DE2516935A1 - Mit silanen gepfropfte anorganische traegermaterialien - Google Patents
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Description
Mit Silanen gepfropfte anorganische Trägermaterialien
Die Erfindung betrifft anorganische Trägermaterialien mit aufgepfropften organischen Verbindungen sowie ein Verfahren
zur Herstellung dieser gepfropften Träger und ihre Verwendung zum Fixieren von Enzymen.
Anorganische Trägerstoffe sind allgemein bekannte Produkte, deren chemische Beschaffenheit jedoch für manche
Verwendungszwecke, beispielsweise zum Fixieren von Enzymen verändert werden muß, indem man auf die Trägerstoffe
eine Gruppe aufpfropft, die die Fixierung bzw. Bindung zwischen Trägermaterial und Enzym verbessert. So wurde
bereits versucht, Silane auf anorganische Trägerstoffe aufzupfropfen und dadurch eine gewisse Anzahl von unmittelbaren
Fixierungen zwischen Trägermaterial und bestimmten Enzymen zu ermöglichen.
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1A-46 290 - 2 -
In anderen Fällen muß häufig ein Kupplungsvermittler wie Dicyclohexylcarbodiimid, Thiophosgen oder'Glutaraldehyd
mitverwendet v/erden, wenn eine dauerhafte Fixierung zwischen gepfropftem Trägermaterial und Enzym erreicht wer-.den
soll.
Weiterhin wurden bereits jodhaltige Polymere als.Trägermaterial
erprobt; diese Stoffe werden aber von Lösungsmitteln, Temperaturen und Drucken beeinträchtigt, wodurch
ihre Anwendung beschränkt ist; außerdem enthalten sie zahlreiche jodhaltige Gruppen, die sich nachteilig
auf die Aktivität des später fixierten Enzyms auswirken
können.
Die erfindungsgemäß entwickelten gepfropften Träger
können auf zahlreichen Anwendungsgebieten eingesetzt werden und sind unempfindlich gegenüber Lösungsmitteln,
Temperaturen und Drucken. Im Falle der Fixierung von Enzymen lassen sich neue Reaktionen durchführen; es
brauchen keine Kupplungsvermittler verwendet zu werden und außerdem werdsi zu viel aktive Stellen vermieden. Vor
allem läßt sich in einfacher Weise und mit ausgezeichneten Ausbeuten die dauerhafte Fixierung von Enzymen bewirken,
die gegenüber Faktoren der Denaturierung beständig sind.
Die erfindungsgemäßen gepfropften Träger bestehen aus unlöslichen, porösen Oxiden, Hydroxiden oder anderen anorganischen
Verbindungen und sind dadurch gekennzeichnet, daß sie gegebenenfalls substituierte Halogenalkylsilangruppen
tragen, deren Alkylreste jeweils 3 bis 11 Kohlenstoffatome enthalten. Diese gepfropften Träger werden
dadurch erhalten, daß man ein Halogenalkylsilan, das 1 bis 3 reaktionsfähige Gruppen besitzt, mit den Hydroxylgruppen
des anorganischen Trägermaterials zur Reaktion bringt.
- 3 -5 0 9843/0958
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Das eingesetzte anorganische Trägermaterial soll OH-Gruppen enthalten, eine Korngrößenverteilung von 40 /um bis 5 mm
aufweisen und eine spezifische Oberfläche im Bereich von
ρ ρ
2 bis 600 m /g, vorzugsweise von 20 bis 70 m /g im Falle
der nachfolgenden Fixierung von Enzymen sowie einen Porendurchmesser von 5 bis 1000 nm (50 bis 10 000 A), sowie ein
Porenvolumen von 0,5 bis 1,8 ml/g besitzen.
Trägerstoffe, die diesen Eigenschaften entsprechen sind beispielsweise Tonerden, Ziegel (Stein), Glas, mineralische
Silicate, Metalloxide sowie vor allem Kieselsäure.
Die Verbindung, die aufgepfropft wird, ist ein Halogenalkylsilan der allgemeinen Formel
X - (CH2)n - Si-^-B
in der X für ein Halogenatom: Chlor, Brom oder Jod steht, η eine ganze Zahl von 3 bis 11 ist und A, B und C gleich
oder verschieden sein können und jeweils für ein Chloratom, eine Methoxy-, Äthoxy-, Methyl- oder Äthylgruppe
stehen mit der Maßgabe, daß zumindest einer der Substituenten A, B oder C mit einer OH-Gruppe des Trägerstoffes
reagieren kann.
Zu den besonders geeigneten Verbindungen zum Aufpfropfen gehören Triäthoxybrompropylsilan, Trimethoxyjodpropylsilan,
Triäthoxyjodpropylsilan, Triäthoxychlorbutylsilan, Trichlorchlorpropylsilan,
Dimethylchlorchlorpropylsilan und Methyldichlor-öodundecylsilan.
Das Aufpfropfen wird auf beliebig bekannte Weise in einem organischen Lösungsmittel oder in Wasser durchgeführt sowie
bei Atmosphärendruck oder unter Überdruck sowie allgemein in der Wärme.
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Die erfindungsgemäß gepfropften Träger sind verwendbar
als Träger für großtechnische Katalysatoren, für chromatographische Zwecke und insbesondere zum Fixieren von
Enzymen.
Im letzteren Falle lassen sich zahlreiche unterschiedliche Enzyme fixieren, beispielsweise Oxydoreduktasen wie Glucoseoxidase
und Hydrolasen wie Lipase, Pectinase, Tripsin, Urease, Glucoamylase und d -Aminoacylase.
Die Fixierung des Enzyms erfolgt unter Anwendung beliebiger bekannter Verfahren entweder in der Kälte in einer
wässrigen Lösung, deren pH auf einen mit dem Enzym verträglichen Wert gepuffert ist, oder aber in der Wärme in
Kohlenwasserstoff- oder Chlorkohlenwasserstoff-Lösungsmitteln entsprechend einem älteren Vorschlag (DT-OS 24 39 923)*
Die Wahl des Verfahrens hängt ab von der Beschaffenheit des Enzyms. Ebenso richten sich die Auswahl des Trägermaterial
und der aufzupfropfenden Halogenverbindung nach der Eigentümlichkeit und den Reaktionseigenschaften des
Enzyms.
Die auf diese Weise fixierten Enzyme sind besonders beständig und wiederstandsfähig gegenüber Denaturierungs-Einflüssen,
pH-Wert und Temperatur.
Die nachfolgenden Beispiele dienen zur näheren Erläuterung der Erfindung.
100 g Kieselsäure-Mikrokügelchen mit Korngrößenverteilung
100 bis 200/um, spezifische Oberfläche 44 m /g, Porendurchmesser
66nm und Porenvolumen 0,9 ml/g wurden 4 h im Vakuum bei 1500C getrocknet. Das trockene Pulver wurde
in 200 ml einer Lösung aus 20 g Triäthoxy-brompropylsilan
I das Gemisch 8 ]
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in Xylol gegeben und das Gemisch 8 h auf 14O0C erwärmt.
_ Q _ 1A-46 290
ίΓ
Nach dem Abkühlen wurde die gepfropfte Kieselsäure) 3.lB-9 3
geschleudert, mit Aceton gewaschen und im Vakuum getrocknet. Das Produkt enthielt 0,4 Gew.-% Brom.
Es wurde wie in Beispiel 1 verfahren, jedoch mit einer Lösung aus 20 g Trimethoxy-jodpropylsilan gelöst in
200 ml Xylol gearbeitet und das Gemisch zum Sieden erhitzt. Das fertige Produkt enthielt 0,45 Gew.-96 Jod.
Kieselsäurepulver mit Korngröße 200 bis 400 /um, spezifi-
2 '
sehe Oberfläche 50 m /g, Porendurchmesser 60 nm und Porenvolumen
1,1 ml/g wurde 4 h im Vakuum bei 1500C getrocknet.
Die getrocknete Kieselsäure wurde zusammen mit 250 ml Toluol enthaltend 10 g Triäthoxychlorbutylsilan im Autoklaven
unter autogenem Druck (5 bar) 2 h auf 1900C erhitzt.
Nach dem Abkühlen wurde die gepfropfte Kieselsäure abgeschleudert, mit Toluol und anschließend mit Aceton gewaschen
und schließlich getrocknet. Das fertige Produkt enthielt 0,7 Gew.-96 Chlor.
Es wurde ein Hydrogel hergestellt, indem in einem 21 Becherglas 230 ml einer wäßrigen Schwefelsäurelösung (120 g/l)
unter Rühren tropfenweise mit einer Natriumsilicatlösung
(220 g/l SiO2) versetzt wurde. Sobald der pH-Wert 3,8 betrug,
wurde das erhaltene Sol zusammen mit 2 Tropfen Natriumalkylsulfonat in 8 1 Trichloräthylen eingegossen
und das Gemisch kräftig gerührt. Nach einigen Minuten hatten sich Hydrogelkügelchen gebildet. Darauf wurde 1 1
ammoniakalisches Wasser mit pH-Wert 9 zugesetzt und dann filtriert.
Die Kügelchen wurden dreimal mit 0,1 η Salzsäure und dann mit Wasser gewaschen. Das erhaltene Hydrogel.enthielt
80 Geww-% Wasser; die Korngröße der Kügelchen lag unterhalb
200 /um.
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In einem Kolben wurden 120 g obiges Hydrogel, 15g Triäthoxy-jodpropylsilan
und 200 ml Benzol züsammengegeben und das Gemisch auf 800C erwärmt; durch azeotrope
Destillation wurden 95 ml Wasser zurückgewonnen.
Nach dem Abkühlen wurde das gepfropfte Produkt abgeschleudert, mit Aceton gewaschen und getrocknet.
Die spezifische Oberfläche des erhaltenen Trägermaterials betrug 425 m2/g, s<
gehalt 2,1 Gew.-%.
gehalt 2,1 Gew.-%.
betrug 425 m /g, sein Porenvolumen 1,1 ml/g und der Jod-
Fixierung von Glucoamylase in wäßrigem Medium
Das Enzym wurde auf das gepfropfte Trägermaterial gemäß Beispiel 1 (Versuch A) sowie auf das gepfropfte Trägermaterial
gemäß Beispiel 2 (Versuch B) fixiert.
1 g Träger wurde zu 20 ml einer 0,1 m Acetatpufferlösung .vom pH-Wert 4 bis 5 enthaltend 20 mg Glucoamylase gegeben
und die erhaltene Dispersion 18 h bei 4°C gerührt.
Nach dem Absitzenlassen wurde das Trägermaterial dreimal mit destilliertem Wasser gewaschen und anschließend die
Aktivität bestimmt.
Der Komplex aus Enzym und Trägermaterial wurde jeweils in 10 ml einer 3 gew.-%igen Stärkelösung in einem 0,1 m
Acetatpuffer vom pH-Wert 4 bis 5 gegeben und unter Rühren 10 min bei 40°C in Berührung miteinander gelassen.
Nach dem Abtrennen wurde in der flüssigen Phase die Menge oder Dosis freigesetzter reduzierender Zucker bestimmt
und zwar colorimetrisch mit 3,5-Dinitrosalicylsäure. Es
wurden nacheinander mehrere Waschgänge und Aktivitätsmessungen durchgeführt. Zwischen jeder Messung wurden
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die Komplexe Träger-Enzym in 2 m Kochsalzlösung aufbewahrt .
Es wurden folgende Ergebnisse erzielt, zurückgeführt auf Glucose und angegeben in /uMol freigesetzte Glucose je
Minute und je Gramm Träger:
Aktivität | Versuch A | Versuch B |
ursprünglich | 8,5 | 1,4 |
nach 5 Tagen | VJl | 1 |
nach 10 Tagen | 0 | 0,7 |
Fixierung von Glucoamylase in organischem Medium
Es wurde wie in Beispiel 5 gearbeitet mit der Abwandlung, daß 1 g Trägermaterial zu 30 ml einer Dispersion aus
wasserfreiem Chloroform und 50 mg Glucoamylase gegeben wurde. Das Gemisch wurde mittels Schallbehandlung in Bewegung
und 2 h unter Rückfluß gehalten. Anschließend wurde das Lösungsmittel im Vakuum abgezogen.
Die Niederschläge wurden mit destilliertem Wasser und mit Kochsalzlösung-gewaschen und anschließend die Aktivität
bestimmt. Man erhielt:
Aktivität | Versuch A | Versuch B |
ursprünglich | 15,6 | 1,2 |
nach 5 Tagen | 11 | 0,7 |
nach 10 Tagen | 4,5 | 0 |
Der Vergleich zeigt, daß Kieselsäure mit einem bromhaltigen Pfropfreis mehr Enzym fixiert als Kieselsäure mit einem
jodhaltigen Pfropfreif.
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Fixierung von Glucoseoxidase in wäßrigem Medium
Das Enzym wurde wie in Beispiel 5 beschrieben fixiert.
Die enzymatische Aktivität wurde wie folge bestimmt:
1 g Komplex aus Träger und Enzym, 20 ml einer Lösung aus 18 g/l Glucose in 0,1 m Acetatpuffer mit pH-Wert 5,6
enthaltend 100 mg/1 o-Dianisidin und 40 /ul einer Peroxidaselösung
enthaltend 2 mg/ml in 0,1 m Acetatpuffer von pH-Wert 5,6 wurden miteinander vermischt. In Abhängigkeit
von der Zeit wurden die Absorptionsänderungen bei 460 nm beobachtet.
Die Ergebnisse, angegeben in /uMol freigesetztes HpO2ZmInZg
Träger lauten wie folgt:
Versuch A: ursprüngliche Aktivität 3,8 Aktivität nach 1 Monat 1,76
Versuch B: ursprüngliche Aktivität 4 Aktivität nach 1 Monat 1,88
Der Vergleich zeigt, daß die Fixierung des Enzyms in
wäßrigem Medium zu sehr ähnlichen Ergebnissen führt, unabhängig davon, ob- das Trägermaterial eire bromhaltige
oder eins Jodhaltige aufgepfropfte Gruppe trägt.
Fixierung von Glucoseoxidase in organischem Medium
Das Enzym wurde wie in Beispiel 6 beschrieben fixiert und die enzymatische Aktivität gemäß Beispiel 7 bestimmt.
Man erhielt folgende Ergebnisse:
- 10 -
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Versuch A: ursprüngliche Aktivität 2,6θ Aktivität nach 1 Monat 0,80
Versuch B: ursprüngliche Aktivität 5,20 Aktivität nach 1 Monat 5,20
Die Fixierung des Enzyms auf einem Träger mit jodhaltigem Pfropfreis erwies sich als besser als die Fixierung auf
Träger mit bromhaltigem Pfropfreis. Außerdem erwies sich der Komplex aus jodhaltigem Träger und Enzym als beständiger
in der Zeit.
Fixierung von Pectinase in wäßrigem Medium
Wie in den vorangegangenen Beispielen wurde das Enzym auf gepfropfte Kieselsäure gemäß Beispiel 1 (Versuch A)
und auf gepfropfte Kieselsäure gemäß Beispiel 2 (Versuch B) fixiert.
Zu 8 mg Pectinase gelöst in 20 ml ¥asser wurden 2 g gepfropfte
Kieselsäure gegeben und das Ganze 24 h bei 4°C gerührt. Nach dem Absitzenlassen wurde der Komplex aus
Träger und Enzym dreimal mit 20 ml destilliertem Wasser, dreimal mit 20 ml 1 m Kochsalzlösung und schließlich
dreimal mit 20 ml 0,1 m Acetatpuffer von pH-Wert 4 gewaschen.
Darauf wurde die enzymatische Aktivität wie folgt bestimmt;
2 g Komplex aus Träger und Enzym wurden in 10 ml einer 1 %igen Lösung aus Polygalacturonsäure in 0,01 m Acetatpuffer,
pH-Wert 4, dispergiert und die Dispersion 10 min auf 35°C erhitzt.
5 ml dieses Mediums wurden zum Abtrennen der nicht umgewandelten
Polygalacturonsäure mit 0,3 ml einer wäßrigen
- 11 509843/0958
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9 %igen Zinksulfatlösung und mit 0,3 ml einer 0,5 η Watronlauge"
versetzt. Nach dem Zentrifugieren wurde die in dem überstehenden Teil vorhandene D-Galacturonsäure mit Hilfe
der Dinitrosalicylat-Methode bestimmt.
Diese Messung der enzymatisehen Aktivität wurde nach 2, 3
und 5 Tagen wiederholt. Zwischen jeder Bestimmung wurden die Komplexe aus Träger und Enzym gewaschen, indem sie
mit jeweils 20 ml 2 m Kochsalzlösung 15 h lang in Berührung gehalten und anschließend mit destilliertem Wasser und
mit Acetatpuffer gewaschen wurden.
Es wurden folgende Ergebnisse erzielt, ausgedrückt in
/uMol hydrolysierte Galacturonsäure/min/g Träger.
Aktivität
ursprünglich nach 2 Tagen nach 3 Tagen nach 5 Tagen
ursprünglich nach 2 Tagen nach 3 Tagen nach 5 Tagen
Der Vergleich zeigt, daß der Träger mit bromhaltigem Pfropfreis mehr Enzym fixiert als der Träger mit jodhaltigem
Pfropfreis, Außerdem gibt der Träger mit bromhaltigem Pfropfreis einen dauerhafteren Komplex.
Die Wirkung des Komplexes aus Träger mit bromhaltigem Pfropfreis und Pectinase wurde darauf für kontinuierlichen
Betrieb getestet: in eine 20 cm hohe und 1 cm weite Säule wurden 6 g Komplex gegeben. Die mit Hilfe eines Thermostaten
bei 250C gehaltene Säule wurde mit einer 0,4 %±gen PoIygalacturonsäure-Lösung
in 0,01 m Acetatpuffer vom pH-Wert 4 gespeist in einer Menge von 52 ml/h.
- 12 509843/0958
Versuch A | • Versuch B |
13,30 | 11,80 |
13,30 | 10,85 |
13,30 | 8,20 |
12,70 | 7,50 |
1A-46
Die Säule arbeitete ohne Aktivitätsverlust während 10 Tagen
mit einem Hydrolysegrad von 42 %, Dies zeigt die gute Beständigkeit
des Komplexes aus Träger und Enzym.
Fixierung von Pectinase in organischem Medium auf die gepfropften Kieselsäuren gemäß Beispiel 1 und 2
In 50 ml wasserfreiem Benzol wurden mittels Schallbehandlung 500 mg handelsübliche Pectinase dispergiert und
anschließend 2 g des gepfropften Trägers aus Beispiel 1 bzw. Beispiel 2. Das Ganze wurde zum Sieden erhitzt und
1 h bei dieser Temperatur gehalten.
Das Lösungsmittel wurden unter vermindertem Druck abgezogen und der erhaltene Komplex aus Träger und Enzym
dreimal mit 20 ml destilliertem Wasser, dreimal mit 20 ml 1 m Kochsalzlösung und schließlich dreimal mit 20 ml 0,1 m
Acetatpuffer vom pH-Wert 4 gewaschen.
Die enzymatisch^ Aktivität wurde in gleicher Weise wie
in Beispiel 9 bestimmt. Man erhielt folgende Ergebnisse:
Versuch A: Anfangsaktivität 10,15
Aktivität nach 2 Tagen 10,15
Versuch B: Anfangsaktivität 4,70
Aktivität nach 2 Tagen 3,80
Wie in Beispiel 9 fixierte der Träger mit dem bromhaltigen Pfropfreis mehr Enzym als der Träger mit dem jodhaltigen
Pfropfreis.
Fixierung von ck-Aminoacylase in wäßrigem Medium
Es wurde wie in den vorangegangenen Beispielen mit den gepfropften Kieselsäuren gemäß Beispiel 1 und 2 gearbeitet,
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- 13 -
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10 ml 0,1 m Phosphatpuffer mit pH-Wert 7 enthaltend 10 mg
Enzym und 1 g Träger wurden unter Rühren oder Schütteln 48 h bei 40C in Berührung miteinander gehalten. Anschließend
wurde dekantiert und der Komplex aus Trägermaterial und Enzym dreimal mit 10 ml destilliertem Wasser und zehnmal
mit 10 ml 1 m Kochsalzlösung gewaschen.
Darauf wurde die enzymatische Aktivität gemessen. 1 g des
Komplexes aus Träger und Enzym und 10 ml 0,1 m Lösung aus Acetyl-DL -methionin in 0,1 m Phosphatpuffer vom pH-Wert
wurden 30 min zusammen auf 400C erwärmt. Das freigesetzte
L.-Methionin wurde mit Ninhydrin bestimmt.
Die Ergebnisse, angegeben in /uMol freigesetztes L-Methionin
je 1^und je g Träger lauten wie folgt:
Kieselsäure mit bromhaltigem Pfropfreis- Aktivität: 100
Kieselsäure mit jodhaltigem Pfropfreis - Aktivität: 30
Beispiel 12
Fixierung von Trypsin
Fixierung von Trypsin
Die Versuche wurden wiederum mit den gepfropften Kieselsäuren der Beispiele 1 (Versuch A) und 2 (Versuch B) durchgeführt.
2 mg Trypsin wurden mittels Schallbehandlung in 20 ml Hexan dispergiert; anschließend wurden 2 g Trägermaterial zugegeben
und das Ganze 1 h auf Siedetemperatur erhitzt. Anschließend wurde Hexan abgedampft und der Komplex aus
Träger und Enzym dreimal mit 20 ml destilliertem Wasser und dreimal mit 20 ml 1 m Kochsalzlösung gewaschen.
Die erhaltenen Komplexe aus Träger und Enzym wurden mit 1 ml Wasser und darauf mit einer 0,3 gew.-%igen Caseinlösung
in einem 0,025 m Phosphat-Citratpuffer vom pH-Wert versetzt. Die Dispersionen wurden während 10 min auf 370C
erwärmt. Nach dem Abkühlen und Absitzenlassen wurden jeweils 4 ml Lösung entnommen und mit 4 ml einer 10 gew.-%igen
509843/0958 „.
*9 ml - 14 -
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wäßrigen Trichloressigsäure versetzt; das überschüssige Casein fiel aus und wurde abfiltriert; anschließend wurde
der Peptidgehalt im Filtrat mit Hilfe der Methode von Lowry bestimmt.
Die Komplexe aus Träger und Enzym wurden erneut mit 1 m Kochsalzlösung gewaschen; eine weitere Messung der enzymatischen
Aktivität wurde nach 1 Woche durchgeführt.
Folgende Ergebnisse wurden erzielt, angegeben in /Ug
freigesetzte Peptide/ml/min/g Träger:
Versuch A: Anfangsaktivität 34,5
Aktivität nach 1 Woche 20,5
Versuch B: Anfangsaktivität 4,5
Aktivität nach 1 Woche 4,5
Die Kieselsäure mit bromhaltigem Pfropfreis fixiert mehr Enzym als die Kieselsäure mit jodhaltigem Pfropfreis.
Letztere gibt aber einen beständigeren Komplex.
Beispiel 13
Fixierung von Urease
Fixierung von Urease
In 150 ml Chloroform wurden 1 g Urease und 6 g gepfropfte Kieselsäure gemäß Beispiel 2 dispergiert und das Ganze
1 h unter Rückfluß erhitzt. Anschließend wurde das Chloroform abgezogen und der Komplex aus Träger und Enzym dreimal
mit 20 ml 0,1 m Phosphatpuffer vom pH-Wert 7 und dann dreimal mit 20 ml 2 m Kochsalzlösung gewaschen.
0,5 g des erhaltenen Komplexes wurden in 5 ml 0,025 m Phosphatpuffer, pH-Wert 7, suspendiert und 2 min lang
mi-tfcliesem in Berührung gelassen. Darauf wurden 2 ml wäßrige
Harnstofflösung enthaltend 20 g Harnstoff/1 zugegeben und wiederum 2 min in Berührung gelassen. Die Reaktion wurde
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durch Abfiltrieren unterbrochen. Das Filtrat wurde mit 5 ml- 0,1 η Salzsäure versetzt und die überschüssige
Salzsäure mit 0,05 η Natronlauge zurücktitriert.
Das Waschen des Niederschlags und Messen der Aktivität wurden mehrere Male wiederholt. Die Ergebnisse, angegeben
in /uMol NH,, die in 2 min erzeugt \irerden, sind in der
folgenden Tabelle zusammengefaßt.
T a b e | lie | suspendiert in |
Bedingungen beim Auf | trocken bei | Phsophatpuffer |
bewahren im Kühlschrank | 4°C | 200 |
ursprünglich | 200 | 278 |
Aktivi- nach 4 Tagen | 266 | 283 |
tat nach 11 Tagen | 218 | 268 |
nach 19 Tagen | 168 | 228 |
nach 27 Tagen | 187 | |
Der Vergleich zeigt, daß die Aktivität praktisch konstant bleibt mit der Zeit, unabhängig davon, wie der Komplex
aus Träger und Enzym aufbewahrt wird.
Fixierung von Lipase
Die Fixierung wurde in wäßrigem Medium auf den gepfropften Kieselsäuren gemäß Beispiel 1 (Versuch A), 2 (Versuch B)
und 3 (Versuch C) durchgeführt.
Im Versuchsröhrchen wurden jeweils 20ml einer 1 %igen
Lipaselösung in destilliertem Wasser und 2 g Träger eingebracht. Die Röhrchen wurden dann langsam und regelmäßig
24 h lang bei 4°C geschüttelt.
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QfNAL INSPECTfiO
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Die erhaltenen Komplexe aus Träger und Enzym wurden von der Lipaselösung mittels Absitzenlassen abgetrennt und
dreimal mit 25 ml destilliertem Wasser gewaschen. Darauf wurden sie-in 20 ml einer 2 %igen Lösung von Salzen der
Gallensäuren in destilliertem Wasser suspendiert und zwar während 3 h bei 4°C unter langsamem Schütteln, um
das schwach an den Träger gebundene Enzym zu desorbieren. Die Komplexe wurden darauf mit destilliertem Wasser gewaschen.
Die enzymatisch^ Aktivität wurde gemäß der Methode von
Desnuelle , angewandt auf eine Olivenölemulsion bestimmt. Die freigesetzten Fettsäuren wurden potentiometrisch
bei konstantem pH-Wert titriert.
Die enzymatische Aktivität, angegeben in /!!Äquivalenten
freigesetzter Fettsäure/min/g Träger betrug:
In | Versuch | A: | 8 |
In | Versuch | B: | 6 |
In | Versuch | C: | 14 |
Der Komplex erhalten durch Fixieren von Lipase auf Kieselsäure mit chlorhaltigem Pfropfreis besitzt somit die
stärkste Aktivität.
Patentansprüche:
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Claims (5)
1. y Mit Silanen gepfropfte anorganische Trägermaterialien,
bestehend aus unlöslichen und porösen Oxiden, Hydroxiden oder anderen . Trägermaterialien, dadurch gekennzeichnet, daß die Pfropfreiser Gruppen von
gegebenenfalls substituierten Halogenalkylsilanen sind, deren Alkylrest 3 bis 11 Kohlenstoffatome enthält.
2. Verfahren zur Herstellung der Träger nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet , daß man ein anorganisches,
OH-Gruppen aufweisendes Trägermaterial, das eine Korngröße von ' Γ /um bis 5 mm aufweist, eine spe-
zifische Oberfläche von 2 bis 600 m /g, einen Porendurchmesser von 5 bis 1000 nm und ein Porenvolumen von
0,5 bis 1,8 ml/g besitzt, mit einem Halogenalkylsilan umsetzt, das der allgemeinen Formel
X -
- Si
entspricht, in der X ein Chlor-, Brom- oder Jodatom darstellt, η eine ganze Zahl von 3 bis 11 ist und A, B und
C gleich oder verschieden sein können und jeweils für ein Chloratom oder eine Methoxy-, Äthoxy-, Methyl- oder
Äthylgruppe stehen mit der Bedingung, daß zumindest einer der Substituenten A, B oder C mit einer OH-Gruppe
des Trägermaterials reagieren kann.
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3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet , daß man als Trägermaterial Tonerden,
Ziegel(Stein), Glas, Silicate, Metalloxide und/oder Kieselsäuren verwendet.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch
gekennzeichnet , daß man als Halogenalkylsilan Triäthoxybrompropylsilan, Trimethoxyjodpropylsilan, Triäthoxyjodpropylsilan,
Triäthoxychlorbutylsilan, Trichlorchlorpropylsilan, Dimethylchlor-chlorpropylsilan oder
Methyldichlorjodundecylsilan verwendet.
5. Anv/endung der gepfropften anorganischen Trägermaterialien nach Anspruch 1 zum Fixieren von Enzymen.
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