CS270956B1

CS270956B1 - Column for enzyme transformation of substances

Info

Publication number: CS270956B1
Application number: CS878733A
Authority: CS
Inventors: Radko Ing Csc Volf; Bohuslav Doc Ing Csc Dolezal; Miroslav Doc Ing Csc Marek; Miloslav Ing Csc Stastny; Eva Ing Vrbova; Richard Ing Hala; Wolfgang Ing Prade; Zdenek Ing Samek
Original assignee: Volf Radko; Dolezal Bohuslav; Marek Miroslav; Stastny Miloslav; Vrbova Eva; Richard Ing Hala; Wolfgang Ing Prade; Samek Zdenek
Priority date: 1987-12-02
Filing date: 1987-12-02
Publication date: 1990-08-14
Also published as: CS873387A1; GB2228879A; GB8905529D0; FR2644175A1; DE3906911A1

Abstract

A device comprises a capillary column (5) for enzymatic conversion of substances. A surface is provided with a spiral-shaped groove (8) for placing immobilized enzyme or enzyme mixture, said groove facing an elastic seal (7) which is provided with respective holes for communication of the groove with a liquid inlet (3) and a liquid outlet (4), while a thrust element (6) supported by a cover (2) of the housing bears on the column. <IMAGE>

Description

Vynález se týká kolony pro enzymovou přeměnu látek, skládající se z pouzdra kolony, opatřené přívodem a odvodem kapaliny. Kolonu lze využít ve spojení s průtočným detektorem, například voltamperometrickým nebo fotometrickým, ke sledování koncentrace látek, které jsou substráty použitých enzymů či enzymových systémů nebo látek, které ovlivňují enzymové aktivity těchto enzymů.BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to a column for enzymatic conversion of substances consisting of a column housing provided with a fluid inlet and outlet. The column can be used in conjunction with a flow detector, for example voltamperometric or photometric, to monitor the concentration of substances that are substrates of the enzymes used or of the enzyme systems or substances that affect the enzymatic activities of these enzymes.

Jsou známy náplňové i kapilární kolony obsahující biokatalyzátor, který katalyzuje přeměnu jedné nebo více látek procházejících kolonou. Jednou z možností tako- _r vé katalýzy je enzymová přeměna sledované látky, přičemž tato reakce je doprovázena například spotřebou kyslíku a uvolněním celé řady dalších látek, jejichž koncentrace může být sledována voltamperometricky, fotometrickým detektorem a podobně. Nevýhodou stávajících kapilárních i náplňových kolon je nesnadná výměna náplně těchto kolon a nakonec i často Časově náročná výměna kolon v zařízeních, ke kterým je nutno sáhnout především při ztrátě aktivity enzymu nebo při ucpání kolon.Both packed and capillary columns containing a biocatalyst are known which catalyze the conversion of one or more substances passing through the column. One possibility of such _R in _the catalysis of the enzyme conversion of substance, which reaction is accompanied by e.g. oxygen consumption and release of many other substances whose concentrations may be monitored voltamperometricky, a photometric detector or the like. The disadvantage of existing capillary and packed columns is the difficulty of replacing the packings of these columns and, in the end, often the time-consuming exchange of columns in equipment, which must be achieved especially in the case of loss of enzyme activity or column clogging.

Uvedené nedostatky odstraňuje kolona pro enzymovou přeměnu látek, sestávající z pouzdra kolony, opatřené přívodem a odvodem kapaliny, podle vynálezu. Jeho podstata spočívá v tom, že kapilární kolona válcového tvaru je opatřena na Čelní ploše spirálově vytvořenou drážkou s imobilizovaným enzymem nebo směsí enzymů, proti níž je upraveno pružné těsnění, opatřené v místě přívodu a odvodu kapaliny otvory, přičemž na kolonu dosedá přítlačná vložka, opřená o víko pouzdra kolony.These drawbacks are overcome by an enzyme conversion column consisting of a column housing provided with a liquid inlet and outlet according to the invention. It consists in that a cylindrical capillary column is provided with a spiral groove on the front surface with an immobilized enzyme or a mixture of enzymes against which a flexible seal is provided, provided with openings at the liquid inlet and outlet, with a pressure pad resting against the column. o Column housing cover.

Vyšší účinek vynálezu spočívá ve snadnosti imobilizace enzymů do drážek vytvořených v kruhové ploše, ve snadné a rychlé výměně labyrintů kapilární kolony, a to i méně kvalifikovanou obsluhou a možností umístění držáku kolony přímo do panelu chemické části přístroje, to je analyzátoru, což je umožněno uložením přívodu a vývodu kolony, situovaných na jedné straně kolonového pouzdra.The higher effect of the invention is the ease of immobilization of enzymes into the grooves formed in the circular surface, the easy and quick replacement of the capillary column labyrinths, even by less qualified operators and the possibility of placing the column holder directly in the chemical panel of the instrument. column inlet and outlet situated on one side of the column housing.

Kolona pro enzymovou přeměnu látek je dále objasněna na příkladu provedení podle připojeného výkresu, na němž je znázorněna kolona ve schematickém nárysu.The enzyme conversion column is further elucidated by way of example with reference to the accompanying drawing, in which the column is shown in schematic elevation.

Kolona sestává ze základního tělesa _1, v němž je umístěna kapilární kolona 5 válcového tvaru, opatřená na čelní ploše drážkou 8, která je vytvořena spirálově vedeným zahloubením od středu až téměř к obvodu kruhové plochy kapilární kolony 5· V drážce 8 je imobilizován enzym nebo směs enzymů. Proti drážce _8 je umístěno pružné těsnění 7, které je opatřeno otvory v místě přívodu 3 a odvodu 4 kapaliny. Kapilární kolona 5 je proti pružnému těsnění 7 dotlačována pomocí přítlačné vložky Д, opírající se o víko 2 pouzdra kolony. ,The column consists of a base body 1, in which a cylindrical capillary column 5 is provided, provided with a groove 8 on its face, formed by a spiral recess from the center to almost the periphery of the circular surface of the capillary column 5. enzymes. Opposite the groove 8 a resilient seal 7 is provided, which is provided with openings at the points of inlet 3 and outlet 4 of the liquid. The capillary column 5 is pressed against the resilient seal 7 by means of a thrust insert Д, supported on the lid 2 of the column housing. ,

S kolonou se pracuje následujícím způsobem. Přívodem^ se přivádí kapalina, která prochází otvorem v pružném těsnění 7 do drážky 8, v níž je imobilizován enzym. Otvor je umístěn ve středu pružného těsnění 7» zde je na počátek spirálové kapilární kolony 5 přiváděn analyzovaný roztok, procházející dále spirálovou kapilární ко- д lonou 5 a opouštějící tuto kolonu až téměř u obvodu kruhové plochy kapilární kolony potvorem v pružném těsnění 7 a odvodem 4 kapaliny.The column is operated as follows. Liquid is supplied through the inlet 6, which passes through an opening in the resilient seal 7 to a groove 8 in which the enzyme is immobilized. The aperture is located in the center of the flexible seal 7 »here the analyte is fed to the beginning of the helical capillary column 5, passing further through the helical capillary column 5 and leaving this column almost to the periphery of the circular surface of the capillary column through the bore in the flexible seal 7 and liquid.

Kolona pro enzymovou přeměnu látek podle vynálezu byla odzkoušena v následujícím konkrétním provedení. Základní těleso l^bylo zhotoveno z organického skla a by, · lo opatřeno kapilárním přívodem 3 a odvodem 4 zhotoveným z nerezavějící oceli. Víko _2 a přítlačná vložka_£byly zhotoveny z mosazi, drážka 8 kapilární kolony 5 byla vysoustružena z polyamidu a jako pružné těsnění 7 byl použit kotouč ze silikonové pryže, do něhož byly vyseknuty v místě přívodu 3 a odvodu 4 otvory o průměru cca 1,5 mm. Do drážky 8 kapilární kolony 5 byla koimobilizována glukozooxidaza a katalaza. Sestavená kolona pro enzymovou přeměnu látek byla testována, ve spojení s přesným diskontinuálním dávkovačem malých množství vzorku, kyslíkovým čidlem a kontinuálním dávkovačem tlumivého roztoku pH, pomocí roztoku glukózy, jejíž koncentrace se pohybovala v koncentračním rozsahu 0 až 20 mM.dm~³. Pro koncentraci 20 mM.dm^-3 činila relativní směrodatná odchylka výšek píku + 1,5The enzymatic conversion column of the compounds of the invention was tested in the following specific embodiment. The base body 1 was made of organic glass and would have a capillary inlet 3 and a outlet 4 made of stainless steel. The lid 2 and the pressure pad 6 were made of brass, the groove 8 of the capillary column 5 was turned from polyamide, and a silicone rubber disc was used as a resilient seal 7 and punched about 1.5 in. mm. Glucose oxidase and catalase were co-immobilized into the groove 8 of the capillary column 5. The assembled enzyme conversion column was tested, in conjunction with an accurate batch small batch sampler, an oxygen sensor, and a continuous pH buffer dispenser, with a glucose solution ranging in concentration from 0 to 20 mM.dm- ³ . For a concentration of 20 mM.dm ^-3 , the relative standard deviation of the peak heights was + 1.5

Claims

Enzyme conversion column consisting of a column housing provided with a fluid inlet and outlet, characterized in that the capillary column (5) of cylindrical shape is provided on the face with a spiral groove (8) with immobilized enzyme or enzyme mixture against which there is provided a resilient seal (7) provided with openings at the points of inlet (3) and outlet (4) of the liquid, wherein a pressure pad (6) abuts against the column (5) resting against the lid (2) of the column housing.