WO2003097858A1 - Identification method for protecting products - Google Patents

Identification method for protecting products Download PDF

Info

Publication number
WO2003097858A1
WO2003097858A1 PCT/EP2003/004799 EP0304799W WO03097858A1 WO 2003097858 A1 WO2003097858 A1 WO 2003097858A1 EP 0304799 W EP0304799 W EP 0304799W WO 03097858 A1 WO03097858 A1 WO 03097858A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
component
reaction
identification method
product
enzyme
Prior art date
Application number
PCT/EP2003/004799
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Christel Adomat
Tilo Weiss
Heiner Brinkmann
Ralf Reifferscheidt
Matthias Gabler
Original Assignee
Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien
Gabler, Julika
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien, Gabler, Julika filed Critical Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien
Priority to AU2003239846A priority Critical patent/AU2003239846A1/en
Publication of WO2003097858A1 publication Critical patent/WO2003097858A1/en

Links

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/34Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving hydrolase
    • C12Q1/37Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving hydrolase involving peptidase or proteinase
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C12BIOCHEMISTRY; BEER; SPIRITS; WINE; VINEGAR; MICROBIOLOGY; ENZYMOLOGY; MUTATION OR GENETIC ENGINEERING
    • C12QMEASURING OR TESTING PROCESSES INVOLVING ENZYMES, NUCLEIC ACIDS OR MICROORGANISMS; COMPOSITIONS OR TEST PAPERS THEREFOR; PROCESSES OF PREPARING SUCH COMPOSITIONS; CONDITION-RESPONSIVE CONTROL IN MICROBIOLOGICAL OR ENZYMOLOGICAL PROCESSES
    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/001Enzyme electrodes
    • C12Q1/004Enzyme electrodes mediator-assisted

Definitions

  • the invention relates to an identification method for a product, comprising the following steps: a) selection of at least one system comprising at least components A and B, of which a component is already contained in the product, or is added to it, b) identification of those in the product contained or added component using the other component, wherein component A is at least one enzyme and component B is at least one substrate.
  • markings of products for product protection have so far been mainly limited to marking the packaging. It is only protected as a whole, and the actual product cannot be identified in the packaging.
  • WO 90/14441 describes a method for product protection in which a nucleic acid sequence is added to the product for identification is collected and detected.
  • the method preferably includes the amplification of the nucleic acid sequence.
  • DE 199 34 573 describes a similar method for labeling and identifying solid, liquid and gaseous substances, a nucleic acid sequence being added to the product, which is then detected by hybridization with a complementary nucleic acid sequence.
  • the international patent application WO 89/07272 describes a method for labeling a substance, in which the lowest concentrations of a marker substance are added to the substrate, which can then be detected by the formation of an immunologically bound pair with a complementary binding partner. For example, N-acetyl-L-lysine aflatoxin B is concentrated and detected by immunoaffinity chromatography.
  • the object of the invention is therefore to provide an alternative method for identifying products which, on the one hand, is difficult or difficult to imitate, but on the other hand is simple and inexpensive to prove.
  • an identification procedure for a product consisting of the following steps: a) selection of at least one system comprising at least components A and B, of which one component is already contained in the product or is added to it, b) identification of the component contained or added in the product with the aid of the other component, component A at least one enzyme and component B is at least one substrate.
  • a detection system In step a) of the identification process, a detection system must be selected which comprises at least components A and B, component A being at least one enzyme and component B being at least one substrate for at least one enzyme of component A.
  • One of the components A or B is already contained in the product or is added to the product. If one of the components A or B is already contained in the product, this component can also be used for identification. The other component must then be selected accordingly. This has the advantage that no further addition of component A or B has to take place to the product. This way, changes in product properties or manufacturing costs can be avoided by using a different marking method.
  • step b the presence of the component contained or added in the product is detected with the help of the other component of the system and the product is thus identified.
  • Another object of the present invention is an identification method for a product, consisting of the following steps: a) Selection of at least one system comprising at least components A, B and C, of which at least one component is already contained in the product, or is added to it , b) identification of the component contained or added in the product using the other component (s), where component A is at least one enzyme, component B is at least one substrate and component C is at least one substance which accelerates the enzyme reaction, in particular a cofactor, mediator and / or activator.
  • a substance which accelerates the enzyme reaction is understood to mean those substances which, by their presence, promote or even enable the course of the enzyme reaction.
  • the conversion of the substrate by the enzyme in particular is significantly slowed down or essentially not.
  • the corresponding components A and B can therefore be used together in the product.
  • the identification then takes place in step b). It is also possible that component C is contained or added to the product and components A and B are used in step b) to identify component C. The specificity of the detection is further increased by the three-component system.
  • a cofactor, mediator and / or activator can be used as the substance accelerating the enzyme reaction.
  • Cofactors are substances that are necessary for the course of the enzymatic catalysis in addition to the enzyme (possibly the apoenzyme, the pure protein portion of the enzyme) and the substrate or the substrates. They are also referred to as coenzymes and differ from the substrates in that they are regenerated in a short cycle, usually in a single reaction step. Many coenzymes therefore occur in two or more different forms and are effective as electron carriers or carriers of molecular groups. As so-called cosubstrates, some cofactors, such as NAD, bring certain enzymes back into the substrate after the substrate has been converted Initial state back so that the next catalytic cycle can take place. Cofactors are often reversible and not covalently bound to the enzyme.
  • cofactors such as B. the heme, which can occur covalently bound to the enzyme and are often referred to as a prosthetic group.
  • cofactors that can be used are: cations of iron, copper, zinc, calcium, manganese, cobalt, potassium or sodium, biotin, heme, FAD, FMN or thiamine pyrophosphate.
  • Mediators are to be understood in particular as substances which mediate the catalytic conversion of the substrate by the enzyme, in which the mediators themselves serve the enzyme as the primary substrate.
  • the enzyme converts the mediator into an activated form. This activated form of the mediator then brings about the implementation of the substrate, the mediator generally is completely regenerated. In the net reaction, the substrate is converted by the enzyme, while the mediator remains unchanged.
  • reaction chain can often be observed with redox enzymes.
  • the reaction with the enzyme puts the mediator in an activated state with a high oxidation or reduction potential.
  • the substrate is oxidized or reduced.
  • reaction between enzyme and substrate advantageously takes place only to a small extent or in particular not.
  • polyphenol oxidases For example, the mediation of the enzyme reaction via a wide variety of mediators is known for polyphenol oxidases. These include 1-hydroxybenzotriazole (HBT), violuonic acid, 2,2'-azino-bis- (3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid (ABTS), 2-nitroso-1-naphthol-4-sulfonic acid (HNNS) or methylsyringate.
  • HBT 1-hydroxybenzotriazole
  • ABTS 2,2'-azino-bis- (3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid (ABTS), 2-nitroso-1-naphthol-4-sulfonic acid (HNNS) or methylsyringate.
  • Polyphenol oxidases advantageously show color changes during the reaction with a suitable substrate and mediator, which can often be observed with the naked eye and therefore simply and inexpensively.
  • activators in the context of the invention are understood to mean those substances which, by their
  • Glutathione L- ⁇ -glutamyl-L-cysteinylglycine, glutathione-SH
  • glutathione-SH is a tripeptide that is converted into the disulfide by reversible oxidation and is therefore a buffer system for the redox state. For example, peroxides and radicals are reduced under the catalysis of selenium-containing glutathione peroxidase.
  • Glutathione is also a cofactor of glutathione S-transferase.
  • Ubiquinones are also cofactors that can serve as electron and proton carriers. A distinction is made between the ubiquinones depending on the number of isoprene units linked in the side chain or on the number of carbon atoms. Coenzyme Q10, which carries 10 isoprene units, is particularly well known.
  • NAD nicotinamide adenine dinucleotide
  • NAD + can be used, for example, as a free acid, lithium or sodium salt.
  • NADH is often used as dipotassium, disodium, cyclohexylammonium and tris (hydroxymethyl) methylammonium salt.
  • NADP nicotinamide adenine dinucleotide phosphate
  • This cofactor also known as coenzyme 2
  • the oxidized form NADP + is commercially available as the potassium, sodium, disodium and tris salt.
  • the reduced form NADPH is often commercially available as tetrapotassium, tetrasodium and tris salt.
  • FAD flavin-adenine dinucleotide
  • FAD plays a particular role as a prosthetic group of numerous flavoenzymes, in particular dehydrogenases, oxidases or reductases, as hydrogen and electron carriers.
  • the reduced form of FAD is called FADH 2 .
  • FAD often occurs in connection with trace elements such as copper, iron or manganese.
  • FMN flavoenzymes instead of FAD as a prosthetic group and, like this, acts as a cofactor of hydrogen transfer.
  • Methylcobalamin is the vitamin B12-derived coenzyme of methionine synthase that catalyzes the transfer of methyl groups.
  • Coenzyme A plays an important role in the metabolism as a carrier of acyl groups, especially acetyl groups.
  • An important methyl group donor is S-adenosylmethionine (S-adenosin-5'-yl-methioninium, ademethionine).
  • Tetrahydrofolic acid (N - [(6S) -5,6,7,8-tetrahydropteroyl] -L-glutamic acid) is also known as coenzyme F and transfers one-carbon body (C-i).
  • Lipoic acid [(R) -5- (1,2-dithiolan-3-yl) valeric acid also called thioctanoic acid
  • thioctanoic acid is used as a coenzyme z.
  • the pyruvate dehydrogenase complex is known.
  • lipoic acid with dihydrolipoic acid and correspondingly liponamide with dihydroliponamide form important redox pairs, which can also act as biological antioxidants.
  • nucleotide phosphates such as. B. nucleotide triphosphates can be used. Adenosine, cytosine, uridine and guanidine are to be mentioned as nucleotides. Adenosine 5'-triphosphate (ATP) and the corresponding di- and monophosphate are particularly preferred.
  • ATP Adenosine 5'-triphosphate
  • the nucleotide phosphates often act as phosphogroup transfer agents and as energy suppliers for a large number of enzymatically catalyzed reactions.
  • the cofactor is selected from the group consisting of glutathione, ubiquinones, NAD, NADP, nucleotide phosphates, FAD and FMN.
  • the cofactor is selected from the group of non-covalently bound cofactors. This has among other things the advantage that the cofactor does not have to be added to the product (together with the enzyme). A covalently bound cofactor could be released from the enzyme under appropriate conditions. Especially with colored cofactors, such as. B Heme, the presence of the cofactor in the product is not always desirable.
  • the enzyme is genetically modified so that it has an altered enzymatic activity compared to the wild type.
  • a genetically modified enzyme which has a modified enzymatic activity is to be understood in particular as an enzyme which is modified by genetic engineering measures or with the aid of genetic engineering methods in such a way that its enzymatic activity, in contrast to the enzyme to be designated as a wild type is changed.
  • the enzymatic activity is the catalytic effect of the enzyme, ie the measurable increase in the rate of the reaction under defined conditions due to the presence of the enzyme as the difference in the conversion of the catalyzed and the uncatalyzed reaction understood in a certain period.
  • a catal (kat), the substrate turnover in mol per second, serves as the measured variable.
  • a change in the activity of the enzyme for example an activation by an activator, an inhibition by an inhibitor or a change in the reaction rate as a function of cofactors or a mutant compared to the wild type, can be determined using this measured variable.
  • both the naturally occurring native enzyme which is produced, for example, by bacteria in the course of their metabolism, and an enzyme which has the same enzymatic activity and an essentially the same amino acid sequence as the enzyme occurring in the original organism is considered to be wild type , Among them, e.g. B. those enzymes are to be understood, which for easier purification, e.g. are modified at the C- or N-terminus without the activity being changed in comparison to the enzyme which can be isolated from the original organism.
  • enzymes in which a mutation, in particular a point mutation (variation of an amino acid), leads to an increase or decrease in the enzymatic activity should not be regarded as a wild type.
  • a genetic modification or modification of an enzyme in the sense of the invention is an induced (random or targeted) mutation, i.e. understand the change in at least one amino acid within the amino acid sequence of the enzyme.
  • a random mutation can be induced, for example, by selection pressure or a specific mutagen.
  • the genetic modification or modification of an enzyme often takes place by exchanging or deleting at least one nucleotide in the gene sequence which codes for the corresponding enzyme.
  • the enzyme is then expressed in a suitable expression system.
  • other methods for generating genetically modified enzymes are error-prone PCR or gene shuffling.
  • the enzyme is genetically modified in such a way that it has an altered specific activity compared to a substrate.
  • the specific activity relates directly to the binding or reaction of a substrate with an enzyme and is calculated as substrate conversion in mol per second and mass of the enzyme (cat / kg).
  • the wild type already described serves as a reference for determining the changed specific activity.
  • the genetically modified enzyme particularly preferably has a higher specific activity with respect to the substrate than the wild type. This has the advantage that a smaller amount of the enzyme is sufficient to achieve a reliable identification. This enables proof to be carried out more cost-effectively and efficiently.
  • the enzyme is genetically modified in such a way that, in the presence of an inhibitor and / or an activator, it exhibits a modified enzymatic activity compared to a non-genetically modified enzyme (wild type).
  • a non-genetically modified enzyme wild type
  • the property that the genetically modified enzyme can be regulated by an inhibitor or an activator in a way that is different from that of the wild type has the advantage that the authenticity of the enzyme can be demonstrated even more easily.
  • an enzyme contained in or added to the product may be less inhibited by an inhibitor.
  • the substrate is bound and possibly converted. Comparable or counterfeit products without the enzyme with these specific changes could then do not bind or reposition the substrate. This difference contributes in particular to a more efficient and clear identification. An exact determination of the specific activity is then not necessary, since the observation that the catalyzed reaction takes place despite the inhibitor is completely sufficient for an inexpensive rapid test.
  • the component contained in or added to the product is component A.
  • Advantages of adding one or more enzymes to the product is that they are both more difficult to fully identify in their amino acid sequence and more difficult to imitate than a substrate , It is particularly difficult to completely mimic genetically modified enzymes, since the corresponding methods for producing an enzyme defined by its amino acid sequence are generally very time-consuming and costly.
  • enzymes are often added, which can be used as component A in the identification method according to the invention.
  • Most of these are enzymes that have been modified and optimized for their special tasks using genetic engineering methods.
  • proteases, amylases, oxidases and lipases are mentioned here for detergents and cleaning agents.
  • the component contained in or added to the product is component B.
  • the substrates often have a lower sensitizing potential than the corresponding enzyme (for example saccharides) and on the other hand, certain enzymes cannot be used without further undesirable side effects.
  • proteases in cosmetics, for example in skin creams.
  • at least two enzymes are used as component A. This has the advantage that the identification of the product can be carried out even more reliably by using two different enzymes for identification. This has the advantage that several parameters can be checked simultaneously during the identification, so that the branded product can be identified particularly precisely and efficiently.
  • At least two substrates are used as component B.
  • several substrates can be bound and converted by an enzyme at different speeds, so that the comparison between the conversion rates ensures a particularly high degree of authenticity.
  • the ratio of the implementation rates to each other then gives a very reliable criterion for checking the product identity.
  • component A is selected from the group of proteases, cellulases, lipases, oxidases, reductases, amylases and transferases.
  • proteases are used, for example, in detergents and cleaning agents or in cosmetics to improve product properties. This has a double benefit. On the one hand, the added enzymes improve the product properties, on the other hand, they serve to identify the product properly.
  • the amylases and the proteases are particularly preferred in detergents and cleaning agents. Proteases often have different enzymatic activity in relation to differently constructed oligopeptides. A different one Reaction, for example, can then simply be used to check the authenticity of the product.
  • component B is selected from the group of peptides, multiple sugars and fatty acids.
  • Multiple sugars or fatty acids are advantageously relatively inexpensive to produce, so that a corresponding identification method can be carried out inexpensively.
  • multiple sugars are in particular oligosaccharides and polysaccharides.
  • Certain multiple sugars are converted, for example, by cellulases or amylases, while proteases bind peptides and lipases and catalyze their conversion.
  • the substrates mentioned are used in particular in cosmetics because of their further positive properties.
  • component B is at least one peptide, in particular an oligopeptide.
  • Oligopeptides are the combination of several amino acids, usually from two to about ten, for example four amino acids.
  • the identification can take place simply by selecting the corresponding oligopeptide (s), since the rate of degradation and / or probabilities between the oligopeptides often strongly depend on the protease used.
  • At least one can additionally be used as a further component Inhibitor can be used together with one of the components.
  • Inhibitor can be used together with one of the components.
  • component A is used in the product, it is advantageous to use the inhibitor together with component B in the detection reaction, since otherwise the activity of the enzyme, for example in detergents and cleaning agents, is reduced.
  • the genetically modified enzymes that are used as component A can, for example, be modified so that they have an increased resistance to an otherwise specific inhibitor. For example, after a certain genetic modification, protoporphyrinogen oxidase shows increased resistance to the inhibitor oxifluorofen (2-chloro-4-trifluoromethylphenyl-3-ethoxy-4-nitrophenyl ether). The advantage of such a change is that the genetically modified enzyme can be distinguished very well from other enzymes with the same effect.
  • component B is identified in step b) by reacting it, binding, inhibiting the reaction and / or activating the reaction with component A, if appropriate in the presence of at least one component C.
  • component B can also be identified by inhibiting the reaction catalyzed by component A.
  • absorption maxima of the substrates can be shifted by the reaction of substrates with the enzyme, so that the reaction can be easily monitored with the naked eye or a spectrophotometer.
  • the binding of component A to an immobilized component B can also be detectable by changing the refractive index.
  • the product in step b) is identified by identifying at least two different components B by their implementation, Binding, inhibition of the reaction and / or activation of the reaction with at least one component A optionally in the presence of at least one component C instead.
  • a protease can have different activities against different oligopeptides.
  • the ratio of the substrates converted per unit of time to each other allows a much more accurate and at the same time less expensive authenticity check than the analysis of only one component B.
  • the determination of the ratio of the activities makes the determination of the specific activity of the enzyme (cat / kg) superfluous, which otherwise ia with the isolation of the enzyme (to determine its mass) from the product.
  • This method has the further advantage that the identification of the branded product is improved by the greater certainty of the test result by determining the ratio of at least two implementation reactions.
  • the conversion, binding, inhibition of the reaction and / or activation of the reaction of component B by component A causes a color reaction, a fluorescence signal or its change, another spectroscopically measurable effect, an electrochemical potential change, a detectable change in the size of one of the components (e.g. the cleavage of a peptide into smaller components) or an odor effect.
  • a color reaction is that a positive result can be recognized with the naked eye, for example by a clearly visible color change.
  • a fluorescence signal can be easily detected using a UV lamp.
  • component B carries a marker group. This marker group serves to make the implementation of component B by component A or its binding easier or easier to detect. Dyes, chromophoric groups, chromogens, fluorescent dyes or isotopes (in particular radioisotopes) can be used as markers, for example.
  • chromogens are understood to be those groups which contain chromophoric groups but do not absorb in the visible wave range.
  • the enzyme reaction can result in the introduction of auxochrome dyes from these groups. Suitable auxochromes are, for example, substituents with free electron pairs such as - NR 2 , -OR, -COOH or -SO 3 H are suitable.
  • the radioactivity is particularly suitable as a marker when component A is used in the product and in specific cases other means of identification are not sufficient.
  • markers are to be understood in particular as groups whose presence can be demonstrated in a simplified manner by their property or properties or the change in these properties.
  • p-nitroanilide or 5-bromo-4-chloro-3-indolyl phosphate nitro blue tetrazoleum (BCIP / NBT) is also suitable as a substrate of a genetically modified alkaline phosphatase.
  • At least one property of the marker group in step b) is changed by the reaction, binding, inhibition of the reaction and / or activation of the reaction of component A with component B, if appropriate in the presence of component C.
  • the change in the property of the marker group consists in a color reaction, a fluorescence signal, another spectroscopic effect, an electrochemical potential change or an odor effect.
  • the identification by means of a color change as a result of such a change in properties leads to the corresponding identification particularly quickly and easily.
  • the component contained in the product can be mixed with the other component (s), a color reaction making the identity of the product visible as a color change. If the color changes are not obvious, a corresponding shift in the extinction coefficient can also be detected by means of an analysis device. Such devices, especially those for the UV / VIS range, can be used regardless of location.
  • Another possibility for product labeling is the enzymatically controlled odor release through the implementation of the marker group or substrate.
  • Electronic scanners that can detect such odor effects can be manufactured and optimized for the reaction to be observed.
  • component A and B and possibly component C gives the possibility of coding further information about the product to be protected.
  • different batches of a product can be equipped with different components, for example different enzymes or enzyme mixtures.
  • checking for authenticity not only the manufacturer but also the batch must be determined directly on the product.
  • chromogenic substances can be bound to the substrates as fluorescent dyes: 2,2'-azino- (3-ethyl-benzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS), o-phenylenediamine (OPD), 3,3'-5, 5'-tetramethylbenzidine (TMB), naphthyl isocyanate, 1-OPTA (o-phthalic anhydride), N-4- (2-benzimidazolyl) phenylmaleimide (BIPM), 2-hydroxy-3-naphtholic acid, 4-methyl-7-hydroxycoumarin, o -Dianesidine, 5-aminosalicylic acid (5AS) or, for example, fluorescein, monobromobiman (especially for thiol groups) or rhodamine 640.
  • ABTS 2,2'-azino- (3-ethyl-benzothiazoline-6-sulfonic acid)
  • OPD o-phenylenediamine
  • TMB 3,3'-5, 5'
  • Terminal amino groups can be, for example, with fluorescamine, 2-methoxy-2,4-diphenyl-3 (2H) -furanone (MPDF) or dansyl chloride.
  • carboxylic acids can, for example, be reacted with 4-bromomethyl-7-methoxycoumarin (BrMmC) or 4-bromomethyl-7-acetoxycoumarin (BrMaC) and thus labeled with fluorescent probes.
  • Fluorescent groups for example Cy-2, Cy3 (Amersham Life Sciences, Inc., Arlington Heights, USA) or Cy-5 (Amersham Life Sciences, see above), FITC (fluorescein isothiocyanate), CT (5, (6) - Carboxytetramethylrhodamine-N-hydroxysuccinimide ester (Molecular Probes Inc., Eugene, USA)), TRITC (Tetramethylrhodamine-5,6-isothiocyanate (Molecular Probes Inc., see above) or FLUOS (5, (6) -carboxyfluorescein-N -hydroxysuccinimide ester (Boehringer Mannheim, Mannheim, Germany)) Alternatively, chemiluminescent groups or radioactive labels, for example 35 S, 32 P, 33 P, 125 J, are used.
  • component A is an enzymatically active molecule, for example an alkaline phosphatase, acid Phosphatase, peroxidase, horseradish peroxidase, ⁇ -D-galactosidase or glucose oxidase
  • chromogens are known for each of these enzymes, which can be converted into colored or fluorescent products instead of the natural substrate n. Examples of such chromogens are given in Table 1 below.
  • the product to be protected is a washing and / or cleaning agent, cosmetic agent or adhesive.
  • a washing and / or cleaning agent not only luxury goods, but also consumer goods are increasingly affected by product piracy. It is therefore necessary to use simple and inexpensive identification procedures to prove the authenticity of the corresponding product.
  • Enzymes in particular those which are genetically modified and which can therefore be used without extensive modifications or directly as components of the detection system, are advantageously already present in cosmetics or washing and / or cleaning agents. This results in a correspondingly inexpensive way to protect the product without adding further ingredients to the product.
  • Another object of the invention is a test kit for identifying the labeled substance according to the identification method according to the invention, the contains the component (s) not contained in the product and optionally further substances which are required in step b) for identification of the component contained or added to the product.
  • the component can be one or more substrates (component B) and possibly component C, the addition of which identifies component A contained in the product.
  • the substances optionally used in this kit can be, for example, inhibitors or buffer systems for pH regulation, salts or solutions for adjusting the ionic strength or also markers which indicate a reaction of component B with component A, if appropriate in the presence of component C. ,
  • Another object of the invention is a test kit for identifying a product which contains components A and B and possibly component C.
  • This kit can then be used to mix a product with one of the components contained in the kit and then to use the other component (s) to demonstrate the presence of the added component in the product.
  • a stock solution of 1 mg / ml in 50% (w / v) 1, 2-propanediol / distilled water is prepared from the proteases to be tested (Savinase, Alkalase; EC 3.4.21.62). The samples are further diluted with Tris / HCl buffer (Sigma). Substrate solutions of two different substrates (tetrapeptide A: alanine-alanine-proline-phenylalanine-p-nitroanilide and tetrapeptide B: alanine-alanine-proline-leucine-p-nitroanilide) are prepared by dissolving 70 mg of tetrapeptide in 1 ml of DMSO. The 0.1 M Tris / HCl buffer pH 8.6 is preheated to 25 ° C. The following solutions are pipetted into various semi-micro cuvettes and then mixed:
  • Sample batch A Sample batch B: Blank value:
  • VK ÜV Volume of the solution in the cuvette
  • V P j P pipetted volume of the enzyme solution
  • the specific activity (cat / kg) is based on the mass of the enzyme used.
  • protease activities of the various proteases were determined for the various substrates, tetrapeptide A and tetrapeptide B, using the method indicated.

Abstract

The invention relates to an identification method for a product, comprised of the following steps: a) selecting at least one system comprising at least constituents A and B, of which one constituent is already contained in the product or is added thereto, and; b) identifying the constituent contained in or added to the product by using the other constituent, whereby constituent A is at least one enzyme and constituent B is at least one substrate.

Description

IDENTIFIZIERUNGSVERFAHREN ZUM PRODUKTSCHÜTZ IDENTIFICATION PROCEDURE FOR PRODUCT PROTECTION
Die Erfindung betrifft ein Identifizierungsverfahren für ein Produkt, bestehend aus folgenden Schritten: a) Auswahl mindestens eines Systems, umfassend mindestens die Komponenten A und B, von denen eine Komponente im Produkt bereits enthalten ist, oder diesem zugesetzt wird, b) Identifizierung der im Produkt enthaltenen oder zugesetzten Komponente mit Hilfe der anderen Komponente, wobei die Komponente A mindestens ein Enzym und die Komponente B mindestens ein Substrat ist.The invention relates to an identification method for a product, comprising the following steps: a) selection of at least one system comprising at least components A and B, of which a component is already contained in the product, or is added to it, b) identification of those in the product contained or added component using the other component, wherein component A is at least one enzyme and component B is at least one substrate.
Die zunehmende Nachahmung von Markenprodukten und die anschließende Vermarktung dieser Plagiate richtet erheblichen wirtschaftlichen Schaden an und beeinträchtigt häufig aufgrund geringerer Qualität das Image des betroffenen Markenproduktes. Aus diesem Grunde ist eine Markierung des Produktes, die eindeutig zur Identifizierung genutzt werden kann, aber kaum oder nur mit erheblichem Aufwand zu imitieren ist, gewünscht.The increasing imitation of branded products and the subsequent marketing of these counterfeit goods causes considerable economic damage and often affects the image of the branded product concerned due to its lower quality. For this reason, it is desirable to mark the product so that it can be clearly used for identification, but which can only be imitated with little or little effort.
Solche Markierungen von Produkten zum Produktschutz sind bisher überwiegend auf die Markierung der Verpackung beschränkt. Dabei wird es nur als ganzes geschützt, wobei das eigentliche Produkt in der Verpackung an sich nicht identifiziert werden kann.Such markings of products for product protection have so far been mainly limited to marking the packaging. It is only protected as a whole, and the actual product cannot be identified in the packaging.
Zur direkten Markierung des Produktes selbst sind bereits biologische Markersysteme beschrieben.Biological marker systems have already been described for direct marking of the product itself.
In der WO 90/14441 wird ein Verfahren zum Produktschutz beschrieben, bei dem dem Produkt eine Nukleinsäuresequenz zugesetzt wird, die zur Identifikation gesammelt und detektiert wird. Bevorzugt beinhaltet das Verfahren die Amplifizierung der Nukleinsäuresequenz.WO 90/14441 describes a method for product protection in which a nucleic acid sequence is added to the product for identification is collected and detected. The method preferably includes the amplification of the nucleic acid sequence.
Die DE 199 34 573 beschreibt ein ähnliches Verfahren zur Markierung und Identifizierung von festen, flüssigen und gasförmigen Substanzen, wobei eine Nukleinsäuresequenz dem Produkt zugesetzt wird, die dann durch Hybridisierung mit einer komplementären Nukleinsäuresequenz nachgewiesen wird.DE 199 34 573 describes a similar method for labeling and identifying solid, liquid and gaseous substances, a nucleic acid sequence being added to the product, which is then detected by hybridization with a complementary nucleic acid sequence.
In beiden genannten Fällen ist die Identifizierung der zugesetzten Substanzen mit einem erheblichen apparativen Aufwand verbunden, der einerseits fehleranfällig und andererseits zeitaufwendig ist, und somit eine schnelle Identifizierung des Produktes nicht erlaubt.In both of the cases mentioned, the identification of the added substances is associated with considerable expenditure on equipment, which is prone to errors on the one hand and time-consuming on the other hand, and therefore does not permit rapid identification of the product.
Die internationale Patentanmeldung WO 89/07272 beschreibt ein Verfahren zur Markierung einer Substanz, bei dem geringste Konzentrationen einer Markersubstanz zum Substrat zugesetzt werden, die dann durch die Bildung eines immunologisch gebundenen Paares mit einem komplementären Bindungspartner nachgewiesen werden kann. Beispielsweise wird dort N-Acetyl-L-Lysin-Aflatoxin B durch eine Immunoaffinitätschromatographie aufkonzentriert und nachgewiesen.The international patent application WO 89/07272 describes a method for labeling a substance, in which the lowest concentrations of a marker substance are added to the substrate, which can then be detected by the formation of an immunologically bound pair with a complementary binding partner. For example, N-acetyl-L-lysine aflatoxin B is concentrated and detected by immunoaffinity chromatography.
Der Zusatz von fluoreszierenden und/oder luminiszierenden Verbindungen allein ist zwar durch entsprechende Beleuchtung einfach nachzuweisen, aber relativ unspezifisch, solange keine gerätetechnisch aufwendige wellenlängenabhängige Identifizierung erfolgt.The addition of fluorescent and / or luminescent compounds alone is indeed easy to detect by appropriate lighting, but is relatively unspecific as long as no wavelength-dependent identification is required in terms of device technology.
Die Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein alternatives Verfahren zur Identifizierung von Produkten bereitzustellen, das einerseits kaum oder nur schwer nachzuahmen, andererseits aber einfach und kostengünstig nachzuweisen ist.The object of the invention is therefore to provide an alternative method for identifying products which, on the one hand, is difficult or difficult to imitate, but on the other hand is simple and inexpensive to prove.
Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Identifizierungsverfahren für ein Produkt, bestehend aus folgenden Schritten: a) Auswahl mindestens eines Systems, umfassend mindestens die Komponenten A und B, von denen eine Komponente im Produkt bereits enthalten ist, oder diesem zugesetzt wird, b) Identifizierung der im Produkt enthaltenen oder zugesetzten Komponente mit Hilfe der anderen Komponente, wobei die Komponente A mindestens ein Enzym und die Komponente B mindestens ein Substrat ist.This task is solved by an identification procedure for a product, consisting of the following steps: a) selection of at least one system comprising at least components A and B, of which one component is already contained in the product or is added to it, b) identification of the component contained or added in the product with the aid of the other component, component A at least one enzyme and component B is at least one substrate.
In Schritt a) des Identifizierungsverfahrens muß ein Nachweissystem ausgewählt werden, das mindestens die Komponenten A und B umfaßt, wobei die Komponente A mindestens ein Enzym und Komponente B mindestens ein Substrat für mindestens ein Enzym der Komponente A ist.In step a) of the identification process, a detection system must be selected which comprises at least components A and B, component A being at least one enzyme and component B being at least one substrate for at least one enzyme of component A.
Eine der Komponenten A oder B ist bereits in dem Produkt enthalten oder wird dem Produkt zugesetzt. Ist bereits eine der Komponenten A oder B im Produkt enthalten, kann auch diese Komponente zur Identifizierung herangezogen werden. Dazu muß dann entsprechend die jeweils andere Komponente ausgewählt werden. Dies hat den Vorteil, dass kein weiterer Zusatz von Komponente A oder B zum Produkt stattfinden muß. So können durch eine andere Markierungsmethode entstehende Veränderungen in den Produkteigenschaften oder den Herstellungskosten vermieden werden.One of the components A or B is already contained in the product or is added to the product. If one of the components A or B is already contained in the product, this component can also be used for identification. The other component must then be selected accordingly. This has the advantage that no further addition of component A or B has to take place to the product. This way, changes in product properties or manufacturing costs can be avoided by using a different marking method.
In Schritt b) wird die Anwesenheit der im Produkt enthaltenen oder zugesetzten Komponente mit Hilfe der anderen Komponente des Systems detektiert und so das Produkt identifiziert.In step b), the presence of the component contained or added in the product is detected with the help of the other component of the system and the product is thus identified.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ein Identifizierungsverfahren für ein Produkt, bestehend aus folgenden Schritten: a) Auswahl mindestens eines Systems, umfassend mindestens die Komponenten A, B und C, von denen mindestens eine Komponente im Produkt bereits enthalten ist, oder diesem zugesetzt wird, b) Identifizierung der im Produkt enthaltenen oder zugesetzten Komponente mit Hilfe der anderen Komponente(n), wobei die Komponente A mindestens ein Enzym, die Komponente B mindestens ein Substrat und die Komponente C mindestens ein die Enzymreaktion beschleunigender Stoff, insbesondere ein Cofaktor, Mediator und/oder Aktivator, ist.Another object of the present invention is an identification method for a product, consisting of the following steps: a) Selection of at least one system comprising at least components A, B and C, of which at least one component is already contained in the product, or is added to it , b) identification of the component contained or added in the product using the other component (s), where component A is at least one enzyme, component B is at least one substrate and component C is at least one substance which accelerates the enzyme reaction, in particular a cofactor, mediator and / or activator.
Unter einem die Enzymreaktion beschleunigenden Stoff sind im erfindungsgemäßen Zusammenhang solche Substanzen zu verstehen, die durch ihre Anwesenheit den Ablauf der Enzymreaktion fördern oder sogar erst ermöglichen.In the context of the invention, a substance which accelerates the enzyme reaction is understood to mean those substances which, by their presence, promote or even enable the course of the enzyme reaction.
Vorteilhafterweise erfolgt in Abwesenheit des die Enzymreaktion beschleunigenden Stoffes die Umsetzung des Substrats durch das Enzym insbesondere deutlich verlangsamt oder im wesentlichen nicht. Daher können die entsprechenden Komponenten A und B in Abwesenheit von Komponente C durchaus gemeinsam im Produkt eingesetzt werden. Mit Hilfe der Komponente C findet dann in Schritt b) die Identifizierung statt. Ebenso ist es möglich, dass die Komponente C im Produkt enthalten ist oder zugesetzt wird und die Komponenten A und B in Schritt b) zur Identifizierung der Komponente C eingesetzt werden. Die Spezifität des Nachweises wird durch das dreikomponentige System noch erhöht.Advantageously, in the absence of the substance which accelerates the enzyme reaction, the conversion of the substrate by the enzyme in particular is significantly slowed down or essentially not. In the absence of component C, the corresponding components A and B can therefore be used together in the product. With the help of component C, the identification then takes place in step b). It is also possible that component C is contained or added to the product and components A and B are used in step b) to identify component C. The specificity of the detection is further increased by the three-component system.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform kann als die Enzymreaktion beschleunigende Stoff insbesondere ein Cofaktor, Mediator und/oder Aktivator eingesetzt werden.According to a particularly preferred embodiment, in particular a cofactor, mediator and / or activator can be used as the substance accelerating the enzyme reaction.
Cofaktoren sind solche Substanzen, die neben dem Enzym (ggf. dem Apoenzym, dem reinen Proteinanteil des Enzyms) und dem Substrat bzw. den Substraten für den Ablauf der enzymatischen Katalyse nötig sind. Sie werden u. a. auch als Coenzyme bezeichnet und unterscheiden sich von den Substraten dadurch, daß sie in einem kurzen Zyklus, meist in einem einzigen Reaktionsschritt, regeneriert werden. Viele Coenzyme treten daher in zwei oder mehr verschiedenen Formen auf und sind als Elektronenüberträger oder Überträger von Molekülgruppen wirksam. Als sogenannte Cosubstrate bringen einige Cofaktoren, wie z.B. das NAD, bestimmte Enzyme nach Umsetzung des Substrats wieder in den Ausgangszustand zurück, so dass der nächste katalytische Zyklus stattfinden kann. Cofaktoren sind häufig reversibel und nicht kovalent an das Enzym gebunden. Jedoch gibt es auch Cofaktoren, wie z. B. das Häm, die kovalent an das Enzym gebunden vorkommen können und dann oft als prosthetische Gruppe bezeichnet werden. Als Cofaktoren können beispielsweise eingesetzt werden: Kationen von Eisen, Kupfer, Zink, Kalzium, Mangan, Cobalt, Kalium oder Natrium, Biotin, Häm, FAD, FMN oder Thiaminpyrophosphat.Cofactors are substances that are necessary for the course of the enzymatic catalysis in addition to the enzyme (possibly the apoenzyme, the pure protein portion of the enzyme) and the substrate or the substrates. They are also referred to as coenzymes and differ from the substrates in that they are regenerated in a short cycle, usually in a single reaction step. Many coenzymes therefore occur in two or more different forms and are effective as electron carriers or carriers of molecular groups. As so-called cosubstrates, some cofactors, such as NAD, bring certain enzymes back into the substrate after the substrate has been converted Initial state back so that the next catalytic cycle can take place. Cofactors are often reversible and not covalently bound to the enzyme. However, there are also cofactors such as B. the heme, which can occur covalently bound to the enzyme and are often referred to as a prosthetic group. Examples of cofactors that can be used are: cations of iron, copper, zinc, calcium, manganese, cobalt, potassium or sodium, biotin, heme, FAD, FMN or thiamine pyrophosphate.
Als Mediatoren sind insbesondere solche Substanzen zu verstehen, die die katalytische Umsetzung des Substrats durch das Enzym vermitteln, in dem die Mediatoren selbst dem Enzym als Primärsubstrat dienen. Dabei wandelt das Enzym den Mediator in eine aktivierte Form um. Diese aktivierte Form des Mediators bewirkt anschließend die Umsetzung des Substrat, wobei der Mediator i.a. vollständig regeneriert wird. In der Nettoreaktion wird dabei also das Substrat durch das Enzym umgesetzt, während der Mediator unverändert bleibt.Mediators are to be understood in particular as substances which mediate the catalytic conversion of the substrate by the enzyme, in which the mediators themselves serve the enzyme as the primary substrate. The enzyme converts the mediator into an activated form. This activated form of the mediator then brings about the implementation of the substrate, the mediator generally is completely regenerated. In the net reaction, the substrate is converted by the enzyme, while the mediator remains unchanged.
Eine solche Reaktionskette ist häufig bei Redox-Enzymen zu beobachten. Der Mediator wird durch die Reaktion mit dem Enzym in einen aktivierten Zustand mit hohem Oxidations- bzw. Reduktionspotential versetzt. In der anschließenden Reaktion des Mediators mit dem Substrat wird das Substrat oxidiert bzw. reduziert.Such a reaction chain can often be observed with redox enzymes. The reaction with the enzyme puts the mediator in an activated state with a high oxidation or reduction potential. In the subsequent reaction of the mediator with the substrate, the substrate is oxidized or reduced.
Vorteilhafterweise findet die Reaktion zwischen Enzym und Substrat in Abwesenheit des Mediators nur in geringem Umfang oder insbesondere nicht statt.In the absence of the mediator, the reaction between enzyme and substrate advantageously takes place only to a small extent or in particular not.
Beispielsweise sind für Polyphenoloxidasen die Vermittlung der Enzymreaktion über die verschiedensten Mediatoren bekannt. Dazu zählen u.a. 1- Hydroxybenzotriazol (HBT), Violuonsäure, 2,2'Azino-bis-(3-Ethylbenzthiazolin-6- sulfonsäure (ABTS), 2-Nitroso-1-Naphtol-4-sulfonsäure (HNNS) oder Methylsyringat. Polyphenoloxidasen zeigen vorteilhafterweise bei der Reaktion mit geeignetem Substrat und Mediator Farbänderungen, die oft mit bloßem Auge, und daher einfach und kostengünstig, beobachtet werden können. Neben den bereits erwähnten Cofaktoren sind unter Aktivatoren im erfindungsgemäßen Zusammenhang solche Stoffe zu verstehen, die durch ihre Anwesenheit die katalytische Umsetzung beschleunigen. Solche Aktivatoren können beispielsweise Metallionen, beispielsweise des Calciums, des Magnesiums, des Kupfers, des Nickels oder des Eisens, oder auch Komplexbildner sein.For example, the mediation of the enzyme reaction via a wide variety of mediators is known for polyphenol oxidases. These include 1-hydroxybenzotriazole (HBT), violuonic acid, 2,2'-azino-bis- (3-ethylbenzthiazoline-6-sulfonic acid (ABTS), 2-nitroso-1-naphthol-4-sulfonic acid (HNNS) or methylsyringate. Polyphenol oxidases advantageously show color changes during the reaction with a suitable substrate and mediator, which can often be observed with the naked eye and therefore simply and inexpensively. In addition to the cofactors already mentioned, activators in the context of the invention are understood to mean those substances which, by their presence, accelerate the catalytic conversion. Such activators can be, for example, metal ions, for example calcium, magnesium, copper, nickel or iron, or else complexing agents.
Glutathion (L-γ-Glutamyl-L-Cysteinylglycin, Glutathion-SH) ist ein Tripeptid, das durch reversible Oxidation in das Disulfid übergeht und daher ein Puffersystem für den Redoxzustand darstellt. Beispielsweise werden Peroxide und Radikale unter Katalyse der selenhaltigen Glutathionperoxidase reduziert. Ebenso ist Glutathion ein Cofaktor der Glutathion-S-Transferase.Glutathione (L-γ-glutamyl-L-cysteinylglycine, glutathione-SH) is a tripeptide that is converted into the disulfide by reversible oxidation and is therefore a buffer system for the redox state. For example, peroxides and radicals are reduced under the catalysis of selenium-containing glutathione peroxidase. Glutathione is also a cofactor of glutathione S-transferase.
Ubichinone (Coenzyme Q) sind ebenfalls Cofaktoren, die als Elektronen- und Protonenüberträger dienen können. Man unterscheidet die Ubichinone je nach Zahl der in der Seitenkette verknüpften Isopreneinheiten oder nach Anzahl der C- Atome. Besonders bekannt ist das Coenzym Q10, das 10 Isopreneinheiten trägt.Ubiquinones (Coenzyme Q) are also cofactors that can serve as electron and proton carriers. A distinction is made between the ubiquinones depending on the number of isoprene units linked in the side chain or on the number of carbon atoms. Coenzyme Q10, which carries 10 isoprene units, is particularly well known.
NAD (Nikotinamid-Adenin-Dinukleotid) ist an vielen enzymatischen Redoxreaktionen beteiligt und dient, insbesondere im Zusammenhang mit Dehydrogenasen, als Wasserstoffüberträger. Die oxidierte Form wird als NAD+ bezeichnet, während die reduzierte Form als NADH bekannt ist. NAD+ kann beispielsweise als freie Säure, Lithium- oder Natriumsalz eingesetzt werden. NADH wird häufig als Dikalium-, Dinatrium-, Cyclohexylammonium- und Tris(hydroxymethyl)-Methylammonium-Salz eingesetzt.NAD (nicotinamide adenine dinucleotide) is involved in many enzymatic redox reactions and serves, especially in connection with dehydrogenases, as a hydrogen transfer agent. The oxidized form is called NAD + , while the reduced form is known as NADH. NAD + can be used, for example, as a free acid, lithium or sodium salt. NADH is often used as dipotassium, disodium, cyclohexylammonium and tris (hydroxymethyl) methylammonium salt.
NADP (Nikotinamid-Adenin-Dinukleotid-Phosphat) trägt an der 2'-Hydroxy-Gruppe des NAD eine zusätzliche Phosphorsäuregruppe. Dieser auch als Coenzym 2 bekannte Cofaktor ist ebenfalls an vielen enzymatischen Redoxreaktionen beteiligt und fungiert oft als Wasserstoffüberträger. Die oxidierte Form NADP+ ist als Kalium-, Natrium-, Dinatrium- und Tris-Salz im Handel erhältlich. Die reduzierte Form NADPH wird im Handel häufig als Tetrakalium-, Tetranatrium- und Tris-Salz angeboten. FAD (Flavin-Adenin-Dinukleotid) spielt u.a. als prosthetische Gruppe zahlreicher Flavoenzyme, insbesondere Dehydrogenasen, Oxidasen oder Reduktasen, eine besondere Rolle als Wasserstoff- und Elektronenüberträger. Die reduzierte Form von FAD wird als FADH2 bezeichnet. Häufig tritt FAD im Zusammenhang mit Spurenelemente wie Kupfer, Eisen oder Mangan auf.NADP (nicotinamide adenine dinucleotide phosphate) carries an additional phosphoric acid group on the 2'-hydroxy group of the NAD. This cofactor, also known as coenzyme 2, is also involved in many enzymatic redox reactions and often acts as a hydrogen carrier. The oxidized form NADP + is commercially available as the potassium, sodium, disodium and tris salt. The reduced form NADPH is often commercially available as tetrapotassium, tetrasodium and tris salt. FAD (flavin-adenine dinucleotide) plays a particular role as a prosthetic group of numerous flavoenzymes, in particular dehydrogenases, oxidases or reductases, as hydrogen and electron carriers. The reduced form of FAD is called FADH 2 . FAD often occurs in connection with trace elements such as copper, iron or manganese.
FMN (Flavinmononukleotid oder Riboflavin-5'-Phosphat) ist beispielsweise in manchen Flavoenzymen anstelle von FAD als prosthetische Gruppe enthalten und fungiert ebenso wie dieses als Cofaktor der Wasserstoffübertragung.FMN (flavin mononucleotide or riboflavin 5'-phosphate), for example, is contained in some flavoenzymes instead of FAD as a prosthetic group and, like this, acts as a cofactor of hydrogen transfer.
Methylcobalamin ist das vom Vitamin B12 abgeleitete Coenzym der Methionin- Synthase, das die Übertragung von Methylgruppen katalysiert.Methylcobalamin is the vitamin B12-derived coenzyme of methionine synthase that catalyzes the transfer of methyl groups.
Coenzym A (CoA) spielt im Stoffwechsel eine wichtige Aufgabe als Überträger von Acyl-Gruppen, insbesondere von Acetyl-Gruppen. Ein wichtiger Methyl- Gruppendonor ist das S-Adenosylmethionin (S-Adenosin-5'-yl-methioninium, Ademethionin).Coenzyme A (CoA) plays an important role in the metabolism as a carrier of acyl groups, especially acetyl groups. An important methyl group donor is S-adenosylmethionine (S-adenosin-5'-yl-methioninium, ademethionine).
Tetrahydrofolsäure (N-[(6S)-5,6,7,8-Tetrahydropteroyl]-L-glutaminsäure) wird auch als Coenzym F bezeichnet und überträgt Ein-Kohlenstoff-Körper (C-i).Tetrahydrofolic acid (N - [(6S) -5,6,7,8-tetrahydropteroyl] -L-glutamic acid) is also known as coenzyme F and transfers one-carbon body (C-i).
Liponsäure ([(R)-5-(1,2-Dithiolan-3-yl)valeriansäure auch Thioctansäure genannt) ist als Coenzym z. B. des Pyruvat-Dehydrogenasekomplexes bekannt. Weiterhin bilden Liponsäure mit Dihydroliponsäure und entsprechend Liponamid mit Dihydroliponamid (R-6,8-Dimercaptooctansäure) wichtige Redoxpaare, die auch als biologische Antioxidantien wirken können.Lipoic acid ([(R) -5- (1,2-dithiolan-3-yl) valeric acid also called thioctanoic acid) is used as a coenzyme z. B. the pyruvate dehydrogenase complex is known. Furthermore, lipoic acid with dihydrolipoic acid and correspondingly liponamide with dihydroliponamide (R-6,8-dimercaptooctanoic acid) form important redox pairs, which can also act as biological antioxidants.
Pyridoxal-5'-phosphat spielt bei Transaminierungs- undPyridoxal-5'-phosphate plays in transamination and
Decarboxylierungsreaktionen sowie anderen wichtigen Stoffwechselwegen eine wichtige Rolle. Als weitere Cofaktoren können auch Nukleotidphosphate, wie z. B. Nukleotidtriphosphate eingesetzt werden. Als Nukleotide sind hierbei insbesondere Adenosin, Cytosin, Uridin und Guanidin zu nennen. Besonders bevorzugt sind Adenosin-5'-triphosphat (ATP) sowie das entsprechende Di- und Monophosphat. Die Nukleotidphosphate agieren häufig als Phosphogruppenüberträger sowie als Energielieferanten für eine Vielzahl enzymatisch katalysierter Reaktionen.Decarboxylation reactions and other important metabolic pathways play an important role. As further cofactors, nucleotide phosphates, such as. B. nucleotide triphosphates can be used. Adenosine, cytosine, uridine and guanidine are to be mentioned as nucleotides. Adenosine 5'-triphosphate (ATP) and the corresponding di- and monophosphate are particularly preferred. The nucleotide phosphates often act as phosphogroup transfer agents and as energy suppliers for a large number of enzymatically catalyzed reactions.
Nach einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Cofaktor ausgewählt aus der Gruppe gebildet aus Glutathion, Ubichinonen, NAD, NADP, Nukleotidphosphaten, FAD und FMN.According to a particularly preferred embodiment, the cofactor is selected from the group consisting of glutathione, ubiquinones, NAD, NADP, nucleotide phosphates, FAD and FMN.
Gemäß einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Cofaktor ausgewählt aus der Gruppe der nicht kovalent gebundenen Cofaktoren. Dies hat u.a. den Vorteil, daß der Cofaktor nicht (zusammen mit dem Enzym) im Produkt zugesetzt sein muß. Ein kovalent gebundener Cofaktor könnte durch entsprechende Bedingungen aus dem Enzym heraus gelöst werden. Insbesondere bei farbigen Cofaktoren, wie z. B Häm, ist die Anwesenheit des Cofaktors im Produkt nicht immer erwünscht.According to a further particularly preferred embodiment, the cofactor is selected from the group of non-covalently bound cofactors. This has among other things the advantage that the cofactor does not have to be added to the product (together with the enzyme). A covalently bound cofactor could be released from the enzyme under appropriate conditions. Especially with colored cofactors, such as. B Heme, the presence of the cofactor in the product is not always desirable.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform ist das Enzym gentechnisch so modifiziert, dass es eine veränderte enzymatische Aktivität gegenüber dem Wildtyp aufweist.According to a preferred embodiment, the enzyme is genetically modified so that it has an altered enzymatic activity compared to the wild type.
Unter einem gentechnisch veränderten Enzym, das eine veränderte enzymatisch Aktivität aufweist, ist in diesem Zusammenhang insbesondere ein Enzym zu verstehen, das durch gentechnische Maßnahmen bzw. mit Hilfe gentechnischer Methoden so modifiziert ist, daß seine enzymatische Aktivität im Gegensatz zu dem als Wildtyp zu bezeichnenden Enzym verändert ist.In this context, a genetically modified enzyme which has a modified enzymatic activity is to be understood in particular as an enzyme which is modified by genetic engineering measures or with the aid of genetic engineering methods in such a way that its enzymatic activity, in contrast to the enzyme to be designated as a wild type is changed.
Als enzymatische Aktivität wird die katalytische Wirkung des Enzyms, d.h. die unter definierten Bedingungen meßbare Zunahme der Geschwindigkeit der Reaktion aufgrund der Anwesenheit des Enzyms als Differenz des Umsatzes der katalysierten und der unkatalysierten Reaktion in einem bestimmten Zeitraum verstanden. Als Meßgröße dient dabei ein Katal (kat), der Substratumsatz in mol pro Sekunde. Eine Veränderung in der Aktivität des Enzyms, beispielweise eine Aktivierung durch einen Aktivator, eine Inhibierung durch einen Inhibitor oder eine Veränderung der Reaktionsgeschwindigkeit in Abhängigkeit von Cofaktoren oder einer Mutante gegenüber dem Wildtyp kann über diese Meßgröße ermittelt werden.The enzymatic activity is the catalytic effect of the enzyme, ie the measurable increase in the rate of the reaction under defined conditions due to the presence of the enzyme as the difference in the conversion of the catalyzed and the uncatalyzed reaction understood in a certain period. A catal (kat), the substrate turnover in mol per second, serves as the measured variable. A change in the activity of the enzyme, for example an activation by an activator, an inhibition by an inhibitor or a change in the reaction rate as a function of cofactors or a mutant compared to the wild type, can be determined using this measured variable.
Als Wildtyp wird in diesem Sinne sowohl das in der Natur vorkommende native Enzym, das beispielsweise von Bakterien im Rahmen ihres Stoffwechsels produziert wird, als auch ein Enzym aufgefaßt, das die gleiche enzymatische Aktivität und eine im wesentlichen gleiche Aminosäuresequenz wie das im Ursprungsorganismus vorkommende Enzym aufweist. Darunter können z. B. solche Enzyme zu verstehen sein, die zur einfacheren Aufreinigung, z.B. am C- oder N-Terminus modifiziert sind, ohne daß die Aktivität im Vergleich zu dem aus dem Ursprungsorganismus isolierbaren Enzym verändert ist.In this sense, both the naturally occurring native enzyme, which is produced, for example, by bacteria in the course of their metabolism, and an enzyme which has the same enzymatic activity and an essentially the same amino acid sequence as the enzyme occurring in the original organism is considered to be wild type , Among them, e.g. B. those enzymes are to be understood, which for easier purification, e.g. are modified at the C- or N-terminus without the activity being changed in comparison to the enzyme which can be isolated from the original organism.
Insbesondere nicht als Wildtyp sind solche Enzyme aufzufassen, bei denen eine Mutation, insbesondere eine Punktmutation (Variation einer Aminosäure), zu einer Erhöhung bzw. Verminderung der enzymatischen Aktivität führt.In particular, enzymes in which a mutation, in particular a point mutation (variation of an amino acid), leads to an increase or decrease in the enzymatic activity should not be regarded as a wild type.
Unter einer gentechnischen Modifikation oder Veränderung eines Enzyms ist im erfindungsgemäßen Sinne eine induzierte (zufällige oder zielgerichtete) Mutation, d.h. die Veränderung mindestens einer Aminosäure innerhalb der Aminosäuresequenz des Enzyms, zu verstehen. Die Induktion einer zufälligen Mutation kann beispielsweise durch Selektionsdruck oder ein bestimmtes Mutagen erfolgen.A genetic modification or modification of an enzyme in the sense of the invention is an induced (random or targeted) mutation, i.e. understand the change in at least one amino acid within the amino acid sequence of the enzyme. A random mutation can be induced, for example, by selection pressure or a specific mutagen.
Die gentechnische Modifikation oder Veränderung eines Enzyms findet häufig durch Austausch oder Deletion mindestens eines Nukleotids in der Gensequenz, die für das entsprechende Enzym codiert, statt. Danach wird das Enzym in einem geeigneten Expressionssystem exprimiert. Weitere Methoden zur Erzeugung von gentechnisch veränderten Enzymen sind neben der Einführung von gezielten oder spontanen Mutationen die error-prone PCR oder das Gene-shuffling.The genetic modification or modification of an enzyme often takes place by exchanging or deleting at least one nucleotide in the gene sequence which codes for the corresponding enzyme. The enzyme is then expressed in a suitable expression system. In addition to the introduction of targeted or spontaneous mutations, other methods for generating genetically modified enzymes are error-prone PCR or gene shuffling.
Gemäß einer besonderen Ausführungsform der Erfindung ist das Enzym gentechnisch so verändert, daß es gegenüber einem Substrat eine veränderte spezifische Aktivität aufweist. Die spezifische Aktivität bezieht sich direkt auf die Bindung bzw. Reaktion eines Substrats mit einem Enzym und wird als Substratumsatz in mol pro Sekunde und Masse des Enzyms berechnet (kat/kg). Als Referenz zur Bestimmung der veränderten spezifischen Aktivität dient der bereits beschriebene Wildtyp.According to a special embodiment of the invention, the enzyme is genetically modified in such a way that it has an altered specific activity compared to a substrate. The specific activity relates directly to the binding or reaction of a substrate with an enzyme and is calculated as substrate conversion in mol per second and mass of the enzyme (cat / kg). The wild type already described serves as a reference for determining the changed specific activity.
Besonders bevorzugt weist das gentechnisch veränderte Enzym eine höhere spezifische Aktivität gegenüber dem Substrat als der Wildtyp auf. Dies hat den Vorteil, daß eine geringere Menge des Enzyms ausreicht, um eine sichere Identifikation zu erreichen. Der Nachweis kann so kostengünstiger und effizienter durchgeführt werden.The genetically modified enzyme particularly preferably has a higher specific activity with respect to the substrate than the wild type. This has the advantage that a smaller amount of the enzyme is sufficient to achieve a reliable identification. This enables proof to be carried out more cost-effectively and efficiently.
Nach einer weiteren besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das Enzym gentechnisch so modifiziert, daß es in Gegenwart eines Inhibitors und/oder eines Aktivators im Vergleich zu einem nicht gentechnisch modifizierten Enzym (Wildtyp) eine veränderte enzymatische Aktivität aufweist. Eine davon unabhängige Veränderung der spezifischen Aktivität des Enzyms ist dabei ebenfalls möglich.According to a further particular embodiment of the method according to the invention, the enzyme is genetically modified in such a way that, in the presence of an inhibitor and / or an activator, it exhibits a modified enzymatic activity compared to a non-genetically modified enzyme (wild type). An independent change in the specific activity of the enzyme is also possible.
Die Eigenschaft, daß sich das gentechnisch veränderte Enzym von einem Inhibitor bzw. einem Aktivator in einer im Vergleich zum Wildtyp veränderten Weise regulieren läßt, hat den Vorteil, daß die Authentizität des Enzyms noch einfacher nachgewiesen werden kann. Beispielsweise kann ein im Produkt enthaltenes oder diesem zugesetztes Enzym weniger stark durch einen Inhibitor gehemmt werden. In einem solchen Fall erfolgt trotz Zugabe eines Inhibitors bei der Identifizierung eine Bindung und ggf. Umsetzung des Substrats. Vergleichbare bzw. gefälschte Produkte ohne das Enzym mit dieser spezifischen Veränderungen könnten dann das Substrat nicht binden bzw. umsetzen. Dieser Unterschied trägt insbesondere zu einer effizienteren und eindeutigeren Identifizierung bei. Eine genaue Bestimmung der spezifischen Aktivität ist dann nicht nötig, da die Beobachtung, dass die katalysierte Reaktion trotz Inhibitor stattfindet, für einen kostengünstigen Schnelltest völlig ausreichend ist.The property that the genetically modified enzyme can be regulated by an inhibitor or an activator in a way that is different from that of the wild type has the advantage that the authenticity of the enzyme can be demonstrated even more easily. For example, an enzyme contained in or added to the product may be less inhibited by an inhibitor. In such a case, despite the addition of an inhibitor during identification, the substrate is bound and possibly converted. Comparable or counterfeit products without the enzyme with these specific changes could then do not bind or reposition the substrate. This difference contributes in particular to a more efficient and clear identification. An exact determination of the specific activity is then not necessary, since the observation that the catalyzed reaction takes place despite the inhibitor is completely sufficient for an inexpensive rapid test.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die im Produkt enthaltene oder ihm zugesetzte Komponente die Komponente A. Vorteile des Zusatzes von einem oder mehreren Enzymen zum Produkt ist, daß sie sowohl schwerer vollständig in ihrer Aminosäuresequenz zu identifizieren als auch schwerer nachzuahmen sind als ein Substrat. Besonders schwer ist es, gentechnisch veränderte Enzyme vollständig nachzuahmen, da die entsprechenden Methoden zur Herstellung eines durch seine Aminosäuresequenz definierten Enzyms in der Regel sehr zeit- und kostenintensiv sind.According to a further embodiment of the method according to the invention, the component contained in or added to the product is component A. Advantages of adding one or more enzymes to the product is that they are both more difficult to fully identify in their amino acid sequence and more difficult to imitate than a substrate , It is particularly difficult to completely mimic genetically modified enzymes, since the corresponding methods for producing an enzyme defined by its amino acid sequence are generally very time-consuming and costly.
In Waschmitteln und kosmetischen Zusammensetzungen beispielsweise sind häufig Enzyme zugesetzt, die innerhalb des erfindungsgemäßen Identifizierungsverfahrens als Komponente A eingesetzt werden können. Meist sind dies Enzyme, die für ihre speziellen Aufgaben durch gentechnische Methoden verändert und so optimiert worden sind. Beispielsweise seien hier für Wasch- und Reinigungsmitteln Proteasen, Amylasen, Oxidasen und Lipasen genannt.In detergents and cosmetic compositions, for example, enzymes are often added, which can be used as component A in the identification method according to the invention. Most of these are enzymes that have been modified and optimized for their special tasks using genetic engineering methods. For example, proteases, amylases, oxidases and lipases are mentioned here for detergents and cleaning agents.
Nach einer weiteren Ausführungsform ist die im Produkt enthaltene oder ihm zugesetzte Komponente die Komponente B. Insbesondere kann es bei Kosmetika günstig sein, das Substrat im Produkt einzusetzen, da einerseits die Substrate häufig ein geringeres sensibilisierendes Potential als das entsprechende Enzym aufweisen (beispielsweise Saccharide) und andererseits bestimmte Enzyme nicht ohne weitere unerwünschte Nebenwirkungen angewendet werden können. So ist es häufig nicht günstig, Proteasen in Kosmetika, beispielsweise in Hautcremes, einzusetzen. Für eine entsprechende Identifizierung des Produkts kann es daher sinnvoller sein, das Substrat zum Produkt zuzusetzen, z.B. ein Peptid, dessen Identifizierung mit Hilfe einer Protease erfolgt. Nach einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform werden als Komponente A mindestens zwei Enzyme eingesetzt. Dies hat den Vorteil, daß die Identifizierung des Produkts noch sicherer erfolgen kann, indem zwei verschiedene Enzyme zur Identifizierung genutzt werden. Dies hat den Vorteil, daß bei der Identifizierung u. a. mehrere Parameter gleichzeitig überprüft werden können, so daß eine besonders genaue und effiziente Identifizierung des Markenproduktes erfolgen kann.According to a further embodiment, the component contained in or added to the product is component B. In particular, it may be advantageous for cosmetics to use the substrate in the product, since on the one hand the substrates often have a lower sensitizing potential than the corresponding enzyme (for example saccharides) and on the other hand, certain enzymes cannot be used without further undesirable side effects. It is often not favorable to use proteases in cosmetics, for example in skin creams. For a corresponding identification of the product, it may therefore make more sense to add the substrate to the product, for example a peptide, which is identified using a protease. According to a further particularly preferred embodiment, at least two enzymes are used as component A. This has the advantage that the identification of the product can be carried out even more reliably by using two different enzymes for identification. This has the advantage that several parameters can be checked simultaneously during the identification, so that the branded product can be identified particularly precisely and efficiently.
Nach einer weiteren Ausführungsform der Erfindung werden als Komponente B mindestens zwei Substrate eingesetzt. Dies hat den Vorteil, daß auch über eine Variation der Substratkombination eine höhere Authentizität gewährleistet werden kann. Beispielsweise können mehrere Substrate von einem Enzym unterschiedlich schnell gebunden und umgesetzt werden, so daß der Vergleich zwischen den Umsetzungsraten einen besonders hohen Grad an Authentizität sicherstellt. Das Verhältnis der Umsetzungsraten zueinander gibt dann ein sehr verläßliches Kriterium zur Überprüfung der Produktidentität. Ebenso können es verschiedene Substrate sein, die von mehreren unterschiedlichen Enzymen umgesetzt werden. Dies kann insbesondere dann von Vorteil sein, wenn es möglich ist, beide Umsetzungen durch die Durchführung eines einzigen Identifizierungsschrittes b) nachzuweisen.According to a further embodiment of the invention, at least two substrates are used as component B. This has the advantage that higher authenticity can also be guaranteed by varying the substrate combination. For example, several substrates can be bound and converted by an enzyme at different speeds, so that the comparison between the conversion rates ensures a particularly high degree of authenticity. The ratio of the implementation rates to each other then gives a very reliable criterion for checking the product identity. Likewise, there can be different substrates that are implemented by several different enzymes. This can be particularly advantageous if it is possible to demonstrate both implementations by performing a single identification step b).
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Komponente A ausgewählt aus der Gruppe der Proteasen, Cellulasen, Lipasen, Oxidasen, Reduktasen, Amylasen und Transferasen. Diese Enzyme werden u.a. beispielsweise in Wasch- und Reinigungsmitteln oder in Kosmetika eingesetzt, um die Produkteigenschaften zu verbessern. Daraus ergibt sich ein doppelter Nutzen. Einerseits verbessern die zugesetzten Enzyme die Produkteigenschaften, andererseits dienen sie zur einwandfreien Identifizierung des Produkts. Besonders bevorzugt sind in Waschmitteln- und Reinigungsmitteln dabei die Amylasen sowie die Proteasen. Proteasen weisen häufig unterschiedliche enzymatische Aktivität in bezug auf verschieden aufgebaute Oligopeptide auf. Eine unterschiedliche Reaktion z.B. kann dann einfach zur Authentizitätsprüfung des Produkts verwendet werden.According to a particularly preferred embodiment, component A is selected from the group of proteases, cellulases, lipases, oxidases, reductases, amylases and transferases. These enzymes are used, for example, in detergents and cleaning agents or in cosmetics to improve product properties. This has a double benefit. On the one hand, the added enzymes improve the product properties, on the other hand, they serve to identify the product properly. The amylases and the proteases are particularly preferred in detergents and cleaning agents. Proteases often have different enzymatic activity in relation to differently constructed oligopeptides. A different one Reaction, for example, can then simply be used to check the authenticity of the product.
Die Umsetzung, Bindung, Inhibierung oder Aktivierung der Reaktion von geeigneten Substraten (z.B. Catechol, Resorcin, 2,3,4-Trihydroxybenzaldehyd, 3,4-Dihydroxy-benzoesäure, 3-(3,4-Dihydroxyphenyl)-L-Alanin oder 2,3,4- Trihydroxy-benzoesäure) durch die Polyphenoloxidase ergibt insbesondere gut sichtbare Farbreaktionen, die z.B. mit Hilfe eines entsprechenden Tüpfeltests und einer Farbskala oder mit einem Spektralphotometer einfach nachgewiesen werden können.The implementation, binding, inhibition or activation of the reaction of suitable substrates (e.g. catechol, resorcinol, 2,3,4-trihydroxybenzaldehyde, 3,4-dihydroxy-benzoic acid, 3- (3,4-dihydroxyphenyl) -L-alanine or 2 , 3,4-trihydroxy-benzoic acid) by the polyphenol oxidase gives particularly visible color reactions, for example can be easily detected using an appropriate spot test and a color scale or with a spectrophotometer.
Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform ist die Komponente B ausgewählt aus der Gruppe der Peptide, Mehrfachzucker und Fettsäuren. Vorteilhafterweise sind Mehrfachzucker oder Fettsäuren relativ kostengünstig in der Herstellung, so daß ein entsprechendes Identifizierungsverfahren kostengünstig durchgeführt werden kann. Als Mehrfachzucker sind in diesem Zusammenhang insbesondere Oligo- und Polysaccharide aufzufassen. Bestimmte Mehrfachzucker werden beispielsweise von Cellulasen bzw. Amylasen umgesetzt, während Proteasen Peptide und Lipasen Fettsäuren binden und deren Umsetzung katalysieren. Die genannten Substrate werden insbesondere in Kosmetika wegen ihren weiteren, positiven Eigenschaften eingesetzt.According to a further particular embodiment, component B is selected from the group of peptides, multiple sugars and fatty acids. Multiple sugars or fatty acids are advantageously relatively inexpensive to produce, so that a corresponding identification method can be carried out inexpensively. In this context, multiple sugars are in particular oligosaccharides and polysaccharides. Certain multiple sugars are converted, for example, by cellulases or amylases, while proteases bind peptides and lipases and catalyze their conversion. The substrates mentioned are used in particular in cosmetics because of their further positive properties.
Nach einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist die Komponente B mindestens ein Peptid, insbesondere ein Oligopeptid. Als Oligopeptide bezeichnet man die Verknüpfung von mehreren Aminosäuren, üblicherweise von zwei bis etwa zehn, beispielsweise von vier Aminosäuren. Insbesondere bei Waschmitteln, die bereits Proteasen enthalten, kann die Identifizierung so einfach durch die Auswahl des oder der entsprechenden Oligopeptide stattfinden, da die Abbaugeschwindigkeit und/oder -Wahrscheinlichkeiten zwischen den Oligopeptiden häufig stark von der verwendeten Protease abhängen.According to a further particularly preferred embodiment, component B is at least one peptide, in particular an oligopeptide. Oligopeptides are the combination of several amino acids, usually from two to about ten, for example four amino acids. In particular in the case of detergents which already contain proteases, the identification can take place simply by selecting the corresponding oligopeptide (s), since the rate of degradation and / or probabilities between the oligopeptides often strongly depend on the protease used.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform des erfindungsgemäßen Identifizierungsverfahrens kann als weitere Komponente zusätzlich mindestens ein Inhibitor zusammen mit einer der Komponenten eingesetzt werden. Der Einsatz eines Inhibitors zusammen mit einer der Komponenten A, B oder ggf. C führt vorteilhafterweise dazu, daß der Authentizitätsnachweis noch eindeutiger durchgeführt werden kann.According to a further embodiment of the identification method according to the invention, at least one can additionally be used as a further component Inhibitor can be used together with one of the components. The use of an inhibitor together with one of the components A, B or possibly C advantageously leads to the authenticity verification being able to be carried out even more clearly.
Wenn beispielsweise die Komponente A im Produkt eingesetzt wird, ist es vorteilhaft, den Inhibitor zusammen mit Komponente B bei der Nachweisreaktion einzusetzen, da sonst die Aktivität des Enzyms, beispielsweise in Wasch- und Reinigungsmitteln, herabgesetzt wird. Die gentechnisch veränderten Enzyme, die als Komponente A eingesetzt werden, können beispielsweise so modifiziert sein, daß sie eine erhöhte Resistenz gegenüber einem sonst spezifischen Inhibitor aufweisen. Beispielsweise zeigt die Protoporphyrinogenoxidase nach einer bestimmten gentechnischen Veränderung eine erhöhte Resistenz gegenüber dem Inhibitor Oxifluorofen (2-Chloro-4-trifluoromethylphenyl-3-ethoxy-4-nitrophenyl- ether). Der Vorteil einer solchen Veränderung liegt darin, daß so das gentechnisch veränderte Enzym sehr gut von anderen gleichwirkenden Enzymen unterschieden werden kann.If, for example, component A is used in the product, it is advantageous to use the inhibitor together with component B in the detection reaction, since otherwise the activity of the enzyme, for example in detergents and cleaning agents, is reduced. The genetically modified enzymes that are used as component A can, for example, be modified so that they have an increased resistance to an otherwise specific inhibitor. For example, after a certain genetic modification, protoporphyrinogen oxidase shows increased resistance to the inhibitor oxifluorofen (2-chloro-4-trifluoromethylphenyl-3-ethoxy-4-nitrophenyl ether). The advantage of such a change is that the genetically modified enzyme can be distinguished very well from other enzymes with the same effect.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung findet die Identifizierung der Komponente B in Schritt b) durch deren Umsetzung Bindung, Inhibierung der Reaktion und/oder Aktivierung der Reaktion mit der Komponente A ggf. in Anwesenheit mindestens einer Komponente C statt. Beispielsweise kann durch die Inhibierung der durch Komponente A katalysierten Reaktion ebenfalls die Identifizierung von Komponente B stattfinden. Weiterhin können durch die Umsetzung von Substraten mit dem Enzym Absorptionsmaxima der Substrate verschoben werden, so daß die Reaktion einfach mit dem bloßen Auge oder einem Spektralphotometer verfolgt werden kann. Auch kann die Bindung der Komponente A an eine immobilisierte Komponente B durch Veränderung des Brechungsindexes nachweisbar sein.According to a further embodiment of the present invention, component B is identified in step b) by reacting it, binding, inhibiting the reaction and / or activating the reaction with component A, if appropriate in the presence of at least one component C. For example, component B can also be identified by inhibiting the reaction catalyzed by component A. Furthermore, absorption maxima of the substrates can be shifted by the reaction of substrates with the enzyme, so that the reaction can be easily monitored with the naked eye or a spectrophotometer. The binding of component A to an immobilized component B can also be detectable by changing the refractive index.
Nach einer besonderen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Identifizierungsverfahrens wird das Produkt in Schritt b) durch die Identifizierung von mindestens zwei verschiedenen Komponenten B durch deren Umsetzung, Bindung, Inhibierung der Reaktion und/oder Aktivierung der Reaktion mit mindestens einer Komponente A ggf. in Anwesenheit mindestens einer Komponente C statt. Beispielsweise kann eine Protease gegenüber verschiedenen Oligopeptiden unterschiedliche Aktivitäten aufweisen. Das Verhältnis der pro Zeiteinheit umgesetzten Substrate zueinander erlaubt eine viel genauere und dabei noch kostengünstigere Authentizitätsprüfung als die Analyse nur einer Komponente B. Vorteilhafterweise macht die Bestimmung des Verhältnisses der Aktivitäten die Bestimmung der spezifischen Aktivität des Enzyms (kat/kg) überflüssig, welche sonst i.a. mit der Isolierung des Enzyms (zur Bestimmung seiner Masse) aus dem Produkt verbunden ist. Diese Methode hat weiterhin den Vorteil, daß durch die Bestimmung des Verhältnisses von mindestens zwei Umsetzungsreaktionen die Identifizierung des Markenproduktes durch größere Sicherheit des Testergebnisses verbessert wird.According to a particular embodiment of the identification method according to the invention, the product in step b) is identified by identifying at least two different components B by their implementation, Binding, inhibition of the reaction and / or activation of the reaction with at least one component A optionally in the presence of at least one component C instead. For example, a protease can have different activities against different oligopeptides. The ratio of the substrates converted per unit of time to each other allows a much more accurate and at the same time less expensive authenticity check than the analysis of only one component B. Advantageously, the determination of the ratio of the activities makes the determination of the specific activity of the enzyme (cat / kg) superfluous, which otherwise ia with the isolation of the enzyme (to determine its mass) from the product. This method has the further advantage that the identification of the branded product is improved by the greater certainty of the test result by determining the ratio of at least two implementation reactions.
Gemäß einer weiteren besonderen Ausführungsform ruft die Umsetzung, Bindung, Inhibierung der Reaktion und/oder Aktivierung der Reaktion der Komponente B durch die Komponente A ggf. in Anwesenheit mindestens einer Komponente C in Schritt b) eine Farbreaktion, ein Fluoreszenzsignal oder dessen Änderung, einen anderen spektroskopisch meßbaren Effekt, eine elektrochemische Potentialänderung, eine detektierbare Veränderung der Größe einer der Komponenten (z. B. die Spaltung eines Peptids in kleinere Bestandteile) oder einen Geruchseffekt hervor. Vorteil einer Farbreaktion ist es, daß ein positives Ergebnis beispielsweise durch eine deutliche sichtbare Farbänderung bereits mit bloßem Auge erkannt werden kann. Ein Fluoreszenzsignal läßt sich mit Hilfe einer UV-Lampe einfach nachweisen. Als weitere spektroskopisch meßbare Effekte sind u.a. apparativ aufwendig Verfahren, wie NMR-, IR-, MS- oder GC-MS- Spektroskopie zu fassen. Elektrochemische Potentialänderungen können durch einfache Sensoren problemlos ohne apparativen Aufwand nachgewiesen werden. Elektronische Nasen, die Veränderungen von Gerüchen aufspüren können, sind ebenfalls geeignet, um einen Geruchseffekt, beispielsweise die Freisetzung eines Duftstoffes, zu detektieren. Nach einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung trägt die Komponente B eine Markergruppe. Diese Markergruppe dient dazu, die Umsetzung der Komponente B durch die Komponente A bzw. deren Bindung besser bzw. einfacher detektierbarer zu machen. Als Marker können beispielsweise Farbstoffe, chromophore Gruppen, Chromogene, Fluoreszenzfarbstoffe oder Isotope (insbesondere Radioisotope) eingesetzt werden. Als Chromogene sind im Rahmen der Erfindung solche Gruppen zu verstehen, die zwar chromophore Gruppen enthalten, aber nicht im sichtbaren Wellenbereich absorbieren. Durch die Enzymreaktion können aus diesen Gruppen durch Einführung von Auxochromen Farbstoffe entstehen. Als Auxochrome geeignet sind beispielsweise Substituenten mit freien Elektronenpaaren wie z.B. - NR2,-OR,-COOH oder -SO3H geeignet. Die Radioaktivität eignet sich vor allen Dingen dann als Marker, wenn die Komponente A im Produkt eingesetzt wird und in spezifischen Fällen andere Möglichkeiten der Identifizierung nicht ausreichend sind. Als Marker sind im Sinne der Erfindung insbesondere solche Gruppen zu verstehen, deren Anwesenheit durch ihre Eigenschaft bzw. Eigenschaften bzw. die Veränderung dieser Eigenschaften vereinfacht nachgewiesen werden kann. Beispielsweise geeignet ist auch p-Nitroanilid oder 5-Bromo-4-Chloro-3- Indolylphosphat Nitroblau Tetrazoleum (BCIP/NBT) als Substrat einer gentechnisch veränderten alkalischen Phosphatase.According to a further particular embodiment, the conversion, binding, inhibition of the reaction and / or activation of the reaction of component B by component A, if appropriate in the presence of at least one component C in step b), causes a color reaction, a fluorescence signal or its change, another spectroscopically measurable effect, an electrochemical potential change, a detectable change in the size of one of the components (e.g. the cleavage of a peptide into smaller components) or an odor effect. The advantage of a color reaction is that a positive result can be recognized with the naked eye, for example by a clearly visible color change. A fluorescence signal can be easily detected using a UV lamp. Processes such as NMR, IR, MS or GC-MS spectroscopy, among other things, are to be understood as additional effects which can be measured spectroscopically. Electrochemical potential changes can easily be detected by simple sensors without any equipment. Electronic noses, which can detect changes in odors, are also suitable for detecting an odor effect, for example the release of a fragrance. According to a further preferred embodiment of the invention, component B carries a marker group. This marker group serves to make the implementation of component B by component A or its binding easier or easier to detect. Dyes, chromophoric groups, chromogens, fluorescent dyes or isotopes (in particular radioisotopes) can be used as markers, for example. Within the scope of the invention, chromogens are understood to be those groups which contain chromophoric groups but do not absorb in the visible wave range. The enzyme reaction can result in the introduction of auxochrome dyes from these groups. Suitable auxochromes are, for example, substituents with free electron pairs such as - NR 2 , -OR, -COOH or -SO 3 H are suitable. The radioactivity is particularly suitable as a marker when component A is used in the product and in specific cases other means of identification are not sufficient. Within the meaning of the invention, markers are to be understood in particular as groups whose presence can be demonstrated in a simplified manner by their property or properties or the change in these properties. For example, p-nitroanilide or 5-bromo-4-chloro-3-indolyl phosphate nitro blue tetrazoleum (BCIP / NBT) is also suitable as a substrate of a genetically modified alkaline phosphatase.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird mindestens eine Eigenschaft der Markergruppe in Schritt b) durch die Umsetzung, Bindung, Inhibierung der Reaktion und/oder Aktivierung der Reaktion der Komponente A mit der Komponente B ggf. in Anwesenheit von Komponente C verändert. Darunter ist beispielsweise eine Verschiebung des Absorptionsmaximums insbesondere im sichtbaren bzw. ultravioletten Bereich, eine Erhöhung (bzw. Verringerung) oder Verschiebung der Fluoreszenz, eine Erhöhung (bzw. Verringerung) oder Verschiebung des Extinktionskoeffizienten oder eine sonstige detektierbare Eigenschaft zu verstehen.According to a preferred embodiment, at least one property of the marker group in step b) is changed by the reaction, binding, inhibition of the reaction and / or activation of the reaction of component A with component B, if appropriate in the presence of component C. This includes, for example, a shift in the absorption maximum, in particular in the visible or ultraviolet range, an increase (or decrease) or shift in fluorescence, an increase (or decrease) or shift in the extinction coefficient or another detectable property.
Gemäß einer besonders bevorzugten Ausführungsform besteht die Veränderung der Eigenschaft der Markergruppe in einer Farbreaktion, einem Fluoreszenzsignal, einem anderen Spektroskop isch meßbaren Effekt, einer elektrochemischen Potentialänderung oder einem Geruchseffekt. Die Identifizierung mittels eines Farbumschlags als Ergebnis einer solchen Eigenschaftsveränderung führt besonders schnell und einfach zu der entsprechenden Identifizierung. Dabei kann die im Produkt enthaltene Komponente mit der/den anderen Komponente(n) vermischt werden, wobei eine Farbreaktion die Identität des Produktes als farbliche Veränderung sichtbar macht. Bei nicht offensichtlichen Farbänderungen läßt sich eine entsprechende Verschiebung des Extinktionskoeffizienten ebenfalls mittels eines Analysegerätes detektieren. Solche Geräte, insbesondere solche für den UV/VIS-Bereich, können ortsunabhängig eingesetzt werden.According to a particularly preferred embodiment, the change in the property of the marker group consists in a color reaction, a fluorescence signal, another spectroscopic effect, an electrochemical potential change or an odor effect. The identification by means of a color change as a result of such a change in properties leads to the corresponding identification particularly quickly and easily. The component contained in the product can be mixed with the other component (s), a color reaction making the identity of the product visible as a color change. If the color changes are not obvious, a corresponding shift in the extinction coefficient can also be detected by means of an analysis device. Such devices, especially those for the UV / VIS range, can be used regardless of location.
Eine weitere Möglichkeit zur Produktmarkierung bietet die enzymatisch gesteuerte Geruchsfreisetzung durch Umsetzung von Markergruppe bzw. Substrat. Elektronische Scanner, die solche Geruchseffekte detektieren können, können hergestellt und auf die zu beobachtende Reaktion hin zu optimieren.Another possibility for product labeling is the enzymatically controlled odor release through the implementation of the marker group or substrate. Electronic scanners that can detect such odor effects can be manufactured and optimized for the reaction to be observed.
Zusätzlich ergibt sich aus der Individualität der Kombination von Komponente A und B sowie ggf. der Komponente C die Möglichkeit, weitere Informationen über das zu schützende Produkt zu kodieren. So können beispielsweise unterschiedliche Chargen eines Produktes mit unterschiedlichen Komponenten, beispielsweise verschiedenen Enzymen oder Enzymgemischen, ausgerüstet werden. Bei der Prüfung auf Authentizität ist damit nicht nur der Hersteller, sondern auch die Charge direkt am Produkt zu ermitteln.In addition, the individuality of the combination of component A and B and possibly component C gives the possibility of coding further information about the product to be protected. For example, different batches of a product can be equipped with different components, for example different enzymes or enzyme mixtures. When checking for authenticity, not only the manufacturer but also the batch must be determined directly on the product.
Als Fluoreszenzfarbstoffe können beispielsweise die folgenden chromogenen Substanzen an die Substrate gebunden werden: 2,2'-Azino-(3-Ethyl-Benzthiazolin- 6-Sulfonsäure) (ABTS), o-Phenylendiamin (OPD), 3,3'-5,5'-Tetramethylbenzidin (TMB), Naphthylisocyanat, 1-OPTA (o-Phthalsäureanhydrid), N-4-(2- benzimidazolyl)phenylmaleimid (BIPM), 2-Hydroxy-3-Naphtholsäure, 4-Methyl-7- Hydroxycumarin, o-Dianesidin, 5-Aminosalicylsäure (5AS) oder beispielsweise Fluorescein, Monobromobiman (insbesondere für Thiolgruppen) oder Rhodamin 640. Terminale Aminogruppen können beispielsweise mit Fluorescamin, 2- Methoxy-2,4-Diphenyl-3(2H)-Furanon (MPDF) oder Dansylchlorid. Carbonsäuren können beispielsweise mit 4-Bromomethyl-7-Methoxycumarin (BrMmC) oder 4- Bromomethyl-7-Acetoxycumarin (BrMaC) umgesetzt und so mit Fluoreszenzsonden markiert werden.The following chromogenic substances, for example, can be bound to the substrates as fluorescent dyes: 2,2'-azino- (3-ethyl-benzothiazoline-6-sulfonic acid) (ABTS), o-phenylenediamine (OPD), 3,3'-5, 5'-tetramethylbenzidine (TMB), naphthyl isocyanate, 1-OPTA (o-phthalic anhydride), N-4- (2-benzimidazolyl) phenylmaleimide (BIPM), 2-hydroxy-3-naphtholic acid, 4-methyl-7-hydroxycoumarin, o -Dianesidine, 5-aminosalicylic acid (5AS) or, for example, fluorescein, monobromobiman (especially for thiol groups) or rhodamine 640. Terminal amino groups can be, for example, with fluorescamine, 2-methoxy-2,4-diphenyl-3 (2H) -furanone (MPDF) or dansyl chloride. carboxylic acids can, for example, be reacted with 4-bromomethyl-7-methoxycoumarin (BrMmC) or 4-bromomethyl-7-acetoxycoumarin (BrMaC) and thus labeled with fluorescent probes.
Als detektierbare Marker werden darüber hinaus häufig fluoreszierende Gruppen, z.B. Cy-2, Cy3 (Amersham Life Sciences, Inc., Arlington Heights, USA) oder Cy-5 (Amersham Life Sciences, s.o.), FITC (Fluoresceinisothiocyanat), CT (5,(6)- Carboxytetramethylrhodamin-N-hydroxysuccinimidester (Molecular Probes Inc., Eugene, USA)), TRITC (Tetramethylrhodamin-5,6-isothiocyanat (Molecular Probes Inc., s.o.) oder FLUOS (5,(6)-Carboxyfluorescein-N-hydroxysuccinimidester (Boehringer Mannheim, Mannheim, Deutschland)). Alternativ werden chemolumineszierende Gruppen oder radioaktive Markierungen, z.B. 35S, 32P, 33P, 125J, verwendet. Ist die Komponente A ein enzymatisch aktives Molekül, beispielsweise eine alkalische Phosphatase, saure Phosphatase, Peroxidase, Meerettichperoxidase, ß-D-Galaktosidase oder Glukoseoxidase, sind für jedes dieser Enzyme eine Reihe von Chromogenen bekannt, die anstelle des natürlichen Substrats entweder zu farbigen oder zu fluoreszierenden Produkten umgesetzt werden können. Beispiele für solche Chromogene sind in der nachfolgenden Tabelle 1 angegeben.Fluorescent groups, for example Cy-2, Cy3 (Amersham Life Sciences, Inc., Arlington Heights, USA) or Cy-5 (Amersham Life Sciences, see above), FITC (fluorescein isothiocyanate), CT (5, (6) - Carboxytetramethylrhodamine-N-hydroxysuccinimide ester (Molecular Probes Inc., Eugene, USA)), TRITC (Tetramethylrhodamine-5,6-isothiocyanate (Molecular Probes Inc., see above) or FLUOS (5, (6) -carboxyfluorescein-N -hydroxysuccinimide ester (Boehringer Mannheim, Mannheim, Germany)) Alternatively, chemiluminescent groups or radioactive labels, for example 35 S, 32 P, 33 P, 125 J, are used. If component A is an enzymatically active molecule, for example an alkaline phosphatase, acid Phosphatase, peroxidase, horseradish peroxidase, β-D-galactosidase or glucose oxidase, a number of chromogens are known for each of these enzymes, which can be converted into colored or fluorescent products instead of the natural substrate n. Examples of such chromogens are given in Table 1 below.
Tabelle 1Table 1
Enzyme ChromogeneEnzymes chromogens
1. Alkalische Phosphatase und 4-Methylumbelliferylphosphat (*) saure Phosphatase Bis(4-Methylumbelliferylphosphat), (*)1. Alkaline phosphatase and 4-methylumbelliferyl phosphate (*) acid phosphatase bis (4-methylumbelliferyl phosphate), (*)
3-O-Methylfluorescein, Flavon-3- Disphosphattriammoniumsalz (*), p-Nitrophenylphosphatdinatriumsalz3-O-methylfluorescein, flavon-3-disphosphate triammonium salt (*), p-nitrophenylphosphate disodium salt
2. Peroxidase Tyraminhydrochlorid (*),2. peroxidase tyramine hydrochloride (*),
3-(p-Hydroxyphenyl)-Propionsäure (*), p-Hydroxyphenethylalkohol (*), 2,2'- Azino-bis-(3-ethylbenzothiazolin- Sulfonsäure) (ABTS), ortho- Phenylendiamindihydrochlorid, o-Dianisidin, 5-Aminosalicylsäure, p-Ucresol (*), 3,3'-Dimethyloxybenzidin, 3-Methy l-2-benzoth iazol i n hyd razon , Tetramethylbenzidin3- (p-hydroxyphenyl) propionic acid (*), p-hydroxyphenethyl alcohol (*), 2,2'- Azino-bis- (3-ethylbenzothiazoline sulfonic acid) (ABTS), ortho-phenylenediamine dihydrochloride, o-dianisidine, 5-aminosalicylic acid, p-urcresol (*), 3,3'-dimethyloxybenzidine, 3-methyl l-2-benzothiazole in hyd razon, tetramethylbenzidine
3. Meerrettichperoxidase H2O2 + Diammoniumbenzidin H2O2 + Tetramethylbenzidin3. Horseradish peroxidase H 2 O 2 + diammonium benzidine H 2 O 2 + tetramethylbenzidine
4. ß-D-Galaktosidase o-Nitrophenyl-ß-D-galaktopyranosid, 4-Methylumbelliferyl-ß-D-galaktosid4. β-D-galactosidase o-nitrophenyl-β-D-galactopyranoside, 4-methylumbelliferyl-β-D-galactoside
5. Glukoseoxidase ABTS, Glukose und Thiazolylblau5. Glucose oxidase ABTS, glucose and thiazolyl blue
* Fluoreszenz* Fluorescence
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform handelt es sich bei dem zu schützenden Produkt um Wasch- und/oder Reinigungsmittel, kosmetische Mittel oder Klebstoffe. Nicht nur Luxusgüter, sondern auch Konsumgüter sind mehr und mehr von Produktpiraterie betroffen. Daher ist es notwendig, einfache und preisgünstige Identifizierungsverfahren einzusetzen, um die Authentizität des entsprechenden Produktes zu beweisen. Vorteilhafterweise befinden sich in Kosmetika bzw. Wasch- und/oder Reinigungsmitteln bereits Enzyme, insbesondere solche, die gentechnisch verändert sind und daher ohne umfangreiche Modifikationen bzw. direkt als Komponenten des Nachweissystems eingesetzt werden können. Daraus ergibt sich eine entsprechend kostengünstige Möglichkeit zum Produktschutz, ohne dem Produkt weitere Inhaltsstoffe zuzusetzen.According to a further preferred embodiment, the product to be protected is a washing and / or cleaning agent, cosmetic agent or adhesive. Not only luxury goods, but also consumer goods are increasingly affected by product piracy. It is therefore necessary to use simple and inexpensive identification procedures to prove the authenticity of the corresponding product. Enzymes, in particular those which are genetically modified and which can therefore be used without extensive modifications or directly as components of the detection system, are advantageously already present in cosmetics or washing and / or cleaning agents. This results in a correspondingly inexpensive way to protect the product without adding further ingredients to the product.
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Testkit zur Identifizierung der markierten Substanz nach dem erfindungsgemäßen Identifizierungsverfahren, das die im Produkt nicht enthaltene(n) Komponente(n) und optional weitere Substanzen enthält, die in Schritt b) zur Identifizierung im Produkt enthaltenen oder zugesetzten Komponente benötigt werden. Beispielsweise kann es sich dabei um ein oder mehrere Substrate (Komponente B) und ggf. die Komponente C handeln, durch deren Zusatz die im Produkt enthaltenen Komponente A identifiziert wird. Die in diesem Kit weiterhin optional eingesetzten Substanzen können beispielsweise Inhibitoren oder sowie Puffersysteme zur pH-Regulation, Salze oder der Lösungen zum Einstellen der lonenstärke oder auch Marker sein, die eine Umsetzung der Komponente B mit der Komponente A ggf. in Anwesenheit der Komponente C anzeigen.Another object of the invention is a test kit for identifying the labeled substance according to the identification method according to the invention, the contains the component (s) not contained in the product and optionally further substances which are required in step b) for identification of the component contained or added to the product. For example, it can be one or more substrates (component B) and possibly component C, the addition of which identifies component A contained in the product. The substances optionally used in this kit can be, for example, inhibitors or buffer systems for pH regulation, salts or solutions for adjusting the ionic strength or also markers which indicate a reaction of component B with component A, if appropriate in the presence of component C. ,
Ein weiterer Gegenstand der Erfindung ist ein Testkit zur Identifizierung eines Produkts, das die Komponenten A und B sowie ggf. Komponente C beinhaltet. Darüber hinaus können optional weitere Substanzen enthalten sein, die für die Identifizierung des im Produkt einzusetzenden Komponente notwendig sind. Dieses Kit kann dann dazu genutzt werden, ein Produkt mit einer der im Kit enthaltenen Komponenten zu versetzen und dann mit der/den anderen Komponente(n) die Anwesenheit der zugesetzten Komponente im Produkt nachzuweisen.Another object of the invention is a test kit for identifying a product which contains components A and B and possibly component C. In addition, other substances that are necessary for the identification of the component to be used in the product can optionally be contained. This kit can then be used to mix a product with one of the components contained in the kit and then to use the other component (s) to demonstrate the presence of the added component in the product.
Das folgende Beispiel soll die Erfindung verdeutlichen, ohne sie darauf zu beschränken. The following example is intended to illustrate the invention without restricting it thereto.
Beispiel 1 :Example 1 :
Bestimmung der substratspezifischen Aktivitäten von Proteasen:Determination of substrate-specific activities of proteases:
Von den zu testenden Proteasen (Savinase, Alkalase; EC 3.4.21.62) wird jeweils eine Stammlösung von 1 mg/ml in 50% (w/v) 1 ,2-Propandiol/destilliertem Wasser angesetzt. Die weitere Verdünnung der Proben erfolgt mit Tris/HCI-Puffer (Sigma). Substratlösungen von zwei verschiedene Substraten (Tetrapeptid A: Alanin- Alanin-Prolin-Phenylalanin-p-Nitroanilid und Tetrapeptid B: Alanin-Alanin-Prolin- Leucin-p-Nitroanilid) werden durch Lösen von 70 mg Tetrapeptid in 1 ml DMSO angesetzt. Der 0,1 M Tris/HCI-Puffer pH 8,6 wird auf 25 °C vorgewärmt. Es werden in verschiedene Halbmikroküvetten folgende Lösungen pipettiert und anschließend gemischt:A stock solution of 1 mg / ml in 50% (w / v) 1, 2-propanediol / distilled water is prepared from the proteases to be tested (Savinase, Alkalase; EC 3.4.21.62). The samples are further diluted with Tris / HCl buffer (Sigma). Substrate solutions of two different substrates (tetrapeptide A: alanine-alanine-proline-phenylalanine-p-nitroanilide and tetrapeptide B: alanine-alanine-proline-leucine-p-nitroanilide) are prepared by dissolving 70 mg of tetrapeptide in 1 ml of DMSO. The 0.1 M Tris / HCl buffer pH 8.6 is preheated to 25 ° C. The following solutions are pipetted into various semi-micro cuvettes and then mixed:
Probenansatz A: Probenansatz B: Leerwert:Sample batch A: Sample batch B: Blank value:
10 μl Substratlösung A 10 μl Substratlösung B 10 μl Substratlösung 10 μl Enzymlösung 10 μl Enzymlösung 1000 μl O,1M Tris pH 8,6 1000 μl O,1M Tris pH 8,6 1000 μl 0,1M Tris pH 8,610 ul substrate solution A 10 ul substrate solution B 10 ul substrate solution 10 ul enzyme solution 10 ul enzyme solution 1000 ul O, 1M Tris pH 8.6 1000 ul O, 1M Tris pH 8.6 1000 ul 0.1M Tris pH 8.6
Nach dem Mischen wird die Absorption des Reaktionsansatzes am Photospektrometer bei 410 nm verfolgt. Die Berechnung der Protease-Aktivität in der Lösung (C = kat/l) erfolgt nach folgender Formel: C= ΔE/s * VKÜ * Fy [mol/(s x I)] ε410 * VPiP * " mit ΔE/s: Extinktionsänderung pro SekundeAfter mixing, the absorption of the reaction mixture is monitored on a photospectrometer at 410 nm. The protease activity in the solution (C = cat / l) is calculated using the following formula: C = ΔE / s * VKÜ * Fy [mol / (sx I)] ε 410 * V PiP * " with ΔE / s: Absorbance change per second
VKÜV: Volumen der Lösung in der KüvetteVK ÜV : Volume of the solution in the cuvette
Fy: Verdünnungsfaktor der Enzymlösung ε410: molarer dekadischer Extinktionskoeffizient bei 41 Onm
Figure imgf000022_0001
d: Lichtweg durch die Küvette = 1 cm
Fy: dilution factor of the enzyme solution ε 410 : molar decadal extinction coefficient at 41 Onm
Figure imgf000022_0001
d: light path through the cuvette = 1 cm
VPjP: einpipettiertes Volumen der Enzymlösung Die spezifische Aktivität (kat/kg) wird auf die Masse des eingesetzten Enzyms bezogen.V P j P : pipetted volume of the enzyme solution The specific activity (cat / kg) is based on the mass of the enzyme used.
Für die verschiedenen Substrate Tetrapeptid A und Tetrapeptid B wurden folgende spezifischen Protease-Aktivitäten der verschiedenen Proteasen nach der angegebenen Methode bestimmt.The following specific protease activities of the various proteases were determined for the various substrates, tetrapeptide A and tetrapeptide B, using the method indicated.
Savinase 12,0 T (Novozyme, Granulat): Tetrapeptid A: 0,12 kat/kg; Tetrapeptid B: 0,018 kat/kgSavinase 12.0 T (Novozyme, granules): tetrapeptide A: 0.12 cat / kg; Tetrapeptide B: 0.018 cat / kg
Alkalase 2,0 T (Novozyme , Granulat): Tetrapeptid A: 0,65 kat/kg; Tetrapeptid B: 0,48 kat/kgAlkalase 2.0 T (Novozyme, granules): tetrapeptide A: 0.65 cat / kg; Tetrapeptide B: 0.48 cat / kg
Beispiel 2:Example 2:
Nachweis über einen Farbumschlag:Evidence of a color change:
Bei Zugabe von 0,1 Gew.-% eines Mediators (Methylsyringat oder 1- Hydroxybenzotriazol) zu einer 2 Gew.-%igen Lösung von 3,4- Dihydroxybenzoesäure in Wasser mit Polyphenoloxidase (0,3 mkat/kg, Konzentrat, Denilite, Novozyme) konnte eine Farbveränderung der Reaktionslösung von farblos nach rotbraun beobachtet werden. When adding 0.1% by weight of a mediator (methylsyringate or 1-hydroxybenzotriazole) to a 2% by weight solution of 3,4-dihydroxybenzoic acid in water with polyphenol oxidase (0.3 ml / kg, concentrate, denilite, Novozyme) a color change of the reaction solution from colorless to red-brown could be observed.

Claims

Patentansprüche claims
1. Identifizierungsverfahren für ein Produkt, bestehend aus folgenden Schritten: a) Auswahl mindestens eines Systems, umfassend mindestens die Komponenten A und B, von denen eine Komponente im Produkt bereits enthalten ist, oder diesem zugesetzt wird, b) Identifizierung der im Produkt enthaltenen oder zugesetzten Komponente mit Hilfe der anderen Komponente, wobei die Komponente A mindestens ein Enzym und die Komponente B mindestens ein Substrat ist.1. Identification method for a product, consisting of the following steps: a) selection of at least one system comprising at least components A and B, of which a component is already contained in the product or is added to it, b) identification of the components contained in or added component with the aid of the other component, component A being at least one enzyme and component B being at least one substrate.
2. Identifizierungsverfahren für ein Produkt, bestehend aus folgenden Schritten: a) Auswahl mindestens eines Systems, umfassend mindestens die Komponenten A, B und C, von denen mindestens eine Komponente im Produkt bereits enthalten ist, oder diesem zugesetzt wird, b) Identifizierung der im Produkt enthaltenen oder zugesetzten Komponente mit Hilfe der anderen Komponente(n), wobei die Komponente A mindestens ein Enzym, die Komponente B mindestens ein Substrat und die Komponente C mindestens ein die Enzymreaktion beschleunigender Stoff, insbesondere ein Mediator, Cofaktor und/oder Aktivator, ist.2. Identification method for a product, consisting of the following steps: a) selection of at least one system comprising at least components A, B and C, of which at least one component is already contained in the product, or is added to it, b) identification of the im Component contained or added to the product with the aid of the other component (s), component A being at least one enzyme, component B being at least one substrate and component C being at least one substance which accelerates the enzyme reaction, in particular a mediator, cofactor and / or activator ,
3. Identifizierungsverfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Komponente C mindestens ein Cofaktor ist, insbesondere ausgewählt aus der Gruppe Glutathion, Nukleotidphosphate, Ubichinone, NAD, NADP, FAD und FMN.3. Identification method according to claim 2, characterized in that component C is at least one cofactor, in particular selected from the group glutathione, nucleotide phosphates, ubiquinones, NAD, NADP, FAD and FMN.
4. Identifizierungsverfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Cofaktor als Komponente C ausgewählt ist aus der Gruppe der nicht kovalent gebundenen Cofaktoren. 4. Identification method according to one of claims 2 or 3, characterized in that the cofactor is selected as component C from the group of non-covalently bound cofactors.
5. Identifizierungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Enzym gentechnisch so modifiziert ist, daß es eine veränderte enzymatische Aktivität aufweist.5. Identification method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the enzyme is genetically modified so that it has a modified enzymatic activity.
6. Identifizierungsverfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Enzym gentechnisch so modifiziert ist, daß es gegenüber dem Substrat eine veränderte, insbesondere eine höhere, spezifische Aktivität aufweist.6. Identification method according to claim 5, characterized in that the enzyme is genetically modified so that it has a modified, in particular a higher, specific activity compared to the substrate.
7. Identifizierungsverfahren nach einem der Ansprüche 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, daß es in Gegenwart eines Inhibitors und/oder eines Aktivators im Vergleich zu einem nicht gentechnisch modifizierten Enzym eine veränderte enzymatische Aktivität aufweist.7. Identification method according to one of claims 5 or 6, characterized in that it has a modified enzymatic activity in the presence of an inhibitor and / or an activator compared to a non-genetically modified enzyme.
8. Identifizierungsverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die im Produkt enthaltene oder ihm zugesetzte Komponente die Komponente A ist.8. Identification method according to one of the preceding claims, characterized in that the component contained in or added to the product is component A.
9. Identifizierungsverfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die im Produkt enthaltene oder ihm zugesetzte Komponente die Komponente B ist.9. Identification method according to one of claims 1 to 8, characterized in that the component contained in or added to the product is component B.
10. Identifizierungsverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Komponente A mindestens zwei Enzyme eingesetzt werden.10. Identification method according to one of the preceding claims, characterized in that at least two enzymes are used as component A.
11. Identifizierungsverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Komponente B mindestens zwei Substrate eingesetzt werden.11. Identification method according to one of the preceding claims, characterized in that at least two substrates are used as component B.
12. Identifizierungsverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Enzym ausgewählt ist aus der Gruppe der Proteasen, Cellulasen, Lipasen, Oxidasen, Reduktasen, Amylasen und Transferasen, insbesondere der Proteasen und Peroxidasen. 12. Identification method according to one of the preceding claims, characterized in that the enzyme is selected from the group of proteases, cellulases, lipases, oxidases, reductases, amylases and transferases, in particular the proteases and peroxidases.
13. Identifizierungsverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat ausgewählt ist aus der Gruppe der Fettsäuren, Mehrfachzucker oder Peptide, insbesondere der Oligopeptide.13. Identification method according to one of the preceding claims, characterized in that the substrate is selected from the group of fatty acids, multiple sugars or peptides, in particular the oligopeptides.
14. Identifizierungsverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als weitere Komponente zusätzlich mindestens ein Inhibitor zusammen mit einer der Komponenten eingesetzt wird.14. Identification method according to one of the preceding claims, characterized in that at least one inhibitor is additionally used as a further component together with one of the components.
15. Identifizierungsverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Identifizierung in Schritt b) durch die Umsetzung, Bindung, Reaktion, Inhibierung der Reaktion und/oder Aktivierung der Reaktion der Komponente B mit der Komponente A ggf. in Anwesenheit der Komponente C stattfindet.15. Identification method according to one of the preceding claims, characterized in that the identification in step b) by the reaction, binding, reaction, inhibition of the reaction and / or activation of the reaction of component B with component A, if appropriate in the presence of component C. takes place.
16. Identifizierungsverfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Identifizierung in Schritt b) durch die Umsetzung, Bindung, Inhibierung der Reaktion und/oder Aktivierung der Reaktion von mindestens zwei verschiedenen Komponenten B mit mindestens einer Komponente A ggf. in Anwesenheit der Komponente C stattfindet.16. Identification method according to claim 15, characterized in that the identification in step b) by the implementation, binding, inhibition of the reaction and / or activation of the reaction of at least two different components B with at least one component A, if appropriate in the presence of component C. takes place.
17. Identifizierungsverfahren nach einem der Ansprüche 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß die Umsetzung, Bindung, Inhibierung der Reaktion und/oder Aktivierung der Reaktion von Komponente B mit Komponente A ggf. in Anwesenheit der Komponente C eine Farbreaktion, ein Fluoreszenzsignal, einen (anderen) spektroskopisch messbaren Effekt, eine elektrochemische Potentialänderung oder einen Geruchseffekt hervorruft.17. Identification method according to one of claims 15 or 16, characterized in that the reaction, binding, inhibition of the reaction and / or activation of the reaction of component B with component A, if appropriate in the presence of component C, a color reaction, a fluorescence signal, a ( other) effect that can be measured spectroscopically, an electrochemical potential change or an odor effect.
18. Identifizierungsverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Komponente B eine Markergruppe trägt.18. Identification method according to one of the preceding claims, characterized in that component B carries a marker group.
19. Identifizierungsverfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Eigenschaft der Markergruppe in Schritt b), insbesondere durch die Umsetzung, Bindung, Reaktion, Inhibierung der Reaktion und/oder Aktivierung der Reaktion von Komponente B mit Komponente A, ggf. in Anwesenheit der Komponente C, verändert wird.19. Identification method according to claim 18, characterized in that at least one property of the marker group in step b), in particular is changed by the reaction, binding, reaction, inhibition of the reaction and / or activation of the reaction of component B with component A, if appropriate in the presence of component C.
20. Identifizierungsverfahren nach einem der Ansprüche 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, daß die Veränderung der Eigenschaft der Markergruppe zu einer Farbreaktion, einem Fluoreszenzsignal, einem anderen spektroskopisch messbaren Effekt, einer elektrochemischen Potentialänderung oder einem Geruchseffekt führt.20. Identification method according to one of claims 18 or 19, characterized in that the change in the property of the marker group leads to a color reaction, a fluorescence signal, another spectroscopically measurable effect, an electrochemical potential change or an odor effect.
21. Identifizierungsverfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei dem Produkt um Wasch- und/oder Reinigungsmittel, kosmetische Mittel oder Klebstoffe handelt.21. Identification method according to one of the preceding claims, characterized in that the product is a washing and / or cleaning agent, cosmetic agent or adhesive.
22. Testkit zur Identifizierung eines Produkts nach einem der Ansprüche 1 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, daß es die im Produkt nicht enthaltenen oder zugesetzten Komponente(n) und optional weitere Substanzen enthält, die in Schritt b) zur Identifizierung der im Produkt enthaltenen oder zugesetzten Komponente(n) benötigt werden.22. Test kit for identifying a product according to any one of claims 1 to 21, characterized in that it contains the component (s) not or not added to the product and optionally further substances which are used in step b) to identify those added or added to the product Component (s) are required.
23. Testkit zur Identifizierung eines Produkts nach einem der Ansprüche 1 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, daß es die Komponenten A, B und ggf. Komponente C sowie optional weitere Substanzen enthält, wobei die Komponente A mindestens ein Enzym, die Komponente B mindestens ein Substrat und die Komponente C mindestens ein die Enzymreaktion beschleunigender Stoff, insbesondere ein Mediator, Cofaktor und/oder Aktivator, ist. 23. Test kit for identifying a product according to one of claims 1 to 21, characterized in that it contains components A, B and optionally component C and optionally further substances, component A having at least one enzyme, component B having at least one substrate and component C is at least one substance which accelerates the enzyme reaction, in particular a mediator, cofactor and / or activator.
PCT/EP2003/004799 2002-05-17 2003-05-08 Identification method for protecting products WO2003097858A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
AU2003239846A AU2003239846A1 (en) 2002-05-17 2003-05-08 Identification method for protecting products

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10222075.1 2002-05-17
DE2002122075 DE10222075A1 (en) 2002-05-17 2002-05-17 Identification procedure for product protection

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2003097858A1 true WO2003097858A1 (en) 2003-11-27

Family

ID=29432140

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/EP2003/004799 WO2003097858A1 (en) 2002-05-17 2003-05-08 Identification method for protecting products

Country Status (3)

Country Link
AU (1) AU2003239846A1 (en)
DE (1) DE10222075A1 (en)
WO (1) WO2003097858A1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009149702A2 (en) * 2008-06-14 2009-12-17 Helling Guenter Multi-layer degradable polymer system used as a security element
US8703068B1 (en) 2009-03-04 2014-04-22 The Procter & Gamble Company Counterfeit detection kit

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4446042A1 (en) * 1993-12-23 1995-06-29 Gec Marconi Holdings identification
US5451505A (en) * 1989-05-22 1995-09-19 Hoffmann-La Roche Inc. Methods for tagging and tracing materials with nucleic acids
US5643728A (en) * 1992-08-26 1997-07-01 Slater; James Howard Method of marking a liquid
CA2217209A1 (en) * 1997-12-01 1999-06-01 Jia Bei Zhu One-step immuno/chemistry
US5942444A (en) * 1997-01-27 1999-08-24 Biocode, Inc. Marking of products to establish identity, source and fate
WO2001053516A2 (en) * 2000-01-24 2001-07-26 Sension, Biologische Detektions- Und Schnelltestsysteme Gmbh Detection system for verifying the originality of an object and a test device for carrying out said verification
EP1199371A2 (en) * 2000-10-17 2002-04-24 Rohm And Haas Company Methods for identifying products employing reporter gene expression

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19654607C2 (en) * 1996-12-20 1999-11-18 Bundesdruckerei Gmbh Use of at least one gaseous substance which is contained in, added to and / or released from valuable and security products

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5451505A (en) * 1989-05-22 1995-09-19 Hoffmann-La Roche Inc. Methods for tagging and tracing materials with nucleic acids
US5643728A (en) * 1992-08-26 1997-07-01 Slater; James Howard Method of marking a liquid
DE4446042A1 (en) * 1993-12-23 1995-06-29 Gec Marconi Holdings identification
US5942444A (en) * 1997-01-27 1999-08-24 Biocode, Inc. Marking of products to establish identity, source and fate
CA2217209A1 (en) * 1997-12-01 1999-06-01 Jia Bei Zhu One-step immuno/chemistry
WO2001053516A2 (en) * 2000-01-24 2001-07-26 Sension, Biologische Detektions- Und Schnelltestsysteme Gmbh Detection system for verifying the originality of an object and a test device for carrying out said verification
EP1199371A2 (en) * 2000-10-17 2002-04-24 Rohm And Haas Company Methods for identifying products employing reporter gene expression

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2009149702A2 (en) * 2008-06-14 2009-12-17 Helling Guenter Multi-layer degradable polymer system used as a security element
WO2009149702A3 (en) * 2008-06-14 2010-02-18 Helling Guenter Multi-layer degradable polymer system used as a security element
US8703068B1 (en) 2009-03-04 2014-04-22 The Procter & Gamble Company Counterfeit detection kit

Also Published As

Publication number Publication date
DE10222075A1 (en) 2003-12-11
AU2003239846A1 (en) 2003-12-02
AU2003239846A8 (en) 2003-12-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Plaut et al. Biosynthesis of water-soluble vitamins
Arst et al. Molybdate metabolism in Aspergillus nidulans: I. Mutations affecting nitrate reductase and/or xanthine dehydrogenase
Hintz et al. Enzyme levels in individual rat muscle fibers
Motokawa et al. Glycine metabolism in rat liver mitochondria: V. Intramitochondrial localization of the reversible glycine cleavage system and serine hydroxymethyltransferase
DE3446637A1 (en) MEANS TO IMPROVE THE DETECTION H (DOWN ARROW) 2 (DOWN ARROW) 0 (DOWN ARROW) 2 (DOWN ARROW) - SUPPLYING OXIDASE REACTIONS AND ITS USE
Matsumoto et al. Changes of some mitochondrial enzyme activities of cucumber leaves during ammonium toxicity
Barile et al. Flavin adenine dinucleotide and flavin mononucleotide metabolism in rat liver: the occurrence of FAD pyrophosphatase and FMN phosphohydrolase in isolated mitochondria
Watabe et al. Reduction of sulphonated water-soluble azo dyes by micro-organisms from human faeces
Shifrin et al. Coenzyme binding
Wright et al. Nitrogen metabolism and excretion in Bullfrog (Rana catesbelana) tadpoles and adults exposed to elevated environmental ammonia levels
WO2003097858A1 (en) Identification method for protecting products
DE60131281T2 (en) METHOD OF MEASURING TOTAL HOMOCYSTEIN
DE60037311T2 (en) HOMOGENEOUS ENZYMATIC DETERMINATION METHOD FOR VITAMIN B6
Imsiecke et al. Inorganic polyphosphates in the developing freshwater sponge Ephydatia muelleri: Effect of stress by polluted waters
Sugiyama et al. Regulation of C4 photosynthesis: inactivation of pyruvate, Pi dikinase in leaf and chloroplast extracts in relation to dark/light regulation in vivo
US4629696A (en) Process for the selective production of reduced oxygen species
DE3044786C2 (en) Method for the determination of free fatty acids
Padmanabhan et al. S-allylcysteine ameliorates isoproterenol-induced cardiac toxicity in rats by stabilizing cardiac mitochondrial and lysosomal enzymes
US4695539A (en) Process for quantitative determination of substrate treated with oxidase
EP0154269A2 (en) Nucleosidetriphosphate-dependent 1-methyl-hydantoinase and its use
EP0195230A2 (en) Process for regenerating coenzymes
Stepanov et al. A peculiarity of the reaction of tRNA aminoacylation catalyzed by phenylalanyl-tRNA synthetase from the extreme thermophile Thermus thermophilus
Sethi Enzyme inhibition XI: glutamate decarboxylase activity relationship with the reaction products as determined by the colorimetric and radioisotopic methods
Chan et al. Affinity labeling of spinach ferredoxin-NADP+ oxidoreductase with periodate-oxidized NADP+
US4349625A (en) Method for assaying fatty acids

Legal Events

Date Code Title Description
AK Designated states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AU BR BY CA CN DZ ID IL IN JP KR MX NO NZ PL RU SG UA US UZ VN YU ZA

AL Designated countries for regional patents

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HU IE IT LU MC NL PT RO SE SI SK TR

121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application
122 Ep: pct application non-entry in european phase
NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP

WWW Wipo information: withdrawn in national office

Country of ref document: JP