CS211153B1

CS211153B1 - Method of invertase separation

Info

Publication number: CS211153B1
Application number: CS260680A
Authority: CS
Inventors: Jiri Hradil; Frantisek Svec; Vaclav Rada; Josef Tomisek
Original assignee: Jiri Hradil; Frantisek Svec; Vaclav Rada; Josef Tomisek
Priority date: 1980-04-15
Filing date: 1980-04-15
Publication date: 1982-01-29

Abstract

Vynález se týká způsobu separace invertázy z roztoků, např. při výrobě z kvasniěných extraktů. Způsob separace invertázy z roztoků podle vynálezu spočívá v tom, že se roztok invertázy při pH,4 až 6 uvádí do styku s perlovou celulózou o velikosti zrna .30 až 800 μη s diethylaminovými skupinami v v koncentraci 0,3 až 3 mmol/g a zachycená invertáza se izoluje ze sorbentu elucí. Přitom se může postupovat tak, že se roztok invertázy nechá protékat vrstvou derivátů celulózy v perlové formě.The invention relates to a method for separating invertase from solutions, e.g. in the production of fermented extracts. The method for separating invertase from solutions according to the invention consists in that the invertase solution at pH 4 to 6 is brought into contact with pearl cellulose with a grain size of .30 to 800 μm with diethylamine groups in a concentration of 0.3 to 3 mmol/g and the captured invertase is isolated from the sorbent by elution. In this case, it can be done by letting the invertase solution flow through a layer of cellulose derivatives in pearl form.

Description

Vynález se týká způsobu separace invertázy z roztoků, např. při výrobě z kvasničných extraktů.The invention relates to a process for separating invertase from solutions, eg in the manufacture of yeast extracts.

K separaci invertázy (β-fruktofuranosid fructohydrolasy, E.C.3.2.1.26) z roztoků se dosud používá způsob, při kterém se invertáza sorbuje na mikrokrystalické fibrilární celulóze s diethylaminovými skupinami, ionexová celulóza se zachyceným enzymem se odfiltruje a ěistý enzym se izoluje elucí. Nevýhoda tohoto způsobu tkví především v tom, že vláknitá struktura mikrokrystalické DEAE-celulózy je příčinou Spatné filtrovatelnosti, separační proces trvá několik až desítky hodin a sorpci nelze tudíž provádět kontinuálně v kolonách, ale pouze násadou ionexového derivátu celulózy do zpracovávaného roztoku. Z toho plyne, že se nedosahuje maximálních sorpčních kapacit ionexových celulóz vůči invertáže, ale pouze rovnovážných kapacit, které jsou nižší. Další nevýhodou stávajícího způsobu izolace je špatná reprodukovatelnost a při analytických stanoveních nepřesnost.To separate invertase (β-fructofuranoside fructohydrolase, E.C.3.2.1.26) from the solutions, a method is still used in which invertase is sorbed onto microcrystalline fibrillar cellulose with diethylamine groups, the ion-exchanged cellulose with captured enzyme is filtered off and the pure enzyme is isolated by elution. The disadvantage of this method lies in the fact that the fibrous structure of microcrystalline DEAE-cellulose is the cause of poor filterability, the separation process takes several to tens of hours and therefore sorption cannot be carried out continuously in columns, but only by loading ion exchange cellulose derivative into the solution. This implies that the maximum sorption capacities of the ion exchange celluloses against inversion are not reached, but only the equilibrium capacities which are lower. Another disadvantage of the current isolation method is poor reproducibility and inaccuracy in analytical determinations.

Uvedené nevýhody odstraňuje způsob separace invertázy podle vynálezu, při kterém se roz tok invertázy uvádí do styku s celulózou v perlové formě s diethylaminovými nebo 1-(N,N-diethylamino)-2-hydroxypropylovými skupinami a zachycená invertáza se izoluje ze sorbentu elucí.These disadvantages are overcome by the invertase separation process according to the invention, wherein the invertase solution is contacted with cellulose in pearl form with diethylamine or 1- (N, N-diethylamino) -2-hydroxypropyl groups and the captured invertase is isolated from the sorbent by elution.

Podstata způsobu separace invertázy z roztoků podle vynálezu spočívá v tom, že se roztok invertázy při pH 4 až 6 uvádí do styku s perlovou celulózou o velikosti zrna 30 až 800 /an a s diethylamonovými sorpčně aktivními skupinami v koncentraci 0,3 až 3 mmol/g a ' zachycená invertáza se izoluje ze sorbentu elucí, např. 1 11 NaCl.The process of separating invertase from the solutions according to the invention consists in contacting the invertase solution at a pH of 4 to 6 with pearl cellulose having a grain size of 30 to 800 / an and diethylammonium sorption active groups at a concentration of 0.3 to 3 mmol / g. The captured invertase is isolated from the sorbent by elution, e.g. with 11 L NaCl.

Způsob separace výše uvedený lze s výhodou provést tak, že se roztok invertázy nechá protékat vrstvou derivátů celulózy v perlové formě.The separation method mentioned above can advantageously be carried out by passing the invertase solution through a layer of cellulose derivatives in pearl form.

Výhodou způsobu podle vynálezu je, že jej lze provádět jak šaržovitě násadou ionexové celulózy do roztoku invertázy, tak i kontinuálně průtokem roztoku kolonou naplněnou perlovou ionexovou celulózou. Za statistických podmínek je sorpce kineticky závislá v případě použití ionexové celulózy o zrnitosti větší než 300 >tm, maximální hodnoty sorpce se dosahuje až po 20 hod, ale již po 4 hodinách sorpce příliš nevzrůstá. U ionoxové celulózy o zrnitosti do 300 pm se dosahuje maximální sorpce již po jedné hodině. Tak např. za těchto podmínek se sorbovalo maximálně 70 mg invertézy/lg ionexové celulózy.An advantage of the process according to the invention is that it can be carried out both batchwise by loading ion exchange cellulose into the invertase solution and continuously by flowing the solution through a column packed with pearl ion exchange cellulose. Under statistical conditions, sorption is kinetically dependent on the use of ion-exchange cellulose with a grain size greater than 300 >tm; the maximum sorption value is reached after 20 hours but does not increase much after 4 hours. For ionic cellulose with a grain size of up to 300 µm, maximum sorption is reached after only one hour. Thus, for example, a maximum of 70 mg invertesis / g ion exchange cellulose was sorbed under these conditions.

V dynamických podmínkách, kdy byla perlová celulóza umístěna v koloně, nebylo pozorováno ovlivnění hodnot sorpce difúzí ani při průtocích 0,35 cm^/cm² min, což odpovídá době zdržení, = 2,88 min. Za těchto podmínek byla dosažena také maximální hodnota sorpce 183 až 203 mg invertázy, 1 g sorbentu. Z výsledků jednoznačně plyne, že kapacita ionexové celulózy v dynamických podmínkách několikanásobně převyšuje sorpci ve statických podmínkách.Under dynamic conditions, when the bead cellulose was placed in the column, no effect on the sorption values by diffusion was observed even at flow rates of 0.35 cm 2 / cm ² min, corresponding to a residence time of = 2.88 min. Under these conditions, a maximum sorption value of 183 to 203 mg invertase, 1 g sorbent, was also achieved. The results clearly show that the capacity of ion exchange cellulose under dynamic conditions exceeds the sorption in static conditions several times.

Níže uvedené příklady ilustrují způsob separace sacharózy, aniž by se tím předmět vynálezu omezoval.The examples below illustrate a process for separating sucrose without limiting the scope of the invention.

Příklad 1Example 1

K 2,5 cm^ pufrovaného roztoku (Britton-Robinson pH 5), obsahujícímu 22,44 mg invertázy, bylo přidáno 1 g odsáté nabotnalé perlové celulózy s diethylaminovými skupinami v OH-formě (1,43 mmol/g, 4 g H₂0/g, zrnitost 50 až 160 (um). Po 20 hodinách sorpce při 4 °C za občasné ho promícháni suspenze se sorbovalo 70,5 mg invertázy/1 g suchého celulózového ionexu, tj. záchyt činil 62,8 % výchozího .obsahu invertázy.To 2.5 cm @ 3 of a buffered solution (Britton-Robinson pH 5) containing 22.44 mg of invertase was added 1 g of aspirated swollen beaded cellulose with diethylamine groups in OH form (1.43 mmol / g, 4 g H2 ₎ 0 / g, particle size 50 to 160 [mu] m After 70 hours of sorption at 4 [deg.] C. with occasional stirring of the suspension, 70.5 mg of invertase / 1 g of dry cellulose exchanger were absorbed, i.e. the capture was 62.8% of the initial content. invertase.

Veškerá sorbovaná invertáza byla desorbována v koloně nebo na fritě elucí 1 íí NaCl.All sorbed invertase was desorbed in the column or frit eluting with 1 µl NaCl.

Příklad 2Example 2

Přes 1 g odsáté ve vodě nabotnalé perlové celulózy s diethylaminovými skupinami v 0H-formě podle příkladu 1 byl čerpán roztok invertázy 6 cm^ (o obsahu 11,22 mg invertázy/cm^) rychlostí 0,35 cmVcm³ min. Nosným médiem byla destilovaná voda. Na celulóze se za těchto podmínek sorbovalo při 25 °C 203 mg invertázy/l g ionexové celulózy, která byla z 81 % aluovatelná 1 M NaCl. Eluovaný roztok invertázy měl aktivitu 2 142 ^pmol/min cm^ pro 10% roztok sacharózy při JO °C a pH 5, což pro aktivitu enzymu 37,5 ^mol/min mg odpovídá obsahu invertázy 268 mg/1 g ionexové celulózy.Over 1 g of aspirated water swollen bead cellulose with diethylamine groups in the 0H-form of Example 1 was pumped an invertase solution of 6 cm @ 3 (containing 11.22 mg invertase / cm @ 2) at a rate of 0.35 cm @ ^{3 for 3} min. The carrier medium was distilled water. Under these conditions, 203 mg of invertase / 1g ion exchange cellulose was adsorbed on cellulose at 25 ° C, which was 81% alucible with 1 M NaCl. The eluted invertase solution had an activity of 2142 µmol / min cm 2 for a 10% sucrose solution at 10 ° C and pH 5, which corresponds to an invertase content of 268 mg / 1 g ion exchange cellulose for an enzyme activity of 37.5 µmol / min mg.

Claims

SUBJECT

OF THE INVENTION

Method for separating invertase from solutions, characterized in that the invertase solution at pH 4 to 6 is contacted with bead cellulose having a grain size of 30 to 800 µm with diethylamine groups at a concentration of 0.3 to 3 mmol / g and the invertase retained is isolated from the sorbent by elution.

2. The process of claim 1, wherein the invertase solution is passed through a layer of cellulose derivatives in pearl form.