DE102007027206A1 - Immobilization of enzymes on bleaching earths - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines festen Enzymkomplexes. Dabei wird eine pulverförmige Granuliermischung, die zu zumindest 50% aus einem sauer aktivierten Schichtsilikat besteht, zunächst granuliert und dann calciniert, um ein wasserfestes Granulat zu erhalten. Auf dem wasserfesten Granulat können dann Enzyme immobilisiert werden. Ferner wird ein mit dem Verfahren erhältlicher fester Enzymkomplex sowie dessen Verwendung in enzymatisch katalysierten Reaktionen beschrieben.The invention relates to a process for the preparation of a solid enzyme complex. In this case, a pulverulent granulation mixture, which consists of at least 50% of an acid-activated phyllosilicate, first granulated and then calcined to obtain a water-resistant granules. Enzymes can then be immobilized on the water-resistant granules. Furthermore, a solid enzyme complex obtainable by the process and its use in enzymatically catalyzed reactions are described.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung eines festen Enzymkomplexes, einen festen Enzymkomplex, wie er mit diesem Verfahren erhalten wird, sowie dessen Verwendung in enzymkatalysierten Reaktionen.The Invention relates to a process for the preparation of a solid enzyme complex, a solid enzyme complex as obtained by this method and its use in enzyme-catalyzed reactions.

Wegen ihrer hohen Selektivität sowie des relativ geringen Energiebedarfs gewinnen enzymatisch katalysierte Reaktionen zunehmende Bedeutung auch für in industriellem Maßstab durchgeführte Synthesen. Sind die Herstellungskosten der Enzyme jedoch hoch, ist es erforderlich, dass diese wiederholt eingesetzt werden können. Sie müssen sich daher kostengünstig aus der Reaktionsmischung abtrennen lassen. Methoden wie Chromatographie oder Ultrafiltration sind im Allgemeinen jedoch für industrielle Verfahren zu teuer. Man versucht daher, die Enzyme in geeigneter Weise zu immobilisieren. Dazu stehen im Wesentlichen zwei Verfahren zur Verfügung.Because of their high selectivity and relatively low energy requirements Enzymatically catalyzed reactions are becoming increasingly important also for industrial scale Syntheses. However, when the production cost of the enzymes is high, it is it requires that these can be used repeatedly. They therefore need to be inexpensive from the reaction mixture let disconnect. Methods such as chromatography or ultrafiltration However, they are generally used in industrial processes expensive. It is therefore attempted to immobilize the enzymes in a suitable manner. Essentially two methods are available for this purpose.

Beim ersten Verfahren werden die Enzyme auf einem Träger gebunden. Die Bindung kann auf verschiedene Weise erfolgen. Eine physikalische Bindung kann durch Adsorption des Enzyms auf der Oberfläche des Trägers erreicht werden. Die Bindung erfolgt über hydrophobe Wechselwirkungen oder durch ionische Kräfte, wobei geladene Gruppen des Enzyms mit entgegengesetzt geladenen Gruppen auf der Oberfläche des Trägers in Wechselwirkung treten. Vorteil dieser Methode ist ihre einfache Ausführbarkeit sowie der relativ geringe Einfluss auf die Aktivität des Enzyms. Nachteilig ist jedoch, dass die Enzyme relativ leicht wieder von der Oberfläche des Trägers verdrängt werden können. Eine irreversible Bindung des Enzyms kann erreicht werden, indem eine kovalente Bindung zwischen Enzym und Träger ausgebildet wird. Hier muss jedoch in Kauf genommen werden, dass unter Umständen die Aktivität des Enzyms erniedrigt wird, da das Enzym beispielsweise so auf der Oberfläche fixiert sein kann, dass das aktive Zentrum nicht mehr zugänglich ist. Schließlich kann die Stabilität des Enzym/Träger-Komplexes noch erhöht werden, indem die Enzyme durch zumindest bifunktionelle Moleküle vernetzt werden. Es entstehen dabei größere Aggregate, die eine geringere Löslichkeit aufweisen. Die Kontrolle der Immobilisierung ist bei diesem Verfahren jedoch sehr schwierig. Ferner muss meist eine deutliche Deaktivierung des Enzyms in Kauf genommen werden, da dessen Konformation stark verändert wird oder das aktive Zentrum nicht mehr frei zugänglich ist.At the In the first method, the enzymes are bound on a carrier. The binding can be done in different ways. A physical Binding can be achieved by adsorption of the enzyme on the surface of the Carrier can be achieved. The binding takes place over hydrophobic interactions or by ionic forces, wherein charged groups of the enzyme are oppositely charged Groups interact on the surface of the carrier to step. The advantage of this method is its ease of execution as well as the relatively small influence on the activity of the Enzyme. The disadvantage, however, is that the enzymes are relatively easily recovered displaced from the surface of the carrier can be. An irreversible binding of the enzyme can be achieved by a covalent bond between enzyme and Carrier is formed. Here, however, must be accepted that may be the activity of the Enzyme is lowered, for example, because the enzyme on the surface It can be fixed that the active center is no longer accessible is. Finally, the stability of the enzyme / carrier complex can still be increased by the enzymes by at least bifunctional Molecules are crosslinked. There are larger ones Aggregates that have a lower solubility. The However, immobilization control is very important in this process difficult. Furthermore, usually a significant deactivation of the enzyme be accepted as its conformation changes greatly or the active center is no longer freely accessible is.

Beim zweiten Verfahren wird das Enzym in einer kugel- oder schlauchförmigen Matrix eingeschlossen. Die Matrix muss für die Edukte und Produkte der katalysierten Reaktion durchlässig sein, nicht jedoch für die Enzyme. Für diese Technik werden natürliche Polymere, wie z. B. Alginate, Gelatine oder Agar, oder auch syn thetische Polymere, wie Polyacrylamid oder Polyvinylalkohol verwendet. Bei dieser Methode wird das Enzym bei Reaktionen in organischen Medien vor der Inaktivierung durch das Lösungsmittel geschützt. Als Nachteil muss jedoch in Kauf genommen werden, dass die Matrix als Diffusionsbarriere für die Edukte und Produkte der enzymkatalysierten Reaktion wirken kann.At the second method, the enzyme is in a spherical or tubular Matrix included. The matrix must be for the educts and Products of the catalyzed reaction are permeable, not however, for the enzymes. For this technique will be natural polymers, such as. As alginates, gelatin or Agar, or syn thetische polymers such as polyacrylamide or polyvinyl alcohol used. In this method, the enzyme in reactions in organic Media protected from inactivation by the solvent. As a disadvantage, however, must be accepted that the matrix as a diffusion barrier for the educts and products of enzyme-catalyzed reaction can act.

Schichtsilikate sind bereits als Träger für die Immobilisierung von Enzymen vorgeschlagen worden. So wird in der DE 2 154 672 ein Verfahren zur Herstellung eines festen Enzym-Komplexes beschrieben, wobei ein Enzym in einer wässrigen Pufferlösung mit einem Träger in Kontakt gebracht wird, der zuvor mit einem Bindemittel modifiziert worden ist. Als Träger wird bevorzugt Bentonit verwendet, der mit Cyanurchlorid als Bindemittel behandelt wurde. Die Immobilisierung des Enzyms erfolgt sehr rasch, d. h. innerhalb weniger Minuten, und wird bei Temperaturen von weniger als 40°C, vorzugsweise bei etwa 0°C durchgeführt, sodass die thermische Belastung des Enzyms gering bleibt.Phyllosilicates have already been proposed as carriers for the immobilization of enzymes. So will in the DE 2 154 672 discloses a process for preparing a solid enzyme complex wherein an enzyme in an aqueous buffer solution is contacted with a carrier which has been previously modified with a binder. The carrier used is preferably bentonite which has been treated with cyanuric chloride as binder. The immobilization of the enzyme is very rapid, ie within a few minutes, and is carried out at temperatures of less than 40 ° C, preferably at about 0 ° C, so that the thermal load of the enzyme remains low.

In der US 6,180,378 werden feste Komplexe beschrieben, in welchen ein Enzym auf einem Schichtsilikat immobilisiert ist. Zur Immobilisierung wird das Schichtsilikat zunächst in Wasser delaminiert. Dazu können die Ionen des Schichtsilikats auch zunächst gegen Natrium- oder Alkylammoniumionen ausgetauscht werden. Zur Suspension des delaminierten Schichtsilikats wird dann das Enzym sowie ein Vernetzungsagens, wie Tetraethylorthosilikat, gegeben. Im Lauf der Reaktion bilden sich größere Aggregate, wobei das Enzym in Zwischenschichten des Schichtsilikats eingeschlossen ist. Der Feststoff kann mit einem geeigneten Puffer neutral gewaschen und dann getrocknet werden. Beim Trocknen muss darauf geachtet werden, dass die Bedingungen ausreichend milde gewählt werden, sodass die Struktur des Schichtsilikats nicht zerstört und das Enzym nicht denaturiert wird. Beim Trocknen unter reduziertem Druck bleibt die Aktivität des Enzyms weitgehend erhal ten, während beim Gefriertrocknen eine deutliche Deaktivierung eintritt. Im Feststoff bilden sich Makroporen aus, die eine Diffusion des Substrats zu den aktiven Zentren der Enzymmoleküle ermöglichen.In the US 6,180,378 describes solid complexes in which an enzyme is immobilized on a sheet silicate. For immobilization, the phyllosilicate is first delaminated in water. For this purpose, the ions of the layered silicate can also initially be exchanged for sodium or alkylammonium ions. To suspend the delaminated sheet silicate, the enzyme and a crosslinking agent, such as tetraethyl orthosilicate, are then added. As the reaction progresses, larger aggregates form, with the enzyme trapped in interlayers of the layered silicate. The solid can be washed neutral with a suitable buffer and then dried. When drying, care must be taken that the conditions are chosen to be sufficiently mild so that the structure of the layered silicate is not destroyed and the enzyme is not denatured. Drying under reduced pressure largely maintains the activity of the enzyme, whereas freeze drying results in marked deactivation. Macropores form in the solid which allow diffusion of the substrate to the active sites of the enzyme molecules.

In der US 5,279,948 wird ein auf einem Polymer immobilisiertes Enzym beschrieben, das sich beispielsweise auch in Säulen verwenden lässt. Als Polymer wird entweder ein Homopolymer aus 1-Aminoethylen oder ein Copolymer aus 1-Aminoethylen und N-Vinylformamid verwendet. Das Polymer wird zu einer wässrigen Lösung des Enzyms gegeben und dann ein Vernetzungsmittel zugefügt, welches mit Aminogruppen reagieren kann. Geeignete Vernetzungsmittel sind beispielsweise Glutaraldehyd, Diisocyanate und Polyazetidin. Es wird ein Niederschlag erhalten, der vom flüssigen Medium abgetrennt und entwässert wird, sodass eine pastenartige Masse erhalten wird, die sich zu Partikeln einer gewünschten Größe verarbeiten lässt. Die Herstellung eines derartigen in einer festen Matrix immobilisierten Enzyms ist jedoch relativ aufwendig.In the US 5,279,948 describes an immobilized on a polymer enzyme, which can be used for example in columns. The polymer is either a homopolymer of 1-aminoethyl len or a copolymer of 1-aminoethylene and N-vinylformamide used. The polymer is added to an aqueous solution of the enzyme and then a crosslinking agent is added which can react with amino groups. Suitable crosslinking agents are, for example, glutaraldehyde, diisocyanates and polyazetidine. A precipitate is obtained which is separated from the liquid medium and dewatered to give a paste-like mass which can be made into particles of a desired size. However, the preparation of such an immobilized in a solid matrix enzyme is relatively expensive.

A. K. Bajpai et al, Colloid. Polym. Sci. (2002) 280; 892–899 berichten über die Immobilisierung von Diastase auf sauer aktivierten Bentoniten. Für die Immobilisierung wurde der sauer aktivierte Bentonit bei einer bestimmten Temperatur in einer Lösung der Diastase suspendiert, die auf einen pH-Wert von 6,9 eingestellt war. Das Enzym wurde dann während 90 Minuten auf dem Träger adsorbiert und der Komplex aus immobilisiertem Enzym und sauer aktiviertem Bentonit durch Zentrifugieren von der Suspension abgetrennt. Die adsorbierte Enzymmenge wurde jeweils durch Bestimmung der im Überstand verbliebenen Enzymmenge aus der Differenz zur eingesetzten Enzymmenge bestimmt. AK Bajpai et al, Colloid. Polym. Sci. (2002) 280; 892-899 report the immobilization of diastase on acid-activated bentonites. For immobilization, the acid-activated bentonite was suspended at a certain temperature in a solution of diastase adjusted to a pH of 6.9. The enzyme was then adsorbed on the support for 90 minutes and the complex of immobilized enzyme and acid-activated bentonite separated from the suspension by centrifugation. The adsorbed amount of enzyme was determined in each case by determining the amount of enzyme remaining in the supernatant from the difference to the amount of enzyme used.

H. Yağar et al., Turk. J. Chem. 26 (2002) 751–758 , berichten über die nicht-kovalente Immobilisierung von aus Quitte isolier ter Polyphenoloxidase auf Bentonit. Die Immobilisierung wurde durch einfache Adsorption bei einem pH von 6,8 erreicht. H. Yağar et al., Turk. J. Chem. 26 (2002) 751-758 , report the non-covalent immobilization of quince-isolated polyphenol oxidase on bentonite. Immobilization was achieved by simple adsorption at a pH of 6.8.

P. V. Lara et al., Enzyme and Microbial Technology 34 (2004) 270–277 , untersuchten die katalytische Aktivität verschiedener Lipasen bei der Aufarbeitung gebrauchter Bleicherden. Die Bleicherden enthielten noch etwa 40 Gew.-% Öl, welches durch die enzymatische Behandlung nahezu vollständig entfernt werden konnte, sodass die wieder aufbereitete Bleicherde erneut zum Bleichen von Ölen eingesetzt werden kann bzw. sich ohne Probleme deponieren lässt. PV Lara et al., Enzymes and Microbial Technology 34 (2004) 270-277 , investigated the catalytic activity of various lipases in the processing of used bleaching earths. The bleaching earths still contained about 40 wt .-% of oil, which could be almost completely removed by the enzymatic treatment, so that the reprocessed bleaching earth can be used again for bleaching oils or can be deposited without problems.

S. Gopinath et al., React. Kinet. Catal. Lett. Vol 88, No. 1, 3–9 (2006) , untersuchten die Leistungsfähigkeit von auf Montmorillonit immobilisierten Enzymen, wobei diese entweder als Packung in einem Reaktor bereitgestellt oder batchweise eingesetzt wurden. Zur Immobilisierung wurden die Enzyme entweder auf dem Montmorillonit adsorbiert oder auf diesem kovalent gebunden. Als Träger wurde ein Montmorillonit K10 verwendet, welcher einer hoch aktiven sauren Bleicherde entspricht. S. Gopinath et al., React. Kinet. Catal. Lett. Vol 88, No. 1, 3-9 (2006) , investigated the performance of montmorillonite-immobilized enzymes, either as a packing in a reactor or batchwise. For immobilization, the enzymes were either adsorbed on the montmorillonite or covalently bound to this. The carrier used was a montmorillonite K10, which corresponds to a highly active acid bleaching earth.

H. W. Morgan und C. T. Corke, Can. J. Microbiol. Vol. 22, 1976, – s. 684–693 , beschreiben die Adsorption von Glucoseoxidase auf verschiedenen Tonen. Für die Untersuchungen wurden Montmorillonit und Kaolinit mit einer Partikelgröße von weniger als 2 μm verwendet. Der Ton wurde in einem Natriumacetatpuffer bei 25°C mit Glucoseoxidase umgesetzt. Das Maximum der adsorbierten Enzymmenge wurde bei einem pH-Wert beobachtet, welcher unterhalb des isoelektrischen Punktes des Enzyms lag. Zu Beginn der Adsorption zeigte das adsorbierte Enzym eine deutlich niedrigere Aktivität als das freie Enzym. Mit steigender adsorbierter Enzymmenge stieg jedoch auch dessen Aktivität und näherte sich der des freien Enzyms an. HW Morgan and CT Corke, Can. J. Microbiol. Vol. 22, 1976, - s. 684-693 , Describe the adsorption of glucose oxidase on different clays. For the investigations, montmorillonite and kaolinite with a particle size of less than 2 μm were used. The clay was reacted with glucose oxidase in a sodium acetate buffer at 25 ° C. The maximum amount of enzyme adsorbed was observed at a pH which was below the isoelectric point of the enzyme. At the beginning of adsorption, the adsorbed enzyme showed significantly lower activity than the free enzyme. As the amount of adsorbed enzyme increased, however, its activity also increased and approached that of the free enzyme.

M. S. Carrasco, J. C. Rad und S. Gonzáles-Carcedo, Bioresource Technology 51 (1995), 175–181 berichten über die Immobilisierung von alkalischer Phosphatase auf Natriumsepiolit. Die besten Bedingungen für die Immobilisierung wurden in einem Phosphatpuffer (pH 7,2) bei einer Temperatur von 4°C, einer Enzymkonzentration von 0,25 mg/ml und einem Verhältnis von Enzym/Ton von 10 ml/g aufgefunden. Die immobilisierte Phosphatase kann dazu genutzt werden, um die biologische Verfügbarkeit von Phosphorverbindungen in Böden zu verbessern. Für die Herstellung des immobilisierten Enzyms wurde zunächst Sepiolit mit einer Partikelgröße von < 2 mm in die Natriumform überführt, indem der Sepiolit wiederholt in einer Natriumchloridlösung aufgeschlämmt wurde. Für die Immobilisierung wurde das Enzym in einem Phosphatpuffer (pH 7) bei 4°C mit dem in der Natriumform vorliegenden Sepiolit umgesetzt und der Feststoff durch Zentrifugieren abgetrennt. Der abgetrennte Pellet wurde mit Puffer gewaschen, wobei beim zweiten Waschschritt Natriumchlorid zugesetzt wurde, um schwach gebundenes Enzym vom Ton abzutrennen. Anschließend wurde die Enzymaktivität bestimmt. MS Carrasco, JC Rad and S. Gonzales-Carcedo, Bioresource Technology 51 (1995), 175-181 report the immobilization of alkaline phosphatase on sodium sepiolite. The best conditions for immobilization were found in a phosphate buffer (pH 7.2) at a temperature of 4 ° C, an enzyme concentration of 0.25 mg / ml and an enzyme / clay ratio of 10 ml / g. The immobilized phosphatase can be used to improve the bioavailability of phosphorus compounds in soils. For the preparation of the immobilized enzyme, sepiolite having a particle size of <2 mm was first converted to the sodium form by repeatedly slurrying the sepiolite in a sodium chloride solution. For the immobilization, the enzyme was reacted in a phosphate buffer (pH 7) at 4 ° C. with the sepiolite present in the sodium form and the solid was separated by centrifuging. The separated pellet was washed with buffer, sodium chloride being added in the second washing step to separate weakly bound enzyme from the clay. Subsequently, the enzyme activity was determined.

T. Tietjen und R. G. Wetzel, Aquatic Ecology, 37, 331–339, 2003 , untersuchten den Einfluss der Immobilisierung von Enzymen auf Tonmineralien auf deren Aktivität. Dazu wurden verschiedene Enzyme auf Montmorillonit sowie auf einem Ton aus einer natürlichen Quelle adsorbiert, wobei eine Verringerung der Enzymaktivität gefunden wurde. Wurden die Enzymkomplexe Sonnenlicht ausgesetzt, wurde eine Verringerung der Aktivität beobachtet, die sich jedoch nicht wesentlich von der Verringerung der Aktivität unterschied, die allein durch die Immobilisierung verursacht wurde. Für die Immobilisierung wurde eine Suspension der Tonpartikel, welche eine Partikelgröße von weniger als 2 μm aufwiesen, mit dem jeweiligen Enzym versetzt. T. Tietjen and RG Wetzel, Aquatic Ecology, 37, 331-339, 2003 , investigated the influence of immobilization of enzymes on clay minerals on their activity. For this purpose, various enzymes were adsorbed on montmorillonite and on a clay from a natural source, with a reduction in enzyme activity was found. When the enzyme complexes were exposed to sunlight, a reduction in activity was observed, but not significantly different from the reduction in activity caused solely by the immobilization. For the immobilization, a suspension of the clay particles, which had a particle size of less than 2 μm, was mixed with the respective enzyme.

Über die Immobilisierung von Cellulase auf silikatischen Tonmineralien berichten A. A. S. Sinegani, G. Emtiazi und H. Shariatmadari, J. Colloid Interface Sci. 290, 2005, 39–44 . Als Tonmineralien wurden Illit, Kaolinit, Montmorillonit, Palygorskit sowie eine undefinierte Bodenprobe verwendet. Die adsorbierte Enzymmenge konnte durch eine Beschichtung der Mineralien mit Aluminiumhydroxid gesteigert werden. Nach der Adsorption des Enzyms zeigt die Kristallstruktur der Tonmineralien keine Aufweitung des Schichtabstands, sodass nach Meinung der Autoren kein Enzym in die Zwischenschichten der Kristallstruktur eingelagert wird.Report on the immobilization of cellulase on silicate clay minerals AAS Sinegani, G. Emtiazi and H. Shariatmadari, J. Colloid Interface Sci. 290, 2005, 39-44 , The clay minerals used were illite, kaolinite, montmorillonite, palygorskite and an undefined soil sample. The adsorbed amount of enzyme could be increased by coating the minerals with aluminum hydroxide. After adsorption of the enzyme, the crystal structure of the clay minerals does not show any widening of the layer distance, so that, according to the authors, no enzyme is incorporated into the intermediate layers of the crystal structure.

Y. Yeşiloğlu, Process Biochemistry, 40, 2005, 2155–2159 berichtet über die adsorptive Immobilisierung des Enzyms Lipase aus Candida rugosa auf Bentonit. Versuche zur Temperaturstabilität des Enzyms zeigen, dass sich die Halbwertszeit der geträgerten Lipase im Vergleich zum ungeträgerten Enzym bei 50°C von 17 auf 45 Minuten erhöht. Y. Yeşiloğlu, Process Biochemistry, 40, 2005, 2155-2159 reports on the adsorptive immobilization of the enzyme lipase from Candida rugosa to bentonite. Experiments on the temperature stability of the enzyme show that the half-life of the supported lipase in comparison to the unsupported enzyme at 50 ° C increased from 17 to 45 minutes.

K. Buchholz und I. Mikhael, Zuckerind. 114, 1989, 558–561 beschreiben die Isolierung des Enzyms Tyrosinase aus Zuckerrüben durch Adsorption an Bentonit. Mit dem immobilisierten Enzym wurde anschließend die enzymatische Oxidation von Tyrosin und Dopa untersucht. K. Buchholz and I. Mikhael, Zuckerind. 114, 1989, 558-561 describe the isolation of the enzyme tyrosinase from sugar beets by adsorption on bentonite. The enzymatic oxidation of tyrosine and dopa was then investigated using the immobilized enzyme.

In den genannten Zitaten werden die Enzyme auf Tonmineralien, insbesondere Bentonit, immobilisiert, die in einer wässrigen Pufferlösung in kolloidaler Form vorliegen. Eine solche feinverteilte Suspension ist jedoch für technische Anwendungen nicht geeignet, da die feinen Partikel nach dem Ende der Reaktion nur schwer vom Reaktionsmedium abgetrennt werden können. Ferner ist es nicht möglich, derartig feine Tonpartikel in Form einer Säule zu packen, die sich in einem kontinuierlichen Durchflussprozess verwenden lässt.In The citations mentioned, the enzymes on clay minerals, in particular Bentonite immobilized in an aqueous buffer solution in colloidal form. Such a finely divided suspension However, it is not suitable for technical applications because the fine particles after the reaction is difficult from the reaction medium can be separated. Furthermore, it is not possible to pack such fine clay particles in the form of a column, which can be used in a continuous flow process.

In der US 5,342,768 wird eine teilchenförmige immobilisierte Lipase beschrieben, die im Wesentlichen aus einer thermostabilen Lipase besteht, die aus einem Mikroorganismus aus der Gruppe von Spezien der Gattung Humicola, Candida antarctica und Rhizomucor miehei isoliert wurde, und die auf Partikeln eines makroporösen Trägers adsorbiert wurde. Der Träger besteht zu zumindest 65% aus Silicagel oder Silikaten, wobei zumindest 90% der Partikel eine Partikelgröße zwischen 100 und 1000 μm aufweisen und wobei zumindest 80% der Poren der Partikel einen Durchmesser aufweisen, der dem 12 bis 45-fachen des Durchmessers eines Lipasemoleküls entspricht, und wobei der Wassergehalt der teilchenförmigen immobilisierten Lipase zwischen 1 und 20% beträgt. Für die Adsorption wird der teilchenförmige Träger in eine wässrige Lösung der Lipase gegeben. Die beladenen Trägerpartikel werden abgetrennt, ggf. gewaschen und bis auf den angegebenen Wassergehalt getrocknet.In the US 5,342,768 For example, a particulate immobilized lipase consisting essentially of a thermostable lipase isolated from a microorganism selected from the group of species of the genus Humicola, Candida antarctica and Rhizomucor miehei and adsorbed on particles of a macroporous support is described. The support consists of at least 65% silica gel or silicates, wherein at least 90% of the particles have a particle size between 100 and 1000 microns and wherein at least 80% of the pores of the particles have a diameter which is 12 to 45 times the diameter of a lipase molecule and wherein the water content of the particulate immobilized lipase is between 1 and 20%. For adsorption, the particulate carrier is added to an aqueous solution of the lipase. The loaded carrier particles are separated, optionally washed and dried to the specified water content.

Über die Verwendung von Schichtsilicaten zur Abtrennung von Enzymen aus dem filtrierten Saft homogenisierter Zuckerrüben berichten C. Buttersack, K. Nowikow, A. Schaper und K. Buchholz (Zuckerind. 119 (1994) Nr. 4, S. 284–291) . Durch Adsorption an Natriumbentonit und anschließende Desorption mit einem pH-Puffer konnten auf einfache Weise Enzyme in reiner Form abgetrennt werden. Die Arbeiten zeigen die gute Eignung von Schichtmineralien zur Abtrennung bzw. Anreicherung von Proteinen bzw. Enzymen. Die Handhabung der Schichtmineralien ist jedoch kompliziert, da diese in Wasser zu einer starken Erhöhung der Viskosität der Aufschlämmung führen und die Schichtmineralien in sehr kleine Partikel zerfallen. Es ist daher sehr schwierig, die Anreicherung von Proteinen in der Weise durchzuführen, dass das Schichtmineral in eine Säule gepackt wird, über welche dann die das Protein enthaltende Flüssigkeit geleitet wird. Ohne Hilfsmaßnahmen verstopft die Säule relativ rasch, da das Schichtmineral stark quillt. Um dennoch eine Abtrennung der Enzyme in einer Säule zu ermöglichen, schlagen die Autoren vor, den Natriumbentonit in ein Calciumalginatgel einzugießen. Das hydrierte Homogenat wird bei pH = 5,0 über die Säule gepumpt, die mit Perlen des immobilisierten Bentonits gefüllt ist. Nachdem die nicht-adsorbierte Fraktion aus der Säule ausgetreten ist, wird mit einer auf pH = 8 eingestellten Pufferlösung das Enzym eluiert. Für die großtechnische Abtrennung von Proteinen ist die Verwendung von Natriumbentonit, welcher wie von den Autoren beschrieben, in einem Calciumalginat fixiert ist, wegen der hohen anfallenden Kosten wenig geeignet.Report the use of layered silicates to separate enzymes from the filtered juice of homogenized sugar beet C. Buttersack, K. Novikow, A. Schaper and K. Buchholz (Zuckerind 119 (1994) No. 4, pp. 284-291) , By adsorption on sodium bentonite and subsequent desorption with a pH buffer enzymes could be separated in a simple manner in a pure form. The work shows the good suitability of layered minerals for the separation or enrichment of proteins or enzymes. However, the handling of the layered minerals is complicated as they result in a large increase in the viscosity of the slurry in water and the layered minerals disintegrate into very small particles. It is therefore very difficult to carry out the accumulation of proteins in such a way that the layered mineral is packed in a column, through which the liquid containing the protein is then passed. Without assistance, the column clogged relatively quickly, as the layer mineral swells strongly. However, to allow separation of the enzymes in a column, the authors suggest that sodium bentonite be poured into a calcium alginate gel. The hydrogenated homogenate is pumped at pH = 5.0 across the column packed with beads of immobilized bentonite. After the non-adsorbed fraction has exited the column, the enzyme is eluted with a buffer solution adjusted to pH = 8. For the large-scale separation of proteins, the use of sodium bentonite, which is fixed in a calcium alginate as described by the authors, is unsuitable because of the high costs involved.

Der Erfindung lag die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung eines festen Enzymkomplexes zur Verfügung zu stellen, welches einfach und kostengünstig durchgeführt werden kann und bei welchem ein fester Enzymkomplex erhalten wird, der in technischen Prozessen eingesetzt werden kann und der bei der Anwendung eine hohe Aktivität und eine lange Halbwertszeit aufweist.Of the Invention was based on the object, a process for the preparation to provide a solid enzyme complex which be carried out easily and inexpensively can and in which a solid enzyme complex is obtained, the can be used in technical processes and at the Apply a high activity and a long half life having.

Diese Aufgabe wird mit einem Verfahren zur Herstellung eines festen Enzymkomplexes mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der abhängigen Patentansprüche.These The object is achieved by a process for producing a solid enzyme complex solved with the features of claim 1. advantageous Further developments of the method according to the invention are the subject of the dependent claims.

Die gute Eignung von Schichtsilikaten als Trägermaterial zur Immobilisierung von Enzymen ist bereits bekannt. Um die Nachteile dieses Trägermaterials zu vermeiden, seine starke Quellbarkeit bzw. die Delaminierung in feine Partikel, wird beim erfindungsgemäßen Verfahrens zur Herstellung eines festen Enzymkomplexes ein sauer aktiviertes Schichtsilikat verwendet, wobei das Schichtsilikat in Form eines wasserfesten Granulats bereitgestellt wird. Derartige sauer aktivierte Schichtsilikate werden auch als Bleicherden bezeichnet. Die Stabilität des wasserfesten Granulats wird erreicht, indem das Granulat nach der Formgebung calciniert wird. Dadurch geht die Quellfähigkeit des Schichtminerals zum Zerfall in Primärpartikel verloren, sodass sich das Granulat bzw. der daraus hergestellte feste Enzymkomplex beispielsweise problemlos in Form einer Säule oder Packung bereitstellen lässt, welche dann von einer wässrigen Lösung der Enzymsubstrate durchströmt werden kann. Bei einer batchweisen Fahrweise der vom immobilisierten Enzym katalysierten Reaktion lässt sich der feste Enzymkomplex problemlos aus dem flüssigen Reaktionsmedium entfernen, indem man diesen beispielsweise innerhalb einer kurzen Zeitspanne absetzen lässt und die überstehende flüssige Phase abdekantiert oder absaugt.The suitability of phyllosilicates as a carrier material for the immobilization of enzymes is already good known. In order to avoid the disadvantages of this support material, its high swellability or the delamination into fine particles, an acid-activated phyllosilicate is used in the process according to the invention for the preparation of a solid enzyme complex, wherein the phyllosilicate is provided in the form of a water-resistant granules. Such acid-activated phyllosilicates are also referred to as bleaching earths. The stability of the waterproof granules is achieved by calcining the granules after shaping. As a result, the swelling capacity of the layered mineral for disintegration into primary particles is lost, so that the granules or the solid enzyme complex prepared therefrom can be readily prepared, for example, in the form of a column or packing, which can then be passed through by an aqueous solution of the enzyme substrates. In a batchwise procedure of the reaction catalyzed by the immobilized enzyme, the solid enzyme complex can be easily removed from the liquid reaction medium, for example by allowing it to settle within a short period of time and decanting off or sucking off the supernatant liquid phase.

Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung eines festen Enzymkomplexes, wird durchgeführt, indem

  • – eine pulverförmige Granuliermischung bereitgestellt wird, welche zu zumindest 50 Gew.-% aus einem sauer aktivierten Schichtsilikat gebildet ist;
  • – die pulverförmige Granuliermischung zu einem weichen Granulat granuliert wird;
  • – das weiche Granulat calciniert wird, wobei ein wasserfestes Granulat erhalten wird; und
  • – auf dem wasserfesten Granulat zumindest ein Enzym immobilisiert wird.
The process according to the invention for the preparation of a solid enzyme complex is carried out by
  • - Providing a powder granulating mixture, which is formed to at least 50 wt .-% of an acid-activated phyllosilicate;
  • Granulating the powdered granulation mixture into a soft granulate;
  • - The soft granules are calcined, whereby a water-resistant granules is obtained; and
  • - At least one enzyme is immobilized on the waterproof granules.

Zunächst wird eine pulverförmige Granuliermischung bereitgestellt, die zu zumindest 50 Gew.-% aus einem sauer aktivierten Schichtsilikat gebildet ist. Derartige sauer aktivierte Schichtsilikate sind auch als Bleicherden bekannt. Diese sauer aktivierten Schichtsilikate weisen als Suspension in Wasser (10 Gew.-%) einen pH-Wert von weniger als 7,0, vorzugsweise weniger als 6,0, besonders bevorzugt weniger als 5,0 auf. Der pH-Wert kann beispielsweise mittels einer pH-Elektrode bestimmt werden. Bevorzugt wird die Menge des sauer aktivierten Schichtsilikats hoch gewählt. Bevorzugt beträgt der Anteil des sauer aktivierten Schichtsilikats an der Granuliermischung zumindest 70 Gew.-%, besonders bevorzugt zumindest 90 Gew.-%. Insbesondere bevorzugt besteht die Granuliermischung zu 100% aus dem sauer aktivierten Schichtsilikat. Neben dem sauer aktivierten Schichtsilikat können noch weitere Schichtsilikate in der Granuliermischung enthalten sein, z. B. nicht aktivierte Schichtsilikate. Diese nicht aktivierten Schichtsilikate können als Bindemittel dienen und bewirken eine höhere Festigkeit des Granulats. Als derartige Schichtsilikate können beispielsweise Bentonite verwendet werden. Es können dabei sowohl Schichtsilikate in der Alkaliform, insbesondere Natriumform, als auch mit Erdalkaliionen als austauschbaren Kationen, insbesondere Calciumionen, verwendet werden. Beispielhafte smektitische Schichtsilikate sind Bentonite, Saponite, Hektorite, Attapulgite oder Sepiolithe. Der Anteil dieser nicht aktivierten Schichtsilikate wird vorzugsweise im Bereich von 1 bis 50 Gew.-%, bevorzugt im Bereich von 2 bis 40 Gew.-%, besonders bevorzugt 5 bis 30 Gew.-%, insbesondere bevorzugt 15 bis 25 Gew.-% gewählt. Außerdem können beispielsweise noch Granulierhilfsmittel oder Porenbildner in der pulverförmigen Granuliermischung enthalten sein. Die Prozentangaben zur pulverförmigen Granuliermischung beziehen sich auf eine trockene rieselfähige Granuliermischung, d. h. ohne einen Zusatz von Flüssigkeit.First a powdered granulation mixture is provided, the at least 50 wt .-% of an acid-activated sheet silicate is formed. Such acid activated phyllosilicates are also known as bleaching earths. These acid activated phyllosilicates have as a suspension in water (10 wt .-%) a pH of less as 7.0, preferably less than 6.0, more preferably less than 5.0 on. The pH can, for example, by means of a pH electrode be determined. Preference is given to the amount of acid-activated Phyllosilicate high chosen. Preferred is the proportion of the acid-activated phyllosilicate on the granulation mixture at least 70% by weight, more preferably at least 90% by weight. Especially Preferably, the granulation consists of 100% of the acid-activated Phyllosilicate. In addition to the acid-activated phyllosilicate can still contain other phyllosilicates in the granulation be, z. B. non-activated phyllosilicates. These are not activated Layered silicates can serve as binders and cause a higher strength of the granules. As such phyllosilicates For example, bentonites can be used. It can both phyllosilicates in the alkali form, in particular sodium form, as well as with alkaline earth ions as exchangeable cations, in particular Calcium ions, can be used. Exemplary smectic sheet silicates are bentonites, saponites, hectorites, attapulgites or sepiolites. The proportion of these non-activated phyllosilicates is preferably in the range of 1 to 50% by weight, preferably in the range of 2 to 40 Wt .-%, particularly preferably 5 to 30 wt .-%, particularly preferably Chosen from 15 to 25 wt .-%. In addition, you can For example, still granulating or pore forming in the be contained in powdered granulation. The percentages to the powder granulating mixture refer to a dry free-flowing granulating mixture, d. H. without an addition of liquid.

Die pulverförmige Granuliermischung weist bevorzugt eine mittlere Partikelgröße im Bereich von weniger als 100 μm, besonders bevorzugt im Bereich von 5 bis 80 μm auf. Die Partikelgröße lässt sich beispielsweise durch Siebanalyse ermitteln. Bevorzugt beträgt der Siebrückstand der pulverförmigen Granuliermischung auf einem Sieb der Maschenweite 63 μm weniger als 40 Gew.-% und liegt bevorzugt im Bereich von 20 bis 30 Gew.-%. Der Trockensiebrückstand auf einem Sieb der Maschenweite von 25 μm liegt vorzugsweise im Bereich von 50 bis 65 Gew.-%.The powdery granulation mixture preferably has a mean Particle size in the range of less than 100 μm, more preferably in the range of 5 to 80 microns. The Particle size can be, for example by sieve analysis. The sieve residue is preferably the powdered granulation mixture on a sieve of Mesh 63 microns less than 40 wt .-% and is preferred in the range of 20 to 30 wt .-%. The dry sieve residue on a sieve of mesh size of 25 microns is preferably in Range of 50 to 65 wt .-%.

Die pulverförmige Granuliermischung wird dann zu einem weichen Granulat verarbeitet. Unter einem weichen Granulat wird dabei ein Granulat verstanden, welches in Wasser nicht stabil ist sondern wieder in seine pulverförmigen Bestandteile zerfällt. Um die Stabilität zu prüfen, kann das weiche Granulat in Wasser eingebracht werden. Nach einer bestimmten Standzeit, beispielsweise von einer Stunde bei Raumtemperatur, wird dann der Zustand des Granulats begutachtet. Bei weichen, nicht wasserfesten Granulaten bildet sich eine Trübung bzw. ein feiner Bodensatz aus und das Granulat zerfällt teilweise bzw. vollständig. Bei einem weichen Granulat beträgt der Nasssiebrückstand nach einer Standzeit von einer Stunde in Wasser höchstens 50 Gew.-% der Menge des eingesetzten Granulats, vorzugsweise weniger als 20 Gew.-%, bevorzugt weniger als 10 Gew.-%. Besonders bevorzugt verbleibt nach einer Stunde Standzeit in Wasser kein Nasssiebrückstand.The powdered granulation mixture then becomes a soft Processed granules. Under a soft granules is doing a Granules understood, which is not stable in water but again decomposes into its powdery constituents. To check the stability, the soft granules can be introduced in water. After a certain lifetime, for example of one hour at room temperature, then the condition of the granules examined. Soft, non-waterproof granules form a cloudiness or a fine sediment and the granules partially or completely disintegrates. At a soft granules is the wet sieve residue after a lifetime of one hour in water at most 50 wt .-% of the amount of the granules used, preferably less as 20% by weight, preferably less than 10% by weight. Especially preferred no wet sieve residue remains after one hour in water.

Für die Granulierung können an sich beliebige Formgebungsverfahren eingesetzt werden. Beispielsweise kann die trockene pulverförmige Granuliermischung unter hohem Druck zu Formkörpern gepresst werden, die ggf. nach der Formgebung wieder auf die gewünschte Größe zerkleinert werden können. Eine derartige hoch kompaktierende Formgebung kann beispielsweise in einer Tablettierpresse, einer Ringscheibenpresse oder einer Brikettierpresse durchgeführt werden. Es ist aber beispielsweise auch möglich, die trockene pulverförmige Granuliermischung mit Wasser anzufeuchten und zu einer plastischen Masse zu kneten. Diese plastische Masse kann dann beispielsweise zu einem Strang extrudiert werden, der zu einem Granulat der gewünschten Größe zerkleinert wird. Es ist aber auch möglich, die plastische Masse in kleinere Klumpen zu brechen und diese zunächst zu trocknen. Die getrockneten Klumpen können dann gebrochen werden und das Granulat der gewünschten Größe durch Sieben abgetrennt werden.For the granulation, arbitrary molding processes can be used. For example, the dry powder granulating mixture can be pressed under high pressure to form bodies the, which can be shredded to the desired size after shaping if necessary. Such a highly compacting shaping can be carried out, for example, in a tabletting press, an annular disc press or a briquetting press. However, it is also possible, for example, to moisten the dry pulverulent granulation mixture with water and to knead it into a plastic mass. This plastic mass can then be extruded, for example, into a strand which is comminuted to a granulate of the desired size. But it is also possible to break the plastic mass into smaller lumps and to dry them first. The dried lumps can then be broken and the granules of the desired size separated by sieving.

Vorzugsweise erfolgt die Granulation der Granuliermischung in der Weise, dass die Granuliermischung in einem schnell laufenden Mischer vorgelegt wird und dass ein wässriges Bindemittel, wie z. B. Wasser oder Wasserglas, innerhalb eines kurzen Zeitraums in seiner gesamten Menge zugegeben wird. Die Granulierung kann sowohl in einem Batchverfahren als auch in einem kontinuierlichen Verfahren durchgeführt werden. Für die Granulation im Batchverfahren kann ein so genannter Eirichmischer und für die kontinuierliche Granulation beispielsweise ein kontinuierlich arbeitender Pflugscharmischer, wie er z. B. von der Firma Lödige angeboten wird, oder ein Ringschichtmischer, wie ein Lödige CB Mischer, verwendet werden.Preferably the granulation of the granulation mixture takes place in such a way that presented the granulation in a fast-running mixer and that an aqueous binder, such as. B. water or water glass, within a short period of time in its entirety Amount is added. The granulation can be done both in a batch process as well as in a continuous process become. For granulation in a batch process, a so-called Eirichmischer and for continuous granulation for example, a continuously operating plowshare mixer, as he z. B. offered by the company Lödige, or a ring layer mixer such as a Lödige CB mixer become.

Die Energieaufnahme beim Verkneten beträgt im Allgemeinen 0,01 bis 1 kWh/kg, insbesondere 0,05 bis 0,5 kWh/kg befeuchtete Granuliermischung.The Energy intake when kneading is generally 0.01 to 1 kWh / kg, in particular 0.05 to 0.5 kWh / kg of moistened granulation mixture.

Wird die pulverförmige Granuliermischung zum Granulieren befeuchtet, so wird der Wassergehalt der feuchten Granuliermischung vorzugsweise auf 35 bis 55 Gew.-%, bevorzugt 40 bis 50 Gew.-% eingestellt.Becomes moistening the powder granulating mixture for granulation, so the water content of the wet granulation mixture is preferably adjusted to 35 to 55 wt .-%, preferably 40 to 50 wt .-%.

Als Bindemittel wird bevorzugt reines Wasser eingesetzt. Es ist aber auch möglich, Bindemittel zu verwenden, die nach dem Trocknen im Granulat verbleiben. Ein geeignetes Bindemittel ist beispielsweise Wasserglas. Der Anteil des Wasserglases wird, bezogen auf seinen Feststoffgehalt und auf die trockene pulverförmige Granuliermischung, bevorzugt im Bereich von 0,5 bis 20 Gew.-%, besonders bevorzugt im Bereich von 1 bis 10 Gew.-% gewählt. Das Modul SiO2/M2O, mit M = Na, K, wird bevorzugt im Bereich von 2,0 bis 3,5 gewählt. Der Feststoffgehalt des Wasserglases beträgt vorzugsweise 1 bis 50 Gew.-%, bevorzugt 3 bis 45 Gew.-%, besonders bevorzugt 5 bis 40 Gew.-%, insbesondere bevorzugt 30 bis 38 Gew.-%.The binder used is preferably pure water. But it is also possible to use binders that remain in the granules after drying. A suitable binder is, for example, water glass. The proportion of the water glass, based on its solids content and on the dry pulverulent granulation mixture, preferably in the range of 0.5 to 20 wt .-%, particularly preferably selected in the range of 1 to 10 wt .-%. The modulus SiO 2 / M 2 O, with M = Na, K, is preferably selected in the range from 2.0 to 3.5. The solids content of the water glass is preferably 1 to 50 wt .-%, preferably 3 to 45 wt .-%, particularly preferably 5 to 40 wt .-%, particularly preferably 30 to 38 wt .-%.

Bei Verwendung von Wasserglas als Bindemittel kann die Granulierung so geführt werden, dass durch das saure Schichtsilikat eine Kondensation des Wasserglases initiiert wird, wodurch sich Kieselgel ausbildet, welches für einen Zusammenhalt zwischen Primärpartikeln des sauren Schichtsilikats sorgt.at Use of water glass as a binder may be granulation be guided so that by the acidic layer silicate a condensation of the water glass is initiated, resulting in Silica gel forms, which for a cohesion between Primary particles of the acidic layer silicate provides.

Zur Stabilisierung wird das weiche Granulat anschließend calciniert. Vorzugsweise wird die Calcination bei Temperaturen im Bereich von 300 bis 900°C, bevorzugt 400 bis 800°C, besonders bevorzugt 500 bis 700°C durchgeführt. Die Dauer der Calcination hängt von der zu calcinierenden Granulatmenge sowie von der verwendeten Vorrichtung ab. Eine geeignete Vorrichtung ist beispielsweise ein Drehrohrofen, der ein gleichmäßiges Erhitzen des Granulats ermöglicht. Die Dauer der Calcination wird vorzugsweise im Bereich von 5 Minuten bis 5 Stunden, bevorzugt 10 Minuten bis 4 Stunden, besonders bevorzugt 15 Minuten bis 2 Stunden gewählt.to Stabilization, the soft granules are then calcined. Preferably, the calcination is carried out at temperatures in the range of 300 to 900 ° C, preferably 400 to 800 ° C, especially preferably carried out 500 to 700 ° C. The duration Calcination depends on the amount of granules to be calcined as well as the device used. A suitable device For example, is a rotary kiln, a uniform Heating the granules allows. The duration of calcination is preferably in the range of 5 minutes to 5 hours, preferably 10 minutes to 4 hours, more preferably 15 minutes to 2 hours.

Nach dem Calcinieren weist das wasserfeste Granulat vorzugsweise eine spezifische Oberfläche von mehr als 50 m2/g, bevorzugt im Bereich von 70 bis 300 m2/g, besonders bevorzugt 80 bis 260 m2/g auf. Das Porenvolumen des wasserfesten Granulats, bestimmt nach der BJH-Methode, beträgt vorzugsweise mehr als 0,25 cm3/g und liegt bevorzugt im Bereich von 0,07 bis 0,7 cm3/g, besonders bevorzugt im Bereich von 0,1 bis 0,6 cm3/g.After calcination, the water-resistant granules preferably have a specific surface area of more than 50 m 2 / g, preferably in the range of 70 to 300 m 2 / g, particularly preferably 80 to 260 m 2 / g. The pore volume of the water-resistant granules, determined by the BJH method, is preferably more than 0.25 cm 3 / g and is preferably in the range of 0.07 to 0.7 cm 3 / g, particularly preferably in the range of 0.1 to 0.6 cm 3 / g.

Nach der Calcination sollte das wasserfeste Granulat eine ausreichend hohe Stabilität aufweisen, sodass es auch bei einem längeren Einsatz in Wasser nicht zerfällt. Bevorzugt beträgt der Nasssiebrückstand mehr als 90 Gew.-%, vorzugsweise mehr als 95 Gew.-%, besonders bevorzugt mehr als 98 Gew.-%. Ein Verfahren zur Bestimmung des Nasssiebrückstandes ist bei den Beispielen angegeben.To Calcination, the waterproof granules should be sufficient have high stability, so it even with a longer Use in water does not decompose. Preferred is the wet sud residue is more than 90% by weight, preferably more than 95 wt .-%, more preferably more than 98 wt .-%. One Method for determination of wet sieve residue is included given the examples.

Sofern die pulverförmige Granuliermischung vor dem Granulieren befeuchtet wurde, wird das weiche Granulat vor dem Calcinieren bevorzugt getrocknet. Dazu können übliche Vorrichtungen bzw. Verfahren verwendet werden. Möglich ist beispielsweise ein Trocknen in einem Ofen oder in einem Warmluftstrom. Zum Trocknen wird die Temperatur bevorzugt im Bereich von 80 bis 120°C, besonders bevorzugt 90 bis 110°C gewählt. Nach dem Trocknen bzw. vor dem Calcinieren weist das weiche Granulat bevorzugt einen Wassergehalt von weniger als 35 Gew.-% auf. Bevorzugt liegt der Wassergehalt im Bereich von 5 bis 30 Gew.-%, besonders bevorzugt 10 bis 20 Gew.-%.If the powdered granulation mixture was moistened before granulation, the soft granules are preferably dried before being calcined. For this purpose, conventional devices or methods can be used. For example, drying in an oven or in a stream of hot air is possible. For drying, the temperature is preferably selected in the range of 80 to 120 ° C, particularly preferably 90 to 110 ° C. After drying or before calcining, the soft granules preferably have a water content of less than 35% by weight. Preferably, the water content is in the range of 5 to 30 wt .-%, especially preferably 10 to 20 wt .-%.

Nach der Herstellung des wasserfesten Granulats wird ein Enzym bereitgestellt, welches auf dem wasserfesten Granulat immobilisiert werden soll, um einen festen Enzymkomplex zu erhalten. An sich bestehen keine Einschränkungen in Bezug auf das Enzym, welches in Form eines festen Enzymkomplexes bereitgestellt werden soll. Es können an sich alle Enzyme in den festen Enzymkomplex eingebunden werden, die für die Durchführung enzymkatalysierter Reaktionen bekannt sind. Bevorzugt ist das Enzym ausgewählt aus der Gruppe, welche gebildet ist aus Lipasen, Oxireduktasen, wie Glucose-Oxidase oder Pyruvatdehydrogenase, Transferasen, wie Hexokinase oder Glykogenphophorylase, Hydrolasen, wie Amylasen, Chymotrypsin, Peptidasen oder Esterasen, Isomerasen, wie Glucose-Isomerase, Ligasen, wie Carboxylasen, Lyasen, wie Aldolase oder Katalase. Besonders bevorzugt ist das Enzym eine Lipase, insbesondere aus der Enzymklasse der Hydrolasen.To the preparation of the water-resistant granules an enzyme is provided, which is to be immobilized on the waterproof granules, to obtain a solid enzyme complex. There are none Restrictions with respect to the enzyme, which is in the form a solid enzyme complex is to be provided. It can in itself all enzymes are incorporated into the solid enzyme complex, for the enzyme-catalyzed reactions are known. Preferably, the enzyme is selected from the group which is formed from lipases, oxidoreductases, such as glucose oxidase or pyruvate dehydrogenase, transferases, such as hexokinase or glycogen phophorylase, Hydrolases, such as amylases, chymotrypsin, peptidases or esterases, Isomerases, such as glucose isomerase, ligases, such as carboxylases, lyases, like aldolase or catalase. Most preferably, the enzyme is a Lipase, in particular from the enzyme class of hydrolases.

Lipasen sind Enzyme, die Lipide, wie Triglyceride oder Diglyceride, zu freien Fettsäuren und Glycerin spalten. Lipasen (Triacylglycerin-Hydrolasen) katalysieren sowohl die Hydrolyse als auch die Synthese von Estern aus Glycerin und langkettigen Fettsäuren. Weitere von Lipasen katalysierte Reaktionen sind die Umesterung von Lipiden und die Veresterung primärer, sekundärer und tertiärer Alkohole. Die industrielle Nutzung dieser Enzyme ist sehr vielseitig. Die Zugabe zu Waschmitteln ist das größte Anwendungsgebiet für Lipasen. Ca. 1000 Tonnen Enzym werden jährlich Waschmitteln zugefügt. In der Kosmetikindustrie werden Lipasen zur Herstellung von Emulgatoren und Aromastoffen verwendet. In der Lebensmittelindustrie werden Lipasen für die Synthese von Glyceriden und Aromastoffen, sowie zur Modifikation von Fetten eingesetzt. Ein weiteres großes Einsatzgebiet für Lipasen ist die Herstellung von Bulk- und Feinchemikalien. Dabei gewinnt die Verwendung der Enzyme für stereoselektive Reaktionen immer mehr an Bedeutung. Weiter finden Lipasen Anwendung bei der Herstellung von Schmiermitteln, Hydraulikölen sowie Biodiesel.lipases are enzymes that release lipids, such as triglycerides or diglycerides Fatty acids and glycerol split. Lipases (triacylglycerol hydrolases) catalyze both the hydrolysis and the synthesis of esters from glycerol and long-chain fatty acids. More from Lipases catalyzed reactions are the transesterification of lipids and the Esterification of primary, secondary and tertiary Alcohols. The industrial use of these enzymes is very versatile. Addition to detergents is the largest field of application for lipases. Approximately 1000 tons of enzyme are produced annually Added to detergents. In the cosmetics industry Lipases used for the production of emulsifiers and flavorings. In the food industry lipases are used for the synthesis of glycerides and flavorings, as well as for the modification of fats used. Another great application for Lipases is the production of bulk and fine chemicals. there wins the use of the enzymes for stereoselective reactions more and more important. Lipases are also used in the Production of lubricants, hydraulic oils and biodiesel.

Um eine Denaturierung des Enzyms während der Immobilisierung zu vermeiden bzw. um einen geeigneten pH-Wert für eine möglichst effiziente Adsorption des Enzyms auf dem wasserfesten Granulat bereitzustellen, wird das wasserfeste Granulat vor der Aufgabe des Enzyms bevorzugt auf einen geeigneten pH-Wert äquilibriert. Dazu wird das wasserfeste Granulat bevorzugt in einem geeigneten Puffer aufgeschlämmt. Der pH-Wert des Puffers wird bevorzugt in einem Bereich von 3,0 bis 7,0 gewählt. Der Puffer wird bevorzugt gleich zum Puffer gewählt, in welchem das Enzym gelöst bzw. aufgenommen ist. Die Dauer für die Äquilibrierung des wasserfesten Granulats wird vorzugsweise im Bereich von 5 Minuten bis 3 Stunden, bevorzugt 30 Minuten bis 2 Stunden gewählt. Vor der Immobilisierung kann der zum Äquilibrieren verwendete Puffer ggf. durch frischen Puffer ersetzt werden.Around a denaturation of the enzyme during immobilization to avoid or to have a suitable pH for a most efficient adsorption of the enzyme on the waterproof To provide granules, the waterproof granules before the Task of the enzyme preferably equilibrated to a suitable pH. For this purpose, the waterproof granules are preferably in a suitable Buffer slurried. The pH of the buffer is preferred chosen in a range of 3.0 to 7.0. The buffer becomes preferably chosen equal to the buffer in which the enzyme solved or recorded. The duration for the equilibration of the water-resistant granules is preferably in the range of 5 minutes chosen up to 3 hours, preferably 30 minutes to 2 hours. Before immobilization, the one used for equilibration If necessary, replace buffer with fresh buffer.

Das Enzym wird bevorzugt in Form einer wässrigen Lösung bereitgestellt. Um das Enzym zu stabilisieren, wird das Enzym bevorzugt in einer gepufferten Lösung bereitgestellt. Der pH-Wert des Puffers wird in Abhängigkeit vom zu immobilisierenden Enzym ausgewählt und liegt vorzugsweise im Bereich von 3 bis 9. Der ideale Bereich für den pH-Wert hängt vom spezifischen Enzym ab. Für Lipasen wird der pH-Wert des Puffers bevorzugt im Bereich von 3 bis 5 gewählt. Allgemein wird der Puffer geeignet in der Weise ausgewählt, dass seine Pufferwirkung bei einem pH-Wert möglichst groß ist, der ungefähr eine Einheit unterhalb des isoelektrischen Punktes des betreffenden Enzyms liegt. Das Enzym weist dann eine positive Gesamtladung auf und kann durch eine ionische Bindung auf dem Träger fixiert werden. Die Konzentration des Puffers wird geeignet im Bereich von 10 bis 300 mmol/l, bevorzugt 50 bis 200 mmol/l eingestellt. Die Konzentration des Enzyms in der Lösung wird bevorzugt im Bereich von 1 bis 10 mg/ml gewählt. Um eine vorzeitige Deaktivierung des Enzyms zu verhindern, wird die Immobilisierung bevorzugt bei einer Temperatur im Bereich von 0 bis 37°C, insbesondere bevorzugt 4 bis 10°C durchgeführt. Enzym und wasserfestes Granulat können in an sich beliebiger Weise in Kontakt gebracht werden. So kann der Träger in einer Lösung des Enzyms suspendiert werden. Es ist aber auch möglich, die Lösung des Enzyms auf den Träger aufzusprühen, während dieser beispielsweise bewegt wird. Die Dauer, welche für die Immobilisierung des Enzyms benötigt wird, hängt vom verwendeten Träger und vom verwendeten Enzym ab. Bevorzugt wird die Reaktionszeit im Bereich von 10 Minuten bis 5 Stunden gewählt.The Enzyme is preferably in the form of an aqueous solution provided. To stabilize the enzyme, the enzyme is preferred provided in a buffered solution. The pH of the buffer becomes dependent on the one to be immobilized Enzyme selected and is preferably in the range of 3 to 9. The ideal range for the pH depends from the specific enzyme. For lipases, the pH is the buffer is preferably selected in the range of 3 to 5. Generally the buffer is suitably selected in such a way that its Buffering at a pH value is as large as possible, which is about one unit below the isoelectric Point of the enzyme in question. The enzyme then has one positive total charge on and can be due to an ionic bond on be fixed to the carrier. The concentration of the buffer is suitable in the range of 10 to 300 mmol / l, preferably 50 to 200 mmol / l set. The concentration of the enzyme in the solution is preferably chosen in the range of 1 to 10 mg / ml. Around To prevent premature deactivation of the enzyme, the Immobilization preferably at a temperature in the range of 0 to 37 ° C, particularly preferably 4 to 10 ° C. Enzyme and water-resistant granules can be used in any way be brought into contact. So can the wearer in one Solution of the enzyme to be suspended. It is also possible, the solution of the enzyme on the carrier spraying while this is moving, for example becomes. The duration necessary for the immobilization of the enzyme needed depends on the carrier used and the enzyme used. The reaction time is preferred in the Range from 10 minutes to 5 hours.

Abschließend kann das Reaktionsmedium noch vom festem Enzymkomplex abgetrennt werden. Dies kann mit üblichen Verfahren erfolgen, beispielsweise durch Filtrieren oder Zentrifugieren. Der feste Enzymkomplex kann dann noch gewaschen werden, um ungebundenes Enzym zu entfernen. Zum Waschen kann beispielsweise der gleiche Puffer verwendet werden, wie er auch bei der Umsetzung von Enzym und wasserfestem Granulat verwendet worden ist. Ist nur relativ wenig Lösungsmittel, insbesondere Wasser im festen Enzymkomplex enthalten, beispielsweise weil das Enzym auf das wasserfeste Granulat aufgesprüht worden ist, kann das Lösungsmittel auch verdampft werden. Dazu kann beispielsweise auch unter vermindertem Druck das Lösungsmittel abdestilliert werden.Finally, the reaction medium can still be separated from the solid enzyme complex. This can be done by conventional methods, for example by filtration or centrifugation. The solid enzyme complex can then be washed to remove unbound enzyme. For example, the same buffer can be used for washing as has been used in the reaction of enzyme and water-resistant granules. If only relatively little solvent, especially water in the solid enzyme complex, for example, because the enzyme has been sprayed onto the waterproof granules, the solvent can also be evaporated. This can, for example, under reduced pressure the solvent is distilled off.

Auch hier wird die Temperatur möglichst niedrig gewählt, um eine vorzeitige Deaktivierung des Enzyms zu vermeiden.Also here the temperature is chosen as low as possible, to avoid premature deactivation of the enzyme.

Bevorzugt wird das Enzym zwar durch nicht-kovalente Bindungen auf der Oberfläche des wasserfesten Granulats immobilisiert. Es ist jedoch auch möglich, das Enzym über kovalente Bindungen auf der Oberfläche des wasserfesten Granulats zu fixieren. Dazu werden das wasserfeste Granulat und das Enzym mit einem Kopplungsmittel umgesetzt, welches mindestens zwei reaktive Gruppen aufweist, sodass eine der Gruppen mit beispielsweise Hydroxygruppen auf der Oberfläche des wasserfesten Granulats und die andere Gruppe mit einer geeigneten Gruppe am Enzym reagieren kann, wie einer Hydroxy-, einer Amino- oder einer Thiolgruppe. Ein geeignetes Kopplungsmittel ist beispielsweise Cyanurchlorid.Prefers Although the enzyme is formed by non-covalent bonds on the surface immobilized the waterproof granules. However, it is also possible the enzyme via covalent bonds on the surface of the waterproof granules to fix. These are the waterproof Granules and the enzyme reacted with a coupling agent, which has at least two reactive groups, so that one of the groups with, for example, hydroxy groups on the surface of the waterproof granules and the other group with a suitable Group can react on the enzyme, such as a hydroxy, an amino or a thiol group. A suitable coupling agent is for example Cyanuric chloride.

Als Kopplungsmittel besonders geeignet sind funktionalisierte Silane, wie sie üblicherweise zur Fixierung von Enzymen auf anorganischen Trägern verwendet werden. Dabei bindet man zunächst funktionalisierte Alkoxy- oder Chlorsilane auf dem Träger. Als Alkoxygruppen werden beispielsweise Methoxy- oder Ethoxygruppen verwendet. Die Anbindung des funktionalisierten Silans erfolgt beispielsweise über die Ausbildung von Si-O-Si-Bindungen unter Abspaltung von Alkohol oder HCl. Setzt man funktionalisierte Silane ein, die funktionelle Gruppen tragen, welche direkt mit Gruppen am Enzym reagieren können, so kann in einem zweiten Schritt das Enzym direkt an den Träger gebunden werden. Ein typisches Beispiel hierfür sind Epoxysilanverbindungen, wie Epoxyalkyltrialkoxysilane. Hier kann die Epoxygruppe des Silans nach Aufbringen auf den Träger direkt mit freien NH2-Gruppen des Enzyms reagieren.Particularly suitable as coupling agents are functionalized silanes, as are commonly used for fixing enzymes on inorganic supports. This binds first functionalized alkoxy or chlorosilanes on the support. As alkoxy groups, for example, methoxy or ethoxy groups are used. The attachment of the functionalized silane takes place for example via the formation of Si-O-Si bonds with elimination of alcohol or HCl. If functionalized silanes are used which carry functional groups which can react directly with groups on the enzyme, in a second step the enzyme can be bound directly to the carrier. A typical example of this is epoxysilane compounds, such as epoxyalkyltrialkoxysilanes. Here, the epoxy group of the silane after application to the carrier can react directly with free NH 2 groups of the enzyme.

In einer zweiten Variante setzt man das funktionalisierte Silan nach dem Aufbringen auf dem Träger zunächst mit einem Aktivierungsagens um. Mit dem Aktivierungsagens werden Gruppen in das auf der Oberfläche des Trägers gebundene Silan eingeführt, wel che mit einer Gruppe am Enzym reagieren können, beispielsweise einer Aminogruppe. Erst nachdem das Aktivierungsagens mit einer Gruppe am Silan reagiert hat, kann das Enzym in einem weiteren Reaktionsschritt an eine Gruppe des Aktivierungsagens angebunden werden. Beispielsweise kann der oben beschriebene, durch thermische Behandlung eines Tonminerals erhaltene Träger mit einem Aminoalkoxysilan umgesetzt werden. Das Aminoalkoxysilan reagiert beispielsweise mit einer Hydroxygruppe an der Oberfläche des Trägers. Durch die Fixierung des Aminoalkoxysilans werden auf der Oberfläche des Trägers Aminogruppen bereitgestellt. Diese Aminogruppen können dann mit einem bifunktionellen Aktivierungsagens, beispielsweise einem Dialdehyd oder einem Diisocyanat, umgesetzt werden. Dabei reagiert eine funktionelle Gruppe mit der auf der Oberfläche des Trägers bereitgestellten Aminogruppe und die andere funktionelle Gruppe steht für die Reaktion mit einer Gruppe am Enzym zur Verfügung. Ein geeigneter bifunktioneller Aldehyd ist beispielsweise Glutaraldehyd.In In a second variant, the functionalized silane is replenished the application on the carrier first with a Activation agent order. With the Activation Agent, groups in the silane bound on the surface of the support which react with a group on the enzyme can, for example, an amino group. Only after the activation agent has reacted with a group on the silane can the enzyme in a further reaction step to a group of Activation agent be tethered. For example, the above described carrier obtained by thermal treatment of a clay mineral be reacted with an aminoalkoxysilane. The aminoalkoxysilane For example, it reacts with a hydroxy group on the surface of the carrier. By fixing the aminoalkoxysilane become on the surface of the carrier amino groups provided. These amino groups can then with a bifunctional activating agent, for example a dialdehyde or a diisocyanate. It reacts a functional Group with the on the surface of the carrier provided amino group and the other functional group is available for reaction with a group on the enzyme. A suitable bifunctional aldehyde is, for example, glutaraldehyde.

Es ist auch möglich, das Enzym durch entsprechende zumindest bifunktionelle Moleküle zu vernetzen, um dadurch das Molekülgewicht des Enzyms zu erhöhen und damit seine Löslichkeit im Reaktionsmedium zu verschlechtern. Diese Maßnahme kann ergriffen werden, wenn das Enzym auf dem wasserfesten Granulat physikalisch adsorbiert wird. Für die Vernetzung können übliche bifunktionelle Moleküle verwendet werden.It it is also possible to have the enzyme by appropriate at least To crosslink bifunctional molecules, thereby reducing the molecular weight increase the enzyme and thus its solubility in the reaction medium to deteriorate. This measure can be taken when the enzyme on the waterproof granules physically is adsorbed. For the networking can usual bifunctional molecules are used.

Bevorzugt ist das Enzym über eine nicht-kovalente Bindung an dem wasserfesten Granulat gebunden. Derartige nicht-kovalente Bindungen sind beispielsweise ionische Bindungen oder nicht spezifische Bindungen, wie van-der-Waals-Bindungen. Durch die nicht-kovalente Bindung des Enzyms auf dem wasserfesten Granulat wird die Struktur des Enzyms weniger gestört, sodass sich die Immobilisierung nicht übermäßig auf die Aktivität des Enzyms auswirkt.Prefers is the enzyme via a non-covalent bond to the bound waterproof granules. Such non-covalent bonds are, for example, ionic bonds or non-specific bonds, like van der Waals ties. Due to the non-covalent binding of the Enzymes on the waterproof granules will change the structure of the enzyme less disturbed, so that the immobilization is not excessive affects the activity of the enzyme.

Die Menge des Enzyms, welche auf dem Träger immobilisiert ist, wird bevorzugt hoch gewählt, um eine ausreichend hohe Aktivität des festen Enzymkomplexes zu erreichen. Bevorzugt beträgt der Anteil des Enzyms, bezogen auf das Gewicht des festen Enzymkomplexes, zwischen 3 und 35 Gew.-%, besonders bevorzugt 5 bis 20 Gew.-%, insbesondere bevorzugt 8 bis 15 Gew.-%.The Amount of the enzyme immobilized on the carrier, is preferably chosen to be sufficiently high in activity of the solid enzyme complex. Preferred is the proportion of the enzyme, based on the weight of the solid enzyme complex, between 3 and 35 wt .-%, particularly preferably 5 to 20 wt .-%, in particular preferably 8 to 15 wt .-%.

Das im festen Enzymkomplex enthaltene Enzym ist wie bereits erläutert an sich keinen besondere Beschränkungen unterworfen. Bevorzugt weist das Enzym ein Molekülgewicht im Bereich von 10 bis 200 kDa auf.The Enzyme contained in the solid enzyme complex is as already explained in itself is not subject to any particular restrictions. Prefers the enzyme has a molecular weight in the range of 10 to 200 kDa on.

Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird ein sauer aktiviertes Schichtsilikat zur Herstellung des wasserfesten Granulats verwendet.At the The process according to the invention becomes an acid-activated Layered silicate used to produce the waterproof granules.

Gemäß einer ersten Ausführungsform wird das sauer aktivierte Schichtsilikat erhalten, indem ein bevorzugt aus einer natürlichen Quelle gewonnenes oder auch ein synthetisches Schichtsilikat mit einer Säure belegt wird. Derartige sauer aktivierte Schichtsilikate sind auch als oberflächenmodifizierte Bleicherden bekannt.According to a first embodiment, the acid-activated phyllosilicate is obtained by adding a be preferably obtained from a natural source or a synthetic phyllosilicate is coated with an acid. Such acid-activated phyllosilicates are also known as surface-modified bleaching earths.

Als Ausgangsmaterial können an sich alle Schichtsilikate verwendet werden. Besonders bevorzugt werden Schichtsilikate aus der Montmorillonit/Beidellitreihe verwendet, wie z. B. Montmorillonit, Bentonit, Natronit, Saponit und Hectorit.When Starting material can be used all phyllosilicates per se become. Particular preference is given to phyllosilicates from the montmorillonite / beidellite series used, such. As montmorillonite, bentonite, soda, saponite and hectorite.

Die Aktivierung kann nach üblichen Verfahren erfolgen. Das Ausgangsmaterial kann mit der Säure getränkt oder auch in der Säure suspendiert werden. Die Aktivierung kann beispielsweise auch erfolgen, indem eine wässrige Lösung der Säure auf das Schichtsilikat aufgesprüht wird, wobei das Schichtsilikat bevorzugt bewegt wird. Überschüssiges Wasser, das als Lösungsmittel für die Säure verwendet wurde, kann nach der Aktivierung entfernt werden. Die auf das Schichtsilikat aufgebrachte Säuremenge wird, berechnet als wasserfreie Säure, bevorzugt im Bereich von 1 bis 10 Gew.-%, besonders bevorzugt 2 bis 6 Gew.-% gewählt.The Activation can be carried out by conventional methods. The Starting material can be soaked with the acid or also be suspended in the acid. Activation can For example, also take place by an aqueous solution the acid is sprayed onto the layered silicate, wherein the layered silicate is preferably moved. excess Water that acts as a solvent for the acid can be removed after activation. The on the sheet silicate applied amount of acid is calculated as anhydrous acid, preferably in the range of 1 to 10 Wt .-%, more preferably 2 to 6 wt .-% selected.

Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden als Ausgangsmaterialien Verwitterungsprodukte von Schichtsilikaten eingesetzt, die nahezu keine detektierbare Schichtstruktur mehr aufweisen und daher röntgenamorph sind. Diese Verwitterungsprodukte weisen eine sehr hohe spezifische Oberfläche von vorzugsweise mehr als 200 m2/g, bevorzugt 210 bis 280 m2/g, besonders bevorzugt 220 bis 260 m2/g, sowie ein hohes Porenvolumen von vorzugsweise mehr als 0,5 ml/g, bevorzugt 0,7 bis 1,1 ml/g, besonders bevorzugt 0,8 bis 1,0 ml/g auf. Diese Verwitterungsprodukte weisen bevorzugt noch eine relativ hohe Ionenaustauschkapazität auf. Bevorzugt beträgt die Ionenaustauschkapazität mehr als 40 meq/100 g und liegt besonders bevorzugt im Bereich von 50 bis 90 meq/100 g, insbesondere bevorzugt 55 bis 85 meq/100 g. Weiter weist das Verwitterungsprodukt bevorzugt eine sehr geringe Quellfähigkeit auf. Nachdem das Verwitterungsprodukt für drei Tage bei Raumtemperatur in Wasser stehen gelassen wurde, beträgt das Sedimentvolumen bevorzugt weniger als 15 ml/2 g, besonders bevorzugt weniger als 10 ml/2 g. Unter Raumtemperatur wird eine Temperatur von etwa 15 bis 25°C, insbesondere etwa 20°C verstanden.According to a preferred embodiment, the starting materials used are weathering products of sheet silicates which have virtually no detectable layer structure and are therefore X-ray amorphous. These weathering products have a very high specific surface area of preferably more than 200 m 2 / g, preferably 210 to 280 m 2 / g, more preferably 220 to 260 m 2 / g, and a high pore volume of preferably more than 0.5 ml / g, preferably 0.7 to 1.1 ml / g, more preferably 0.8 to 1.0 ml / g. These weathering products preferably still have a relatively high ion exchange capacity. The ion exchange capacity is preferably more than 40 meq / 100 g and is more preferably in the range of 50 to 90 meq / 100 g, particularly preferably 55 to 85 meq / 100 g. Furthermore, the weathering product preferably has a very low swelling capacity. After the weathering product has been allowed to stand in water for three days at room temperature, the sediment volume is preferably less than 15 ml / 2 g, more preferably less than 10 ml / 2 g. Room temperature is understood as meaning a temperature of about 15 to 25 ° C, in particular about 20 ° C.

Nach der Oberflächenaktivierung des Schichtsilikats wird bevorzugt das Schichtsilikat nicht gewaschen sondern lediglich getrocknet. Beim Trocknen wird vorzugsweise ein Wassergehalt im Bereich von weniger als 20 Gew.-%, bevorzugt weniger als 15 Gew.-%, besonders bevorzugt ein Wassergehalt im Bereich von 5 bis 10 Gew.-% eingestellt. Das sauer aktivierte Schichtsilikat kann ggf. auf die gewünschte Korngröße vermahlen werden.To the surface activation of the layered silicate is preferred the phyllosilicate is not washed but merely dried. When drying is preferably a water content in the range of less than 20% by weight, preferably less than 15% by weight, especially preferably a water content in the range of 5 to 10 wt .-% set. If necessary, the acid-activated phyllosilicate can be adjusted to the desired Grit size are ground.

Durch Belegen mit Säure oberflächenaktivierte Schichtsilikate besitzen noch eine signifikante Kationenaustauschkapazität. Die se erleichtert die nicht-kovalente Bindung von Enzymen auf den oberflächenaktivierten Schichtsilikaten, da eine Bindung des Enzyms über elektrostatische Wechselwirkungen möglich ist, das Enzym also beispielsweise über ionische Wechselwirkungen auf der Oberfläche des Trägers gebunden wird. Dies trifft insbesondere zu, wenn das Enzym bei einem pH-Wert geträgert wird, der unterhalb des isoelektrischen Punkts des Enzyms liegt. Das Enzym weist kationische Gruppen auf, die durch Austausch mit in der Struktur des oberflächenaktivierten Schichtsilikats vorhandenen Protonen oder beispielsweise noch vorhandenen Alkali- oder Erdalkaliionen eine ionische Bindung ausbilden können. Neben diesen ionischen Bindungen können auch noch hydrophobe Wechselwirkungen bei der Bindung des Enzyms auf dem Träger eine Rolle spielen.By Cover with acid surface-activated phyllosilicates still possess a significant cation exchange capacity. The se facilitates non-covalent attachment of enzymes to the surface activated phyllosilicates, as a bond of the enzyme via electrostatic interactions possible is, the enzyme so for example via ionic interactions is bound to the surface of the carrier. This especially applies when the enzyme is supported at a pH which is below the isoelectric point of the enzyme. The enzyme has cationic groups that can be exchanged with in the structure of the surface activated phyllosilicate existing protons or, for example, still existing alkali or alkaline earth ions can form an ionic bond. In addition to these ionic bonds can also be hydrophobic Interactions in the binding of the enzyme to the carrier play a role.

Gemäß einer zweiten Ausführungsform wird das sauer aktivierte Schichtsilikat erhalten, indem ein bevorzugt aus einer natürlichen Quelle erhaltenes Schichtsilikat mit einer Säure heiß extrahiert wird. Derartige sauer aktivierte Schichtsilikate sind auch als hoch aktive Bleicherden bekannt. Als Ausgangsmaterial können an sich alle durch Säure aktivierbare Schichtsilikate eingesetzt werden. Bevorzugt können di- und trioktaedrische Schichtsilikate der Serpentin-, Kaolin- und Talkpyrophylitgruppe, Smektite, Vermiculite, Illite und Chlorite sowie solche der Sepiolith-Palygroskitgruppe, wie z. B. Montmorillonit, Natronit, Saponit und Vermiculit oder Hectorit, Beidellit, Palygorsikt sowie Wechsellagerungsminerale (mixed layer mineral) verwendet werden. Natürlich können auch Gemische aus zwei oder mehreren dieser Mineralien eingesetzt werden.According to one second embodiment, the acid-activated phyllosilicate obtained by a preferably from a natural source obtained phyllosilicate with an acid extracted hot becomes. Such acid activated phyllosilicates are also considered to be high active bleaching earths known. As starting material you can all acid-activatable phyllosilicates are used become. Preference is given to di- and trioctahedral phyllosilicates the serpentine, kaolin and talc pyrophyllite group, smectites, vermiculites, Illites and chlorites as well as those of the sepiolite palygroskite group, such as As montmorillonite, soda, saponite and vermiculite or hectorite, Beidellit, Palygorsikt and Alternate Deposition Minerals (mixed layer mineral) are used. Of course you can too Mixtures of two or more of these minerals are used.

Für die Aktivierung wird das Schichtsilikat mit starker Säure versetzt und erhitzt. Als Säuren sind beispielsweise Schwefelsäure, Salzsäure, Phosphorsäure oder Salpetersäure geeignet, welche bevorzugt in konzentrierter Form eingesetzt werden. Salz säure und Schwefelsäure sind besonders bevorzugt. Die Säuremenge wird bezogen auf das eingesetzte Schichtsilikat bevorzugt im Bereich von 50 bis 200 Gew.-% gewählt. Zur Extraktion wird die Suspension auf eine Temperatur von mehr als 80°C, bevorzugt mehr als 90°C, vorzugsweise auf Siedehitze erhitzt. Die Dauer der Extraktion richtet sich nach dem Ausgangsmaterial sowie dem gewünschten Aktivierungsgrad. Bevorzugt wird die Suspension für 3 bis 20 Stunden, besonders bevorzugt 4 bis 15 Stunden erhitzt. Durch die Säuremenge, die Extraktionstemperatur sowie die Extraktionsdauer kann die Porosität der sauer aktivierten Schichtsilikate beeinflusst werden. Durch eine intensivere Extraktion kann insbesondere die Porosität im Bereich von Poren mit einem Durchmesser von weniger als 50 nm erhöht werden. Nach der Extraktion wird der Feststoff abgetrennt, beispielsweise durch Filtration der heißen Suspension. Das sauer aktivierte Schichtsilikat wird anschließend noch bevorzugt mit Wasser säurefrei gewaschen und dann getrocknet. Ggf. kann das sauer aktivierte Schichtsilikat erneut gemahlen werden.For activation, the phyllosilicate is mixed with strong acid and heated. Suitable acids are, for example, sulfuric acid, hydrochloric acid, phosphoric acid or nitric acid, which are preferably used in concentrated form. Salt acid and sulfuric acid are particularly preferred. The amount of acid is preferably chosen in the range from 50 to 200% by weight, based on the phyllosilicate used. For extraction, the suspension is heated to a temperature of more than 80 ° C, preferably more than 90 ° C, preferably at boiling heat. The duration of the extraction depends on the starting material and the ge Wanted activation level. The suspension is preferably heated for 3 to 20 hours, more preferably for 4 to 15 hours. Due to the amount of acid, the extraction temperature and the extraction time, the porosity of the acid-activated phyllosilicates can be influenced. By a more intensive extraction, in particular, the porosity in the range of pores with a diameter of less than 50 nm can be increased. After extraction, the solid is separated off, for example by filtration of the hot suspension. The acid-activated phyllosilicate is then preferably washed free of acid with water and then dried. Possibly. For example, the acid-activated phyllosilicate can be ground again.

Der Aktivierungsgrad des sauer aktivierten Schichtsilikats wird bevorzugt so gewählt, dass zumindest 10 Gew.-%, vorzugsweise zumindest 20 Gew.-%, besonders bevorzugt 40 bis 80 Gew.-% des im Ausgangsmaterial vorhandenen Aluminiums entfernt werden. Das durch Extraktion mit heißer Säure erhaltene sauer aktivierte Schichtsilikat enthält vorzugsweise 2 bis 15 Gew.-%, bevorzugt 5 bis 12 Gew.-% Aluminium, berechnet als Al2O3. Bevorzugt beträgt der Silikatanteil, berechnet als SiO2, des sauer aktivierten Schichtsilikats 85 bis 98 Gew.-%, vorzugsweise 88 bis 95 Gew.-%.The degree of activation of the acid-activated phyllosilicate is preferably selected such that at least 10% by weight, preferably at least 20% by weight, particularly preferably 40 to 80% by weight, of the aluminum present in the starting material is removed. The acid-activated phyllosilicate obtained by extraction with hot acid preferably contains from 2 to 15% by weight, preferably from 5 to 12% by weight, of aluminum, calculated as Al 2 O 3 . The silicate content, calculated as SiO 2 , of the acid-activated phyllosilicate is preferably from 85 to 98% by weight, preferably from 88 to 95% by weight.

Das durch Extraktion mit heißer Säure hergestellte sauer aktivierte Schichtsilikat weist bevorzugt einen mittleren Porendurchmesser, bestimmt nach der BJH-Methode ( DIN 66131 ) zwischen 2 und 25 nm, besonders bevorzugt zwischen 4 und 10 nm auf.The acid-activated phyllosilicate produced by extraction with hot acid preferably has an average pore diameter, determined by the BJH method ( DIN 66131 ) between 2 and 25 nm, more preferably between 4 and 10 nm.

Bevorzugt liegt das Porenvolumen des sauer aktivierten Schichtsilikats, bestimmt nach der CCl4-Methode, von Poren mit einem Durchmesser von bis zu 80 nm zwischen 0,15 und 0,8 ml/g, besonders bevorzugt 0,2 bis 0,7 ml/g, von Poren mit einem Durchmesser von bis zu 25 nm zwischen 0,15 und 0,45 ml/g, besonders bevorzugt 0,18 bis 0,4 ml/g, für Poren mit einem Durchmesser von bis zu 14 nm zwischen 0,02 und 0,3 ml/g, besonders bevorzugt 0,05 bis 0,2 ml/g, und von Poren mit einem Durchmesser von 25 bis 80 nm zwischen 0,02 und 0,3 ml/g, besonders bevorzugt 0,05 bis 0,2 ml/g.Preferably, the pore volume of the acid-activated phyllosilicate, determined by the CCl 4 method, of pores having a diameter of up to 80 nm is between 0.15 and 0.8 ml / g, particularly preferably 0.2 to 0.7 ml / g, of pores with a diameter of up to 25 nm between 0.15 and 0.45 ml / g, particularly preferably 0.18 to 0.4 ml / g, for pores with a diameter of up to 14 nm between 0, 02 and 0.3 ml / g, particularly preferably 0.05 to 0.2 ml / g, and pores having a diameter of 25 to 80 nm between 0.02 and 0.3 ml / g, particularly preferably 0.05 to 0.2 ml / g.

Die BET-Oberfläche des durch Extraktion mit heißer Säure hergestellten sauer aktivierten Schichtsilikats, bestimmt nach DIN 66131 , beträgt bevorzugt 50 bis 800 m2/g, besonders bevorzugt 100 bis 600 m2/g, insbesondere bevorzugt 130 bis 500 m2/g.The BET surface area of the acid-activated phyllosilicate prepared by extraction with hot acid, determined by DIN 66131 , is preferably 50 to 800 m 2 / g, particularly preferably 100 to 600 m 2 / g, particularly preferably 130 to 500 m 2 / g.

Durch die Extraktion mit Säure nimmt die Ionenaustauschkapazität der Schichtsilikate ab. Bevorzugt beträgt die Ionenaustauschkapazität weniger als 30 meq/100 g. Besonders bevorzugt liegt die Ionenaustauschkapazität des sauer aktivierten Schichtsilikats im Bereich von 5 bis 25 meq/100 g.By the extraction with acid decreases the ion exchange capacity from the phyllosilicates. The ion exchange capacity is preferably less than 30 meq / 100g. Particularly preferred is the ion exchange capacity of the acid-activated phyllosilicate in the range of 5 to 25 meq / 100 G.

Bei den durch Extraktion mit heißer Säure erhaltenen sauer aktivierten Schichtsilikaten ist die Kationenaustauschkapazität nur noch gering. Wird daher das Enzym auf einem derartigen Träger adsorbiert, erfolgt die Bindung vermutlich in erster Linie durch unspezifische Wechselwirkungen, beispielsweise van-der-Waals-Bindungen, sowie durch Wasserstoffbrückenbindungen zwischen Gruppen am Enzym und auf der Oberfläche des Trägers bereitgestellten Si-OH-Gruppen.at obtained by extraction with hot acid acid-activated phyllosilicates is the cation exchange capacity only small. Will therefore the enzyme on such a carrier Adsorbed, the bond is probably primarily by unspecific interactions, for example van der Waals bonds, as well as hydrogen bonds between groups provided on the enzyme and on the surface of the carrier Si-OH groups.

Der mit dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellte feste Enzymkomplex eignet sich insbesondere für eine Anwendung als Säulenpackung sowie für einen Einsatz in batchweise geführten Verfahren. Gegenstand der Erfindung ist daher auch ein fester En zymkomplex, wie er mit dem oben beschriebenen Verfahren erhalten wird.Of the produced by the method according to the invention solid enzyme complex is particularly suitable for an application as a column packing and for use in batches guided procedure. The invention is therefore also a solid enzyme complex, as with the one described above Procedure is obtained.

Der feste Enzymkomplex umfasst ein wasserfestes Granulat aus einem sauer aktivierten Schichtsilikat, auf welchem zumindest ein Enzym immobilisiert ist. Die Teilchengröße des wasserfesten Granulats wird bevorzugt im Bereich von 100 μm bis 1,2 mm gewählt. Auf dem wasserfesten Granulat können an sich beliebige Enzyme immobilisiert sein. Beispielhafte Enzyme wurden bereits bei der Beschreibung des Herstellungsverfahrens diskutiert. Bevorzugt sind die Enzyme nicht-kovalent auf dem wasserfesten Granulat gebunden, d. h. die Immobilisierung erfolgt über physikalische Wechselwirkung zwischen der Oberfläche des wasserfesten Granulats und dem Enzym, beispielsweise über ionische Bindungen, Wasserstoffbrückenbindungen oder über hydrophobe Wechselwirkungen. Nähere Details zu den Eigenschaften des festen Enzymkomplexes wurden bereits beim Verfahren diskutiert.Of the solid enzyme complex comprises a water-resistant granules of an acidic activated phyllosilicate on which immobilized at least one enzyme is. The particle size of the waterproof granules is preferably selected in the range of 100 microns to 1.2 mm. On the waterproof granules can be any Enzymes immobilized. Exemplary enzymes have already been included the description of the manufacturing process discussed. Prefers are the enzymes non-covalently bound to the water-resistant granules, d. H. the immobilization takes place via physical interaction between the surface of the waterproof granules and the enzyme, for example via ionic bonds, hydrogen bonds or via hydrophobic interactions. details Details on the properties of the solid enzyme complex have already been made discussed during the procedure.

Schließlich betrifft die Erfindung noch die Verwendung des oben beschriebenen festen Enzymkomplexes für enzymkatalysierte Reaktionen. Die Reaktionen können an sich unter bekannten Bedingungen und in bekannten Vorrichtungen durchgeführt werden. So können die Reaktionen in Suspension durchgeführt werden, wozu der feste Enzymkomplex in einer, vorzugsweise gepufferten, Lösung des Substrats aufgeschlämmt wird, der noch weitere übliche Komponenten, wie Coenzyme, ATP, usw. zugesetzt sein können. Es ist aber auch möglich, die enzymkatalysierte Reaktion kontinuierlich durchzuführen, indem der feste Enzymkomplex beispielsweise in Form einer Säule gepackt wird, durch welche dann kontinuierlich eine Lösung des Substrat geleitet wird.Finally, the invention also relates to the use of the above-described solid enzyme complex for enzyme-catalyzed reactions. The reactions can be carried out per se under known conditions and in known devices. Thus, the reactions can be carried out in suspension, for which purpose the solid enzyme complex is slurried in a, preferably buffered, solution of the substrate to which other conventional components such as coenzymes, ATP, etc. may be added. But it is also possible to carry out the enzyme-catalyzed reaction continuously by the solid enzyme complex is packed, for example in the form of a column, through which then a solution of the substrate is passed continuously.

Die Erfindung wird im Weiteren an Hand von Beispielen näher erläutert.The The invention will be further described by way of examples explained.

Es wurden die folgenden Analysenmethoden verwendet:It the following analytical methods were used:

BET-Oberfläche/Porenvolumen nach BJH und BET:BET surface area / pore volume after BJH and BET:

Die Oberfläche und das Porenvolumen wurden mit einem vollautomatischen Stickstoffporosimeter der Firma Mikromeritics, Typ ASAP 2010 bestimmt.The Surface and pore volume were combined with a fully automatic Nitrogen porosimeter from the company Mikromeritics, type ASAP 2010 determined.

Die Probe wird im Hochvakuum auf die Temperatur von flüssigem Stickstoff abgekühlt. Anschließend wird kontinuierlich Stickstoff in die Probenkammer dosiert. Durch die Erfassung der adsorbierten Gasmenge als Funktion des Druckes wird bei konstanter Temperatur eine Adsorptionsisotherme ermittelt. Nach einem Druckausgleich wird das Analysengas schrittweise entfernt und eine Desorptionsisotherme aufgenommen.The Sample is heated to the temperature of liquid under high vacuum Nitrogen cooled. Subsequently, it becomes continuous Nitrogen dosed into the sample chamber. By capturing the adsorbed amount of gas as a function of pressure becomes more constant Temperature determined an adsorption isotherm. After a pressure equalization the analysis gas is gradually removed and a desorption isotherm added.

Zur Ermittlung der spezifischen Oberfläche und der Porosität nach der BET-Theorie werden die Daten gemäß DIN 66131 ausgewertet.To determine the specific surface area and the porosity according to the BET theory, the data according to DIN 66131 evaluated.

Das Porenvolumen wird ferner aus den Messdaten unter Anwendung der BJH-Methode ermittelt ( E. P. Barret, L. G. Joiner, P. P. Haienda, J. Am. Chem. Soc. 73 (1951, 373 ). Bei diesem Verfahren werden auch Effekte der Kapillarkondensation berücksichtigt. Porenvolumina bestimmter Porengrößenbereiche werden durch Aufsummieren inkrementeller Porenvolumina bestimmt, die aus der Auswertung der Adsorptionsisotherme nach BJH erhalten werden. Das Gesamtporenvolumen nach der BJH-Methode bezieht sich auf Poren mit einem Durchmesser von 1,7 bis 300 nm.The pore volume is also determined from the measurement data using the BJH method ( EP Barret, LG Joiner, PP Haienda, J. Am. Chem. Soc. 73 (1951, 373 ). This procedure also takes into account effects of capillary condensation. Pore volumes of certain pore size ranges are determined by summing up incremental pore volumes, which are obtained from the evaluation of the adsorption isotherm according to BJH. The total pore volume according to the BJH method refers to pores with a diameter of 1.7 to 300 nm.

Bestimmung des Porenvolumens nach der CCl4-MethodeDetermination of the pore volume by the CCl 4 method

Das Mikroporenvolumen wird dadurch bestimmt, dass man Tetrachlorkohlenstoffdampf auf das Tonmaterial einwirken lässt und die Gewichtszunahme bestimmt, die durch die Adsorption von Tetrachlorkohlenstoff verursacht wird.The Micropore volume is determined by adding carbon tetrachloride vapor act on the clay and the weight gain determined by the adsorption of carbon tetrachloride becomes.

Um Poren eines bestimmten Durchmessers zu erfassen, wird der Dampfdruck des Tetrachlorkohlenstoffs durch Zusatz bestimmter mengen Paraffin zum flüssigen Tetrachlorkohlenstof erniedrigt.Around To detect pores of a certain diameter, the vapor pressure of the carbon tetrachloride by adding certain quantities of paraffin lowered to the liquid carbon tetrachloride.

Reagenzienreagents

  • Tetrachlorkohlenstoff (CCl4)Carbon tetrachloride (CCl 4 )
  • Paraffin (flüssig), Fa. Merk KgaA, Darmstadt, DE, Best. Nr. 7160.2500Paraffin (liquid), Fa. Merk KgaA, Darmstadt, DE, Best. No. 7160.2500

Durchführungexecution

1 bis 2 g des zu prüfenden Materials werden in einem kleinen Wägegläschen bei 130°C im Trockenschrank getrocknet. Anschließend wird im Exsikkator abgekühlt, genau gewogen und das Gläschen in einen Vakuumexsikkator gestellt, der je nach dem zu messenden Mikroporenvolumen die folgenden Paraffin/Tetrachlorkohlenstoffmischungen enthält: Paraffin (ml CCl4 Mikroporen (Å) 26 184 800 47,9 162,1 390 66,5 143,5 250 82,5 127,5 180 96,4 113,6 140 108,7 101,3 115 1 to 2 g of the material to be tested are dried in a small weighing jar at 130 ° C in a drying oven. It is then cooled in a desiccator, weighed accurately and the vial placed in a vacuum desiccator containing, depending on the micropore volume to be measured, the following paraffin / carbon tetrachloride mixtures: Paraffin (ml CCl 4 micropores (Å) 26 184 800 47.9 162.1 390 66.5 143.5 250 82.5 127.5 180 96.4 113.6 140 108.7 101.3 115

Der mit graduierter Kühlfalle, Manometer und Vakuumpumpe verbundene Exsikkator wird nun bis zum Sieden des Inhalts evakuiert. 10 ml Tetrachlorkohlenstoff werden verdampft und in der Kühlfalle aufgefangen.Of the associated with graduated cold trap, pressure gauge and vacuum pump Desiccator is now evacuated to boiling the contents. 10 ml Carbon tetrachloride are vaporized and in the cold trap collected.

Sodann lässt man den Exsikkatorinhalt 16 bis 20 Stunden bei Raumtemperatur ausgleichen, anschließend lässt man langsam Luft in den Exsikkator. Nach Abnehmen des Exsikkatordeckels wird das Wägegläschen sofort verschlossen und auf der Analysenwaage zurückgewogen.thereupon Leave the desiccator contents at room temperature for 16 to 20 hours balance, then slowly let air in the desiccator. After removing the desiccator lid, the weighing jar becomes immediately closed and weighed back on the analytical balance.

Auswertungevaluation

Die Werte werden in Milligramm Tetrachlorkohlenstoff-Adsorption pro Gramm Substanz durch Gewichtszunahme errechnet. Durch Dividieren mit der Dichte des Tetrachlorkohlenstoffs ergeben sich die Porenvolumina in ml/g Substanz

Figure 00280001
(Dichte Tetrachlorkohlenstoff bei 20°C: d = 1,595 g/cm3)The values are calculated in milligrams of carbon tetrachloride adsorption per gram of substance by weight gain. Dividing with the density of the carbon tetrachloride gives the pore volumes in ml / g of substance
Figure 00280001
(Density carbon tetrachloride at 20 ° C: d = 1.595 g / cm 3 )

Teilchengrößenbestimmung mittels dynamischer Lichtstreuung (Malvern)Particle Size Determination by means of dynamic light scattering (Malvern)

Die Messungen werden mit einem Gerät "Mastersizer" der Firma Malvern Instruments Ltd., UK, entsprechend den Angaben des Herstellers durchgeführt. Die Messungen werden mit der vorgesehenen Probenkammer ("dry powder feeder") in Luft durchgeführt und die auf das Probenvolumen bezogenen Werte ermittelt.The Measurements are made with a device "Mastersizer" of the company Malvern Instruments Ltd., UK, according to the manufacturer's instructions carried out. The measurements are provided with the Sample chamber ("dry powder feeder") performed in air and determines the values related to the sample volume.

Wassergehalt:Water content:

Der Wassergehalt der Produkte bei 105°C wird unter Verwendung der Methode DIN/ISO-787/2 ermittelt.The water content of the products at 105 ° C is determined using the method DIN / ISO 787/2 determined.

Bestimmung des pH-Wertes einer BentonitprobeDetermination of the pH of a bentonite

2 g der Probe werden in 98 ml destilliertem Wasser dispergiert. Danach wird mit einer kalibrierten Glaselektrode der pH-Wert bestimmt.2 g of the sample are dispersed in 98 ml of distilled water. After that The pH is determined with a calibrated glass electrode.

Elementaranalyse:Elemental analysis:

Diese Analyse beruht auf dem Totalaufschluss der Tonmaterialien bzw. des entsprechenden Produktes. Nach dem Auflösen der Feststoffe werden die Einzelkomponenten mit herkömmlichen spezifischen Analysemethoden, wie z. B. ICP analysiert und quantifiziert.These Analysis is based on the total digestion of the clay materials or the appropriate product. After dissolving the solids The individual components are made with conventional specific ones Analysis methods, such. For example, ICP is analyzed and quantified.

Ionenaustauschkapazität:Ion exchange capacity:

Zur Bestimmung der Kationenaustauschkapazität wird das zu untersuchende Tonmaterial über einen Zeitraum von 2 Stunden bei 105°C getrocknet. Danach wird das getrocknete Tonmaterial mit einem Überschuss an wässriger 2 N NH4Cl-Lösung 1 Stunde unter Rückfluss zur Reaktion gebracht. Nach einer Standzeit von 16 Stunden bei Raumtemperatur wird filtriert, worauf der Filterkuchen gewaschen, getrocknet und vermahlen wird und der NH4-Gehalt im Tonmaterial durch Stickstoffbestimmung (CHN-Analysator "Vario EL III" der Firma Elementar in Hanau) nach den Herstellerangaben ermittelt. Der Anteil und die Art der ausgetauschten Metallionen wird im Filtrat durch ICP-Spektroskopie bestimmt.To determine the cation exchange capacity, the clay material to be examined is dried at 105 ° C. over a period of 2 hours. Thereafter, the dried clay material is reacted with an excess of aqueous 2N NH 4 Cl solution for 1 hour under reflux. After a service life of 16 hours at room temperature is filtered, whereupon the filter cake is washed, dried and ground and determined the NH 4 content in the clay by nitrogen determination (CHN analyzer "Vario EL III" from Elementar in Hanau) according to the manufacturer. The proportion and type of exchanged metal ions is determined in the filtrate by ICP spectroscopy.

Bestimmung des Sedimentvolumens:Determination of sediment volume:

Ein graduierter 100 ml Messzylinder wird mit 100 ml destilliertem Wasser gefüllt. 2 g der zu vermessenden Substanz werden langsam und portionsweise, je etwa 0,1 bis 0,2 g mit einem Spatel auf die Oberfläche des Wassers gegeben. Nach dem Absinken einer zugegebenen Portion wird die nächste Portion zugegeben. Nachdem die 2 g Substanz zugegeben und auf den Grund des Messzylinders abgesunken sind, wird der Zylinder für eine Stunde bei Raumtemperatur stehen gelassen. Anschließend wird an der Graduierung des Messzylinders die Höhe des Sedimentsvolumens in ml/2 g abgelesen. Für die Bestimmung des Sedimentvolumens nach 3-tägiger Lagerung in Wasser wird der Probenansatz mit Parafilm® verschlossen und für 3 Tage bei Raumtemperatur erschütterungsfrei stehen gelassen. Danach wird an der Graduierung des Messzylinders das Sedimentvolumen abgelesen.A graduated 100 ml graduated cylinder is filled with 100 ml of distilled water. 2 g of the substance to be measured are added slowly and in portions, each about 0.1 to 0.2 g with a spatula on the surface of the water. After a drop of added portion, the next portion is added. After the 2 g of substance have been added and dropped to the bottom of the measuring cylinder, the cylinder is allowed to stand for one hour at room temperature. Then the height of the sediment volume in ml / 2 g is read on the graduation of the measuring cylinder. To determine the sediment volume after storage in water for 3 days, the sample batch is sealed with Parafilm® and allowed to stand vibration-free for 3 days at room temperature. Then the sediment volume is read off the graduation of the measuring cylinder.

Bestimmung des Montmorillonitgehalts über die MethylenblauadsorptionDetermination of montmorillonite content via the methylene blue adsorption

Der Methylenblauwert ist ein Maß für die innere Oberfläche der Tonmaterialien.Of the Methylene blue value is a measure of the inner surface the clay materials.

a) Herstellung einer Tetranatriumdiphosphat-Lösunga) Preparation of a tetrasodium diphosphate solution

5,41 g Tetranatriumdiphosphat werden auf 0,001 g genau in einen 1000 ml Messkolben eingewogen und unter Schütteln bis zur Eichmarke mit dest. Wasser aufgefüllt.5.41 tetrasodium diphosphate is reduced to 0.001 g in a 1000 Weigh out the volumetric flask and shake to the calibration mark with dist. Water filled up.

b) Herstellung einer 0,5%-igen Methylenblaulösungb) Preparation of a 0.5% methylene blue solution

In einem 2000 ml Becherglas werden 125 g Methylenblau in ca. 1500 ml dest. Wasser gelöst. Die Lösung wird abdekantiert und auf 25 1 mit dest. Wasser aufgefüllt.In In a 2000 ml beaker, 125 g of methylene blue in about 1500 ml least. Water dissolved. The solution is decanted off and on 25 1 with dist. Water filled up.

0,5 g feuchter Testbentonit mit bekannter innerer Oberfläche werden in einem Erlenmeyerkolben auf 0,001 g genau eingewogen. Es werden 50 ml Tetranatriumdiphosphatlösung zugegeben und die Mischung 5 Minuten zum Sieden erhitzt. Nach dem Abkühlen auf Raumtemperatur werden 10 ml 0,5 molare H2SO4 zugegeben und 80 bis 95% des zu erwartenden Endverbrauchs an Methylenblaulösung zugegeben. Mit dem Glasstab wird ein Tropfen der Suspension aufgenommen und auf ein Filterpapier gegeben. Es bildet sich ein blau-schwarzer Fleck mit einem farblosen Hof. Es wird nun in Portionen von 1 ml weitere Methylenblaulösung zugegeben und die Tüpfelprobe wiederholt. Die Zugabe erfolgt solange, bis sich der Hof leicht hellblau färbt, also die zugegebene Methylenblaumenge nicht mehr vom Testbentonit absorbiert wird.0.5 g of wet test bentonite with a known internal surface are weighed to the nearest 0.001 g in an Erlenmeyer flask. Add 50 ml of tetrasodium diphosphate solution and heat the mixture to boiling for 5 minutes. After cooling to room temperature, 10 ml of 0.5 molar H 2 SO 4 are added and 80 to 95% of the expected final consumption of methylene blue solution is added. With the glass rod, a drop of the suspension is taken and placed on a filter paper. It forms a blue-black spot with a colorless yard. It is then added in portions of 1 ml more Methylenblaulösung and repeated the dot sample. The addition takes place until the yard turns slightly light blue, so that the added Methylenblaumenge is no longer absorbed by the test bentonite.

c) Prüfung von Tonmaterialienc) Testing of clay materials

Die Prüfung des Tonmaterials wird in der gleichen Weise durchgeführt wie für den Testbentonit. Aus der verbrauchten Menge an Methylenblaulösung lässt sich die innere Oberfläche des Tonmaterials berechnen.The Testing of the clay material is carried out in the same way as for the test bentonite. From the amount consumed Methylene blue solution allows the inner surface of the clay material.

381 mg Methylenblau/g Ton entsprechen nach diesem Verfahren einem Gehalt von 100% Montmorillonit.381 mg methylene blue / g clay are equivalent to this method of 100% montmorillonite.

Bestimmung des TrockensiebrückstandesDetermination of dry residue

Etwa 50 g des zu untersuchenden lufttrockenen Tonmaterials werden auf einem Sieb der entsprechenden Maschenweite eingewogen. Das Sieb wird an einen Staubsauger angeschlossen, der über ein unter dem Siebboden kreisenden Saugschlitz alle Anteile, die feiner als das Sieb sind, durch das Sieb heraussaugt. Das Sieb wird mit einem Plastikdeckel abgedeckt und der Staubsauger eingeschaltet. Nach 5 Minuten wird der Staubsauger abgeschaltet und die Menge der auf dem Sieb verbliebenen gröberen Anteile durch Differenzwägung ermittelt.Approximately 50 g of the examined air-dry clay material on weighing a sieve of the appropriate mesh size. The sieve is connected to a vacuum cleaner, which has an under the sieve bottom circular suction slot all shares, the finer than the strainer are sucked out through the strainer. The sieve comes with a Covered plastic lid and turned on the vacuum cleaner. To 5 minutes, the vacuum cleaner is turned off and the amount of up the coarser portions remaining by sieving by differential weighing determined.

Bestimmung des NasssiebrückstandesDetermination of wet sieve residue

Es wird zunächst eine 5%-ige Suspension hergestellt, indem eine entsprechende Menge des zu untersuchenden Tonmaterials bei ca. 930 UpM ca. 5 Minuten in Wasser eingerührt wird. Die Suspension wird für weitere 15 Minuten bei ca. 1865 UpM gerührt und die Suspension dann durch ein Sieb der gewünschten Maschenweite gegossen. Der Rückstand wird so lange mit Leitungswasser gewaschen, bis das Waschwasser klar abläuft. Das Sieb mit dem Rückstand wird dann für 5 Minuten in ein Ultraschallbad gesetzt, um restliche Feinanteile zu entfernen. Der verbliebene Rückstand wird kurz mit Leitungswasser gewaschen und die Ultraschallbehandlung ggf. wiederholt, bis während der Ultraschallbehandlung keine Feinstoffe mehr in das Wasser übertreten. Das Sieb wird dann bis zur Gewichtskonstanz getrocknet. Zum Auswiegen wird der auf dem Sieb verbliebene Rückstand in eine gewogene Porzellanschale überführt.It First, a 5% suspension is prepared by an appropriate amount of the clay material to be examined about 930 rpm is stirred for about 5 minutes in water. The Suspension is for about 15 minutes at about 1865 rpm stirred and then the suspension through a sieve of the desired Mesh size cast. The residue is with so long Washed tap water until the wash water runs clear. The sieve with the residue is then left for 5 minutes placed in an ultrasonic bath to remove residual fines. The remaining residue is briefly with tap water washed and if necessary the sonication repeated until while the ultrasound treatment no more fines pass into the water. The sieve is then dried to constant weight. For weighing the residue remaining on the sieve is weighed Porcelain bowl transferred.

Bestimmung der mechanischen StabilitätDetermination of mechanical stability

105 bis 115 g des Granulats werden auf ein Sieb der Maschenweite 0,15 mm gegeben und feinteilige Anteile des Granulats abgesiebt.105 to 115 g of the granules are placed on a sieve of mesh size 0.15 mm given and sieved finely divided portions of the granules.

100 g des von Feinanteilen befreiten Granulats werden auf ein Sieb der Maschenweite 0,15 mm gegeben, welches auf einer Auffangschale befestigt ist. Auf das Granulat werden 3 Gummibälle gegeben, welche einen Durchmesser von 2,9 mm aufweisen. Das Sieb wird mit einem Deckel abgedeckt, wobei zwischen Sieb und Deckel ein Abstand von 25 mm vorgesehen ist. Die aus Auffangschale, Sieb und Deckel zusammengesetzte Vorrichtung wird auf einen Rotationsschüttler gegeben und dort 15 Min. geschüttelt. Anschließend wird das in der Auffangschale aufgefangene Granulat ausgewogen. Diese Zahl entspricht der Brechbarkeitszahl für 15 Min. Schüttelzeit.100 g of the freed of fines granules are placed on a sieve of mesh size 0.15 mm, which is mounted on a drip tray. On the granules 3 rubber balls are given, which have a diameter of 2.9 mm. The sieve is covered with a lid, between sieve and cover a distance of 25 mm is provided. The device composed of drip tray, sieve and lid is placed on a rotary shaker and shaken there for 15 min. Subsequently, the collected in the drip tray granules is weighed. This number corresponds to the refractive index for 15 min. Shaking time.

Das Sieb wird nochmals 15 Min. geschüttelt und erneut das Material ausgewogen, welches sich in der Auffangschale angesammelt hat. Aus der Summe der Siebdurchgänge ergibt sich Brechbarkeitszahl für 30 Min.The Sieve is shaken for another 15 minutes and again the material balanced, which has accumulated in the drip tray. Out the sum of the sieve passes results Brechbarkeitszahl for 30 minutes

Bestimmung des SchüttgewichtsDetermination of bulk density

Ein bei der 1000 ml Markierung abgeschnittener Messzylinder wird gewogen. Dann wird die zu untersuchende Probe mittels eines Pulvertrichters so in einem Zug in den Messzylinder eingefüllt, dass sich oberhalb des Abschlusses des Messzylinders ein Schüttkegel ausbildet. Der Schüttkegel wird mit Hilfe eines Lineals, das über die Öffnung des Messzylinders geführt wird, abgestreift und der gefüllte Messzylinder erneut gewogen. Die Differenz entspricht dem Schüttgewicht.One at the 1000 ml mark truncated graduated cylinder is weighed. Then the sample to be examined is determined by means of a powder funnel so filled in the measuring cylinder in a train that above the completion of the measuring cylinder a cone of material formed. The pour cone is made with the help of a ruler, that passed over the opening of the measuring cylinder is stripped off and the filled measuring cylinder again weighed. The difference corresponds to the bulk density.

Bestimmung der Proteinkonzentration nach der Lowry-MethodeDetermination of protein concentration according to the Lowry method

Die Proteinquantifizierung nach dem modifizierten Lowry-Protokoll beruht auf der Reaktion von Proteinen mit Kupfersulfat und Kupfertartrat in alkalischer Lösung, welche zur Bildung eines vierzähnigen Kupfer-Protein-Komplexes führt.The Protein quantification is based on the modified Lowry protocol on the reaction of proteins with copper sulfate and copper tartrate in alkaline solution, resulting in the formation of a tetradentate Copper-protein complex leads.

Im nächsten Schritt erfolgt eine Reduktion durch Zusatz des Folin-Ciocalteau-Phenol-Reagenz (Enthält Phosphomolybdat-Phosphowolframsäure), wobei eine intensive Blaufärbung auftritt. Die Konzentration des entstehenden Reaktionsproduktes wird bei 750 nm photometrisch bestimmt.in the next step is a reduction by adding the Folin-Ciocalteau phenol reagent (contains phosphomolybdate-phosphotungstic acid), wherein an intense blue coloration occurs. The concentration of resulting reaction product is determined photometrically at 750 nm.

Durchführung:Execution:

Die Bestimmung wurde mit Reagenzien durchgeführt, die von der Firma Sigma-Aldrich GmbH, Taufkirchen, DE gebrauchsfertig bezogen wurden.The Determination was carried out with reagents used by the Sigma-Aldrich GmbH, Taufkirchen, DE ready to use were.

100 μl der Protein/Enzymlösung werden in eine Kavität einer 96-Loch-Platte pipettiert. 100 μl Lowry-Reagenz wird zupipettiert und die Mischung homogenisiert. Nach 20 Minuten werden 50 μl Folin-Ciocalteu-Reagenz zugegeben und die Mischung erneut homogenisiert. 30 Minuten nach Zugabe des Folin-Ciocalteu-Reagenzes wird die Extinktion gegen einen Blindwert bei 750 nm im Plattenphotometer gemessen.100 μl the protein / enzyme solution will be in a cavity a 96-well plate pipetted. 100 μl of Lowry's reagent pipetted and the mixture homogenized. After 20 minutes will be Add 50 μl Folin-Ciocalteu reagent and mix Homogenized again. 30 minutes after adding the Folin Ciocalteu reagent the extinction is against a blank at 750 nm in the plate photometer measured.

Bestimmung der Proteinkonzentration nach der BCA-MethodeDetermination of protein concentration according to the BCA method

Bei der BCA-Methode dient Bicinchoninsäure (BCA) als Detektionssystem. Dabei kommt es zunächst zur Komplexbildung von Protein mit Cu2+-Ionen in alkalischer Lösung. Die Cu2+-Ionen des Komple xes werden zu Cu+-Ionen reduziert, welche durch Komplexbildung mit BCA durch Absorptionsmessung bei 562 nm detektiert werden können.Bicinchoninic acid (BCA) serves as a detection system in the BCA method. First of all, the complex formation of protein with Cu 2+ ions in alkaline solution occurs. The Cu 2+ ions of the complex are reduced to Cu + ions, which can be detected by complex formation with BCA by absorption measurement at 562 nm.

Durchführung:Execution:

Die Bestimmung wurde mit Arbeitsreagenzien durchgeführt, die von der Firma Pierce, Illinois, US, gebrauchsfertig bezogen wurden.The Determination was carried out with working reagents, which from Pierce, Illinois, US.

25 μl der Enzym/Protein-Lösung werden in eine Kavität einer 96-Loch-Platte pipettiert. 200 μl Arbeitsreagenz wird dazu pipettiert und die Mischung homogenisiert. Nach 30 Minuten Inkubation bei 37°C wird die Extinktion bei 550 nm im Plattenphotometer gemessen. Standardkurve für beide Proteinbestimmungen: Standard 1 0,125 mg/ml Standard 2 0,25 mg/ml Standard 3 0,5 mg/ml Standard 4 1,0 mg/ml Standard 5 1,5 mg/ml Standard 6 2,0 mg/ml Blindwert nur Puffer 25 μl of the enzyme / protein solution are pipetted into a well of a 96-well plate. 200 μl of working reagent are pipetted in and the mixture is homogenized. After 30 minutes incubation at 37 ° C, the absorbance at 550 nm in the plate photometer is measured. Standard curve for both protein determinations: Standard 1 0.125 mg / ml Standard 2 0.25 mg / ml Standard 3 0.5 mg / ml Standard 4 1.0 mg / ml Standard 5 1.5 mg / ml Standard 6 2.0 mg / ml blank value only buffers

Beispiel 1: Herstellung der GranulateExample 1: Preparation of the granules

Für die Herstellung der Granulate wurden zwei kommerziell erhältliche (Süd-Chemie AG, München, DE) Bleicherden eingesetzt. Bleicherde 1 ist eine mit 5% H2SO4 oberflächenaktivierte Bleicherde. Bleicherde 2 ist eine durch Extraktion mit heißer HCl aufgeschlossene hoch aktivierte Bleicherde. Die Eigenschaften der Bleicherden sind in Tabelle 1 zusammengefasst. Tabelle 1: physikalische Eigenschaften von als Ausgangsmaterial verwendeten sauer aktivierten Bleicherden Parameter Bleicherde 1 Bleicherde 2 Siebrückstand > 63 μm (%) 41 29 BET-Oberfläche (m2/g) 190 200 CCl4-Porosimetrie 0–800 Å (ml/g) 0,64 0,29 0–250 Å (ml/g) 0,37 0,25 0–140 Å (ml/g) 0,21 0,23 BJH-Porosimetrie Kumulatives Porenvolumen für Poren mit Durchmessern von 1,7–300 nm (ml/g) 0,7 0,376 Durchschnittsporendurchmesser nach BJH [nm] 16, 2 6, 2 pH (--) 2,3 3,3 CEC (meq/100 g) 46 32 Silicatanalyse SiO2 % 70,2 66,8 Fe2O3 % 2,8 3,7 Al2O3 % 9,4 14,2 CaO % 2,3 1,1 MgO % 2,5 2,3 Na2O % 0,4 0,8 K2O % 1,5 2,2 TiO2 % 0,3 n. b. Glühverlust (2 h, 1000°C) % 9,5 8,0 Summe % 98,9 99,1 Two commercially available (Süd-Chemie AG, Munich, DE) bleaching earths were used for the production of the granules. Bleaching earth 1 is a 5% H 2 SO 4 surface-activated bleaching earth. Bleaching earth 2 is a highly activated bleaching earth digested by extraction with hot HCl. The properties of the bleaching earths are summarized in Table 1. Table 1: Physical properties of sour activated bleaching earths used as starting material parameter Bleaching earth 1 Bleaching earth 2 Sieve residue> 63 μm (%) 41 29 BET surface area (m 2 / g) 190 200 CCl 4 -sorosimetry 0-800 Å (Ml / g) 0.64 0.29 0-250 Å (Ml / g) 0.37 0.25 0-140 Å (Ml / g) 0.21 0.23 BJH porosimetry Cumulative pore volume for pores with diameters of 1.7-300 nm (Ml / g) 0.7 0,376 Average pore diameter according to BJH [nm] 16, 2 6, 2 pH (-) 2.3 3.3 CEC (meq / 100g) 46 32 Silicate SiO 2 % 70.2 66.8 Fe 2 O 3 % 2.8 3.7 Al 2 O 3 % 9.4 14.2 CaO % 2.3 1.1 MgO % 2.5 2.3 Na 2 O % 0.4 0.8 K 2 O % 1.5 2.2 TiO 2 % 0.3 nb Loss on ignition (2 h, 1000 ° C) % 9.5 8.0 total % 98.9 99.1

a) Formgebung durch Nassgranulationa) shaping by wet granulation

In einem Eirich Intensivmischer R02E wurden jeweils die in Tabelle 2, 5 angegebenen Mengen der Bleicherden 1 und 2 vorgelegt und über einen Trichter als Agglomerationsmittel Wasser zudosiert. Dabei wurde die niedrige Einstellung für die Umdrehungsgeschwindigkeit des Tellers sowie die maximale Umdrehungsgeschwindigkeit für den Wirbler gewählt. Die Agglomerationsparameter wurden, wenn nicht anders angegeben, im Folgenden jeweils so gewählt, dass mehr als 50% der Granulate in einem Teilchengrößenbereich von 0,4 bis 1,4 mm lagen. Dazu wurden die Granulate nach dem Granulieren und Trocknen entsprechend abgesiebt. Die Granulate wurden dann in einem Trockenschrank auf einen Wassergehalt von maximal 15 Gew.-% getrocknet. Das getrocknete Granulat wurde in einen Ofen überführt und bei 600°C während einer Stunde calciniert. Die Eigenschaften der vor der Wärmebehandlung erhaltenen weichen Granulate sowie der nach der Calcinierung erhaltenen wasserfesten Granulats sind in Tabellen 3 und 4 für die oberflächenaktivierten Bleicherden sowie in Tabellen 5 und 6 für die hochaktivierten Bleicherden zusammengefasst. Tabelle 2: Nassgranulation oberflächenaktivierter Bleicherden Bleicherde 1 (g) Wasser (g) DGA (g) 400 378 0 360 372 40 320 347 80

  • Laundrosil® DGA: alkalisch aktivierte Bleicherde (Süd-Chemie AG, München)
Tabelle 3: Eigenschaften der Granulate vor dem Calcinieren Bleicherde 1 Bleicherde 1+ 10% DGA Bleicherde 1 + 20% DGA Schüttgewicht (g/l) 383 359 394 pH-Wert 3,7 4,1 4,8 Quellvolumen (ml) 6 6 7 Stabilität in Wasser nach 1 Tag moderat stabil nicht stabil nicht stabil Tabelle 4: Eigenschaften der Granulate nach dem Calcinieren Bleicherde 1 Bleicherde 1+ 10% DGA Bleicherde 1 + 20% DGA Schüttgewicht (g/l) 361 325 358 pH-Wert 4,69 4,96 5,34 Quellvolumen (ml) 6 7 7 Stabilität in Wasser nach 1 Tag stabil stabil stabil BET-Oberfläche m2/g 181 - 160 Kumuliertes Porenvolumen nach BJH für Poren mit Durchmessern von 1,7–300 nm (cm3/g) 0,689 - 0,643 Mittlerer Porendurchmesser nach BJH [nm] 15 - 16,5 Tabelle 5: Nassgranulation hoch aktivierter Bleicherden Bleicherde 2 (g) Wasser (g) DGA (g) 600 278 0 540 280 60 480 293 120 Tabelle 6: Eigenschaften der Granulate vor dem Calcinieren Bleicherde 2 Bleicherde 2 + 10% DGA Bleicherde 2 + 20% DGA Schüttgewicht (g/l) 712 649 671 pH-Wert 4,3 6,8 7,3 Quellvolumen (ml) 3 5 6 Stabilität in Wasser nach 1 Tag moderat stabil nicht stabil nicht stabil Tabelle 7: Eigenschaften der Granulate nach dem Calcinieren Bleicherde 2 Bleicherde 2+ 10% DGA Bleicherde 2+ 20% DGA Schüttgewicht (g/l) 620 588 566 pH-Wert 3,87 4,97 6,03 Quellvolumen (ml) 4 4 3 Stabilität in Wasser nach 1 Tag stabil stabil stabil BET-Oberfläche m2/g 210 - 176 Kumuliertes Porenvolumen nach BJH für Poren mit Durchmessern von 1,7–300 nm (cm3/g 0,335 - 0,292 Mittlerer Porendurchmesser nach BJH [nm] 5,75 - 5,98 The quantities of bleaching earths 1 and 2 indicated in Table 2, 5 were initially introduced into an Eirich Intensive Mixer R02E and water was metered in via a funnel as agglomerating agent. It was the low setting for the rotational speed of the plate as well as the maximum rotational speed for the swirler. Unless otherwise indicated, the agglomeration parameters were each chosen below such that more than 50% of the granules were in a particle size range of 0.4 to 1.4 mm. For this purpose, the granules were sieved off appropriately after granulation and drying. The granules were then dried in a drying oven to a maximum water content of 15% by weight. The dried granules were transferred to an oven and calcined at 600 ° C for one hour. The properties of the soft granules obtained before the heat treatment and the water-resistant granules obtained after the calcination are summarized in Tables 3 and 4 for the surface activated bleaching earths and in Tables 5 and 6 for the highly activated bleaching earths. Table 2: Wet granulation of surface-activated bleaching earths Bleaching earth 1 (g) Water (g) DGA (g) 400 378 0 360 372 40 320 347 80
  • Laundrosil ® DGA: alkaline activated bleaching earth (Süd-Chemie AG, Munich)
Table 3: Properties of the granules before calcination Bleaching earth 1 Fuller's earth 1+ 10% DGA Fuller's earth 1 + 20% DGA Bulk density (g / l) 383 359 394 PH value 3.7 4.1 4.8 Swelling volume (ml) 6 6 7 Stability in water after 1 day moderately stable not stable not stable Table 4: Properties of the granules after calcining Bleaching earth 1 Fuller's earth 1+ 10% DGA Fuller's earth 1 + 20% DGA Bulk density (g / l) 361 325 358 PH value 4.69 4.96 5.34 Swelling volume (ml) 6 7 7 Stability in water after 1 day stable stable stable BET surface area m 2 / g 181 - 160 Cumulative pore volume according to BJH for pores with diameters of 1.7-300 nm (cm 3 / g) 0.689 - 0.643 Mean pore diameter according to BJH [nm] 15 - 16.5 Table 5: Wet granulation of highly activated bleaching earths Bleaching earth 2 (g) Water (g) DGA (g) 600 278 0 540 280 60 480 293 120 Table 6: Properties of the granules before calcination Bleaching earth 2 Bleaching earth 2 + 10% DGA Bleaching earth 2 + 20% DGA Bulk density (g / l) 712 649 671 PH value 4.3 6.8 7.3 Swelling volume (ml) 3 5 6 Stability in water after 1 day moderately stable not stable not stable Table 7: Properties of the granules after calcination Bleaching earth 2 Fuller's earth 2+ 10% DGA Fuller's earth 2+ 20% DGA Bulk density (g / l) 620 588 566 PH value 3.87 4.97 6.03 Swelling volume (ml) 4 4 3 Stability in water after 1 day stable stable stable BET surface area m 2 / g 210 - 176 Cumulative pore volume according to BJH for pores with diameters of 1.7-300 nm (cm 3 / g 0.335 - 0.292 Mean pore diameter according to BJH [nm] 5.75 - 5.98

b) Formgebung durch Extrusionb) shaping by extrusion

Für die Herstellung von Granulaten wurden kommerziell erhältliche Bleicherden 3 und 4 sowie ein Na/Ca-Bentonit (Süd-Chemie AG, München, DE) eingesetzt. Die Eigenschaften der Ausgangsmaterialien sind in Tabelle 8 zusammengefasst.For the production of granules became commercially available Bleaching earths 3 and 4 and a Na / Ca bentonite (Süd-Chemie AG, Munich, DE). The properties of the starting materials are summarized in Table 8.

60 kg Bleicherde 3, 32 kg Bleicherde 2 und 8 kg Ca/Na-Bentonit werden in einem Mischer homogenisiert. Danach werden 35 kg Wasser zugesetzt und die Mischung für weitere 30 Minuten geknetet. Die plastische Masse wird in eine Ringscheibenpresse (Flachmatrizenpresse) der Firma Amandus Kahl GmbH & Co KG, Reinbek, DE mit einem Lochdurchmesser von 3 mm unter stark kompaktierenden Bedingungen zu Strangpresslingen verformt. Ein mitlaufendes Schneidwerkzeug kürzt die Presslinge auf eine Länge von 2 bis 3 mm. Die feuchten Extrudate werden in einem Trommeltrockner getrocknet und auf eine Teilchengröße von 0,5 bis 2 mm abgesiebt. Überkorn wird gebrochen und auf das Sieb zurückgeführt. Das erhaltene Granulat wird für eine Stunde bei 600°C calciniert. Die Eigenschaften des Granulats sind ebenfalls in Tabelle 8 aufgeführt. Die Granulate weisen einerseits eine hohe mechanische Stabilität auf und besitzen andererseits noch eine hohe Porosität. Tabelle 8: physikalische Eigenschaften von als Ausgangsmaterial verwendeten sauer aktivierten Bleicherden sowie des daraus hergestellten Granulats Bleicherde 3 Bleicherde 4 Ca/Na-Bentonit Granulat (uncalciniert Produkt BET-Oberfläche m2/g 361,75 277,02 63,7 270,8 270 Kumuliertes Porenvolumen nach BJH für Poren mit Durchmessern von 1,7–300 nm [cm3/g] 0,4535 0,316 0,0743 0,3136 0,3645 Mittlerer Porendruchmesser nach BJH [nm] 4,9 4,8 7,4 4,9 5,7 Nasssiebrückstand (%) 63 μm 10,1 21,5 15,7 Granulat zerfällt 99 45 μm 15,7 30,0 41,8 Granulat zerfällt 99d Trockensiebrückstand (%) 63 μm n. b. n. b. n. b. 99 99 45 μm n. b. n. b. n. b. 100 100 pH-Wert 3,04 3,74 6,54 3,92 4,19 Schüttgewicht (g/l) - - - 720 555 60 kg bleaching earth 3, 32 kg bleaching earth 2 and 8 kg Ca / Na bentonite are homogenized in a mixer. Thereafter, 35 kg of water are added and the mixture kneaded for another 30 minutes. The plastic mass is shaped into extruded products in a circular disk press (flat die press) by Amandus Kahl GmbH & Co KG, Reinbek, DE with a hole diameter of 3 mm under highly compacting conditions. A running cutting tool shortens the pellets to a length of 2 to 3 mm. The moist extrudates are dried in a drum dryer and screened to a particle size of 0.5 to 2 mm. Oversized grain is broken and returned to the sieve. The resulting granules are calcined for one hour at 600 ° C. The properties of the granules are also listed in Table 8. On the one hand, the granules have a high mechanical stability and, on the other hand, still have a high porosity. Table 8: physical properties of acid-activated bleaching earths used as starting material and the granules produced therefrom Bleaching earth 3 Bleaching earth 4 Ca / Na bentonite Granules (uncalcined product BET surface area m 2 / g 361.75 277.02 63.7 270.8 270 Cumulative pore volume according to BJH for pores with diameters of 1.7-300 nm [cm 3 / g] .4535 0.316 0.0743 .3136 .3645 Mean pore diameter according to BJH [nm] 4.9 4.8 7.4 4.9 5.7 Wet sieve residue (%) 63 μm 10.1 21.5 15.7 Granules break down 99 45 μm 15.7 30.0 41.8 Granules break down 99d Dry residue (%) 63 μm nb nb nb 99 99 45 μm nb nb nb 100 100 PH value 3.04 3.74 6.54 3.92 4.19 Bulk density (g / l) - - - 720 555

Analog zu den oben genannten Bedingungen wurde ein Granulat aus der Bleicherde 2 hergestellt. Die Eigenschaften des Granulats sind in Tabelle 9 zusammengefasst Tabelle 9: physikalische Eigenschaften eines aus Bleicherde 2 hergestellten Granulats Granulat (uncalciniert) Produkt (erfindungsgemäß) BET-Oberfläche m2/g 285,8 215,4 Kumuliertes Porenvolumen nach BJH für Poren mit Durchmessern von 1,7–300 nm [cm3/g] 0,4244 0,3354 Mittlerer Porendruchmesser nach BJH [nm] 5,7 5,8 pH-Wert (2 Gew.-% in Wasser) 3,01 3,85 Schüttgewicht (g/l) 552 515 A granulate of bleaching earth 2 was prepared analogously to the abovementioned conditions. The properties of the granules are summarized in Table 9 Table 9: Physical properties of a granulate made from bleaching earth 2 Granules (uncalcined) Product (according to the invention) BET surface area m 2 / g 285.8 215.4 Cumulative pore volume according to BJH for pores with diameters of 1.7-300 nm [cm 3 / g] .4244 0.3354 Mean pore diameter according to BJH [nm] 5.7 5.8 pH (2% by weight in water) 3.01 3.85 Bulk density (g / l) 552 515

Um die Stabilität der Granulate in wässrigen Medien zu testen, wurden diese 7 Tage in destilliertem Wasser sowie in unterschiedlichen Puffern gelagert. Hierzu wurden jeweils 0,5 g des Granulats in 20 ml Flüssigkeit gegeben.Around the stability of the granules in aqueous media These were tested in distilled water as well as in 7 days stored in different buffers. In each case 0.5 g of the granules in 20 ml of liquid.

Es wurden die folgenden Puffer verwendet: Puffer pH-Wert Citrat 3 Na-Acetat 5 HEPES 7 TRIS 9 The following buffers were used: buffer PH value citrate 3 Na acetate 5 HEPES 7 TRIS 9

Nach einer Woche Lagerzeit waren die erfindungsgemäßen Granulate unverändert. Es war kein Zerfall, der durch die Bildung von Trübungen oder feinem Bodensatz angezeigt wird, erkennbar. Dahingegegen zerfallen die Ausganggranulate, die nicht auf 600°C behandelt wurden, unter diesen Bedingungen in feine PartikelTo one week storage time were the invention Granules unchanged. It was not a decay by the Formation of turbidity or fine sediment is displayed, recognizable. In contrast, the starting granules which do not decompose decay were treated at 600 ° C, under these conditions in fine particles

Beispiel 2: Trägerung von Lipase auf thermisch behandelten TonmineralienExample 2: Supports lipase on thermally treated clay minerals

Die Lipase wurde jeweils einmal auf dem pulverförmigen und einmal auf dem granulierten Bentonit immobilisiert.The Lipase was in each case once on the powdered and once immobilized on the granulated bentonite.

Für die Trägerung auf den thermisch behandelten Tonmineralien wurde eine Lipase aus Candida rugosa (Sigma-Aldrich GmbH, Taufkirchen, DE) verwendet. Die Lipase aus dem Organismus Candida rugosa, einem Hefepilz, hat eine Größe von ca. 60–65 kDa und einen isoelektrischen Punkt von 5,2. Lipasen aus dem Organismus Candida rugosa gehören zu den unspezifischen Lipasen, die keine regiospezifischen Eigenschaften aufweisen und somit alle Esterbindungen hydrolisieren.For the support on the thermally treated clay minerals was a lipase from Candida rugosa (Sigma-Aldrich GmbH, Taufkirchen, DE). Lipase from an organism Candida rugosa, a Yeast mushroom, has a size of approx. 60-65 kDa and an isoelectric point of 5.2. Lipases from the organism Candida rugosa are among the non-specific lipases that have no regiospecific properties and thus all ester bonds hydrolyze.

a.) Bestimmung der Enzym-Bindekapazität im statischen Systema.) Determination of the enzyme binding capacity in the static system

Vorbereitung der TrägerPreparation of the carrier

Jeweils 25 mg der in Beispiel 1 als Ausgangsmaterial verwendeten pulverförmigen Bentonite 1 und 2 werden in 10 ml 50 mMol Na-Acetatpuffer (pH 4) äquilibriert. Der im Puffer suspendierte Träger wird 30 Minuten im Ultraschallbad behandelt und bei 15 Upm für 30 min in einem Überkopfmischer geschüttelt. Die Suspension wird anschließend bei 3219 g und 10°C für 10 Minuten zentrifugiert und der Überstand verworfen.Each 25 mg of the powdery starting material used in Example 1 Bentonites 1 and 2 are equilibrated in 10 ml of 50 mM Na-acetate buffer (pH 4). The carrier suspended in the buffer is sonicated for 30 minutes treated and at 15 rpm for 30 min in an overhead mixer shaken. The suspension is subsequently centrifuged at 3219 g and 10 ° C for 10 minutes and the supernatant discarded.

Bei der Immobilisierung der Lipase auf den aus den Bentoniten 1 und 2 hergestellten Granulaten wurde analog wie oben beschrieben vorgegangen, wobei jedoch jeweils die vierfache Menge aller Komponenten eingesetzt und der beladene Träger durch Dekatieren von der überstehenden Enzymlösung abgetrennt wurde.at immobilization of lipase on those from bentonites 1 and 2 granules were prepared analogously as described above, however, each used four times the amount of all components and the loaded carrier by decating from the protruding Enzyme solution was separated.

Vorbereitung der EnzymePreparation of the enzymes

Für die Beispiele wird eine Stammlösung der Lipase mit einer Konzentration von 2 mg/ml in 50 mMol Natriumacetatpuffer (pH 4) hergestellt.For the examples will be a stock solution of the lipase with a Concentration of 2 mg / ml in 50 mM sodium acetate buffer (pH 4) produced.

Untersuchung der EnzymadsorptionInvestigation of enzyme adsorption

Zu jeweils 25 mg der äquilibrierten Träger werden 10 ml der Enzymstammlösung gegeben und die Suspension für 30 min bei 4°C und 15 Upm im Überkopfschüttler inkubiert. Danach wird der Feststoff bei 3219 g (10°C) für 10 min abzentrifugiert und der Proteingehalt im Überstand nach der Lowry- und der BCA-Methode bestimmt. Anschließend wird der Feststoff erneut in 10 ml des entsprechenden Puffers suspendiert, für 5 min bei 4°C und 15 Upm im Überkopfschüttler vermischt und bei 3219 g (10°C) erneut abzentrifugiert. Bei den untersuchten Granulaten erfolgte die Abtrennung von der wässrigen Phase jeweils durch Dekantieren. Der Proteingehalt des Waschwassers wird ebenfalls bestimmt. Die auf dem Träger adsorbierte Enzymmenge wurde aus der Differenz zwischen eingesetzter Enzymmenge und der Summe der im Überstand bzw. im Waschwasser gemessenen Enzymmenge berechnet. Alle Versuche werden als Dreifachbestimmung durchgeführt. Nachdem der Überstand restlos entfernt ist, wird der mit dem Enzym beladene Träger in 1–3 ml destilliertem Wasser aufgenommen und die Suspension für die Aktivitätstests eingesetzt.To 25 mg each of the equilibrated carriers Add 10 ml of the enzyme stock solution and add the suspension for 30 min at 4 ° C and 15 rpm in the overhead shaker incubated. Thereafter, the solid at 3219 g (10 ° C) Centrifuged for 10 min and the protein content in the supernatant determined by the Lowry and the BCA method. Subsequently the solid is resuspended in 10 ml of the appropriate buffer, for 5 min at 4 ° C and 15 rpm in the overhead shaker and re-centrifuged at 3219 g (10 ° C). In the case of the granules investigated, the separation from the aqueous phase in each case by decantation. The protein content the wash water is also determined. The on the carrier adsorbed amount of enzyme was used from the difference between Enzyme amount and the sum of the supernatant or in the wash water calculated amount of enzyme calculated. All experiments are called triple determination carried out. After the supernatant completely removed is, the loaded with the enzyme carrier in 1-3 ml of distilled water and the suspension for used the activity tests.

Aktivitätsbestimmung der geträgerten Lipase (Candida rugosa)Activity determination of the supported Lipase (Candida rugosa)

i. Messwert Lipaselösungi. Reading lipase solution

In einem 50 ml Erlenmeyerkolben werden
2,5 ml destilliertes Wasser
1,0 ml TRIS-Puffer 200 mM (pH 7,7)
3,0 ml Olivenöl
einpipettiert. Die Proben werden ca. 5 Minuten lang unter Rühren im Wasserbad bei 37°C vorgewärmt. Dann wird 1,0 ml Lipaselösung (Stammlösung) zupipettiert und 30 Minuten unter Rühren im Wasserbad bei 37°C inkubiert. Danach werden 3,0 ml Ethanol (95%) zupipettiert und nach Zugabe von 50 μl Thymolphthalein-Lösung wird mit 0,1 M NaOH Maßlösung bis zum Umschlag nach blau titriert.
In a 50 ml Erlenmeyer flask
2.5 ml of distilled water
1.0 ml TRIS buffer 200 mM (pH 7.7)
3.0 ml of olive oil
pipetted. The samples are preheated for about 5 minutes with stirring in a water bath at 37 ° C. Then 1.0 ml of lipase solution (stock solution) is pipetted in and incubated with stirring in a water bath at 37 ° C for 30 minutes. Thereafter, 3.0 ml of ethanol (95%) are pipetted in and after addition of 50 .mu.l of thymolphthalein solution is titrated with 0.1 M NaOH standard solution until the envelope to blue.

ii. Blindwert Lipaselösungii. Blank value of lipase solution

In einem 50 ml Erlenmeyerkolben werden jeweils 25 mg der in den Beispielen 1 bis 4 dargestellten Träger eingewogen und nach Äquilibrieren mit Puffer dann
3,5 ml destilliertes Wasser
1,0 ml TRIS-Puffer 200 mM
3,0 ml Olivenöl
einpipettiert. Die Proben werden 30 Minuten lang unter Rühren im Wasserbad bei 37°C inkubiert. Danach werden 1,0 ml Lipaselösung (Stammlösung) und 3,0 ml Ethanol (95%) zupipettiert und nach Zugabe von 50 μl Thymolphthalein-Lösung wird mit 0,1 M NaOH Maßlösung bis zum Umschlag nach blau titriert.
In a 50 ml Erlenmeyer flask, in each case 25 mg of the carrier described in Examples 1 to 4 are weighed in and then, after equilibration with buffer
3.5 ml of distilled water
1.0 ml TRIS buffer 200 mM
3.0 ml of olive oil
pipetted. The samples are incubated for 30 minutes with stirring in a water bath at 37 ° C. Thereafter, 1.0 ml of lipase solution (stock solution) and 3.0 ml of ethanol (95%) are pipetted in, and after adding 50 μl of thymolphthalein solution, titrated with 0.1 M NaOH standard solution until blue.

iii. Messwert geträgerte Lipaseiii. Measured value of lipase

In einem 50 ml Erlenmeyerkolben werden
2,5 ml destilliertes Wasser
1,0 ml TRIS-Puffer 200 mM
3,0 ml Olivenöl
einpipettiert. Die Proben werden ca. 5 Minuten lang unter Rühren im Wasserbad bei 37°C vorgewärmt. Die Aktivitätsbestimmung wird im Abstand von 1 Minute angesetzt. Das auf dem Träger adsorbierte Enzym wird in 1 ml destilliertem Wasser aufgenommen und zu der Lösung im Erlenmeyerkolben gegeben. Die weiteren Proben folgen jeweils im Abstand von 1 Minute. Nach Zugabe von 3,0 ml Ethanol (95%) und 50 μl Thymolphthaleinlösung wird mit 0,1 M NaOH Maßlösung bis zum Umschlag nach blau titriert.
In a 50 ml Erlenmeyer flask
2.5 ml of distilled water
1.0 ml TRIS buffer 200 mM
3.0 ml of olive oil
pipetted. The samples are preheated for about 5 minutes with stirring in a water bath at 37 ° C. The activity determination is scheduled at intervals of 1 minute. The enzyme adsorbed on the carrier is taken up in 1 ml of distilled water and added to the solution in the Erlenmeyer flask. The further samples follow at intervals of 1 minute. After adding 3.0 ml of ethanol (95%) and 50 μl of thymolphthalein solution, titrate with 0.1 M NaOH standard solution until blue.

iv. Blindwert geträgerte Lipaseiv. Blank value-supported lipase

In einem 50 ml Erlenmeyerkolben werden
2,5 ml destilliertes Wasser
1,0 ml TRIS-Puffer 200 mM
3,0 ml Olivenöl
einpipettiert. Die Proben werden 30 Minuten lang unter Rühren im Wasserbad bei 37°C inkubiert. Das auf dem jeweiligen Träger adsorbierte Enzym wird in 1 ml destilliertem Wasser aufgenommen und zusammen mit 3,0 ml Ethanol (95%) zur Lösung in den Erlenmeyerkolben gegeben. Nach Zugabe von 50 μl Thymolphthaleinlösung wird mit 1,0 M NaOH Maßlösung bis zum Umschlag nach blau titriert.
In a 50 ml Erlenmeyer flask
2.5 ml of distilled water
1.0 ml TRIS buffer 200 mM
3.0 ml of olive oil
pipetted. The samples are incubated for 30 minutes with stirring in a water bath at 37 ° C. The enzyme adsorbed on the respective carrier is taken up in 1 ml of distilled water and added to the solution in the Erlenmeyer flask together with 3.0 ml of ethanol (95%). After addition of 50 μl thymolphthalein solution, titrate with 1.0 M NaOH standard solution until blue.

Die Aktivität des Enzyms wird über den NaOH-Verbrauch ermittelt.The Activity of the enzyme is above the NaOH consumption determined.

Unit-DefinitionUnit-Definition

Eine Unit hydrolisiert 1,0 μM Fettsäure (aus Triglyceriden) in einer Stunde bei pH 7,7 und 37°C.A Unit hydrolyzes 1.0 μM fatty acid (from triglycerides) in one hour at pH 7.7 and 37 ° C.

ErgebnisseResults

In Tabelle 10 sind die Ergebnisse der Adsorption und Aktivität des geträgerten Enzyms Lipase (Candida rugosa) wiedergegeben.In Table 10 is the results of adsorption and activity of the supported enzyme lipase (Candida rugosa).

Figure 00480001
Figure 00480001

Wie die Ergebnisse aus Tabelle 10 zeigen, sind die sauer aktivierten Schichtsilikate zur Trägerung von Lipase geeignet. Die (nicht erfindungsgemäßen) Pulver zeigen eine hohe Bindekapazität für die Lipase. So binden 25 mg der pulverförmigen Bleicherde 2 13,9 mg Lipase. Die relative Aktivität der Lipase auf den Trägern ist zwar gegenüber der Aktivität in Lösung herabgesetzt. Sie liegt aber bei den beiden Pulvern noch über 30% der Aktivität in Lösung.As As shown in Table 10, the acid activated Phyllosilicates are suitable for supporting lipase. The (Non-inventive) powder show a high Binding capacity for the lipase. So tie 25 mg the powdered bleaching earth 2 13.9 mg lipase. The relative Although activity of the lipase on the carriers is reduced in activity over the activity. However, it is still over 30% of the two powders Activity in solution.

Durch die Granulierung lassen sich aus diesen Pulvern stabile Granulate herstellen, die eine zwar reduzierte, aber immer noch hohe Bindekapazität für Lipase aufweisen. Dies ist dadurch verursacht, dass die Enzyme in der Regel nur an der äußeren Hülle der Granulate adsorbiert werden und das Innere der Granulate für Adsorption und Diffusion nicht zugänglich sind. So zeigt insbesondere die durch Extrusion und nachfolgende Calcinierung bei 600°C hergestellten Granulate eine Bindekapazität von mehr als 20% Enzym bezogen auf das Trägermaterial. Ferner zeigen die Granulate noch eine gute Aktivität der adsorbierten Lipase.By Granulation can be made from these powders stable granules which has a reduced, but still high binding capacity for lipase. This is caused by that the enzymes usually only on the outer shell the granules are adsorbed and the interior of the granules for Adsorption and diffusion are inaccessible. So shows in particular by extrusion and subsequent calcination at 600 ° C granules produced a binding capacity of more than 20% enzyme based on the carrier material. Furthermore, the granules still show a good activity of adsorbed lipase.

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Claims (14)

Verfahren zur Herstellung eines festen Enzymkomplexes, wobei – eine pulverförmige Granuliermischung bereitgestellt wird, welche zu zumindest 50 Gew.-% aus einem sauer aktivierten Schichtsilikat gebildet ist; – die pulverförmige Granuliermischung zu einem weichen Granulat granuliert wird; – das weiche Granulat calciniert wird, wobei ein wasserfestes Granulat erhalten wird; und – auf dem wasserfesten Granulat zumindest ein Enzym immobilisiert wird.Process for the preparation of a solid enzyme complex, in which - A powdery granulation which is at least 50 wt .-% of an acid-activated Layered silicate is formed; - the powdery Granulating mixture is granulated to a soft granules; - the soft granules are calcined, with a water-resistant granules is obtained; and - on the waterproof granules at least one enzyme is immobilized. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das sauer aktivierte Schichtsilikat durch Beaufschlagen eines Schichtsilikats mit einer Säure erhalten wird.The method of claim 1, wherein the acid activated Phyllosilicate by applying a layered silicate with a Acid is obtained. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das sauer aktivierte Schichtsilikat erhalten wird, indem ein Schichtsilikat mit heißer Säure extrahiert wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the acid-activated phyllosilicate is obtained by a Phyllosilicate is extracted with hot acid. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das sauer aktivierte Schichtsilikat einen Aluminiumgehalt, berechnet als Al2O3, von weniger als 17 Gew.-% aufweist.A process according to any one of the preceding claims, wherein the acid-activated phyllosilicate has an aluminum content, calculated as Al 2 O 3 , of less than 17% by weight. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das stabilisierte Granulat ein kumulatives Porenvolumen für Poren im Bereich von 1,7–300 nm Durchmesser, bestimmt nach dem BJH-Verfahren, im Bereich von 0,5 bis 0,7 cm3/g aufweist.A method according to any one of the preceding claims, wherein the stabilized granules have a cumulative pore volume for pores in the range of 1.7-300 nm diameter as determined by the BJH method in the range of 0.5 to 0.7 cm 3 / g. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das weiche Granulat zum Calcinieren auf eine Temperatur von zumindest 400°C erhitzt wird.Method according to one of the preceding claims, the soft granules being calcined to a temperature of at least 400 ° C is heated. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das wasserfeste Granulat einen mittleren Durchmesser im Bereich von 100 μm bis 2 mm aufweist.Method according to one of the preceding claims, wherein the waterproof granules have a mean diameter in the range from 100 μm to 2 mm. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Enzym ausgewählt ist aus der Gruppe, welche gebildet ist aus Lipasen, Reduktasen, Transferasen, Hydrolasen, Isomerasen, Ligasen, Lyasen.Method according to one of the preceding claims, wherein the enzyme is selected from the group formed is composed of lipases, reductases, transferases, hydrolases, isomerases, Ligases, lyases. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Enzym für die Immobilisierung über eine kovalente Bindung an das stabilisierte Granulat gebunden wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the enzyme for immobilization via a Covalent bond is bound to the stabilized granules. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Anteil des Enzyms, bezogen auf das Gewicht des festen Enzymkomplexes, zwischen 3 und 35 Gew.-% beträgt.Method according to one of the preceding claims, the proportion of the enzyme, based on the weight of the solid Enzyme complex, between 3 and 35 wt .-% is. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das stabilisierte Granulat eine spezifische Oberfläche von 50 bis 280 m2/g aufweist.A method according to any one of the preceding claims, wherein the stabilized granules have a specific surface area of 50 to 280 m 2 / g. Fester Enzymkomplex, erhalten nach einem Verfahren gemäß einem der Patentansprüche 1 bis 11 mit einem Kern aus einem wasserfesten Granulat aus einem sauer aktivierten Schichtsilikat auf welchem zumindest ein Enzym immobilisiert ist.Solid enzyme complex obtained by a process according to one of the claims 1 to 11 with a core of a waterproof granules of an acidic activated phyllosilicate on which immobilized at least one enzyme is. Verwendung eines festen Enzymkomplexes nach Anspruch 12 in einer enzymatisch katalysierten Reaktion.Use of a solid enzyme complex according to claim 12 in an enzymatically catalyzed reaction. Verwendung nach Anspruch 13, wobei der feste Enzymkomplex vor dem Einsatz in der enzymatisch katalysierten Reaktion auf einen pH-Wert equilibriert wird, der innerhalb eines Bereichs von ±1 zu einem pH-Wert liegt, bei welchem das Enzym den höchsten Umsatz aufweist.Use according to claim 13, wherein the solid enzyme complex before use in the enzymatically catalyzed reaction to a pH is equilibrated within a range of ± 1 to a pH at which the enzyme is the highest Sales.
DE200710027206 2007-06-13 2007-06-13 Immobilization of enzymes on bleaching earths Withdrawn DE102007027206A1 (en)

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