CH615933A5 - Process for carrying out enzymatic reactions - Google Patents

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CH615933A5
CH615933A5 CH1559675A CH1559675A CH615933A5 CH 615933 A5 CH615933 A5 CH 615933A5 CH 1559675 A CH1559675 A CH 1559675A CH 1559675 A CH1559675 A CH 1559675A CH 615933 A5 CH615933 A5 CH 615933A5
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membrane
enzyme
pores
crosslinking
solution
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CH1559675A
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Rene Bloch
Roy Samuel Caplan
Shulamit Simon
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Rehovot Res Prod
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Abstract

A microporous membrane is used, the pores of which contain an enzyme, fixed by crosslinking using a bifunctional bonding agent, and an aqueous solution of a product capable of undergoing an enzymatic reaction is passed through the membrane by applying a pressure, and the products formed are removed from the solution. The process can be applied, especially, for carrying out the hydrolysis reaction of a racemic mixture of N- or O-acylated amino acids.

Description

La présente invention concerne un procédé pour effectuer des réactions enzymatiques et, plus particulièrement, la réalisation de réactions enzymatiques à l'aide d'enzymes insolubles fixés par réticulation dans les pores de membranes microporeuses. The present invention relates to a method for carrying out enzymatic reactions and, more particularly, to carrying out enzymatic reactions using insoluble enzymes fixed by crosslinking in the pores of microporous membranes.

L'avantage de l'utilisation d'enzymes insolubles pour des réactions enzymatiques réside dans la possibilité de faire jouer à un enzyme un rôle catalytique sur un courant de substrat de façon continue, sans qu'il soit nécessaire de séparer l'enzyme du produit résultant de la réaction catalytique. The advantage of using insoluble enzymes for enzymatic reactions lies in the possibility of making an enzyme play a catalytic role on a stream of substrate continuously, without it being necessary to separate the enzyme from the product. resulting from the catalytic reaction.

L'emploi d'enzymes insolubles pour effectuer des réactions enzymatiques est connu. Ainsi, par exemple, il convient de mentionner les procédés suivants d'utilisation: The use of insoluble enzymes to carry out enzymatic reactions is known. Thus, for example, the following methods of use should be mentioned:

1) Les particules insolubles de l'enzyme sont en suspension dans une cuve comportant une agitation, et le courant qui part de la cuve traverse un filtre. 1) The insoluble particles of the enzyme are suspended in a tank with agitation, and the current which leaves the tank passes through a filter.

2) Les particules insolubles de l'enzyme garnissent une colonne qui est continuellement traversée par le substrat. 2) The insoluble particles of the enzyme line a column which is continuously traversed by the substrate.

Les deux systèmes ont été étudiés par divers groupes et, dans de nombreux cas, on a observé des limitations dues à la diffusion et provenant de couches non agitées situées à l'intérieur et autour des particules. Ces limitations sont devenues plus importantes lorsque la vitesse de diffusion du substrat est la plus lente et la vitesse de réaction enzymatique est la plus élevée. Ainsi, on a trouvé que ces limitations dues à la diffusion diminuent l'efficacité ou le rendement des particules de l'enzyme insolubilisé, et parfois on n'utilise qu'un faible pourcentage de leur activité potentielle. Par conséquent, on a considéré comme souhaitable de trouver un procédé pour effectuer des réactions enzymatiques à l'aide d'enzymes insolubles, en évitant sensiblement les inconvénients des procédés connus. Both systems have been studied by various groups and, in many cases, scattering limitations have been observed from non-agitated layers in and around the particles. These limitations have become more important when the diffusion rate of the substrate is the slowest and the enzymatic reaction rate is the highest. Thus, it has been found that these limitations due to diffusion decrease the efficiency or yield of the insolubilized enzyme particles, and sometimes only a small percentage of their potential activity is used. Therefore, it has been considered desirable to find a method for carrying out enzymatic reactions using insoluble enzymes, substantially avoiding the disadvantages of known methods.

Selon la présente invention, il vient d'être trouvé un procédé pour effectuer des réactions enzymatiques, selon lequel on applique une pression à une solution aqueuse d'un produit pouvant être chimiquement modifié par une réaction enzymatique, en provoquant l'écoulement de la solution sous l'influence d'une différence de pression à travers une membrane comportant l'enzyme fixé par réticulation et en enlevant par des procédés connus en eux-mêmes les produits en solution ainsi obtenus. Selon ce procédé, la membrane dans laquelle l'enzyme est fixé par réticulation est une membrane microporeuse dans les pores de laquelle un enzyme a été fixé par réticulation grâce à un agent difonctionnel de liaison. According to the present invention, a method has been found for carrying out enzymatic reactions, according to which a pressure is applied to an aqueous solution of a product which can be chemically modified by an enzymatic reaction, causing the flow of the solution. under the influence of a pressure difference across a membrane comprising the enzyme fixed by crosslinking and by removing, by methods known in themselves, the products in solution thus obtained. According to this method, the membrane in which the enzyme is fixed by crosslinking is a microporous membrane in the pores of which an enzyme has been fixed by crosslinking thanks to a difunctional binding agent.

Pour la présente invention, une solution aqueuse désigne une solution dans laquelle la quantité d'eau est suffisante pour permettre la réaction enzymatique. Dans certains cas, le substrat n'est pas soluble dans l'eau et il faut alors ajouter un autre solvant, par exemple l'éthanol. Cependant, dans la plupart des cas, le solvant comprendra au moins 50% d'eau. For the present invention, an aqueous solution designates a solution in which the quantity of water is sufficient to allow the enzymatic reaction. In certain cases, the substrate is not soluble in water and it is then necessary to add another solvent, for example ethanol. In most cases, however, the solvent will include at least 50% water.

Des membranes comportant des enzymes, semblables à celles utilisées dans le procédé de la présente invention, ont été préparées et décrites dans la littérature, par exemple dans Goldman et ses collaborateurs, «Science», vol. 150, pp. 758-760 (1965), et dans la demande de brevet de la République fédérale d'Allemagne N° DOS 1915970. Cependant, ces publications visent la préparation de membranes biologiques, leur étude dans des conditions de diffusion et l'étude du micro-environnement de ces membranes, et elles ne proposent pas ou ne suggèrent pas le procédé de la présente invention ni les résultats supérieurs que l'on peut ainsi obtenir. Membranes containing enzymes, similar to those used in the process of the present invention, have been prepared and described in the literature, for example in Goldman et al., "Science", vol. 150, pp. 758-760 (1965), and in the patent application of the Federal Republic of Germany DOS No. 1915970. However, these publications aim at the preparation of biological membranes, their study under diffusion conditions and the study of micro- environment of these membranes, and they do not or do not suggest the process of the present invention or the superior results thereby obtained.

Une autre publication intéressante est le brevet britannique N° 1183260, qui vise des enzymes insolubilisés, leur préparation et leur utilisation. Plus particulièrement, ce brevet britannique décrit un procédé pour effectuer des réactions enzymatiques en utilisant des enzymes qui sont chimiquement liés à un support insoluble. Il est particulièrement intéressant de noter que ce brevet britannique mentionne de façon spécifique l'article de Goldman et de ses collaborateurs et, après en avoir considéré les enseignements, il suppose que la méthode consistant à utiliser des enzymes réticulés et enfermés dans une membrane pour effectuer des réactions enzymatiques n'est pas pratique et, au contraire, il choisit de fixer directement par covalence les enzymes aux membranes. Another interesting publication is British Patent No. 1183260, which relates to insolubilized enzymes, their preparation and their use. More particularly, this British patent describes a process for carrying out enzymatic reactions using enzymes which are chemically linked to an insoluble support. It is particularly interesting to note that this British patent specifically mentions the article by Goldman and his collaborators and, after having considered the teachings, it supposes that the method consisting in using crosslinked enzymes enclosed in a membrane to perform enzymatic reactions is not practical and, on the contrary, he chooses to directly covalently attach the enzymes to the membranes.

Contrairement aux enseignements et aux suppositions du brevet britannique précité, il vient d'être trouvé que le procédé pour effectuer des réactions enzymatiques selon la présente invention possède de nombreux avantages lorsqu'on le compare aux procédés mentionnés ci-dessus, qui sont fondés sur l'utilisation de particules insolubles d'un enzyme ou sur des membranes auxquelles un enzyme est fixé par covalence. Contrary to the teachings and assumptions of the aforementioned British patent, it has just been found that the method for carrying out enzymatic reactions according to the present invention has many advantages when compared with the methods mentioned above, which are based on the use of insoluble particles of an enzyme or on membranes to which an enzyme is covalently attached.

La plupart des réacteurs de l'art antérieur comportant un enzyme immobilisé sont fondés sur des particules de l'enzyme et les résistances à la diffusion jouent alors un rôle important. Most reactors of the prior art comprising an immobilized enzyme are based on particles of the enzyme and resistance to diffusion then plays an important role.

Contrairement aux enzymes solubles, les enzymes supportés dans une gangue ou matrice agissent dans un environnement hétérogène, et l'on peut identifier 5 stades distincts dans le processus enzymatique global: Unlike soluble enzymes, the enzymes supported in a gangue or matrix act in a heterogeneous environment, and we can identify 5 distinct stages in the overall enzymatic process:

1) diffusion du produit de la phase volumineuse vers la surface de support (diffusion externe); 1) diffusion of the product from the bulky phase towards the support surface (external diffusion);

2) transport du produit de la surface du support vers le domaine de l'enzyme (diffusion interne); 2) transport of the product from the surface of the support to the domain of the enzyme (internal diffusion);

3) transformation du produit, catalysée par l'enzyme; 3) transformation of the product, catalyzed by the enzyme;

4) transport du produit des pores internes remplis de l'enzyme vers la surface des particules; 4) transport of the product from the internal pores filled with the enzyme towards the surface of the particles;

5) diffusion du produit de la surface des particules vers la phase volumineuse. 5) diffusion of the product from the surface of the particles towards the bulky phase.

Les stades 1 et 5 sont des effets de diffusion externe ou dans la masse volumineuse, qui résultent de la présence d'une couche de fluide presque stagnante autour de la surface de l'enzyme supporté par la gangue ou matrice. Le transport du produit dans cette région s'effectue principalement par diffusion moléculaire et il aboutit à des résistances à la diffusion. On a observé des limitations de la diffusion en masse dans le cas de petites colonnes garnies et dans le cas de membranes comportant un enzyme. Des produits à masse moléculaire élevée subissent plus fortement des difficultés dues à la Stages 1 and 5 are effects of external diffusion or in the bulky mass, which result from the presence of a layer of almost stagnant fluid around the surface of the enzyme supported by the gangue or matrix. The transport of the product in this region is mainly by molecular diffusion and it leads to resistance to diffusion. Mass diffusion limitations have been observed in the case of small packed columns and in the case of membranes containing an enzyme. High molecular weight products experience greater difficulties due to the

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diffusion, en raison de leur faible diffusivité. Ainsi, on observe une diminution de l'activité pour la papaïne, la ficine et la chymo-tripsine liées et qui agissent sur de la caséïne, en comparaison de leur activité sur des produits à faible masse moléculaire. diffusion, due to their low diffusivity. Thus, there is a decrease in activity for papain, ficin and chymotripsin linked and which act on casein, in comparison with their activity on products with low molecular mass.

Les stades 2 et 6 sont des effets de diffusion interne ou dans les pores, qui résultent du fait que la majeure partie de l'enzyme immobilisé est fixée à l'intérieur de la gangue ou matrice poreuse servant de support et que le produit doit entrer par diffusion dans des pores étroits contenant l'enzyme interne et en sortir par diffusion, pour atteindre le site de réaction ou quitter ce site. Dans de nombreux cas, ces résistances à la diffusion interne diminuent sensiblement l'activité catalytique indiquée pour l'enzyme. Ainsi de l'énolase liée par covalence à un support poreux ne présente que % de son activité potentielle, en raison du fait que seule une portion de l'enzyme est située au voisinage de la surface du support et présente de l'activité. Stages 2 and 6 are effects of internal diffusion or in the pores, which result from the fact that the major part of the immobilized enzyme is fixed inside the gangue or porous matrix serving as support and that the product must enter by diffusion into and from narrow pores containing the internal enzyme by diffusion, to reach or leave the reaction site. In many cases, these resistances to internal diffusion significantly decrease the catalytic activity indicated for the enzyme. Thus, the enolase covalently linked to a porous support only exhibits% of its potential activity, due to the fact that only a portion of the enzyme is located in the vicinity of the surface of the support and exhibits activity.

Des restrictions à la diffusion interne peuvent également conduire à augmenter l'inhibition de la diffusion du produit, en raison de la lente diffusion des produits de la réaction en provenance du micro-environnement. Cela a été observé pour l'hydrolyse des esters et des aminoacides par des enzymes protéolytiques. Les ions hydrogène formés par la réaction enzymatique provoquent une diminution du pH local, en comparaison du pH global, ce qui aboutit à un déplacement dans la courbe d'activité en fonction du pH. On a observé de tels déplacements dans la courbe d'activité en fonction du pH pour la papaïne, la trypsine, la chymotrypsine et la glucose-oxydase. Restrictions on internal diffusion can also lead to increased inhibition of product diffusion, due to the slow diffusion of reaction products from the microenvironment. This has been observed for the hydrolysis of esters and amino acids by proteolytic enzymes. The hydrogen ions formed by the enzymatic reaction cause a decrease in the local pH, compared to the global pH, which results in a displacement in the activity curve as a function of the pH. Such shifts in the activity curve as a function of pH have been observed for papain, trypsin, chymotrypsin and glucose oxidase.

Comme indiqué ci-dessus, il vient d'être découvert selon la présente invention que l'on peut surmonter la plupart, sinon la totalité, de ces limitations de diffusion dans un réacteur enzymatique fondé sur une filtration sous pression à travers des membranes microporeuses dont les pores comportent des parois revêtues d'une couche des molécules d'enzymes fixées par réticulation. Le débit d'entrée du substrat dans les pores est réglé par un gradient de pression. La transformation catalysée par l'enzyme se produit à l'intérieur des pores et les produits sont enlevés à mesure de leur formation. Les stades, fondés sur la diffusion, des processus concernés ci-dessus sont complètement éliminés lorsque l'on utilise des membranes microporeuses ayant de faibles dimensions de pores. Des couches externes non agitées sont absentes, car un gradient de pression refoule le substrat dans les pores, et une diffusion interne aux pores est négligeable en raison des faibles rayons des pores. As indicated above, it has just been discovered according to the present invention that most, if not all, of these diffusion limitations can be overcome in an enzyme reactor based on filtration under pressure through microporous membranes including the pores have walls coated with a layer of the molecules of enzymes fixed by crosslinking. The input flow rate of the substrate into the pores is regulated by a pressure gradient. The enzyme catalyzed transformation occurs inside the pores and the products are removed as they are formed. The diffusion-based stages of the above processes are completely eliminated when microporous membranes with small pore sizes are used. Unstirred outer layers are absent because a pressure gradient pushes the substrate into the pores, and internal diffusion to the pores is negligible due to the small pore radii.

L'élimination des restrictions externes et internes au transport en masse, dans les réacteurs décrits ci-dessus et dans lesquels une membrane enzymatique agit sous l'action de la pression, aboutit à une augmentation importante de l'efficacité biochimique: The elimination of external and internal restrictions on mass transport, in the reactors described above and in which an enzymatic membrane acts under the action of pressure, results in a significant increase in biochemical efficiency:

a) parce que le processus de réaction sera sous dépendance cinétique et non sous dépendance d'une diffusion, et b) parce que les enzymes liés aux parois des pores des membranes sont disponibles pour une réaction catalytique de façon bien plus efficace que des enzymes liés à des articles poreux dans lesquels, en raison des limitations de la diffusion dans les pores, la réaction est souvent limitée à la seule surface des particules. a) because the reaction process will be dependent on kinetics and not dependent on diffusion, and b) because enzymes bound to the walls of the membrane pores are available for a catalytic reaction much more efficiently than bound enzymes to porous articles in which, due to the limitations of diffusion in the pores, the reaction is often limited to the surface of the particles alone.

En outre, le grand rapport entre la surface de parois des pores et le volume des pores (2 x 105 pour un pore de 0,1 p. de diamètre) aboutit à une concentration locale très élevée de l'enzyme dans le pore. Si l'on suppose que les pores sont des cylindres droits identiques et si l'on suppose que les molécules de l'enzyme recouvrent les parois des pores en une couche monomoléculaire dense, on peut calculer la concentration de l'enzyme de la façon suivante: In addition, the large ratio between the surface area of the pores and the volume of the pores (2 × 10 5 for a pore of 0.1 p. In diameter) results in a very high local concentration of the enzyme in the pore. If we assume that the pores are identical straight cylinders and if we assume that the enzyme molecules cover the walls of the pores in a dense monomolecular layer, we can calculate the concentration of the enzyme as follows :

Concentration de l'enzyme (M/cm3) = Enzyme concentration (M / cm3) =

or

A: surface des parois des pores a : surface de la molécule de l'enzyme=X2 (X=100 Â) A: surface of the pore walls a: surface of the enzyme molecule = X2 (X = 100 Å)

V : volume des pores N: nombre d'Avogadro r: rayon des pores. V: pore volume N: Avogadro number r: pore radius.

615 933 615,933

La concentration de l'enzyme dans une membrane dont les pores ont 0,1 |x serait de 0,6 pmole/cm3. Traduit en milligrammes, cela indiquerait 15 mg d'un enzyme ayant un poids moléculaire de 25000 (c'est-à-dire la chymotripsine). Cette concentration locale élevée aboutit à une vitesse élevée de transformation des substrats. The concentration of the enzyme in a membrane with pores of 0.1 µx would be 0.6 pmol / cm3. Translated into milligrams, this would indicate 15 mg of an enzyme with a molecular weight of 25,000 (i.e. chymotripsine). This high local concentration results in a high rate of transformation of the substrates.

L'emploi de la membrane à enzyme fixé par réticulation selon la présente invention comporte notamment aussi les avantages suivants en comparaison avec la membrane à enzyme lié par covalence qui a été décrite dans le brevet britannique précité N° 1183260: The use of the enzyme membrane fixed by crosslinking according to the present invention in particular also has the following advantages in comparison with the enzyme membrane covalently linked which has been described in the aforementioned British patent No. 1183260:

1) La capacité de charge de la membrane, c'est-à-dire la quantité d'enzyme fixée par réticulation et insolubilisée par unité de membrane est plus grande. Les molécules de l'enzyme forment une couche à garnissage serré sur la surface des pores, ce qui réalise une concentration locale très élevée de l'enzyme dans le pore. 1) The carrying capacity of the membrane, that is to say the quantity of enzyme fixed by crosslinking and insolubilized per unit of membrane is greater. The enzyme molecules form a tightly packed layer on the surface of the pores, which achieves a very high local concentration of the enzyme in the pore.

2) Le réseau tridimensionnel de l'enzyme dans la membrane renforce la gangue ou matrice et augmente la résistance de la membrane à un compactage tel qu'il est rencontré dans le procédé selon la présente invention. 2) The three-dimensional network of the enzyme in the membrane strengthens the gangue or matrix and increases the resistance of the membrane to compaction as encountered in the process according to the present invention.

3) L'enzyme fixé par réticulation est plus stable à l'égard d'une dénaturation par la chaleur et à l'égard de longues périodes de magasinage que des enzymes fixés par covalence. En outre, en fixant les molécules d'enzyme par réticulation à l'aide d'une protéine inactive, on peut ajouter l'effet protecteur des protéines inactives dans l'environnement à l'effet de stabilisation à la fixation par réticulation sur une matrice. 3) The enzyme fixed by crosslinking is more stable with respect to heat denaturation and with regard to long periods of storage than enzymes covalently fixed. In addition, by fixing the enzyme molecules by crosslinking using an inactive protein, the protective effect of the inactive proteins in the environment can be added to the stabilizing effect when fixed by crosslinking on a matrix. .

4) La fixation des enzymes par réticulation à l'intérieur d'une membrane préformée constitue un procédé général et non spécifique qui convient pour n'importe quelle matrice et n'importe quel enzyme. Il évite la nécessité de la formation de sites actifs sur la membrane et il n'exige qu'un agent réactif bifonctionnel approprié. 4) The fixing of enzymes by crosslinking inside a preformed membrane constitutes a general and non-specific process which is suitable for any matrix and any enzyme. It avoids the need for the formation of active sites on the membrane and it only requires an appropriate bifunctional reactive agent.

Ainsi, on comprendra que le procédé de la présente invention constitue un progrès majeur et assure de nombreux avantages dans la réalisation de réactions enzymatiques. Thus, it will be understood that the process of the present invention constitutes a major advance and provides numerous advantages in carrying out enzymatic reactions.

Pour préparer les membranes comportant l'enzyme fixé par réticulation et devant servir dans le procédé selon l'invention, de préférence on refoule une solution d'enzyme dans les pores d'une membrane, puis l'on immerge la membrane chargée de l'enzyme dans une solution d'un agent bifonctionnel de réticulation. To prepare the membranes comprising the enzyme fixed by crosslinking and to be used in the process according to the invention, preferably an enzyme solution is discharged into the pores of a membrane, then the membrane charged with the liquid is immersed. enzyme in a solution of a bifunctional crosslinking agent.

A la distinction des travaux décrits dans l'article précité de «Science» et dans la demande précitée de brevet de la République fédérale d'Allemagne N° DOS 1915970, selon lesquels on prépare les membranes contenant l'enzyme par un processus de diffusion, qui n'est pas entièrement satisfaisant, il a paru souhaitable de trouver, pour la préparation des membranes comportant l'enzyme, un nouveau procédé pouvant surmonter les inconvénients du processus par diffusion. Après beaucoup de recherches, il a été trouvé que l'emploi de la pression pour introduire les molécules de l'enzyme dans les pores de la membrane permet de régler la capacité de charge de la membrane et de l'augmenter en comparaison du processus connu par diffusion. En outre, on a également trouvé que le nouveau procédé constitue une voie plus facile et plus rapide pour la préparation. De plus, ce procédé présente des avantages particuliers dans le cas d'une préparation à grande échelle des membranes enzymatiques. With the distinction of the works described in the aforementioned article of "Science" and in the aforementioned patent application of the Federal Republic of Germany N ° DOS 1915970, according to which the membranes containing the enzyme are prepared by a diffusion process, which is not entirely satisfactory, it appeared desirable to find, for the preparation of membranes containing the enzyme, a new process which can overcome the drawbacks of the diffusion process. After much research, it has been found that the use of pressure to introduce the molecules of the enzyme into the pores of the membrane makes it possible to regulate the loading capacity of the membrane and to increase it in comparison with the known process. by broadcast. In addition, it has also been found that the new process provides an easier and faster route for preparation. In addition, this process has particular advantages in the case of large-scale preparation of the enzyme membranes.

Plus particulièrement, le procédé pour préparer la membrane comportant de l'enzyme fixé par réticulation consiste à prendre une membrane et à refouler une solution d'enzyme à travers les pores de cette membrane sous une certaine différence de pression, par exemple dans un élément ou cellule fonctionnant sous pression, lorsque l'on remplit les pores de la membrane à l'aide de la solution d'enzyme puis l'on immerge la membrane chargée de l'enzyme dans une solution d'un agent bifonctionnel de réticulation. More particularly, the process for preparing the membrane comprising of the enzyme fixed by crosslinking consists in taking a membrane and in discharging an enzyme solution through the pores of this membrane under a certain pressure difference, for example in an element or cell operating under pressure, when the pores of the membrane are filled with the enzyme solution and then the membrane loaded with the enzyme is immersed in a solution of a bifunctional crosslinking agent.

De préférence, la pression utilisée sera telle que le débit d'écoulement de la solution de l'enzyme à travers la membrane sera d'environ 0,05 à environ 0,5 cm3/mn/cm2. Preferably, the pressure used will be such that the flow rate of the enzyme solution through the membrane will be from about 0.05 to about 0.5 cm3 / min / cm2.

La solution de l'enzyme a de préférence une concentration de 1 à 10 mg/cm3 et un pH de 5 à 9. La solution de l'enzyme peut égale3 The enzyme solution preferably has a concentration of 1 to 10 mg / cm3 and a pH of 5 to 9. The enzyme solution can equal3

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50 50

55 55

60 60

65 65

615 933 615,933

ment comprendre une protéine inactive, par exemple de l'albumine. Cette protéine protège les enzymes labiles contre une inactivation. En outre, cette solution contient aussi de préférence un inhibiteur réversible ou un substrat qui ne contient pas des groupes pouvant réagir avec l'agent de réticulation. understand an inactive protein, such as albumin. This protein protects labile enzymes against inactivation. In addition, this solution also preferably contains a reversible inhibitor or a substrate which does not contain groups capable of reacting with the crosslinking agent.

L'immersion de la membrane dans la solution de l'agent de réticulation demande environ 1 à 10 h à environ 1 à 30° C. Immersion of the membrane in the solution of the crosslinking agent requires approximately 1 to 10 hours at approximately 1 to 30 ° C.

On lave avantageusement ensuite la membrane dans une cellule ou unité de filtration sous pression afin d'enlever l'enzyme et l'agent de réticulation non fixés. Des groupes aldéhydo libres ou d'autres groupes actifs libres peuvent être bloqués par de la glycine ou par un autre agent convenable de blocage. The membrane is then advantageously washed in a pressure filtration cell or unit in order to remove the enzyme and the non-fixed crosslinking agent. Free aldehyde groups or other free active groups can be blocked by glycine or another suitable blocking agent.

La membrane utilisée peut être n'importe quelle membrane dont les pores ont des dimensions se situant dans l'intervalle de l'ultrafiltration ou de la microfiltration, c'est-à-dire que la membrane a des dimensions de pores de 0,01 à 10 |i et de préférence comprises entre 0,025 et 0,5 ji. Il s'agit par exemple de membranes en acétate de cellulose, en triacétate de cellulose, en nitrate de cellulose, en des esters cellulosiques mixtes, en du Nylon, en des complexes de polyélectrolytes, etc. The membrane used can be any membrane whose pores have dimensions lying in the range of ultrafiltration or microfiltration, that is to say that the membrane has pore dimensions of 0.01 at 10 | i and preferably between 0.025 and 0.5 ji. These are, for example, membranes made of cellulose acetate, cellulose triacetate, cellulose nitrate, mixed cellulose esters, nylon, polyelectrolyte complexes, etc.

Comme agents convenables pour la réticulation, on peut mentionner, par exemple, des dialdéhydes comme le glutaraldéhyde; de la dioxobenzidine; des diisocyanates d'hexaméthylène; du l,5-difluoro-2,4-dinitrobenzène; du N,N'-hexaméthylènebisiodo-acétamide, etc. As agents suitable for crosslinking, there may be mentioned, for example, dialdehydes such as glutaraldehyde; dioxobenzidine; hexamethylene diisocyanates; 1,5-difluoro-2,4-dinitrobenzene; N, N'-hexamethylenebisiodoacetamide, etc.

L'enzyme peut être d'origine animale ou végétale. Ainsi, on peut mentionner par exemple des hydrolases comme la chymotripsine, la tripsine, des amylases, de la carboxypeptidase, de l'amino-acylase et de la carboxypeptidase; des oxydases par exemple la glucose-oxydase, la catalase, l'alcooldéhydrogénase et des per-oxydases; des amidases comme l'uréase, l'asparaginase; de la phosphatase alcaline, etc. The enzyme can be of animal or vegetable origin. Thus, mention may be made, for example, of hydrolases such as chymotripsine, tripsine, amylases, carboxypeptidase, amino acylase and carboxypeptidase; oxidases for example glucose oxidase, catalase, alcooldéhydrogenase and per-oxidases; amidases such as urease, asparaginase; alkaline phosphatase, etc.

Si l'on utilise un inhibiteur, cet inhibiteur est spécifique pour chaque enzyme. Ainsi, par exemple, on utilise du glucose pour protéger la glucose-oxydase; le propionate de P-phényle pour protéger la chymotrypsine, etc. If an inhibitor is used, this inhibitor is specific for each enzyme. So, for example, glucose is used to protect glucose oxidase; P-phenyl propionate to protect chymotrypsin, etc.

Comme indiqué ci-dessus, le procédé pour effectuer des réactions enzymatiques selon la présente invention consiste à faire écouler sous une différence de pression une solution d'un produit (qui peut être chimiquement modifié par réaction enzymatique) à travers une membrane contenant de l'enzyme fixé par réticulation, et n'importe quel enzyme qui convient pour provoquer des réactions enzymatiques peut servir pour faire partie de la membrane contenant l'enzyme. Ainsi, on peut considérer un nombre illimité de possibilités pour la réalisation de réactions enzymatiques. Par exemple, le procédé selon la présente invention peut servir à la résolution de mélanges racémiques de N- ou d'O-acylaminoacides. Un tel mélange est alors refoulé à travers la membrane contenant l'enzyme approprié ; un isomère y est hydrolysé, ce qui donne un mélange d'un L- ou D-aminoacide optiquement pur et du D- ou L-acylamino-acide de l'isomère non hydrolysé, que l'on peut séparer par des procédés connus en eux-mêmes. As indicated above, the method for carrying out enzymatic reactions according to the present invention consists in causing a solution of a product (which can be chemically modified by enzymatic reaction) to flow under a pressure difference through a membrane containing enzyme attached by cross-linking, and any enzyme that is suitable for causing enzyme reactions can be used to be part of the membrane containing the enzyme. Thus, one can consider an unlimited number of possibilities for carrying out enzymatic reactions. For example, the method according to the present invention can be used for the resolution of racemic mixtures of N- or O-acylamino acids. Such a mixture is then discharged through the membrane containing the appropriate enzyme; an isomer is hydrolyzed therein, which gives a mixture of an optically pure L- or D-amino acid and of the D- or L-acylamino acid of the non-hydrolyzed isomer, which can be separated by known methods. themselves.

Il est possible également d'oxyder le glucose en de l'acide glucu-ronique en utilisant la glucose-oxydase comme enzyme. It is also possible to oxidize glucose to glucuronic acid by using glucose oxidase as an enzyme.

En outre, on peut utiliser de l'uréase pour décomposer de l'urée. In addition, urease can be used to decompose urea.

Une autre possibilité consiste à utiliser de la catalase pour la décomposition des peroxydes. Another possibility is to use catalase for the decomposition of peroxides.

La pression nécessaire pour effectuer la réaction enzymatique dépend de la membrane comportant l'enzyme, de la concentration du substrat, du degré voulu de transformation et/ou de la vitesse voulue de réaction. Il n'y a cependant aucune difficulté pour déterminer la différence optimale de pression pour chaque réaction enzymatique, selon les corps que l'on désire faire réagir et les résultats que l'on souhaite obtenir. Ainsi, par exemple, avec une membrane comportant un enzyme particulier fixé par réticulation, l'augmentation de la pression déterminera une augmentation des vitesses de réaction avec une diminution des degrés de transformation, et l'on peut ainsi effectuer des réglages en vue d'obtenir les meilleurs résultats. En pratique, on a trouvé en fait que les différences de pression peuvent se situer entre environ 0,05 et environ 10 bars et de préférence entre environ 0,05 et environ 5 bars. On sait que l'on peut obtenir de telles différences de pression en appliquant une pression directe à la solution du substrat ou bien en maintenant un vide sur l'autre face de la membrane comportant de l'enzyme fixé par réticulation. The pressure required to carry out the enzymatic reaction depends on the membrane containing the enzyme, the concentration of the substrate, the desired degree of transformation and / or the desired reaction rate. There is however no difficulty in determining the optimal pressure difference for each enzymatic reaction, according to the bodies which one wishes to react and the results which one wishes to obtain. Thus, for example, with a membrane comprising a particular enzyme fixed by crosslinking, the increase in pressure will determine an increase in the reaction rates with a decrease in the degrees of transformation, and one can thus make adjustments in order to get the best results. In practice, it has in fact been found that the pressure differences can be between approximately 0.05 and approximately 10 bars and preferably between approximately 0.05 and approximately 5 bars. It is known that such pressure differences can be obtained by applying direct pressure to the solution of the substrate or else by maintaining a vacuum on the other face of the membrane comprising the enzyme fixed by crosslinking.

Ainsi qu'on le verra dans les exemples ci-après, on a préparé plusieurs membranes comportant des enzymes fixés par réticulation et l'on a analysé chaque membrane dans diverses conditions d'écoulement impliquant l'écoulement continu du substrat sous pression à travers la membrane. En outre, on a analysé chaque membrane dans des conditions discontinues impliquant l'agitation turbulente de la membrane dans un lot ou une charge de substrat. Il convient de noter que, dans ce dernier cas, la membrane comportant de l'enzyme fixé par réticulation se comporte de façon semblable à un enzyme lié à une particule. On a comparé les vitesses de réaction pour des degrés identiques de transformation, dans les conditions discontinues et celles d'un écoulement continu, et, dans chaque cas, on a trouvé dans les conditions d'un écoulement (continu) une plus grande valeur que dans des conditions discontinues. Cette différence entre les vitesses provient de l'absence des limitations de diffusion imposées au mouvement du substrat dans un cas et à l'existence de ces limitations dans l'autre cas. Dans les conditions d'un écoulement (continu), le substrat est refoulé dans la membrane et il entre facilement en contact avec les molécules de l'enzyme immobilisé dans les pores. Dans les conditions d'un fonctionnement par lots discontinus, au contraire, le substrat doit pénétrer par diffusion dans la membrane, tout d'abord à travers une couche non agitée qui se forme le long de la surface delà membrane puis dans les pores de la membrane. Ainsi, l'augmentation de la vitesse de réaction dans les conditions d'un écoulement continu par rapport aux conditions discontinues provient de ce que l'on a surmonté la limitation de la diffusion. Le rapport entre les deux vitesses (Ve/Vd) décrit dans les exemples comme étant le rapport entre les vitesses, mesure et détermine l'augmentation de l'efficacité de l'utilisation de l'enzyme dans des conditions d'un écoulement continu. As will be seen in the examples below, several membranes have been prepared with enzymes attached by crosslinking and each membrane has been analyzed under various flow conditions involving the continuous flow of the substrate under pressure through the membrane. In addition, each membrane was analyzed under discontinuous conditions involving turbulent agitation of the membrane in a batch or batch of substrate. It should be noted that, in the latter case, the membrane comprising the enzyme fixed by crosslinking behaves similarly to an enzyme linked to a particle. The reaction rates were compared for identical degrees of transformation, under discontinuous conditions and those of a continuous flow, and in each case, we found in the conditions of (continuous) flow a greater value than under discontinuous conditions. This difference between the speeds results from the absence of the diffusion limitations imposed on the movement of the substrate in one case and from the existence of these limitations in the other case. Under the conditions of a (continuous) flow, the substrate is pushed back into the membrane and it easily comes into contact with the molecules of the enzyme immobilized in the pores. In the conditions of discontinuous batch operation, on the contrary, the substrate must penetrate by diffusion into the membrane, firstly through an unstirred layer which forms along the surface of the membrane and then into the pores of the membrane. Thus, the increase in the reaction rate under the conditions of a continuous flow compared to the discontinuous conditions comes from the fact that the limitation of diffusion has been overcome. The ratio between the two velocities (Ve / Vd) described in the examples as being the ratio between the velocities, measures and determines the increase in the efficiency of the use of the enzyme under conditions of continuous flow.

Exemple 1 : Example 1:

Préparation et analyse d'une membrane contenant de la chymotrypsine Preparation and analysis of a membrane containing chymotrypsin

A travers une membrane de triacétate de cellulose, dont les pores ont environ 0,1 |i, on fait passer sous pression (0,1 bar) une solution de chymotrypsine contenant du propionate de P-phényle comme inhibiteur (6 mg de chymotrypsine et 7 mg d'inhibiteur par centimètre cube) dans un tampon de phosphate 0,5M à pH 7,0. On lave brièvement la membrane à l'eau et on immerge dans une solution à 2,5% de glutarodialdéhyde durant 1 h. On la place ensuite dans une cellule fonctionnant sous pression et on la lave à l'eau, avec HCl 10" 3N (pour briser le complexe enzyme/inhibiteur) et avec du tampon jusqu'à ce qu'on ne trouve plus dans l'eau de lavage ni absorption de l'ultraviolet ni activité enzymatique. On soumet la membrane à des essais de son activité enzymatique en utilisant l'ester éthylique de la N-benzoyl-L-tyrosine (EEBT) dans un mélange à 30% d'éthanol EtOH et à 70% de tampon Tris à pH 7,8 (0,05 M); de l'ester méthylique de N-acétyl-L-tryptophane dans du tampon Tris (0,05 M; pH 7,8) contenant 0,05 M de CaCl2; et de l'ester éthylique de la N-acétyl-DL-phénylalanine dans du tampon Tris (0,05 M; pH 7,8) contenant 0,05 M de CaCI2 comme substrats. On refoule les substrats à travers la membrane sous diverses pressions à la température de 26° C, et l'on mesure dans l'effluent le produit ainsi formé. A solution of chymotrypsin containing P-phenyl propionate as an inhibitor (6 mg of chymotrypsin and 3 g) is passed through a membrane of cellulose triacetate, the pores of which are about 0.1 μm. 7 mg inhibitor per cubic centimeter) in 0.5M phosphate buffer at pH 7.0. The membrane is briefly washed with water and immersed in a 2.5% solution of glutarodialdehyde for 1 h. It is then placed in a cell operating under pressure and washed with water, with 10 "3N HCl (to break the enzyme / inhibitor complex) and with buffer until it is no longer found in the washing water neither absorption of ultraviolet nor enzymatic activity. The membrane is subjected to tests of its enzymatic activity using the ethyl ester of N-benzoyl-L-tyrosine (EEBT) in a mixture at 30% of ethanol EtOH and with 70% Tris buffer at pH 7.8 (0.05 M); N-acetyl-L-tryptophan methyl ester in Tris buffer (0.05 M; pH 7.8) containing 0.05 M CaCl2 and ethyl ester of N-acetyl-DL-phenylalanine in Tris buffer (0.05 M; pH 7.8) containing 0.05 M CaCl2 as substrates. substrates through the membrane under various pressures at a temperature of 26 ° C, and the product thus formed is measured in the effluent.

On analyse ensuite la membrane dans des conditions discontinues, c'est-à-dire avec une charge de substrat sous agitation turbulente. Les tableaux suivants donnent les résultats et le rapport entre les vitesses de réaction dans le cas d'un écoulement continu et d'une opération discontinue lorsque l'on obtient les mêmes pour4 The membrane is then analyzed under discontinuous conditions, that is to say with a substrate charge under turbulent stirring. The following tables give the results and the ratio between the reaction rates in the case of a continuous flow and a discontinuous operation when the same values are obtained4

5 5

10 10

15 15

20 20

25 25

30 30

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

5 5

615 933 615,933

centages de transformation. Voici les significations des têtes de colonnes et des abréviations de ces tableaux: transformation percentages. Here are the meanings of the column heads and abbreviations of these tables:

P: différence de pression entre les deux faces de la membrane Q: débit d'écoulement V: vitesse de réaction P: pressure difference between the two faces of the membrane Q: flow rate V: reaction speed

%: pourcentage du substrat transformé en produit charge: réalisation de la réaction enzymatique dans des conditions discontinues (dans un lot ou une charge). %: percentage of the substrate transformed into a loaded product: carrying out the enzymatic reaction under discontinuous conditions (in a batch or a load).

vitesse de réaction dans les conditions reaction speed under conditions

5 , d'un écoulement continu 5, continuous flow

Rapport entre les vitesses = : —— Ratio between the speeds =: ——

vitesse de reaction dans les conditions discontinues reaction rate under discontinuous conditions

Tableau I Table I

Produit Product

Ester éthylique de N-benzoyl-L-tyrosine N-benzoyl-L-tyrosine ethyl ester

Concentration Concentration

5,10-4M 5.10-4M

A AT

5,10-3M 5.10-3M

P P

Q Q

V V

% de % of

P P

Q Q

V V

% de % of

atm cm3/mn/cm2 atm cm3 / min / cm2

liM/mn/cm2 liM / mn / cm2

transfor atm cm3/mn/cm2 transform atm cm3 / mn / cm2

pM/mn/cm2 pM / min / cm2

transfor transform

mation mation

mation mation

0,5 0.5

0,21 0.21

0,07 0.07

100 100

0,5 0.5

0,21 0.21

0,73 0.73

100 100

1,0 1.0

0,42 0.42

0,11 0.11

100 100

1 1

0,42 0.42

1,29 1.29

90 90

1,5 1.5

0,62 0.62

0,16 0.16

100 100

1,5 1.5

0,62 0.62

1,7 1.7

72 72

2 2

0,95 0.95

0,36 0.36

100 100

3 3

1,58 1.58

0,52 0.52

88 88

3 3

1,25 1.25

2,3 2.3

50 50

3,5 3.5

2,23 2.23

0,58 0.58

61 61

Charge Charge

discontinue discontinuous

- -

- -

0,036 0.036

75 75

- -

- -

0,375 0.375

50 50

Rapport entre Ratio

les vitesses the speeds

15 15

75 75

6 6

50 50

Tableau II Table II

Tableau III Table III

Produit Concentration Product Concentration

Ester méthylique de N-acétyl-L-tryptophane N-acetyl-L-tryptophan methyl ester

2-103M 2-103M

, « , , ",

P Q V % de atm cm3/mn/cm2 (iM/mn/cm1 transformation P Q V% of atm cm3 / min / cm2 (iM / min / cm1 transformation

0,5 0.5

0,125 0.125

0,23 0.23

100 100

1 1

0,21 0.21

0,375 0.375

100 100

2 2

0,83 0.83

1,45 1.45

100 100

3,5 3.5

1,46 1.46

2,3 2.3

90 90

Charge Charge

discontinue - discontinuous -

- -

0,18 0.18

90 90

Rapport Report

entre les between the

vitesses gears

13 13

90 90

Il ressort des tableaux que l'on obtient des pourcentages de transformation de 75,50,90 et 46% à une vitesse de réaction qui est 15,6,13 et 6 fois aussi rapide, respectivement, lorsque l'on utilise le procédé de la présente invention en comparaison d'un procédé discontinu impliquant les mêmes substrats respectifs à la même concentration et avec les mêmes membranes. It appears from the tables that transformation percentages of 75.50.90 and 46% are obtained at a reaction rate which is 15,6,13 and 6 times as fast, respectively, when using the process of the present invention in comparison with a batch process involving the same respective substrates at the same concentration and with the same membranes.

Exemple 2: Example 2:

Préparation et analyse d'une membrane comportant de la trypsine On fait passer sous une pression de 0,1 bar une solution comportant 5 mg de trypsine/cm3 de CaCl2 0,05 M à travers une membrane de triacétate de cellulose ayant une dimension de pores d'environ 0,1 (x. On lave ensuite brièvement la membrane à l'eau, puis on l'immerge durant 1 h à la température ambiante dans une solution à 2,5% de glutaraldéhyde portée à pH 7 à l'aide de NaOH 0,1 M. Preparation and analysis of a membrane comprising trypsin A solution comprising 5 mg of trypsin / cm3 of 0.05 M CaCl 2 is passed under a pressure of 0.1 bar through a membrane of cellulose triacetate having a pore size about 0.1 (x. The membrane is then briefly washed with water and then immersed for 1 h at room temperature in a 2.5% glutaraldehyde solution brought to pH 7 using 0.1 M NaOH

50 50

Produit Concentration Product Concentration

Ester éthylique de N-acétyl-DL-phénylalanine* M0~3M N-acetyl-DL-phenylalanine ethyl ester * M0 ~ 3M

P P

atm ATM

Q Q

cm3/mn/cm2 cm3 / min / cm2

V V

(iM/mn/cm2 (iM / min / cm2

% de transformation % transformation

0,5 0.5

0,125 0.125

0,198 0.198

50 50

1 1

0,26 0.26

0,36 0.36

50 50

1,5 1.5

0,36 0.36

0,56 0.56

50 50

2 2

0,625 0.625

0,895 0.895

46 46

Charge Charge

discontinue discontinuous

- -

- -

0,146 0.146

46 46

Rapport entre Ratio

les vitesses the speeds

6 6

46 46

* Seul l'ester L est hydrolysé par l'enzyme. * Only ester L is hydrolyzed by the enzyme.

On place ensuite la membrane dans une cellule à ultrafiltration , 55 et on lave cette membrane avec de l'eau et du tampon (phosphate, pH 7,0) jusqu'à ne plus trouver d'absorption de l'ultraviolet ni d'activité d'enzyme dans l'eau de lavage. On analyse ensuite l'activité de la membrane en utilisant de l'ester éthylique de la N-benzoyl-arginine dans du tampon Tris à pH 8,0 (0,05M) contenant du 60 CaClî (0,01M) et en utilisant de l'ester éthylique de N-benzoyl-DL-lysine dans du tampon Tris à pH 8,0 (0,05M) contenant du CaCU (0,01 M) comme substrats. On fait passer les substrats sous pression à travers la membrane à 26° C, et l'on mesure dans l'effluent la quantité du produit formé. On analyse la membrane également 65 dans des conditions d'utilisation d'une charge discontinue, c'est-à-dire avec une charge de substrat sous agitation turbulente. On calcule le rapport entre les vitesses dans le cas d'un écoulement continu et dans des conditions d'une charge discontinue, pour le The membrane is then placed in an ultrafiltration cell, 55 and this membrane is washed with water and buffer (phosphate, pH 7.0) until no more absorption of ultraviolet or activity is found. of enzyme in the wash water. The activity of the membrane is then analyzed using ethyl ester of N-benzoyl-arginine in Tris buffer at pH 8.0 (0.05M) containing 60 CaCl1 (0.01M) and using N-benzoyl-DL-lysine ethyl ester in Tris buffer at pH 8.0 (0.05M) containing CaCU (0.01 M) as substrates. The substrates are passed under pressure through the membrane at 26 ° C., and the quantity of product formed is measured in the effluent. The membrane 65 is also analyzed under conditions of use of a discontinuous charge, that is to say with a substrate charge under turbulent stirring. One calculates the ratio between the velocities in the case of a continuous flow and under conditions of a discontinuous load, for the

615 933 6 615 933 6

même degré de transformation. Des résultats obtenus sont indiqués aux tableaux IV et V. same degree of transformation. Results obtained are shown in Tables IV and V.

Tableau IV Table IV

Produit Product

Ester éthylique de N-benzoylarginine N-benzoylarginine ethyl ester

Concentration Concentration

3- 3-

10-3M 10-3M

1' 1 '

•10_2M • 10_2M

/' " / '"

P P

atm ATM

Q Q

cm3/mn/cm2 cm3 / min / cm2

V % de juM/mn/cm2 transformation V% of juM / mn / cm2 transformation

P P

atm ATM

Q Q

cm3/mn/cm2 cm3 / min / cm2

V V

pM/mn/cm2 pM / min / cm2

% de transformation % transformation

0,5 1,5 2,0 0.5 1.5 2.0

0,18 0,31 0,52 0.18 0.31 0.52

0,41 0,63 1,09 0.41 0.63 1.09

100 92 76 100 92 76

0,5 1,0 1,5 2,0 0.5 1.0 1.5 2.0

0,125 0,187 0,34 0,62 0.125 0.187 0.34 0.62

0,85 1,25 1,48 1,71 0.85 1.25 1.48 1.71

100 97 63 41 100 97 63 41

Charge discontinue Discontinuous charge

_ _

_ _

0,25 0.25

74 74

_ _

0,68 0.68

97 97

Rapport entre les vitesses Ratio between speeds

4 4

75 75

2,5 2.5

97 97

Tableau V Table V

Produit Ester éthylique de N-benzoyl-DL-lysine* Product N-benzoyl-DL-lysine ethyl ester *

Concentration Concentration

2-10" 3M 2-10 "3M

2-10_2M 2-10_2M

P P

atm ATM

Q Q

cm3/mn/cm2 cm3 / min / cm2

V V

|iM/mn/cm2 | iM / min / cm2

% de transformation % transformation

P P

atm ATM

Q Q

cm3/mn/cm2 cm3 / min / cm2

V V

pM/mn/cm2 pM / min / cm2

% de transformation % transformation

0,5 1,6 2,1 0.5 1.6 2.1

0,16 0,33 0,63 0.16 0.33 0.63

0,43 0,75 1,15 0.43 0.75 1.15

50 48 43 50 48 43

0,4 1 0.4 1

1,5 2,0 1.5 2.0

0,08 1,16 0,31 0,63 0.08 1.16 0.31 0.63

0,83 1,46 1,77 2,19 0.83 1.46 1.77 2.19

50 46 37 30 50 46 37 30

Charge discontinue Discontinuous charge

_ _

0,16 0.16

43 43

_ _

0,78 0.78

46 46

Rapport entre les vitesses Ratio between speeds

7 7

43 43

2 2

46 46

* Seul l'ester L est hydrolysé par l'enzyme. * Only ester L is hydrolyzed by the enzyme.

Exemple 3: Tableau VI Example 3: Table VI

Préparation et analyse d'une membrane comportant de la carboxy- ™ Preparation and analysis of a membrane comprising carboxy- ™

peptidase B peptidase B

On fait passer sous pression (0,1 bar) une solution comportant 3,3 mg de carboxypeptidase B par centimètre cube de solution à 10% (en poids/volume) de LiCl à travers une membrane pour micro-filtration (Millipore MF-GS; dimension des pores: 0,22 |i). A solution comprising 3.3 mg of carboxypeptidase B per cubic centimeter of 10% (w / v) solution of LiCl is passed under pressure (0.1 bar) through a membrane for micro-filtration (Millipore MF-GS ; pore size: 0.22 | i).

On lave brièvement la membrane et on l'immerge durant 1 h à la température ambiante dans une solution à 2,5% de glutaro-dialdéhyde (pH 7,0; agent de réticulation). On place ensuite la membrane dans une cellule à ultrafiltration et on la lave à l'eau et avec du tampon de veronal (0,05M; pH 7,0) jusqu'à ce qu'on ne trouve plus dans l'eau de lavage ni absorption de l'ultraviolet ni activité de l'enzyme. On analyse ensuite la membrane pour en déterminer l'activité dans les conditions d'un écoulement continu et en présence d'une charge discontinue, comme décrit dans les exemples précédents, et l'on calcule le rapport entre les vitesses. Le substrat utilisé est de la N-hippurylarginine dans du tampon Tris (0,03 M pH 7,6) contenant 0,1 M de NaCl. Les résultats obtenus sont indiqués au tableau VI. The membrane is briefly washed and immersed for 1 h at room temperature in a 2.5% solution of glutarodialdehyde (pH 7.0; crosslinking agent). The membrane is then placed in an ultrafiltration cell and washed with water and with veronal buffer (0.05M; pH 7.0) until it is no longer found in the washing water. neither absorption of ultraviolet nor activity of the enzyme. The membrane is then analyzed to determine its activity under the conditions of a continuous flow and in the presence of a discontinuous charge, as described in the preceding examples, and the ratio between the speeds is calculated. The substrate used is N-hippurylarginine in Tris buffer (0.03 M pH 7.6) containing 0.1 M NaCl. The results obtained are shown in Table VI.

Produit Product

N-hippuryl-L-arginine N-hippuryl-L-arginine

Concentration Concentration

1-10"3M a 1-10 "3M a

P cm3/mn/cm2 |4.M/mn/cm2 % de atm transfor mation P cm3 / min / cm2 | 4.M / min / cm2% of atm transformation

Charge discontinue Discontinuous charge

65 Rapport entre les vitesses 65 Ratio between speeds

0,3 0,1 1,5 1,88 0.3 0.1 1.5 1.88

0,31 1,04 0.31 1.04

0,13 0.13

100 56 100 56

56 56 56 56

7 7

615 933 615,933

Exemple 4 : Example 4:

Préparation et analyse d'une membrane contenant de la catalase Preparation and analysis of a membrane containing catalase

On fait passer une solution comportant 3 mg de catalase par centimètre cube d'un tampon au phosphate (0,05M; pH 7,0) contenant 1 % de NaCl à travers une membrane pour microfiltration (Millipore MF-GS; dimension des pores: 0,22 n). On lave brièvement la membrane à l'eau et on l'immerge dans une solution à 2,5% de glutarodialdéhyde dans un tampon de phosphate (0,05M ; pH 7,0) durant 2 h. On lave ensuite la membrane sous pression dans une cellule à ultrafiltration avec de l'eau et avec une solution à 10% de NaCl jusqu'à ne plus déceler d'absorption de l'ultraviolet ni d'activité enzymatique dans l'eau de lavage. On analyse ensuite l'activité enzymatique de la membrane à l'aide d'une solution de 0,035M de H202 dans du tampon de phosphate (0,05M; pH 7,0) dans les conditions d'un écoulement continu et d'une charge discontinue, comme décrit dans l'exemple 1. On calcule, pour le même degré de transformation, le rapport entre les vitesses dans le cas de conditions correspondant à un écoulement continu et de conditions correspondant à une charge discontinue. A solution comprising 3 mg of catalase per cubic centimeter of a phosphate buffer (0.05M; pH 7.0) containing 1% NaCl is passed through a membrane for microfiltration (Millipore MF-GS; pore size: 0.22 n). The membrane is briefly washed with water and immersed in a 2.5% solution of glutarodialdehyde in a phosphate buffer (0.05 M; pH 7.0) for 2 h. The membrane is then washed under pressure in an ultrafiltration cell with water and with a 10% NaCl solution until no more absorption of ultraviolet or enzymatic activity in the washing water can be detected. . The enzymatic activity of the membrane is then analyzed using a solution of 0.035M of H2O2 in phosphate buffer (0.05M; pH 7.0) under the conditions of a continuous flow and a discontinuous charge, as described in example 1. One calculates, for the same degree of transformation, the ratio between the velocities in the case of conditions corresponding to a continuous flow and conditions corresponding to a discontinuous charge.

Les résultats obtenus sont indiqués au tableau VII. The results obtained are shown in Table VII.

Tableau VII Table VII

Produit H202 Product H202

Concen- 0,035M Concen- 0.035M

tration * tration *

P P

atm ATM

Q Q

cm3/mn/cm2 cm3 / min / cm2

V V

pM/mn/cm2 pM / min / cm2

% de transformation % transformation

0,5 0.5

0,37 0.37

10,5 10.5

98 98

2 2

2,7 2.7

55,4 55.4

55 55

Charge dis Charge dis

continue keep on going

5,5 5.5

55 55

Rapport Report

entre les between the

vitesses gears

10 10

55 55

Exemple 5 : Example 5:

Préparation et analyse d'une membrane comportant de la glucose-oxydase Preparation and analysis of a membrane comprising glucose oxidase

On refoule une solution comportant 5 mg de glucose-oxydase .par centimètre cube d'un tampon de phosphate 0,05M (pH 6), contenant 1% de glucose, dans les pores d'une membrane Millipore HA-MF (dimension des pores: 0,45 (j.). On immerge ensuite la membrane durant 2 h à la température ambiante dans une solution à 2,5% de glutaraldéhyde. On la lave ensuite à l'eau et avec un tampon de phosphate (pH 6,8) jusqu'à ne plus trouver d'absorption de l'ultraviolet ni d'activité enzymatique dans l'eau de lavage. A solution comprising 5 mg of glucose oxidase per cubic centimeter of a 0.05M phosphate buffer (pH 6), containing 1% of glucose, is discharged into the pores of a Millipore HA-MF membrane (pore size : 0.45 (d.) The membrane is then immersed for 2 h at room temperature in a 2.5% solution of glutaraldehyde. It is then washed with water and with a phosphate buffer (pH 6, 8) until no more absorption of ultraviolet or enzymatic activity is found in the washing water.

On essaie la membrane par écoulement d'une solution à 5% de glucose dans un tampon de phosphate (0,05M; pH 6,0) à travers cette membrane et en mesurant la quantité de H202 formée dans l'elïluent. On compare les résultats avec ceux de la même réaction effectuée dans le cas d'une charge discontinue. Les résultats obtenus sont présentés au tableau VIII. The membrane is tested by flowing a 5% solution of glucose in a phosphate buffer (0.05M; pH 6.0) through this membrane and measuring the amount of H2O2 formed in the eluent. The results are compared with those of the same reaction carried out in the case of a batch charge. The results obtained are presented in Table VIII.

(Tableau en tête de la colonne suivante) (Table at the top of the next column)

Exemple 6: Example 6:

Préparation et analyse d'une membrane contenant de l'uréase Preparation and analysis of a membrane containing urease

On refoule une solution comportant 3 mg d'uréase par centimètre cube d'un tampon de phosphate 0,02M (pH 7), contenant IO- 3M de EDTA dans une membrane Gelman Metrocel TCM 200 ayant une dimension de pores de 0,2 |i. On lave ensuite la membrane à l'eau et avec du tampon de phosphate jusqu'à ne plus trouver A solution comprising 3 mg of urease per cubic centimeter of a 0.02M phosphate buffer (pH 7), containing 10 3M of EDTA, is discharged into a Gelman Metrocel TCM 200 membrane having a pore size of 0.2 | i. The membrane is then washed with water and with phosphate buffer until no longer found

Tableau VIII Table VIII

Produit Glucose Glucose Product

Concen- 2,6-10" 'M Concen- 2.6-10 "'M

tration , * s tration, * s

P Q V % de atm cm3/mn/cm2 pM/mn/cm2 transformation P Q V% of atm cm3 / min / cm2 pM / min / cm2 transformation

0,5 0.5

4,4 4.4

0,016 0.016

2 2

22,1 22.1

0,03 0.03

4 4

59,3 59.3

0,05 0.05

0,01 0.01

Charge dis Charge dis

continue keep on going

0,002 0.002

0,01 0.01

Rapport Report

- -

entre les between the

vitesses gears

25 25

0,01 0.01

d'absorption de l'ultraviolet' ni d'activité enzymatique dans l'eau de lavage. absorption of ultraviolet 'nor enzymatic activity in the wash water.

On analyse ensuite l'activité de la membrane à l'aide d'une solution à 0,3% d'urée dans un tampon de phosphate (0,1M; pH 7,0) contenant 10" 3M de EDTA, dans les conditions d'un écoulement continu et dans les conditions d'une charge discontinue, comme décrit dans l'exemple 1. The activity of the membrane is then analyzed using a 0.3% urea solution in a phosphate buffer (0.1M; pH 7.0) containing 10 "3M of EDTA, under the conditions of a continuous flow and under the conditions of a discontinuous load, as described in Example 1.

Les résultats obtenus sont indiqués au tableau IX. The results obtained are shown in Table IX.

Tableau IX Table IX

Produit Product

Concentration Concentration

Urée 5-10"2M Urea 5-10 "2M

A AT

P P

atm ATM

Q Q

cm3/mn/cm2 cm3 / min / cm2

V V

(xM/mn/cm2 (xM / min / cm2

% de transformation % transformation

0,05 0.05

0,04 0.04

0,02 0.02

5 5

0,5 0.5

0,42 0.42

0,02 0.02

0,5 0.5

Charge dis Charge dis

continue keep on going

0,005 0.005

5 5

Rapport Report

entre les between the

vitesses gears

4 4

5 5

Exemple 7: Example 7:

Préparation et analyse de membranes comportant de la chymotrypsine et ayant diverses dimensions de pores Preparation and analysis of membranes containing chymotrypsin and having various pore sizes

On fait passer sous pression une solution de chymotrypsine, contenant du propionate de P-phényle comme inhibiteur (3,3 mg de chymotrypsine et 7 mg d'inhibiteur par centimètre cube) dans du tampon de phosphate (0,05M; pH 7,0) à travers des membranes Millipore ayant diverses dimensions de pores: A solution of chymotrypsin, containing P-phenyl propionate as an inhibitor (3.3 mg of chymotrypsin and 7 mg of inhibitor per cubic centimeter) is placed under pressure in phosphate buffer (0.05M; pH 7.0 ) through Millipore membranes with various pore sizes:

1) 0,025 p (VS-MF-Millipore) 1) 0.025 p (VS-MF-Millipore)

2) 0,1 n (VC-MF-Millipore) 2) 0.1 n (VC-MF-Millipore)

3) 0,22 n (GS-MF-Millipore). 3) 0.22 n (GS-MF-Millipore).

Les différences de pressions que l'on utilise pour faire passer la solution d'enzyme et pour charger les membranes sont d'environ 0,4 bar, 0,1 bar et 0,02 bar, respectivement. On lave rapidement les membranes et on les immerge dans une solution à 2,5% de glutarodialdéhyde dans du tampon de phosphate 0,05M (pH 7,0). Au bout The pressure differences that are used to pass the enzyme solution and to charge the membranes are approximately 0.4 bar, 0.1 bar and 0.02 bar, respectively. The membranes are quickly washed and immersed in a 2.5% solution of glutarodialdehyde in 0.05 M phosphate buffer (pH 7.0). At the end

5 5

10 10

15 15

20 20

25 25

30 30

35 35

40 40

45 45

50 50

55 55

60 60

65 65

615 933 615,933

de 2 h, on place les membranes dans une cellule sous pression et on les lave avec HCl 10" 3M (pour briser le complexe enzyme/ inhibiteur) et avec du tampon jusqu'à ne plus trouver dans l'eau de lavage ni absorption de l'ultraviolet ni activité enzymatique. On analyse ensuite l'activité enzymatique des membranes en faisant passer sous pression une solution d'ester éthylique de N-benzoyl-tyrosine (2,5 x 10" 3M) dans 30% d'alcool éthylique—70% de for 2 h, the membranes are placed in a cell under pressure and washed with 10 "3M HCl (to break the enzyme / inhibitor complex) and with buffer until no longer found in the washing water or absorption of ultraviolet or enzymatic activity. The enzymatic activity of the membranes is then analyzed by passing under pressure a solution of ethyl ester of N-benzoyl-tyrosine (2.5 x 10 "3M) in 30% of ethyl alcohol— 70% of

8 8

tampon Tris (0,05M; pH 7,8) et en mesurant dans l'effluent la quantité du produit formé. On essaie également les membranes dans des conditions discontinues, c'est-à-dire avec une charge discontinue de substrat sous agitation turbulente. On calcule, pour le même 5 degré de transformation, le rapport entre la vitesse dans des conditions d'un écoulement turbulent et dans les conditions d'une charge discontinue. Les résultats obtenus sont présentés au tableau X. Tris buffer (0.05M; pH 7.8) and by measuring the quantity of product formed in the effluent. The membranes are also tested under discontinuous conditions, that is to say with a discontinuous loading of substrate under turbulent stirring. The ratio between the speed under turbulent flow conditions and under the conditions of discontinuous loading is calculated for the same degree of transformation. The results obtained are presented in Table X.

Tableau X Paintings

Produit Product

Dimension des pores Pore size

0,025 p 0.025 p

Ester éthylique de benzoyltyrosine (2,5 x 10 3) 0,1 ji Benzoyltyrosine ethyl ester (2.5 x 10 3) 0.1 d

0,22 n 0.22 n

% de transformation % transformation

% de transformation % transformation

P Q P Q

% de transformation % transformation

0,5 0.5

0,13 0.13

0,29 0.29

87 87

0,4 0.4

0,29 0.29

0,63 0.63

87 87

0,2 0.2

1,43 1.43

2,88 2.88

80 80

1,5 1.5

0,33 0.33

0,78 0.78

92 92

0,75 0.75

0,53 0.53

1,19 1.19

89 89

0,3 0.3

2,8 2.8

3,46 3.46

66 66

2,5 2.5

0,55 0.55

1,14 1.14

80 80

1,5 1.5

1,06 1.06

2,36 2.36

88 88

0,5 0.5

3,17 3.17

4,47 4.47

56 56

3,8 3.8

0,83 0.83

1,72 1.72

80 80

2,5 2.5

1,97 1.97

3,62 3.62

85 85

1,0 1.0

6,06 6.06

9,39 9.39

60 60

8 8

1,00 1.00

2,2 2.2

80 80

3,6 3.6

2,7 2.7

5,55 5.55

80 80

16 16

2,0 2.0

4,0 4.0

70 70

0,14 0.14

80 80

0,18 0.18

80 80

0,17 0.17

80 80

Charge discontinue Rapport entre les vitesses Discontinuous charge Ratio between speeds

16 16

80 80

31 31

80 80

17 17

80 80

Exemple 8: Example 8:

Préparation et analyse de membranes en des matières non cellulosiques contenant de la chymotrypsine On fait passer une solution de chymotrypsine, contenant du propionate de P-phényle (3 mg de chymotrypsine et 7 mg d'inhibiteur par centimètre cube) dans du tampon de phosphate (0,05M; pH 7,0) à travers des membranes constituées par les matières non cellulosiques suivantes: Preparation and analysis of membranes made of non-cellulosic materials containing chymotrypsin A solution of chymotrypsin, containing P-phenyl propionate (3 mg of chymotrypsin and 7 mg of inhibitor per cubic centimeter) is passed through phosphate buffer ( 0.05M; pH 7.0) through membranes made up of the following non-cellulosic materials:

a) polymère synthétique inerte non cellulosique: membrane a) inert non-cellulosic synthetic polymer: membrane

35 pour ultrafiltration (Diaflo XM 300 masse moléculaire: 300000), produit par Amicon, et b) membrane Nucléopore en polycarbonate; dimension des pores: 0,4 |x; épaisseur: 11 p. 35 for ultrafiltration (Diaflo XM 300 molecular mass: 300,000), produced by Amicon, and b) Nucleopore polycarbonate membrane; pore size: 0.4 | x; thickness: 11 p.

On lave brièvement les membranes et on les immerge dans une 40 solution à 2,5% de glutarodialdéhyde durant 2 h. On les lave ensuite et on les soumet à des essais avec de l'ester éthylique de N-benzoyl-tyrosine (EEBT; 2,5 x 10" 3M) comme décrit dans l'exemple 1. Les résultats obtenus sont indiqués au tableau XI. The membranes are briefly washed and immersed in a 2.5% glutarodialdehyde solution for 2 h. They are then washed and tested with N-benzoyl-tyrosine ethyl ester (EEBT; 2.5 x 10 "3M) as described in Example 1. The results obtained are shown in Table XI .

Tableau XI Table XI

Produit Ester éthylique de N-benzoyltyrosine (2,5 x 10 3M) Product N-Benzoyltyrosine Ethyl Ester (2.5 x 10 3M)

Type de membrane Type of membrane

Nucléopore Nucleopore

A AT

Amicon Amicon

A AT

P P

Q Q

V V

% de transformation % transformation

P P

Q Q

V V

% de transformation % transformation

0,1 0.1

0,3 0.3

0,29 0.29

36 36

2,0 2.0

0,122 0.122

0,55 0.55

100 100

0,2 0.2

0,93 0.93

0,45 0.45

24 24

3,0 3.0

0,36 0.36

0,87 0.87

98 98

Charge discontinue Discontinuous charge

0,07 0.07

36 36

- -

0,07 0.07

98 98

Rapport entre les vitesses Ratio between speeds

4 4

36 36

12,4 12.4

98 98

R R

Claims (6)

615 933615,933 1. Procédé pour effectuer des réactions enzymatiques, selon lequel on applique une pression à une solution aqueuse d'un produit pouvant subir une modification chimique par une réaction enzy-matique, ce qui provoque l'écoulement de la solution sous une différence de pression à travers une membrane comportant un enzyme fixé par réticulation, et l'on enlève de la solution les produits obtenus, ce procédé étant caractérisé en ce que la membrane comportant un enzyme fixé par réticulation est une membrane microporeuse dans les pores de laquelle un enzyme a été fixé par réticulation à l'aide d'un agent bifonctionnel de liaison. 1. Process for carrying out enzymatic reactions, according to which a pressure is applied to an aqueous solution of a product which can undergo a chemical modification by an enzymatic reaction, which causes the flow of the solution under a pressure difference at through a membrane comprising an enzyme fixed by crosslinking, and the products obtained are removed from the solution, this process being characterized in that the membrane comprising an enzyme fixed by crosslinking is a microporous membrane in the pores of which an enzyme has been fixed by crosslinking using a bifunctional binding agent. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on applique une différence de pression comprise entre 0,05 et 10 bars et notamment entre 0,05 et 5 bars. 2. Method according to claim 1, characterized in that a pressure difference between 0.05 and 10 bars and in particular between 0.05 and 5 bars is applied. 2 2 REVENDICATIONS 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la dimension des pores des membranes se situe entre 0,01 et 10 n et notamment entre 0,025 et 0,5 p.. 3. Method according to claim 1, characterized in that the dimension of the pores of the membranes is between 0.01 and 10 n and in particular between 0.025 and 0.5 p .. 4. Application du procédé selon la revendication 1, pour effectuer par voie enzymatique une réaction d'hydrolyse, caractérisée en ce qu'on refoule un mélange racémique de N- ou O-acyl-aminoacides à travers la membrane contenant l'enzyme approprié et dans laquelle un isomère est hydrolysé, ce qui donne un mélange d'un aminoacide optiquement pur et de l'acylaminoacide de l'isomère non hydrolysé et que l'on sépare l'un de l'autre. 4. Application of the method according to claim 1, for carrying out an enzymatic hydrolysis reaction, characterized in that a racemic mixture of N- or O-acyl-amino acids is forced through the membrane containing the appropriate enzyme and in which an isomer is hydrolyzed, which gives a mixture of an optically pure amino acid and the acylamino acid of the non-hydrolyzed isomer and which is separated from one another. 5. Application selon la revendication 4, caractérisée en ce que l'enzyme est choisi parmi la chymotrypsine et la trypsine. 5. Application according to claim 4, characterized in that the enzyme is chosen from chymotrypsin and trypsin. 6. Membrane pour la mise en œuvre du procédé selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle consiste en une membrane microporeuse dans les pores de laquelle un enzyme a été fixé par réticulation à l'aide d'un agent bifonctionnel de liaison. 6. Membrane for implementing the method according to claim 1, characterized in that it consists of a microporous membrane in the pores of which an enzyme has been fixed by crosslinking using a bifunctional binding agent.
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2828525A1 (en) * 1978-06-29 1980-01-17 Fresenius Chem Pharm Ind CHEMICAL ANALYSIS METHOD AND DEVICE FOR IMPLEMENTING IT
JPS5534072A (en) * 1978-09-03 1980-03-10 Kyoto Daiichi Kagaku:Kk Dialysis membrane bearing fixed enzyme and automatic analysis using the same
DE2930070A1 (en) * 1979-07-25 1981-02-19 Biotechnolog Forschung Gmbh METHOD FOR THE CONTINUOUS ENCYMATIC CONVERSION OF WATER-SOLUBLE ALPHA KETOCARBONIC ACIDS INTO THE CORRESPONDING AMINO ACIDS
DE2930087A1 (en) * 1979-07-25 1981-02-26 Biotechnolog Forschung Gmbh METHOD FOR THE CONTINUOUS ENCYMATIC CONVERSION OF WATER-SOLUBLE ALPHA KETOCARBONIC ACIDS INTO THE CORRESPONDING ALPHA HYDROXYCARBONIC ACIDS
CA1185881A (en) * 1982-02-01 1985-04-23 Jacques Degelaen ENZYMATIC PROCESS FOR THE DETERMINATION OF .beta.-LACTAM ANTIBIOTICS
FR2567133A1 (en) * 1984-07-06 1986-01-10 Inst Nat Sante Rech Med Process for fixing molecules, especially biological molecules, onto a support, and the filters obtained.
US5177242A (en) * 1991-12-17 1993-01-05 Fmc Corporation Process for preparing optically active cyanohydrins with enzymes
DE102004032671A1 (en) * 2004-07-02 2006-02-02 Hahn-Meitner-Institut Berlin Gmbh Low temperature fuel cell with a hybrid membrane and method of manufacture
DE102008004725A1 (en) * 2008-01-16 2009-07-23 Evonik Goldschmidt Gmbh Process for the heterogeneously catalyzed preparation of carboxylic acid derivatives
DE102008004726A1 (en) 2008-01-16 2009-07-23 Evonik Goldschmidt Gmbh Process for the enzymatic production of carboxylic acid esters

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1604982A (en) * 1968-03-29 1972-06-26 Active protein product - with polymeric carrier

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