロインシュリンの製造方法であって、 (a)ヒトプロインシュリン約5〜約50mg/ml、
    フェノール性物質約0.1〜約5mg/ml、リチウム
    、カルシウム、ナトリウム、カリウム、アンモニウム、
    マグネシウムおよびバリウムからなる群から選ばれる陽
    イオンの塩約0.03〜約0.6ミリ当量/ml、およ
    びZn^+^2陽イオン約0.2〜約5ミリ当量を含有
    する水性混合物を調製し、 (b)水性混合物を約5.4〜約6.5の範囲のpHに
    調節し、 (c)結晶を形成させ、 (d)水性混合物から結晶性ヒトプロインシュリンを回
    収することからなる方法。 8、ヒトプロインシュリンの濃度が約5〜約25mg/
    mlである請求項7に記載の方法。 9、ヒトプロインシュリンの濃度が約13〜約17mg
    /mlである請求項8に記載の方法。 10、フェノール性物質がフェノールまたはクレゾール
    である請求項7〜9のいずれかに記載の方法。 11、フェノール性物質が約1〜約3mg/mlの範囲
    の量で含まれる請求項7〜10のいずれかに記載の方法
    。 12、塩が塩化物塩である請求項7〜11のいずれかに
    記載の方法。 13、塩の陽イオンがナトリウム、カルシウムおよびア
    ンモニウムからなる群から選ばれる請求項7〜12のい
    ずれかに記載の方法。 14、塩の陽イオンがナトリウムである請求項13に記
    載の方法。 15、塩の陽イオンがカルシウムである請求項13に記
    載の方法。 16、Zn^+^2イオンが、プロインシュリン3分子
    当たりZn^+^2約1個からプロインシュリン1分子
    当たりZn^+^2約2個に相当する量で加えられる請
    求項7〜15のいずれかに記載の方法。 17、ヒトプロインシュリン、フェノール性物質、陽イ
    オンおよびZn^+^2を含有している水性混合物が約
    3.5以下または約6.5以上のpHで調製される請求
    項7〜16のいずれかに記載の方法。 18、ヒトプロインシュリン、フェノール性物質、陽イ
    オンおよびZn^+^2を含有している水性混合物が、
    調製後、約5.8〜約6.3のpHに調節され、維持さ
    れる請求項7〜17のいずれかに記載の方法。 19、最終pHが約6.0〜約6.1である請求項18
    に記載の方法。 20、水性混合物から、生成した結晶性ヒトプロインシ
    ュリンを回収する前に、混合物から母液上澄液をデカン
    トし、残留した結晶を母液洗液で洗浄する請求項7〜1
    9のいずれかに記載の方法。 21、結晶性ヒトプロインシュリンを含有している母液
    洗液を少なくとも約10倍容量の無水エタノールに加え
    る請求項20に記載の方法。 22、1またはそれ以上の薬学的に許容し得る担体また
    は賦形剤と共に、ヒトプロインシュリンと2価の亜鉛イ
    オンの複合体の塩を含む医薬製剤であって、該塩の陽イ
    オンはリチウム、カルシウム、ナトリウム、カリウム、
    アンモニウム、マグネシウムおよびバリウムからなる群
    から選ばれるものである、ヒトプロインシュリンを含有
    する医薬製剤。 23、ヒトプロインシュリンと2価の亜鉛イオンの複合
    体の塩であって、該塩の陽イオンはリチウム、カルシウ
    ム、ナトリウム、カリウム、アンモニウム、マグネシウ
    ムおよびバリウムからなる群から選ばれる医薬用の結晶
    形態のヒトプロインシュリン。
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