FI56822C - Foerfarande foer att omvandla glukos till glukonsyra - Google Patents

Description

— -'-I Γ„ KUULUTUSJULKAISU r c a 9 ·) •fgy [8] (11>UTLAGGNINGSSKIUFT S68Z2 C mb Patentti -Työnnetty 10 14 1700 Patent meddelat ^ ^ (51) Kv.lk.*/lnt.CI.* C 07 c 59/17 G 12 D 1/02 SUOMI —FINLAND (21) PAUnttlhtkemui —Pat*nt»n*öknlnj 825/73 (22) Hak»mlipll»l — An*eknlnpdag 16.03-73 (23) Alkupllvi—Glhlghaodag l6.03*73 (41) Tullut lulklsalul — Bllvlt offantlli 25*09.73

Patentti· ia rekisterihallitut .... ......... , „ . . * , (44) Nlhtlvlkilpenen |a kuuL|utluiwn pvm.—

Patent- och registerstyrelsen ' ' Aiuekan utitfd och uti.*krift«n pubticmd 31*12*79 (32)(33)(31) Pyydetty utuolkeu*—Begird priorHtt 2k. 03.72

Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken

Tyskland(DE) P 221UUU2.9 (71) Boehringer Mannheim GmbH., Sandhofer Strasse 112-132, 6800 Mannheim-Waldhof, Saksan Liittotasavalta-Förbundsrepubliken Tyskland(DE) (72) Hans Ulrich Bergmeyer, Tutzing/Obb., Dieter Javorek, Tutzing/Obb.,

Saksan Liittotasavalta-Porbundsrepubliken Tyskland(DE) (7*0 Berggren Oy Ab (5^) Menetelmä glukoosin muuttamiseksi glukonihapoksi - Förfarande för att omvandla glukos tili glukonsyra

Keksinnön kohteena on menetelmä glukoosin muuttamiseksi glukonihapoksi hapettamalla glukoosia hapella vesiliuoksessa.

Glukoosin muuttamisella glukonihapoksi on suuri merkitys useita teknisiä tarkoituksia varten. Pääasiassa on tällöin kysymys ongelmista, joita esiintyy glukoosin erottamisessa ja poistamisessa glu-koosipitoisista seoksista muiden aineiden, erikoisesti muiden sokerien kuten fruktoosin kanssa, ja toisaalta glukonihapon valmistusmenetelmästä. Glukoosin erottaminen on erikoisongelma, esimerkiksi sokereista, jotka vielä sisältävät pieniä glukoosimääriä, mitkä ovat erittäin vaikeasti poistettavissa. Tyypillinen tällainen tapaus on fruktoosin valmistaminen ruokavaliotarkoituksia varten ja lääkkeeksi, jolloin on usein erittäin vaikeaa saada glukoosipitoisuus niin pieneksi kuin lain määräykset vaativat. Samanlaisia ongelmia esiintyy valmistettaessa ravintoaineita, erikoisesti sokeritautisille tarkoitettuja, kuten esimerkiksi hedelmämehuja, olutta, viiniä ja sentapaisia, joiden valmistuksen yhteydessä esiintyy suurta tarvetta yksinkertaisista menetelmistä niiden sisältämän sokerin poistamiseksi. On tunnettua, että glukoosi voidaan muuttaa glukonihapoksi hapettamalla hapella vesiliuoksessa glukoosioksidaasi-entsyymin katalyyttisestä vaikuttaes-

J

2 56822 sa. Tätä menetelmää ei kuitenkaan voida soveltaa tekniikassa, koska glukoosioksidaasi-entsyymi menettää tällöin hyvin nopeasti aktiivisuutensa ja on niin kallista, että tarvittavien suurien määrien käyttö on käytännöllisesti katsoen mahdotonta.

Keksinnön tarkoituksena on poistaa edellä esitetyt vaikeudet ja aikaansaada glukoosin muutamiseksi glukonihapoksi yksinkertainen menetelmä, jossa tunnetun menetelmän haitat on vältetty.

Tämä ongelma ratkaistaan keksinnön mukaan ottamalla käyttöön sellainen menetelmä glukoosin muuttamiseksi glukonihapoksi hapella vesiliuoksessa hapettamalla, missä glukoosipitoinen vesiliuos johdetaan sellaisen katalyytin kautta, joka sisältää glukoosioksidaasia ja katalaasia aktiviteettisuhteessa enintään 1:1 välittömästi toistensa läheisyydessä sidottuna sopivaan kantajaan, jolloin muutos suoritetaan pH-arvossa 5-7 ja lämpötilassa 25-50°C.

Glukoosin entsymaattinen muuttaminen glukonihapoksi hapella hapettamalla glukoosioksidaasin (GOD) läsnäollessa tapahtuu seuraa-van yleisen kaavan mukaisesti: D-glukoosi + HgO + Og -^ glukonaatti + (1)

Liuotetun entsyymin GOD käyttö mainittuun reaktioon on teknisesti kannattamatonta, koska tätä kallista entsyymiä voidaan käyttää vain yhteen ainoaan reaktioerään, ja valmistuserissä on lisäksi entsyy-mivalkuaisen erotus tarpeen. Teoreettisesti olisi tosin mahdollista välttää nämä vaikeudet siten, että entsyymiä GOD käytetään liukenemattomaan kantajaan sidottuna. On kuitenkin ilmennyt, ettei tämä ole käytännössä suoritettavissa, koska kantajaan sidottu GOD, vaikka se on helposti erotettavissa, muuttuu hyvin lyhyen ajan kuluttua tehottomaksi.

Lähtien siitä olettamuksesta, että tämän tehottomaksi muuttumisen ainakin osaksi aiheuttaa muodostunut vetyperoksidi, on koetettu välttää mainittu hankaluus lisäämällä katalaasi-entsyymiä reaktio-erään. Katalaasi hajottaa peroksidin katalyyttisestä muodostamalla happea ja vettä seuraavan yhtälön mukaisesti: 2 H202 -Sälääsi y 2 H20 + 02 (2)

Suoritetut kokeet osoittivat kuitenkin, ettei katalaasinkaan läsnäolo estä entsyymin GOD nopeata tehottomaksi muuttumista.

Sen vuoksi yritettiin kantajaan sidotun entsyymin GOD ohella käyttää kantajaan sidottua katalaasia seoksena kantajaan sidotun ent- 56822 syymin GOD kanssa. Mahdollisimman läheisen kosketuksen ja siten äskettäin muodostuneen vetyperoksidin pikaisen poiston aikaansaamiseksi kumpikin entsyymi kiinnitettiin hienojakoiseen kantajaan, ja saatuja hienojakoisia kantajia käytettiin keskenään sekoitettuina. Myöskään tällä tavalla ei kuvailtuja hankaluuksia voitu poistaa, joten oli oletettava, ettei vetyperoksidinmuodostuksella ole mitään ratkaisevaa vaikutusta todettuun entsyymin GOD nopeaan tehottomaksi muuttumiseen.

Yllättävästi on nyt todettu, että esitetty ongelma voidaan ratkaista käyttämällä, kuten edellä on mainittu, glukoosioksidaasia ja katalaasia yhdessä aktiviteettisuhteessa enintään 1:1 sidottuna sopivaan kantajaan. Tämä keksinnölle olennainen tunnusmerkki tarkoittaa sitä, että kantajassa sijaitsee sidottuna ainakin likimain yksi GOD-molekyyli yhden katalaasimolekyylin vieressä. Oletettiin, että tällöin molekyylialueella tapahtuu jonkinlainen kiertoreaktio, jossa yhdisteen GOD muodostama Η202 tulee välittömässä läheisyydessä sijaitsevan katalaasin hajottamaksi ennen kuin H202 voi vaikuttaa toiseen GOD-molekyyliin.

Edellä esitetyistä kaavoista ilmenee, että keksinnön mukaista menetelmää käytettäessä lisähappea tarvitaan vain suurehkojen glukoosi-pitoisuuksien ollessa kyseessä, koska esiintyvä happi aina muodostuu uudelleen. On kuitenkin osoittautunut edulliseksi johtaa lisähappea myös siinä tapauksessa, että käsiteltävän liuoksen glukoosipitoisuus ei olennaisesti ylitä liuoksen lämpötilan edellyttämää happioitoisuut-ta moolisuusarvon suhteen. Tässä tapauksessa voidaan lisäämällä happea liuokseen saada aikaan huomattava reaktion kiihdytys. Keksinnön mukainen menetelmä voidaan suorittaa ilman happilisäystä, jos reaktio-nopeus asetetaan suhteeseen happipitoisuuden kanssa. Tämä voi tapahtua aikaansaamalla kosketus kantajaan liitettyjen entsyymien kanssa kromatografian tapaan pylväässä vastaavasti pienellä virtausnopeudella tai esimerkiksi kierrättämällä glukoosipitoinen liuos toistuvasti katalyytin kautta.

Siinä tapauksessa, että glukoosipitoinen liuos rikastetaan hapella, voi tämä tapahtua lisäämällä siihen puhdasta happea tai happea sisältäviä aineita, erikoisesti kaasuja kuten ilmaa. Edullisinta on hapen lisääminen ilman suurehkoja määriä muita kaasuja.

Keksinnön mukainen menetelmä on suoritettava pH-arvoissa 5-7, jossa entsyymit glukoosioksidaasi ja katalaasi ovat aktiivisia. Suurin aktiivisuus mitattiin useissa kokeissa pH-arvojen ollessa välillä 5-5,5· Suurinta aktiivisuutta vastaava pH-arvo riippuu myös entsyymien alkuperästä, esim. käytetäänkö homesienistä lähtöisin olevaa katalyysiä, jota pidetään edullisimpana, tai nisäkäsmaksakatalyysiä.

" 56822

Halutun pH-arvoalueen ylläpitäminen voi tapahtua kemian tavanmukaisten pH-arvonsäätömenetelmien mukaisesti, mikäli ne eivät haitallisesti muuta entsyymien aktiivisuutta. Hyviä tuloksia on saatu lisäämällä emäsliuoksia, kuten erikoisesti älkalimetallien emäksisesti reagoivia yhdisteitä, esim. natronlipeää, natriumkarbonaattiliuosta, kalilipeää jne. Myös orgaaniset emäkset ovat osoittautuneet samalla tavalla pH-arvonsäätöön soveltuviksi.

Erittäin tarkoituksenmukaiseksi on osoittautunut pH-arvon pitäminen vakiona edullisen pH-arvoalueen sisäpuolella. Tällainen vakiona-pitäminen voi tapahtua esimerkiksi automaattisen titrauksen avulla käyttämällä lasielektrodia ja pH-staattia. pH-elektrodin mittaustulosten mukaan pH-staatti avaa venttiilin, joka säätää emäsliuoksen, kuten esim. natronlipeän juoksutusta reaktioastiaan.

Keksinnön mukainen menetelmä suoritetaan lämpötilassa 25_50°C, jossa entsyymien aktiivisuus on teknisesti käyttökelpoista suuruusluokkaa. Korkeammissa lämpötiloissa tapahtuu entsyymien huomattava denaturoituminen, ja alemmissa lämpötiloissa reaktionopeus tulee liian hitaaksi.

Keksinnön mukainen menetelmä voidaan suorittaa valmistuserit-täin tai jatkuvasti toimivana. Keksinnön mukaisen menetelmän valmis-tuserittäin suoritettava sovellutusmuoto voidaan toteuttaa erittäin yksinkertaisesti siten, että sopivaan reaktioastiaan, joka sisältää glukoosipitoisen vesiliuoksen, lisätään keksinnön mukaan käytettävää katalyyttiä ja annetaan sen olla liuoksessa kunnes haluttu reaktio on tapahtunut. Tarkoituksenmukaista on tällöin hämmentää liuosta tavan-mukaisesti, jota varten on osoittautunut erikoisen edulliseksi hapen sisäänjohtaminen, joka aikaansaa toisaalta halutun hapen rikastumisen ja toisaalta liuoksen sekoittumisen. Reaktion päätyttyä katalyytti poistetaan esimerkiksi linkoamalla, dekantoimalla tai muulla tavalla. Katalyyttiä voidaan sen jälkeen käyttää uudelleen ilman enempiä toimenpiteitä, ja myös itse käsiteltyä liuosta voidaan sellaisenaan käyttää edelleen, esimerkiksi jos ovat kyseessä glukoosipitoiset mehut ja sentapaiset.

Keksinnön mukaisen menetelmän erään toisen sovellutusmuodon mukaan reaktio tapahtuu kiertoprosessina. Tämä tekee mahdolliseksi menetelmän erikoisen yksinkertaisen ohjauksen. Sitä paitsi voidaan tällä tavalla erottaa muodostunut glukonihappo ja Doistaa siten tasa- ' 5 56622 painosta, niin että reaktio tapahtuu erittäin nopeasti ja kvantitatiivisesti. Glukonihapon erottaminen voi tapahtua tavanmukaisten menetelmien mukaisesti, esimerkiksi sitomalla anioninvaihtimeen, muuttamalla vaikealiukoiseksi suolaksi tai muuksi johdannaiseksi tahi erottamalla muita tunnettuja fysikaalisia tai kemiallisia menetelmiä käyttäen.

Tässä sovellutusmuodossa on erikoisen tarkoituksenmukaista Glukonihapon poisto anioninvaihtotietä. Koska kiertoprosessin jatkuvassa reaktiossa keksinnön mukaista katalyyttiä käytetään samoin tarkoituksenmukaisesti pylväissä, joiden kautta käsiteltävä liuos virtaa, voidaan menetelmä suorittaa yksinkertaisesti liittämällä peräkkäin vähintään kaksi pylvästä, ensimmäisen pylvään sisältäessä keksinnön mukaisen katalyytin ja toisen pylvään sisältäessä anioninvaihtohartsin.

Keksinnön mukaisesti käytettävää katalyyttiä saadaan kiinnittämällä entsyymin GOD ja katalaasin seosta sopivaan kantajaan vesiliuoksesta. Sopivia kantajia ja kiinnitysmenetelmiä on esitetty esimerkiksi saksalaisissa patenttihakemuksissa P 19 08 290 ja P 21 28 7^3. Kulloinkin käytetyn kantajan laatu ei ole tällöin kriittinen, mikäli vain GOD ja katalyytti sijaitsevat toistensa välittömässä läheisyydessä kantajaan sidottuna.

Entsyymin GOD aktiivisuuden suhde katalaasin aktiivisuuteen kantajassa ei saa ylittää arvoa 1:1. Sopivammin pitäisi suhteen olla 1:10 tai pienempi. Erittäin hyviä tuloksia on saavutettu aktii-visuussuhteilla aina arvoon 1:200 saakka. On kuitenkin oletettavissa, että vielä olennaisesti pienemmätkin aktiivisuussuhteet tuottavat samoin erinomaisia tuloksia. Pienen aktiivisuussuhteen, ts. sidotun katalaasiaktiivisuuden suuren arvon verrattuna GOD-aktiivisuuteen, etuna on, että hapentarve tällöin olennaisesti vähenee. Tämä hapentarpeen pieneneminen perustuu hapen jälleenmuodostumiseen vetyperoksidista yhtälön (2) mukaisesti.

Keksinnön mukaisella menetelmällä glukoosin muuttamiseksi glukonihapoksi ja glukoosin erottamiseksi sitä sisältävistä vesiliuoksista on muihin tunnettuihin kemiallisiin menetelmiin nähden etuna toiminnan absoluuttinen täsmällisyys ja erinomainen yksinkertaisuus. Keksinnön mukaista menetelmää voidaan käyttää myös silloin, kun hyvin suuret määrät kemiallisesti samankaltaisia aineita on läsnä. Niinpä se tekee mahdolliseksi pienien glukoosimäärien erottamisen liuoksista, jotka sisältävät ylivoimaisesti enemmän muita sokereita, kuten esim. fruktoosia. Keksinnön mukaisella menetelmällä voidaan siis ratkaista tehtäviä, jotka eivät olleet ratkaistavissa aikaisemmin tunnetuilla kemiallisilla ja fysikaaliskemiallisilla menetelmillä. Keksin- I 6 56822 non mukaisen menetelmän käyttömahdollisuudet ovat erittäin moninaiset, ulottuen elintarvikkeista, juomista ja sentapaisista suoritettavasta glukoosinpoistosta glukoosivapaitten preparaattien valmistukseen lääketeollisuutta varten ja glukonihapon tekniseen valmistukseen. Menetelmän erikoisetuna, käytettäessä sitä glukoosinpoistoon juomista kuten hedelmämehuista, oluesta, viinistä ja sentapaisista, on, että vaikka muodostunut glukonihappo voidaan helposti poistaa, sitä ei tarvitse poistaa, koska se itse on makuaine, joka edullisesti tasoittaa käsiteltyjen juomien makuominaisuuksia.

Seuraavassa selostetaan kantajaan sidotun GOD-katalaasin valmistus keksinnön mukaista menetelmää varten.

A.

50 mg tavallista kaupasta saatavaa GOD-valmistetta, jonka ominaisaktiivisuus on 220 U/mg, liuotetaan 1 ml:aan 0,5 M trietanoli-amiini/HCl-puskuria, pH 3,0, liuokseen lisätään siihen typpeä johtaen lämpötilassa 30°C 0,25 akryylihappo-2,3-epoksipropyyliesteriä, ja seosta hämmennetään noin 30 minuutin ajan mainitussa lämpötilassa. Sen jälkeen seos jäähdytetään lämpötilaan 10°C. 18 ml:aan tislattua vettä liuotetaan peräkkäin 3,0 g akryyliamidia, 0,1 g N,N'-metyleeni-bis-akryyliamidia ja 300 mg entsyymivalmistetta, jonka GOD-aktiivisuus on 20 U/mg ja katalaasiaktiivisuus 260 U/mg, ja liuos kaadetaan reaktio-astiaan. Sitten polymerointireaktio saatetaan alkuun lisäämällä 50 mg bentsoyyliperoksiöia ja 0,5 ml 5 $:ista N,N-dimetyyliaminopropio-nitriililiuosta. Polymeroitumisen päätyttyä (n. 1 tunnin kuluttua) jätetään seos seisomaan 12-13 tunniksi lämpötilassa JJ°C. Muodostunut polymeraatti painetaan sen jälkeen reikäkoon 4 mm omaavan siivilän lävitse, pestään ja kuivataan. Kantajaan sidottujen entsyymien ominaisaktiivisuus on: GOD: 28l U/mg (fotometrinen GOD-koe kirjallisuusviitteen H.U. Bergmeyer "Methoden der entsymatischen Analyse", Bd. I, 3.416 (1970) mukaan). Katalaasi: 185 U/mg (vapautuneen hapen manometrinen määräys).

Saadusta valmisteesta käytetään seuraavassa merkintää GOD-katalaasi A. ό.

1,5 g entsyymivalmistetta, jonka GOD-aktiivisuus oli 20 U/mg ja katalaasiaktiviisuus 260 U/mg, sekä 50 mg katalaasia, jonka ominaisaktiivisuus oli 39 000 U/mg, liuotettiin 15 ml tislattua vettä ja 7,3 ml 1 M trietanoliamiini/HC1-puskuria, pH 8,0, käsittävään seokseen. Den jälkeen lisättiin 1,25 ml akryyl i.happo-2,3-epoksj propyy-liesteriä lämpötilassa 30°C typpi.atmosfäärin alaisena. Unosta hämmennä- 7 56822 tään sitten kevyesti 30 minuutin ajan tässä lämpötilassa, se jäähdv-tetään lämpötilaan 10°C, ja siihen lisätään liuos, joka sisältää 15 g akryyliamidia ja 0,75 g N,N’-metyleeni-bis-akryyliamidin. 73 ml:ssa tislattua vettä. Polymerisaatio saatetaan alkuun lisäämällä 3 ml 5 %:feta ammoniumperoksidisulfaattiliuosta ja 3 ml 5 %liata di-inetyyliaminopropionitriililiuosta. Työskentely" jatketaan samoin kuin kokeessa A. Saadun GOD-katalaasin ominaisaktiivisuus on: 30D: 95 U/g (fotometrisestä)

Katalaasi: 4200 U/g (fotometrisesti kirjallisuusviitteen n.ij. Bergmeyer, "Uethoden der entsymatischen Analyse", Bd. I, 0.339 (1970) mukaan).

Tästä GOD-katalaasi-valmisteesta käytetään seuraavassn nimitystä G0D-katalaasi B.

Oeuraavat esimerkit selittävät keksintöä edelleen.

Esimerkki 1

Menetelmän suoritus valmistuserittäin 20 g (0,11 moolia) fruktoosia ja 1,1 g (0,0055 moolia) giukoo-sihydraattia liuotettiin veteen kunnes liuoksen tilavuus oli 200 ml. Liuos kaadettiin termostaatilla säädettyyn reaktioastiaan, johon asetettiin lämpötila 35°C. Reaktioastiässä sijaitsi pll-elektrodi , joka oli yhdistetty pH-staatin kautta 0,2 N NaOH-liuoksella täytettyyn byrettiin. pH pidettiin vakioarvossa 5,5 siten, että. sen pyrkiessä alenemaan reaktion kuluessa muodostuneen glukonihapon vuoksi reaktio-astiaan annettiin automaattisesti virrata vastaava määrä natrium-hydroksidia .

Reaktioastia käsitti lisäksi puhdistimella varustetun hapenjoh-toputken, jonka kautta johdettiin 10 1 happea tunnissa.

Fruktoosi-glukoosi-liuokseen lisättiin nyt 250 mg kantajaan sidottua entsyymiä GOD, jonka ominaisaktiivisuus oli 300 U/g. 50 minuutin välein määritettiin liuoksen glukoosipitoisuus. 100 minuu tin kuluttua oli 20 % liuokseen viedystä glukoosista muuttunut gluko-nihapoksi.

Eräässä toisessa kokeessa toistettiin edellä selostettu menettelyä sillä erotuksella, että liuokseen vietiin lisäksi 2 mg kata-laasia, jonka ominaisaktiivisuus oli 40 000 U/mg. 100 minuutin kuluttua oli glukoosinmuutos 30 % ja 200 minuutin kuluttua 40 %. Reaktio-ajan ollessa vielä pitempi tuli GOD tehottomaksi, eikä sitä voitu enää aktivoida.

Vielä eräässä kokeessa seurattiin keksinnön mukaista työskentelytapaa. Meneteltiin jälleen samoin kuin edellisessä kokeessa, 3 56822 paitsi että kantajaan sidotun entsyymin GOD ja liuotetun katalaasin sijasta lisättiin edellä mainittua GOD-katalaasi-valrnistetta A määrässä 250 mg. 100 minuutin kuluttua muutos oli noin 50 %, 200 minuutin kuluttua 70 % liuokseen viedyn glukoosin määrästä. Entsyymin tehottomaksi muuttumista ei tapahtunut, ja muutosreaktiota jatkaen voitiin käytännöllisesti katsoen kaikki glukoosi muuttaa glukonihapoksi.

Edellä selostettu menettely toistettiin vielä kerran käyttämällä yllämainittua GOD-katalaasi-valmistetta B. 100 minuutin kuluttua oli noin 40 % ja 200 minuutin kuluttua 94 % glukoosista muuttunut glukonihapoksi. 220 minuutin kuluttua oli enemmän kuin 99 % glukoosista muuttunut.

Edellä selostetut koetulokset osoittavat, että keksinnön mukaisesti menetellen saavutetaan olennaisesti alhaisemmista entsyymin-aktiivisuuksista huolimatta verrattomasti parempia muuttumistuloksia. Sitä paitsi ei keksinnön mukaisesti menetellen esiinny mitään huomattavaa katalyytin epäaktiiviseksi muuttumista, kun taas vertausko-keissa, jotka suoritettiin ilman katalaasia ja liuotettua katalaasia käyttäen, tapahtui suurista entsyyminaktivisuuksista huolimatta entsyymin nopea palautumaton epäaktiiviseksi muuttuminen.

Esimerkki 2

Jatkuva muutosreaktio 1 g kantajaan sidottua GOD-katalaasi-valmistetta B suspendoi-tiin tislattuun veteen, ja suspension annettiin turvota. Sen jälkeen suspensio vietiin pylvääseen, jonka sisäläpimitta oli 20 min ja pituus 5 cm. Tämän pylvään lävitse johdettiin liuos, joka sisälsi 50 g fruktoosia ja 2,75 g glukoosihydraattia 500 ml:ssa vettä ja jonka kautta pulputettiin ilmaa lämpötilassa 25°C, virtausnopeudella 1,2 1 tunnissa. Reaktioliuoksen läpivirtauksen jälkeen pii säädettiin 0,2 2 natronlipeällä jälleen arvoon 6,5, happea johdettiin lävitse, ja sen jälkeen liuoksen annettiin uudelleen kiertää pylvään kautta. Yhtä kierrätystä kohti muuttui 100-120 mg glukoosia glukonihapoksi. 23 kierrätyksen jälkeen oli enemmän kuin 99 % glukoosista muuttunut. Esimerkki 3

Esimerkin 2 mukainen menettely toistettiin muuten paitsi että entsyymipylvään perään liitettiin anioninvaihtopylväs (asetaatti-lisäyksellä varustettua yhdistettä IMAC A 27), ja pIT-arvon säätäminen natronlipeää lisäämällä jätettiin pois. Anioninvaihtonylv">;stä poistuva liuos sisälsi enää vain 0,036 % glukonihappoa laskettuna fruktoosin määrästä.

9 56822

Esimerkki 4

Seuraavassa selostettu koe osoittaa, että clukoosinmuutoksen nopeus riippuu suhteesta glukoosi:GOD-katalaasi-katalyytti liuoksessa.

Samoin kuin esimerkin 1 valmistuserittäin suoritettavassa menetelmässä, sekoitettiin liuos, joka sisälsi 20 £ fruktoosia ja 1,1 £ glukoosia, lämpötilassa 40°C pH-arvon ollessa 5,5 ja ilmaa lävitse johtaen keksinnön mukaisesti käytetyn katalyytin \ kanssa. Kulloinkin 100 minuuttia kestäneen reaktioajan kuluttua erilaisilla määrillä katalyyttiä saadut tulokset on esitetty seuraavassa taulukossa:

Katalyyttimäärä Muuttunut glukoosirnäärä 100 minuutin kuluttua 100 2M % 250 69 % 500 97 %

Claims (3)

10 56822

1. Förfarande för omvandling av glukos tili glukonsyra genom oxidation med syre i en vattenlösning, kännetecknatav att den glukoshaltiga vattenlösningen ledes över en katalysator in-nehällande glukosoxidas och katalas i omedelbar närhet av varandra bundna tili en lämolig bärare i ett aktivitetsförh&llande av högst 1:1. att pH hälles mellan 5 och 7 under omvandlingen, och att om-vandligen utföres vid en temperatur, som är mellan 25 och 50°C.

1. Menetelmä glukoosin muuttamiseksi glukonihapoksi hapettamalla hapella vesiliuoksessa, tunnettu siitä, että glukoosipitoinen vesiliuos johdetaan sellaisen katalyytin kautta, joka sisältää glu-koosioksidaasia ja katalaasia aktiviteettisuhteessa enintään 1:1 välittömästi toistensa läheisyydessä sopivaan kantajaan sidottuna, että pH-arvo muutoksen aikana pidetään välillä 5“7» ja että muutos suoritetaan lämpötilassa,joka on välillä 25_50°C.

2. Förfarande enligt patentkravet 1, kännetecknatav att syre inmatas i den glukoshaltiga lösningen.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että glukoosipitoiseen liuokseen johdetaan happea.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pH-arvo säädetään emäsliuosta lisäämällä.

4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että pH-arvo säädetään poistamalla muodostunutta glukonihappoa.-

5. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että muutos tapahtuu kierrätystä käyttäen ja että muodostunut glukonihappo poistetaan liuoksesta ennen liuoksen palauttamista katalyytin kautta.

6. Patenttivaatimuksen 4 tai 5 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että glukonihappo poistetaan käyttäen anioninvaihtokäsittelyä.

7. Jonkin edellisen patenttivaatimuksen mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että glukoosioksidaasin ja katalaasin aktiviteetti-suhde on enintään 1:10.

3. Förfarande enligt patentkravet 1 eller 2, kännet e c k -n a t av att pH inställes genom tillförsel av alkalilösning. i». Förfarande enligt patentkravet 1 eller 2,känneteck-n a t av att pH inställes genom avlägsning av bildad glukonsyra. •'f*' V