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Procédé pour l'extraction d'enzymes et d'insuline des pancréas de mammifères.
Depuis plusieurs années les pancréas de mammifères, plus particulièrement des bêtes à cornes et des porcs, ont été utilisés industriellement comme matières premières, d'une part pour l'ex- traction d'insuline, d'autre part pour la fabrication de prépara- tions d'enzymes du pancréas, qui peuvent être employées par exem- ple dans les tanneries et l'industrie textile, connue constituant des lessives dites enzymatiques, ou à des fins pharmaceutiques et d'autres buts, où les enzymes du pancréas sécrétées exogènement, plus particulièrement la trypsine, sont employées.
Dans le traitement des glandes pour l'extraction de l'in- suline on opère principalement en traitant les glandes finement
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divisées par un dissolvant de l'insuline dans des conditions telles que l'insuline soit protégée contre l'action de la trypsine.
Comme dissolvant on emploie on pratique pour ainsi dire exclusive- ment de l'alcool acidifié, par lequel la trypsine est randue inactive. Par ce mode d'opération la trypsine est détruite à un si haut degré, que le résidu obtenu âpres l'extraction ne peut pas être employé avantageusement confie salière première pour la fabrication de préparations des enzymes du pancréas.
Si les glandes doivent être employées comme matières premières pour la production de préparations d'enzymes il a donc été nécessaire jusqu'% présent de les employer directement, c'est- à-dire sans traitement préliminaire à l'effet d'une extraction de l'insuline, les enzymes étant extraites des glandes au moyen d'un
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traitement par des agents extractifs 89i)rO,)jir::s, pr'jferablement des liquides aqueux.
Jusqu'ici le résidu obtenu par ce traitement n'a pas eté utilisé dans l'industrie comme matière première et à cause de l'extraction d'enzymes qu'il avait subie, il a surtout été considéré impropre comme matière première pour la préparation d'insuline.
Or, suivant la présente invention on a trouve le fait surprenant qu'il est possible d'utiliser les mêmes pancréas aussi bien à la préparation d'insuline qu'à la production de prépara- tions d'enzymes, si l'on extrait d'abord les enzymes, et si la matière obtenue comme résidu de l'extraction est ensuite utilisée à la. préparation d'insuline.
La presente invention est donc basée sur la, connaissance nouvelle, qu'une extraction des enzymes des glandes exécutée d'une manière appropriée n'empêche point que la. matière ayant subi cette extraction puisse être employée pour la production d'insuline.
Conséquemment la presente invention rend possible une meilleure exploitation de la quantité de matière première disponible, ce qui n'est pas seulement d'une grande importance dans des conditions où seulement des quantités limitées - /\ de matière première sont disponibles, mais ce qui doit être consi-
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déré aussi comme un avantage au cas où d'amples quantités de ma- tière première sont disponibles, puisque la technique doit toujours tendre à tirer profit des quantités de matières premières présentes d'une manière aussi complète que possible. En outre il semble que la présente invention permette de préparer de l'insuline présen- tant des qualités améliorées.
Dans le procédé suivant l'invention on opère de la manié- re suivante: d'abord la trypsine et les autres enzymes sécrétées exogènement sont extraites de glandes fraîches ou conservées, propres àla préparation d'insuline, en employant un agent extrac- tif, par exemple de l'eau acidifiée, qui dans les conditions d'extraction employées n'est pas un agent extractif actif pour l'insuline, et n'a pas d'action destructive sur celle-ci, après quoi la matière obtenue comme résidu est utilisée pour en extraire l'insuline.
Avant l'extraction des enzymes les glandes fraîches ou conservées par congelation par exemple, sont préparées de la ma- nière usuelle, c'est-à-dire débarrassées des particules de graisse ou de tissu éventuellement adhérentes, après quoi elles sont cou- pées en petits morceaux ou transformées en bouillie finement di- visée, par traitement dans un hachoir par exemple.
Dans l'extraction des enzymes des glandes il faut em- ployer des conditions d'extraction telles que des quantités d'insuline considérables ne passent pas en solution en même 'temps, et que la trypsine soit empêchée de développer son action destruc- tive sur l'insuline. Parmi les conditions d'extraction la tempéra- ture employée, la durée de l'extraction et le pH régnant pendant l'extraction sont d'une importance décisive. Tandis que le rende- ment en trypsine n'est dépendant que du pH régnant et par consé- quent indépendant de la température et de la durée de l'extraction, au dedans de certaines limites naturellement, le rendement en insu- line obtenue subsequemment est dépendant de toutes les trois con- ditions sus-mentionnées.
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Ainsi, en opérant à un pH détermine, une température croissante et une durée d'extraction prolongée dans l'extraction des enzymes diminueront le rendement dans l'extraction subséquente d'insuline. Par exemple, la durée de l'extraction à un pH de 2 environ et à 0 C. peut être de -) à 16 heures ou plus longue encore, tandis qu'à 10 C. cette durée doit être restreinte à peu d'heures, et à 25 C elle doit être très courte.
Quant au pH, celui-ci doit en tout cas être inférieur à 7, c'est-à-dire qu'il faut exécuter l'extraction en milieu acide.
D'ailleurs on peut travailler à des pH aussi bas que 1 et plus bas encore. Cependant il est avantageux que le milieu d'extrac- tion ne soit pas trop acide. Un intervalle de pH convenable est de 1 à 4. En employant de l'eau acidifiée comme agent extractif un pH d'environ 2 semble être le plus approprié pendant l'extrac- tion des enzymes.
En employant de l'eau acidifiée comme agent extractif, une extraction des enzymes à un pH d'environ 2 et à 0 C. environ, pendant une demi-heure environ, donne des résultats particulière- ment favorables. Or, comme il résulte de ce qui précède, on obtient également des résultats intéressants en employant des durées d'extraction plus longues, de 1 à 2 heures par exemple ou davan- tage. Cependant une durée d'extraction de 24 heures est trop longue.
A titre d'exemple l'exocution du procède peut se faire comme suit :
1 kilogramme de pancréas est finement divisé et soumis à une extraction douce à 0 C. environ pendant une demi-heure en employant 2 litres d'eau additionnée de 10 cm3 d'acide sulfurique concentré. L'extrait d'enzymes est separe, par centrifugation ou filtration par exemple, et du résidu on prépare de l'insuline de manière usuelle par extraction avec de l'alcool acidifié.
On obtient un rendement en trypsine de 10 millions d'unités Fuld-Gross et un rendement en insuline de 2.000 unités internationales.
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Ces rendements représentent des rendements moyens. En partant de glandes de particulièrement bonne qualité et en employant l'appareillage le plus approprié on peut obtenir des rendements considérablement plus élevés, aussi bien des enzymes que de l'hormone.
Enfin il faut remarquer. qu'en employant des glandes toutes fraîches on peut obtenir des extraits d'enzymes, dans les- quels les enzymes, la trypsine par exemple, sont inactives. Or de tels extraits peuvent facilement être activés.
REVENDICATIONS ---------------------------
1.- Procédé pour l'extraction d'enzymes et d'insuline des pancréas de mammifères, plus particulièrement des bêtes à cornes et des porcs, caractérisé par le fait que d'abord on extrait la trypsine et les autres enzymes sécrétées exogènement de glandes fraîches ou conservées, propres à la préparation d'insuline, en employant un agent extractif, de l'eau acidifiée par exemple, qui, dans les conditions d'extraction employées, n'est pas un agent extractif pour l'insuline, et n'a pas d'action destructive sur celle-ci, et qu'ensuite la matière obtenue comme résidu de cette extraction est utilisée pour en extraire l'insuline.
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A process for the extraction of enzymes and insulin from the pancreas of mammals.
For several years the pancreas of mammals, more particularly of horned animals and pigs, have been used industrially as raw materials, on the one hand for the extraction of insulin, on the other hand for the manufacture of preparations. enzymes of the pancreas, which can be used for example in tanneries and the textile industry, known constituting so-called enzymatic detergents, or for pharmaceutical and other purposes, where the enzymes of the pancreas secreted exogenously, more particularly trypsin, are used.
In the treatment of the glands for the extraction of insulin one operates mainly by treating the glands finely.
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divided by an insulin dissolver under conditions such that the insulin is protected from the action of trypsin.
As the solvent, practically only acidified alcohol is employed, by which the trypsin is rendered inactive. By this mode of operation the trypsin is destroyed to such a high degree that the residue obtained after the extraction cannot be advantageously used as a raw salt shaker for the manufacture of preparations of pancreatic enzymes.
If the glands are to be used as raw materials for the production of enzyme preparations it has thus been necessary heretofore to use them directly, i.e. without preliminary treatment for the purpose of extracting insulin, the enzymes being extracted from the glands by means of a
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treatment with extractives 89i) rO,) jir :: s, preferably aqueous liquids.
Until now, the residue obtained by this treatment has not been used in industry as a raw material and because of the extraction of enzymes which it had undergone, it has above all been considered unsuitable as a raw material for the preparation. insulin.
Now, according to the present invention we have found the surprising fact that it is possible to use the same pancreas both for the preparation of insulin and for the production of enzyme preparations, if one extracts first the enzymes, and if the material obtained as a residue of the extraction is then used in the. insulin preparation.
The present invention is therefore based on the new knowledge that extraction of enzymes from the glands carried out in a suitable manner does not prevent the. material which has undergone this extraction can be used for the production of insulin.
Consequently, the present invention makes possible a better exploitation of the quantity of raw material available, which is not only of great importance under conditions where only limited quantities - / \ of raw material are available, but what should be considered
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It is also used as an advantage in cases where ample quantities of raw material are available, since the technique should always aim to take advantage of the quantities of raw materials present as completely as possible. In addition, it appears that the present invention makes it possible to prepare insulin exhibiting improved qualities.
In the process according to the invention, the procedure is as follows: first, the trypsin and the other exogenously secreted enzymes are extracted from fresh or preserved glands, suitable for the preparation of insulin, by using an extractive agent, for example acidified water, which under the extraction conditions employed is not an active extractant for insulin, and has no destructive action thereon, after which the material obtained as a residue is used to extract insulin from it.
Before the extraction of the enzymes, the glands, fresh or preserved by freezing, for example, are prepared in the usual manner, that is to say freed from any adhering fat or tissue particles, after which they are cut. in small pieces or transformed into finely divided porridge, for example by processing in a chopper.
In the extraction of enzymes from the glands it is necessary to employ such extraction conditions that considerable quantities of insulin do not go into solution at the same time, and that the trypsin is prevented from developing its destructive action on the glands. insulin. Of the extraction conditions, the temperature employed, the duration of the extraction and the pH prevailing during the extraction are of decisive importance. While the yield of trypsin is only dependent on the prevailing pH and therefore independent of the temperature and duration of the extraction, within certain limits naturally, the yield of insulin obtained subsequently is depending on all the three above-mentioned conditions.
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Thus, by operating at a determined pH, an increasing temperature and prolonged extraction time in the extraction of enzymes will decrease the yield in the subsequent extraction of insulin. For example, the duration of the extraction at a pH of about 2 and at 0 ° C. can be from -) to 16 hours or even longer, while at 10 ° C. this time should be restricted to a few hours. , and at 25 C it must be very short.
As for the pH, this must in any case be less than 7, that is to say the extraction must be carried out in an acidic medium.
Besides, we can work at pH as low as 1 and even lower. However, it is advantageous that the extraction medium is not too acidic. A suitable pH range is 1 to 4. Using acidified water as the extractant a pH of about 2 appears to be most suitable during the extraction of the enzymes.
Using acidified water as an extractant, extraction of the enzymes at a pH of about 2 and at about 0 ° C. for about half an hour gives particularly favorable results. However, as results from the foregoing, interesting results are also obtained by employing longer extraction times, from 1 to 2 hours for example or more. However, an extraction time of 24 hours is too long.
By way of example, the execution of the procedure can be done as follows:
1 kilogram of pancreas is finely divided and subjected to a gentle extraction at approximately 0 C. for half an hour using 2 liters of water to which 10 cm3 of concentrated sulfuric acid have been added. The enzyme extract is separated, by centrifugation or filtration for example, and the residue is prepared insulin in the usual manner by extraction with acidified alcohol.
A trypsin yield of 10 million Fuld-Gross units and an insulin yield of 2,000 international units are obtained.
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These returns represent average returns. Starting with particularly good quality glands and using the most suitable equipment, considerably higher yields can be obtained, both of the enzymes and of the hormone.
Finally it should be noted. that by employing fresh glands it is possible to obtain extracts of enzymes in which the enzymes, for example trypsin, are inactive. However, such extracts can easily be activated.
CLAIMS ---------------------------
1.- Process for the extraction of enzymes and insulin from the pancreas of mammals, more particularly horned beasts and pigs, characterized in that first the trypsin and other enzymes secreted exogenously from glands are extracted fresh or preserved, suitable for the preparation of insulin, using an extracting agent, for example acidified water, which, under the extraction conditions employed, is not an extracting agent for insulin, and n has no destructive action thereon, and then the material obtained as a residue of this extraction is used to extract insulin therefrom.