FI59265B - FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV 6-AMINOPENICILLANSYRA - Google Patents
FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV 6-AMINOPENICILLANSYRA Download PDFInfo
- Publication number
- FI59265B FI59265B FI781273A FI781273A FI59265B FI 59265 B FI59265 B FI 59265B FI 781273 A FI781273 A FI 781273A FI 781273 A FI781273 A FI 781273A FI 59265 B FI59265 B FI 59265B
- Authority
- FI
- Finland
- Prior art keywords
- enzyme
- water
- activity
- groups
- added
- Prior art date
Links
Landscapes
- Preparation Of Compounds By Using Micro-Organisms (AREA)
- Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)
- Enzymes And Modification Thereof (AREA)
Description
ESSr^l [B] (H) *^u ulutusjulkaisu ,ΛΛ,ςESSr ^ l [B] (H) * ^ u extension publication, ΛΛ, ς
JSTäk lJ UTLÄGGN I NGSSKIU FTJSTäk lJ UTLÄGGN I NGSSKIU FT
58¾¾ C. Patentti ay "nr.:- tty !0 07 103158¾¾ C. Patent ay "nr.:- tty! 0 07 1031
Patent ccddelnt ^ (S1) Kv.ik-Wci.3 C 12 N 11/02, C 12 P 37/00 // C 07 G 7/00 SUOMI—FINLAND (21) Nt^«ih«k*mu.-p««««»ökn<n, 781273 8"·0,,·τ8 ' * (23) Aikupilvi—GlMghetsdkg 11.08.75 (41) Tulhit |ulklMkil — Blhrlt offmcilg 2k. 0U. 78 ΡΜΜΙΙ·|. r.kUMril*mtu. Μ·***™. I.Patent ccddelnt ^ (S1) Kv.ik-Wci.3 C 12 N 11/02, C 12 P 37/00 // C 07 G 7/00 FINLAND — FINLAND (21) Nt ^ «ih« k * mu.- p «« «« »ökn <n, 781273 8" · 0,, · τ8 '* (23) Aikupilvi — GlMghetsdkg 11.08.75 (41) Tulhit | ulklMkil - Blhrlt offmcilg 2k. 0U. 78 ΡΜΜΙΙ · |. r. kUMril * mtu. Μ · *** ™. I.
Pttant- och iwgirtMvtyralMn ’ Amaktn uthgd och utUknfun puUkmd 31.03.8l (32)(33)(31) ·«/ «tuoJkeu*—B«ftrd prloritat 13 · 08.7*+ 26.OU.75 Iso-Britannia-Storl»ritannien(GB) 35556M, 17W75 (71) Beecham Group Limited, Beecham House, Great West Road, Brentford,Pttant- och iwgirtMvtyralMn 'Amaktn uthgd och utUknfun puUkmd 31.03.8l (32) (33) (31) · «/« TuoJkeu * —B «ftrd prloritat 13 · 08.7 * + 26.OU.75 United Kingdom-Storl» ritannien (GB) 35556M, 17W75 (71) Beecham Group Limited, Beecham House, Great West Road, Brentford,
Middlesex, Englanti-England(GB) (72) Richard Anthony Godwin Smith, Wellington, Surrey, Englanti-England(GB) (7*0 Berggren Oy Ab (5^) Menetelmä β-aminopenisillaanihapon valmistamiseksi - Förfarande för framställning av 6-aminopenicillansyra (62) Jakamalla erotettu hakemuksesta 752275 - Avdelad frän ansokan 752275Middlesex, England-England (GB) (72) Richard Anthony Godwin Smith, Wellington, Surrey, England-England (GB) (7 * 0 Berggren Oy Ab (5 ^) Method for the preparation of β-aminopenicillanic acid (62) Separated from application 752275 - Avdelad frän ansokan 752275
Esillä oleva keksintö koskee menetelmää 6-aminopenisillaanihapon valmistamiseksi sekä reaktiossa käytetyn entsyymin mahdolliseksi uudelle e nkäyttämi seksi.The present invention relates to a process for the preparation of 6-aminopenicillanic acid and to a possible re-use of the enzyme used in the reaction.
Entsymaattisesti katalysoidut reaktiot ovat tärkeitä vaiheita eräissä kemiallisissa menetelmissä esim. saippuoitaessa lipidejä käyttäen hydrolaasia, kuten lipaasia, hajotettaessa proteiinia käyttäen pro-teolyyttistä entsyymiä, kuten trypsiiniä, valmistettaessa steroideja käyttäen dehydrogenaasia, valmistettaessa glukoosisiirappeja tärkkelyksestä hydrolaasia käyttäen ja valmistettaessa 6-aminopenisil-laanihappoa penisilliineistä, kuten bentsyylipenisilliinistä tai fenoksimetyylipenisilliinihaposta, penisilliiniasylaasia käyttäen.Enzymatically catalyzed reactions are important steps in some chemical processes, e.g. benzylpenicillin or phenoxymethylpenicillic acid, using penicillin acylase.
Entsymaattiset reaktiot suoritetaan yleensä entsyymin ollessa liuotettuna substraatin sisältävään väliaineeseen. (Tässä selityksessä tarkoitetaan sanonnalla "substraatti" sitä ainetta, jonka entsyymi muuttaa halutun lopputuotteen saamiseksi). Koska entsyymi on liuotettu reaktioväliaineeseen on usein erittäin vaikeata erottaa entsyymiä substraatista tai lopputuotteesta reaktion päätyttyä. Kun 2 59265 tuote on erotettu reaktioseoksesta aiheuttaa tämä erotusmenetelmä yleensä entsyymin deaktivoitumisen. Tämä luonnollisesti aiheuttaa sen, että entsyymiä ei voida käyttää uudelleen.Enzymatic reactions are generally performed with the enzyme dissolved in a medium containing a substrate. (In this specification, the term "substrate" refers to the substance that is modified by the enzyme to obtain the desired end product). Because the enzyme is dissolved in the reaction medium, it is often very difficult to separate the enzyme from the substrate or final product at the end of the reaction. Once 2,59265 products have been separated from the reaction mixture, this separation method generally causes inactivation of the enzyme. This, of course, means that the enzyme cannot be reused.
Tämän erotusvaikeuden välttämiseksi ja sellaisen entsyymijärjestelmän aikaansaamiseksi, jota voidaan käyttää uudelleen, on tunnettua kiinnittää entsyymi liukenemattomaan kiinteään kantajaan joko adsorboimalla (katso esim. brittiläistä patenttijulkaisua n:o 1 264 147) tai kovalenssisidosten avulla joko suoraan tai epäsuorasti sillan-muodostusryhmien välityksellä. (Katso esim. brittiläisiä patenttijulkaisuja n:ot 1 349 498, 1 387 460 ja 1 365 886). Tällaisilla liukenemattomilla valmisteilla on kuitenkin joukko haittoja. Koska ne ensiksikin ovat kiinteitä aineita, ovat ne alttiita mekaaniselle vaurioitumiselle ja mahdollisesti hajoavat. Toiseksi entsyymin kiinnittyminen kiinteän kantajan pinnalle ja täten valmisteen spesifinen aktiivisuus on usein alhainen, ja kolmanneksi substraatin pääsy entsyymin aktiiviseen kohtaan estyy usein. Yritykset parantaa tällaisten liukenemattomien entsyyml-polymeeripreparaattien spesifistä aktiivisuutta lisäämällä kiinteän aineen pinta-alaa vaativat kiinteän valmisteen osasten koon pienenemisen mikä tekee käsittelyn ja erikoisesti suodattamalla tapahtuvan erottamisen vaikeammaksi, ja lisättäessä sisäistä pinta-alaa tekemällä osaset huokoisemmiksi saadaan osasia, joilla on alhaisempi mekaaninen lujuus.To avoid this separation difficulty and to provide an enzyme system that can be reused, it is known to attach the enzyme to an insoluble solid support either by adsorption (see e.g. British Patent Publication No. 1,264,147) or by covalent bonds either directly or indirectly by bridging groups. (See, e.g., British Patent Publication Nos. 1,349,498, 1,387,460 and 1,365,886). However, such insoluble preparations have a number of disadvantages. First, because they are solids, they are susceptible to mechanical damage and potentially decompose. Second, the attachment of the enzyme to the surface of the solid support and thus the specific activity of the preparation is often low, and third, the entry of the substrate into the active site of the enzyme is often prevented. Attempts to improve the specific activity of such insoluble enzyme polymer preparations by increasing the surface area of the solid require a reduction in the particle size of the solid preparation which makes handling and especially separation by filtration more difficult, and increasing the internal surface area by making the particles more porous.
On myös esitetty valmistettaviksi määrättyjä vesiliukoisia entsyy-mi-polymeerikomplekseja (katso esim. brittiläistä patenttijulkaisua n:o 1 284 925 ja suomalaista patenttia n:o 50882), jossa entsyymi on sidottu joko suoraan tai epäsuorasti sillanmuodostusryhmän avulla vesiliukoiseen polymeeriseen kantajaan. Nämä entsyymi-polymeeri-kompleksit voidaan ottaa talteen vesipitoisesta reaktioväliaineesta ultrasuodattamisen avulla. Ultrasuodatus on kuitenkin vaikea ja kallis menetelmä erikoisesti suuressa mittakaavassa ja tämän johdosta huonosti sopiva teolliseen käyttöön.Also disclosed are water-soluble enzyme-polymer complexes to be prepared (see, e.g., British Patent Publication No. 1,284,925 and Finnish Patent No. 50882), in which the enzyme is bound either directly or indirectly by a bridging group to a water-soluble polymeric carrier. These enzyme-polymer complexes can be recovered from the aqueous reaction medium by ultrafiltration. However, ultrafiltration is a difficult and expensive method, especially on a large scale, and as a result is ill-suited for industrial use.
Hydrofobisten ryhmien hyväksikäyttöä kromatografiässä esim. proteiinien erotuksessa käsittelevät Er-el et ai. julkaisussa Biochem. Biophys. Res. Comm., 49 (1972) s. 383 ja hofstree, ibid 50 (1973) s. 751 sekä Bartling et ai julkaisussa Nature, 243 (1973) s. 342.The utilization of hydrophobic groups in chromatography, e.g. in protein separation, is discussed by Er-el et al. in Biochem. Biophys. Res. Comm., 49 (1972) p. 383 and hofstree, ibid 50 (1973) p. 751 and Bartling et al. In Nature, 243 (1973) p. 342.
3 592653,59265
Er-el et ai. ja Hofstree tutkivat entsyymien puhdistusta käyttäen hydrofobista (affiniteetti) kromatografiaa, jossa entsyymi kiinnitetään kantajaan (sefaroosiin) alkyyliketjujen välityksellä. Kantajan alkyyliketjut menettävät täten hydrofobisuutensa tullessaan sidotuksi entsyymiin. Tämä sitoutuminen ei sisällä kemiallista reaktiota vaan se perustuu pelkästään hydrofobiselle vaikutukselle. Bartling et ai. kuvaavat entsyymin sitomista styreenin ja 4-vinyylibentsoehapon ko-polymeeriin. Entsyymin kiinnittäminen polymeeriin tapahtuu entsyymin aminoryhmän ja polymeerin karboksyyliryhmän muodostaman amidisidoksen välityksellä. Sitomisreaktio suoritetaan veteenliukenevassa polaarisessa, orgaanisessa liuottimessa, dimetyyliformamidissa.Er-el et al. and Hofstree study the purification of enzymes using hydrophobic (affinity) chromatography in which the enzyme is attached to a support (sepharose) via alkyl chains. The alkyl chains of the carrier thus lose their hydrophobicity when bound to the enzyme. This binding does not involve a chemical reaction but is based solely on the hydrophobic effect. Bartling et al. describe the binding of an enzyme to a copolymer of styrene and 4-vinylbenzoic acid. Attachment of the enzyme to the polymer occurs via an amide bond formed by the amino group of the enzyme and the carboxyl group of the polymer. The coupling reaction is performed in a water-soluble polar, organic solvent, dimethylformamide.
Eräs toinen menetelmä entsyymien erottamiseksi reaktioväliaineista on mikrokapselointi (katso esim. "Immobilised Enzymes", O.R. Zaborsky, CRC Press 1973, sivut 93-101). Tämä menetelmä perustuu fysikaalisen esteen tai puoliläpäisevän kalvon muodostamiseen entsyymiä sisältävän vesipisaran ympärille. Este on riittävän läpäisykykyinen substraatin päästämiseksi mikrokapseliin, niin että se voi reagoida entsyymin kanssa ja muodostuneen tuotteen päästämiseksi ulos, kun sen sijaan entsyymin ulospääsy samalla on estetty.Another method for separating enzymes from reaction media is microencapsulation (see, e.g., "Immobilized Enzymes", O.R. Zaborsky, CRC Press 1973, pages 93-101). This method is based on the formation of a physical barrier or semipermeable film around a water droplet containing the enzyme. The barrier is sufficiently permeable to allow the substrate to enter the microcapsule so that it can react with the enzyme and to release the product formed, while instead allowing the enzyme to escape.
Pysyviä mikrokapseleja voidaan valmistaa muodostamalla esimerkiksi polymeerisestä aineesta oleva puoliläpäisevä kalvo entsyymiä sisältävän vesipisaran ympärille. Käytössä pysyvät mikrokapselit disper-goidaan substraattia sisältävään vesipitoiseen väliaineeseen ja poistetaan sen jälkeen suodattamalla.Permanent microcapsules can be prepared, for example, by forming a semipermeable film of a polymeric material around a water droplet containing the enzyme. The remaining microcapsules are dispersed in an aqueous medium containing a substrate and then removed by filtration.
Pysymättömiä mikrokapseleita voidaan valmistaa sulkemalla entsyymiä sisältävä vesipisara orgaanisen nesteen kautta pinta-aktiivisen aineen kalvon sisään. Pinta-aktiivinen aine stabiloi nestefilmin, joka pinta-aktiivinen aine kerääntyy sisäänsuljetun vesipisaran ja orgaanisen nesteen väliseen rajapintaan. Käytössä orgaaninen neste, johon on dispergoitu entsyymiä sisältäviä vesipisaroita, dispergoidaan vuorostaan vesipitoiseen väliaineeseen, jolloin muodostuu orgaanisen nesteen pisaroita, jotka vuorostaan sisältävät entsyymipitoisen vesipitoisen väliaineen pisaroita. Neste valitaan siten, että substraatti voi läpäistä kalvon ja reagoida sisäänsuljetun entsyymin kanssa, minkä jälkeen mikä tahansa muodostunut tuote voi poistua samalla kun entsyymin poistuminen on estetty. Orgaaniset pisarat 4 59265 saavat yhtyä ja sen jälkeen voidaan entsyymi erottaa poistamalla orgaaninen faasi, joka kuljettaa sisäänsuljetun entsyymin mukanaan.Volatile microcapsules can be prepared by enclosing an enzyme-containing water droplet through an organic liquid inside a surfactant film. The surfactant stabilizes the liquid film, which surfactant accumulates at the interface between the entrapped water droplet and the organic liquid. In use, an organic liquid dispersed with enzyme-containing water droplets is in turn dispersed in an aqueous medium to form droplets of organic liquid, which in turn contain droplets of the enzyme-containing aqueous medium. The liquid is selected so that the substrate can penetrate the membrane and react with the entrapped enzyme, after which any product formed can be removed while the removal of the enzyme is prevented. The organic droplets 4,59265 are allowed to coalesce and then the enzyme can be separated by removing the organic phase that carries the entrapped enzyme with it.
Nyt on todettu, että määrätyt entsyymit voidaan kiinnittää ei-polaa-risiin ryhmiin valmisteen tekemiseksi erotettavaksi vesipitoisesta väliaineesta sen affinisuuden perusteella veden kanssa sekoittamattomiin nesteisiin.It has now been found that certain enzymes can be attached to non-polar groups to make a preparation separable from an aqueous medium based on its affinity for water-immiscible liquids.
Esillä olevan keksinnön mukaisesti on aikaansaatu menetelmä 6-amino-penisillaanihapon valmistamiseksi käsittäen penisilliinin saattamisen kosketukseen entsyymivalmisteen kanssa vesiväliaineessa, joka ent-syymivalmiste koostuu penisillaaniasylaasista, joka on sidottu suoraan tai vaihtoehtoisesti 3-6 hiiliatomia sisältävän dialdehydin tai 1-6 hiiliatomia sisältävän diaminin välityksellä sakkaroosin ja epikloorihydriinin tai metyylivinyylieetterin ja maleiinihappoanhydri-din kopolymeeriin, 6-aminopenisillaanihapon talteenottamisen vesi-väliaineesta ja mahdollisesti entsyymin uudelleen käytön saattamalla se kosketukseen tuoreen substraattiliuoksen kanssa, ja keksintö on pääasiallisesti tunnettu siitä, että entsyymi johdannainen sisältää riittävään määrään sellaisia kovalenttisesti sidottuja ei-polaarisia ryhmiä että entsyymijohdannainen kun se saatetaan kosketukseen iner-tin veteen sekoittumattoman liuoksen kanssa, kuten 7-10 hiiliatomia sisältävän, alkaanin tai alkoholin kanssa, siirtyy veteen liukenemattomaan liuokseen ja on erotettavissa 6-aminopenisillaanihappoa sisältävästä vesiväliaineesta.According to the present invention there is provided a process for the preparation of 6-amino-penicillanic acid comprising contacting penicillin with an enzyme preparation in an aqueous medium consisting of penicillin acylase bound directly or alternatively to a dialdehyde containing 3 to 6 carbon atoms and a diamine containing 1 to 6 carbon atoms. the copolymer of epichlorohydrin or methyl vinyl ether and maleic anhydride, the recovery of 6-aminopenicillanic acid from an aqueous medium and possibly the reuse of the enzyme by contacting it with a freshly bound and unsubstituted polymer, and the invention is essentially characterized in that the enzyme when contacted with an inert water-immiscible solution, such as an alkane or alcohol containing 7 to 10 carbon atoms, to an insoluble solution and is separable from an aqueous medium containing 6-aminopenicillanic acid.
Tässä yhteydessä tarkoitetaan "inertillä, veteen sekoittumattomalla nesteellä” sellaista, joka ei reagoi entsyymipreparaatin kanssa niin, että se oleellisesti huonontaisi entsyymin aktiivisuutta.In this context, "inert, water-immiscible liquid" means one that does not react with the enzyme preparation to substantially degrade the activity of the enzyme.
Termi "siirtyy", jota edellä on käytetty, tarkoittaa kaikenlaatuista entsyymipreparaatin ei-polaaristen ryhmien ja veteen sekoittumattoman nesteen molekyylien välistä vuorovaikutusta, joka on riittävän pysyvä aikaansaamaan entsyymipreparaatin erottamisen vesipitoisesta väliaineesta.The term "transferred" as used above means any interaction between the non-polar groups of an enzyme preparation and the molecules of a water-immiscible liquid that is sufficiently stable to effect separation of the enzyme preparation from the aqueous medium.
5 592655,59265
Eräitä entsyymejä käytettäessä aikaansaa ei-polaaristen ryhmien kiinnittyminen määrätyssä lukumäärässä suoraan entsyymimolekyyliin muodonmuutoksen ja entsyymin aktiivisuuden muutoksen. Johtuen tästä ja muutamissa tapauksissa entsyymin rakenteesta ei aina ole mahdollista liittää riittävästi ei-polaarisia ryhmiä entsyymiin preparaatin tekemiseksi erotettavaksi vesipitoisesta väliaineesta pienentämättä haitallisesti entsyymin aktiivisuutta.When some enzymes are used, the attachment of a certain number of non-polar groups directly to the enzyme molecule causes a deformation and a change in the activity of the enzyme. Due to this and in a few cases the structure of the enzyme, it is not always possible to attach enough non-polar groups to the enzyme to make the preparation separable from the aqueous medium without adversely reducing the activity of the enzyme.
Eräs sopiva vesiliukoisten kopolymeerien luokka ovat metyylivinyyli-eetteri/maleiinihappoanhydridi-kopolymeerit, joita myydään tavaramerkillä "Gantrez AN", (valmistaja GAF Corporation, New York, USA).A suitable class of water-soluble copolymers are methyl vinyl ether / maleic anhydride copolymers sold under the trademark "Gantrez AN" (manufactured by GAF Corporation, New York, USA).
Entsyymi voi olla kiinnitettynä suoraan polymeeriin, joka sisältää ei-polaarisen ryhmän, tai vaihtoehtoisesti polymeeriseen kantajaan voi olla sidottuna sellaisia sillanmuodostavia ryhmiä, joihin entsyymi voi olla kiinnitettynä. Sillanmuodostusryhmä voi olla 3-6 hiiliatomia sisältävä d;Laldehydi tai 1-6 hiiliatomia sisältävä di-amini. Sillanmuodostusryhmän amino- tai aldehydifunktio on kiinnittynyt polymeeriin ja toinen on vapaa kiinnittymään entsyymiin. Tällaisten bifunktionaalisten sillanmuodostusryhmien käyttö aikaansaa myös jossain määrin ristikytkeytymistä entsyymi- ja polymeeriyksiköi-den välillä. Sillanmuodostusryhmiä voidaan käyttää entsyymin ja kantaja-aineen, entsyymin ja ei-polaarisen ryhmän (kantaja-aineen läsnäollessa), tai kantaja-aineen ja ei-polaarisen ryhmän välillä.The enzyme may be attached directly to a polymer containing a non-polar group, or alternatively, bridge-forming groups to which the enzyme may be attached may be attached to the polymeric carrier. The bridging group may be daldehyde having 3 to 6 carbon atoms or di-Amine having 1 to 6 carbon atoms. The amino or aldehyde function of the bridging group is attached to the polymer and the other is free to attach to the enzyme. The use of such bifunctional bridging groups also provides some degree of crosslinking between enzyme and polymer units. Bridging groups can be used between the enzyme and the carrier, between the enzyme and the non-polar group (in the presence of the carrier), or between the carrier and the non-polar group.
Näiden ei-polaaristen ryhmien määrä, jotka ovat kiinnittyneet keksinnön mukaisiin valmisteisiin, riippuu useasta tekijästä. Ei-polaaristen ryhmien kiinnittyminen polymeeriin ja/tai entsyymiin aikaansaa hydrofobisen ympäristön entsyymin läheisyydessä. Muutamia entsyymejä käytettäessä aikaansaa liian suuri hydrofobisuusaste entsyymin deaktivoitumisen johtuen samanaikaisesta rakennemuutoksesta.The amount of these non-polar groups attached to the compositions of the invention depends on several factors. Attachment of non-polar groups to the polymer and / or enzyme provides a hydrophobic environment in the vicinity of the enzyme. When a few enzymes are used, too high a degree of hydrophobicity results in inactivation of the enzyme due to a concomitant structural change.
Tasapaino on tarpeellinen sellaisten ei-polaaristen ryhmien minimimäärän kiinnittymisen välillä, jotka ovat välttämättömiä vesipitoisen väliaineen erottumisen mahdollistamiseksi, ja sen maksimilukumäärän välillä, jonka entsyymin stabiilisuus sallii. Tämän tasapainon määräys tapahtuu tavanomaisten kokeiden ja korjattujen virheiden perusteella. Ne seikat, joiden avulla tämä tasapaino on määrättävä, ovat seuraavat: 6 59265 (1) Polymeerisen kantajan molekyylipaino.A balance is required between the attachment of the minimum number of non-polar groups necessary to allow separation of the aqueous medium and the maximum number allowed by the stability of the enzyme. This balance is determined on the basis of standard tests and corrected errors. The factors which must be used to determine this balance are as follows: 6 59265 (1) Molecular weight of the polymeric carrier.
(2) Monomeeriyksikön molekyylipaino.(2) Molecular weight of the monomer unit.
(3) Monomeeriyksiköiden prosenttimäärä siinä polymeerissä, joka on substituoitu ei-polaarisilla ryhmillä.(3) Percentage of monomer units in the polymer substituted with non-polar groups.
(4) Ei-polaaristen ryhmien koko.(4) Size of non-polar groups.
(5) Entsyymin laatu.(5) Quality of the enzyme.
(6) Polymeerin substituutioaste entsyymillä.(6) Degree of polymer substitution by enzyme.
Kun kantaja on esim. Gantrez AN 119 (polymeeri, jonka molekyylipaino on 230 000, monomeeriyksikön molekyylipaino 156), jolloin 1 mooli Gantrez AN 119 on substituoitu 1 moolilla penisilliiniasylaasia, tapahtuu välttämätön minimisubstituutio tehokkaan erottumisen aikaansaamiseksi vesipitoisesta väliaineesta silloin, kun noin 25 % mono-meeriyksiköistä on substituoitu n-dekyyliryhmillä, ja maksimisubs-tituutio, joka säilyttää entsymaattisen aktiivisuuden, tapahtuu silloin, kun noin 50 % monomeeriyksiköistä on substituoitu n-oktade-kyyliryhmillä.For example, when the carrier is Gantrez AN 119 (a polymer having a molecular weight of 230,000, a molecular weight of 156 monomer units), wherein 1 mole of Gantrez AN 119 is substituted with 1 mole of penicillin acylase, the necessary minimal substitution occurs to achieve efficient separation from the aqueous medium when about 25% the monomer units are substituted with n-decyl groups, and the maximum substitution that retains enzymatic activity occurs when about 50% of the monomer units are substituted with n-octadecyl groups.
**
Keksinnön mukaisessa menetelmässä käytetty entsyymipreparaatti voidaan valmistaa saattamalla yhdiste, jolla on kaava (I): R - X (I) jossa R on ei-polaarinen ryhmä ja X on funktionaalinen ryhmä, kosketuksiin penisillaaniasylaasin kanssa, joka on kiinnittynyt aktiiviseen ryhmään, joka kykenee reagoimaan ryhmän X kanssa.The enzyme preparation used in the process of the invention can be prepared by contacting a compound of formula (I): R to X (I) wherein R is a non-polar group and X is a functional group with a penicillan acylase attached to an active group capable of reacting with a group. With X.
Ryhmä X voi olla 3-6 hiiliatomia sisältävä dialdehydi, kuten gly-oksaali tai glyseraldehydi, tai 1-6 hiiliatomia sisältävä diamiini, kuten 1,6-heksametyleenidiamiini tai etyleenidiamiini.The group X may be a dialdehyde having 3 to 6 carbon atoms, such as Gly-oxal or glyceraldehyde, or a diamine having 1 to 6 carbon atoms, such as 1,6-hexamethylenediamine or ethylenediamine.
Se aktiivinen ryhmä, joka on kiinnittynyt entsyymiin ja kykenee reagoimaan ryhmän X kanssa, voi olla entsyymissä läsnä oleva ryhmä, joko alunperin esiintyvä tai modifioimisen avulla aikaansaatu, kuten esim. karboksyyli-, amino-, tioli- tai fenolihydroksiryhmä tai anhydridisidos, tai polymeerinen kantajamateriaali, joka sisältää tällaisen aktiivisen ryhmän, tai reaktiokykyinen kytkentäryhmä, kuten esim. kysymyksen ollessa edellä mainitusta ryhmästä X.The active group attached to the enzyme and capable of reacting with the group X may be a group present in the enzyme, either originally present or provided by modification, such as a carboxyl, amino, thiol or phenol hydroxy group or anhydride bond, or a polymeric carrier material, containing such an active group, or a reactive coupling group, such as in the case of the above-mentioned group X.
7 592657 59265
Reaktio kaavan (I) mukaisen yhdisteen ja entsyymin välillä toteutetaan edullisimmin pääasiallisesti neutraalissa pH-arvossa, sopivasti pH alueella 4-9, ja lämpötila-alueella välillä -4 ja +40°C entsyymistä riippuen. Edullisesti pH-arvo on noin 7,0 ja lämpötila alueella 0-5°C.The reaction between the compound of formula (I) and the enzyme is most preferably carried out at a substantially neutral pH, suitably in the pH range of 4-9, and in the temperature range of -4 to + 40 ° C depending on the enzyme. Preferably, the pH is about 7.0 and the temperature is in the range of 0-5 ° C.
On edullista, että kantaja ensin modifioidaan ei-polaarisen ryhmän lisäämiseksi ja mikäli välttämätöntä sillanmuodostusryhmien lisäämiseksi ennen sen liittämistä entsyymin kanssa. Tässä toteutusmuodossa tarkoittaa ryhmä X edellä mainitussa kaavassa (I) sellaista polymeeristä materiaalia, joka on sitoutunut ei-polaariseen ryhmään R ja funktionaaliseen ryhmään.It is preferred that the support be first modified to add a non-polar group and, if necessary, to add bridging groups before attaching it to the enzyme. In this embodiment, the group X in the above formula (I) means a polymeric material bonded to a non-polar group R and a functional group.
Entsyymi/modifioidut polymeerivalmisteet voidaan sitten valmistaa millä hyvänsä tunnetulla menetelmällä entsyymien liittämiseksi polymeereihin. Tällaisia liittämismenetelmiä on kuvattu esimerkiksi brittiläisessä patentissa n:o 1 325 912 ja se käsittää entsyymin kytkemisen polymeeriin käyttämällä sellaisia reagensseja, kuten halo-geenisyanideja, erikoisesti bromisyanidia, s-triatsiineja, erikoisesti 2-amino-4,6-dikloori-s-triatsiinia, asyyliatsideja, diatsonium-yhdisteitä, esim. 2-hydroksi-3-(p-diatsofenyyli)propyylieetteriä, orgaanisia syanaatteja, kuten fenyylisyanaattia, ja karbodi-imidejä. Usein tällaisia kytkentäaineita saatetaan ensin reagoimaan polymeerin kanssa aikaansaamaan niihin reaktiokykyisiä ryhmiä, jotka ryhmät saatetaan sitten reagoimaan entsyymin kanssa. Muutamissa tapauksissa voivat entsyymit reagoida suoraan polymeerin kanssa esim. mikäli tämä sisältää tai on modifioitu siten, että se sisältää, aktiivisia ryhmiä, kuten anhydridisidoksia tai happoatsidiryhmiä.Enzyme / Modified Polymer Preparations can then be prepared by any known method for incorporating enzymes into polymers. Such coupling methods are described, for example, in British Patent No. 1,325,912 and involve the coupling of an enzyme to a polymer using reagents such as halogen cyanides, especially bromocyanide, s-triazines, especially 2-amino-4,6-dichloro-s-triazine, acylazides, diazonium compounds, e.g. 2-hydroxy-3- (p-diazophenyl) propyl ether, organic cyanates such as phenyl cyanate, and carbodiimides. Often, such coupling agents are first reacted with the polymer to form reactive groups, which groups are then reacted with the enzyme. In a few cases, the enzymes may react directly with the polymer, e.g. if it contains or is modified to contain, active groups such as anhydride bonds or acid azide groups.
Tämän johdosta on huomattava, että reaktiomenetelmä ja olosuhteet, joita käytetään modifioitujen polymeerien valmistamiseksi ja niiden sitomiseksi entsyymeihin, vaihtelevat riippuen entsyymin ja polymeerisen materiaalin luonteesta.As a result, it should be noted that the reaction method and conditions used to prepare the modified polymers and bind them to the enzymes vary depending on the nature of the enzyme and the polymeric material.
Useimpia entsyymi/polymeeripreparaatteja varten on eräs sopiva menetelmä esitetty kaaviossa I. Ensimmäisen vaiheen muodostaa ei-polaa-risten ryhmien liittäminen polymeeriin (a) edullisesti primäärisen tai sekundäärisen amiinin R*NH2 tai R2*NH välityksellä, ja (b) sillanmuodostusryhmien, kuten a,ω-diamiinien, liittäminen tämän jälkeen entsyymiin dialdehydiryhmien välityksellä. Nämä reaktiot toteutetaan sopivasti vesipitoisessa liuoksessa tai suspensiossa alkalisessa pH-arvossa (sopivasti pH 8-12) ja huoneen lämpötilassa. Dialdehydiryhmiä sisältävä entsyymi voidaan sitten kytkeä modifioituun polymeeriin vesipitoisessa väliaineessa pääasiallisesti neutraalissa pH-arvossa.For most enzyme / polymer preparations, a suitable method is shown in Scheme I. The first step is to form non-polar groups in the polymer (a) preferably via a primary or secondary amine R * NH 2 or R 2 * NH, and (b) bridging groups such as a, The incorporation of,-diamines into the enzyme via dialdehyde groups. These reactions are conveniently carried out in aqueous solution or suspension at an alkaline pH (suitably pH 8-12) and at room temperature. The enzyme containing dialdehyde groups can then be coupled to the modified polymer in an aqueous medium at a substantially neutral pH.
<· 59265 8<· 59265 8
KAAVIO IGRAPH I
---- -P_ nh . R---- -P_ nh. R
Polymeeri -_y Polymeeri y_ --RNH9 tai IUNH -k.Polymer -_y Polymer y_ --RNH9 or IUNH -k.
+ 2 2 ^NH(CH2)xNK2 nh2(ch2)xnh2+2 2 ^ NH (CH2) xNK2 nh2 (ch2) xnh2
. CH0(CHo) CHO Entsyymi “ N=CH(CH2) CHO. CH0 (CHo) CHO Enzyme “N = CH (CH2) CHO
Entsyymi__L2L___) y y_Enzyme__L2L___) y y_
___ NH. R___ NH. R
PolymeeriPolymer
---J— NH. (CH?) -N--- J— NH. (CH?) -N
-Ί V-Ί V
Entsyymi _ N=CH-(CH2)V-CHEnzyme _ N = CH- (CH2) V-CH
1/ jossa R on ei-polaarinen ryhmä, kuten edellä on määritelty; ΝΗ2(0Η2)χΝΗ2 on a,ω-diamiini; ja CHO(CH2)yCHO on dialdehydi.1 / wherein R is a non-polar group as defined above; ΝΗ2 (0Η2) χΝΗ2 is an α, ω-diamine; and CHO (CH2) yCHO is a dialdehyde.
Usein on välttämätöntä aktivoida polymeerissä olevat ryhmät edullisesti syaanibromidilla ennen kuin liittäminen ei-polaaristen ryhmien kanssa on mahdollinen.It is often necessary to activate the groups in the polymer, preferably with cyanogen bromide, before coupling with non-polar groups is possible.
Toiselta puolen muutamissa polymeereissä on sellaisia ryhmiä, joita voidaan käyttöä kytkennän aikaansaamiseksi ei-polaaristen ryhmien ja/tai entsyymin kanssa niin haluttaessa ilman sillanmuodostusryh-miä. Tällä tavoin valmistetuissa keksinnön mukaisissa entsyymiprepa-raateissa ei ole ristikytkentää, joka aiheutuu sillanmuodostusryh-mien käytöstä, ja niillä on usein edellä mainitut edulliset ominaisuudet .On the other hand some polymers are such groups that can be use to provide a connection with a non-polar groups and / or enzyme, if desired, without sillanmuodostusryh-groups. The enzyme preparations according to the invention prepared in this way do not have the cross-linking caused by the use of bridging groups and often have the above-mentioned advantageous properties.
Esimerkiksi sellaisissa polymeereissä, jotka perustuvat maleiini-happoanhydridimonomeeriin, kuten Gantrez-materiaaleihin, voidaan perusketjussa olevia anhydridiryhmiä käyttää sekä ei-polaaristen ryhmien että entsyymien liittämiseksi. Polymeeri modifioidaan sopivasti ensin kiinnittämällä siihen ei-polaarisia ryhmiä ja polymeerissä olevia jäljelle jääneitä anhj Iridiryhmiä käytetään sitten suoraan kytkennän aikaansaamiseksi eni.syymin kanssa. Tämä menetelmä on esitetty kaaviossa II: 9 59265For example, in polymers based on a maleic anhydride monomer, such as Gantrez materials, backbone anhydride groups can be used to attach both non-polar groups and enzymes. The polymer is suitably modified by first attaching non-polar groups to it, and the remaining anhide groups in the polymer are then used directly to effect coupling with the enzyme. This method is shown in Scheme II: 959265
t KAAVIO IIt CHART II
OCH, I 3 CHp-CH-CH-CH-- + m RNh2 -y c c ΑΛ 0 0 0 _ _n (j)CH3 och5 --CH2-CH-CH-CH-----CHo-CH-CH-CH-- M li C0,H C=0 p n nhr NHK 000 — —_ __n-m x enz-nh2 och, och, och, I > I 3 I 3 ? --CHp-CH-CH-CH---CHp-CH-CH-CH---CHg-CH-Cff-CH—OCH, I 3 CHp-CH-CH-CH-- + m RNh2 -ycc ΑΛ 0 0 0 _ _n (j) CH3 och5 --CH2-CH-CH-CH ----- CHo-CH-CH-CH - M li C0, HC = 0 pn nhr NHK 000 - —_ __n-m x enz-nh2 och, och, och, I> I 3 I 3? --CHp-CH-CH-CH --- CHP-CH-CH-CH-CH --- Chg-CFF-CH
h,o „„ 1 1 M IIh, and „„ 1 1 M II
COpH C=0 C02H <j? = 0 C02M COpHCOpH C = 0 CO2H <j? = 0 CO2M COpH
NHR _ NHNHR _ NH
L. jm | L enz_x [_ n-(m+x) jossa R on edellä mainittu ei-polaarinen ryhmä; ENZ-NHp on entsyymi, jossa on aminoryhmä.L. et al L enz_x [_ n- (m + x) wherein R is the above-mentioned non-polar group; ENZ-NHp is an enzyme with an amino group.
Gantrez-polymeereiliä} esim. Gantrez AM 119 ja Gantrez AN 1^9» on edelleen etuna se, että ne liukenevat reagoimatta määrättyihin ap-roottisiin, vettä sisältämättömiin liuottimiin, kuten dimetyyliform-amidiin, jotka ovat myös hyviä amiinien RNHp ja RpNH liuottimia. Homogeeninen reaktioseos on mahdollinen, ja tämän johdosta tällaiset liuottimet aikaansaavat edullisia reaktioväl.iaineita ei-polaariSten ryhmien kiinnittämiseksi näihin polymeereihin keksinnön mukaisia ent-syymipreparaatteja valmistettaessa.Gantrez polymers, e.g. Gantrez AM 119 and Gantrez AN 1 9 9, have the further advantage that they are soluble without reacting with certain aprotic, non-aqueous solvents, such as dimethylformamide, which are also good solvents for the amines RNHp and RpNH. A homogeneous reaction mixture is possible, and as a result, such solvents provide preferred reaction media for attaching non-polar groups to these polymers in the preparation of the enzyme preparations of the invention.
Näin ollen voidaan keksinnön mukaisessa menetelmässä käytettyjä entsyymi-polymeeri-preparaatteja valmistaa saattamalla polymeerinen materiaali, jonka pääketjussa on anhydridiryhmiä, reagoimaan sellaisen amiinin kanssa, jolla on kaava RNH2 tai R2NH, aproottisessa, vettä sisältämättömässä, polaarisessa liuottimessa, jolloin R on ei- 10 5 9265 polaarinen ryhmä ja kiinnittämällä tämän jälkeen modifioitu polymeeri f ' entsyymiin.Thus, the enzyme-polymer preparations used in the process of the invention can be prepared by reacting a polymeric material having anhydride groups in the backbone with an amine of formula RNH2 or R2NH in an aprotic, non-aqueous, polar solvent, wherein R is non-aqueous. polar group and then attaching the modified polymer to the enzyme.
On edullista, että amiini saatetaan reagoimaan polymeerin kanssa tertiäärisen emäksen, kuten esim. pyridiinin, läsnäollessa. Sanonta "tertiäärinen emäs", jota käytetään tässä yhteydessä, tarkoittaa tertiääristä amiinia tai heterosyklistä aromaattista amiinia.It is preferred that the amine be reacted with the polymer in the presence of a tertiary base such as pyridine. The term "tertiary base" as used herein means a tertiary amine or a heterocyclic aromatic amine.
Vettä sisältämätön aproottirien liuotin on edullisesti N,N-dimetyyli-formamidi tai itse tertiäärinen emäs. Se lämpötila, jossa reaktio toteutetaan, riippuu polymeerisen kantajan ja amiinin luonteesta. Reaktio toteutetaan kuitenkin yleensä lämpötilassa, joka on huoneen lämpötilan ja 100°C välillä.The non-aqueous aprotic solvent is preferably N, N-dimethylformamide or the tertiary base itself. The temperature at which the reaction is carried out depends on the nature of the polymeric support and the amine. However, the reaction is generally carried out at a temperature between room temperature and 100 ° C.
Modifioitu polymeerinen kantaja voidaan erottaa siitä väliaineesta, jossa se on valmistettu, saostamalla vähemmän polaarisella liuottimena, kaikkein sopivimmin dietyylieetterillä, tai lisäämällä liuos veteen, jolloin tapahtuu turpoaminen ja anhydridin hydrolyysi ja erottamalla hydrolysoitu modifioitu polymeeri vesipitoisesta väliaineesta käyttäen veteen sekoittumatonta nestettä, tai sentrifugoimalla.The modified polymeric carrier can be separated from the medium in which it is prepared by precipitation as a less polar solvent, preferably diethyl ether, or by adding the solution to water to cause swelling and hydrolysis of the anhydride and separating the hydrolyzed modified polymer from the aqueous medium using water-immiscible.
Entsyymi kiinnitetään sitten edellä mainittuun erotettuun, modifioituun kantajaan saattamalla modifioitu kantaja kosketuksiin entsyymin kanssa vesipitoisessa liuoksessa mahdollisesti käyttäen kytkentäai-netta, esim. substituoitua karbodi-imidiä. Vaihtoehtoisesti voidaan hydrolysoimaton reaktioseos tai hydrolysoimaton modifioitu polymeeri, joka on liuotettu pieneen tilavuusmäärään polaarista, vettä sisältämätöntä liuotinta, lisätä suoraan entsyymin vesiliuokseen.The enzyme is then attached to the above-mentioned separated, modified support by contacting the modified support with the enzyme in an aqueous solution, optionally using a coupling agent, e.g., a substituted carbodiimide. Alternatively, a non-hydrolyzed reaction mixture or a non-hydrolyzed modified polymer dissolved in a small volume of a polar, non-aqueous solvent can be added directly to an aqueous solution of the enzyme.
Vaihtoehtoisesti voidaan kytkentä aikaansaada aikaansaamalla ensin edellä mainittu hydrolysoimaton kantaja ja käsittelemällä sitä hydratsiinihydraatilla dimetyyliformamidi liuoksessa. Tämä käsitelty kantaja, joka hydrolysoidaan sitten ja erotetaan vesipitoisesta väliaineesta sentrifugoimalla, voidaan kytkeä entsyymin kanssa vesipitoisessa väliaineessa käyttäen aktivaattorina natriumnitriittiä..Alternatively, the coupling can be accomplished by first providing the aforementioned non-hydrolyzed support and treating it with hydrazine hydrate in dimethylformamide solution. This treated support, which is then hydrolyzed and separated from the aqueous medium by centrifugation, can be coupled with the enzyme in an aqueous medium using sodium nitrite as an activator.
11 5926511 59265
Entsyymipreparaatin erottamiseksi vesipitoisesta väliaineesta käytetään 7-10 hiiliatomia sisältäviä alkaaneja tai alkoholeja. Sopivia alkaaneja ovat esim. heptaani, oktaani, nonaani, dekaani, heksa-dekaani, ja sopivia alkoholeja ovat C^-C^ alifaattiset alkoholit, kuten n-dekanoli.Alkanes or alcohols having 7 to 10 carbon atoms are used to separate the enzyme preparation from the aqueous medium. Suitable alkanes include, for example, heptane, octane, nonane, decane, hexadecane, and suitable alcohols include C 1 -C 4 aliphatic alcohols such as n-decanol.
Kosketuksen jälkeen tällaisen nesteen kanssa muodostaa entsyymipre-paraatti pintakerroksen kosketusalueelle näiden kahden välillä. Haluttaessa maksimoida tämä kösketusalue käsittää kosketusvaihe tavallisesti sekoittamisen esim. sekoituslaitteella tai ravistamalla veteen sekoittumattoman nesteen hajottamiseksi pieniksi pisaroiksi. Kutakin pisaraa ympäröi tällöin entsyymipreparaatti, joka kiinnittyy sen pintaan.After contact with such a liquid, the enzyme preparation forms a surface layer in the contact area between the two. If it is desired to maximize this area of agitation, the contacting step usually comprises mixing, e.g. with a mixing device or by shaking, to break up the water-immiscible liquid into small droplets. Each drop is then surrounded by an enzyme preparation which adheres to its surface.
Se miten entsyymipreparaatti liittyy veteen sekoittumattomaan nesteeseen vaihtelee riippuen siitä polymeerisestä materiaalista ja/tai i2 59265 niistä ei-polaarisista ryhmistä, jotka sisältyvät entsyymipreparaat-tiin. Esimerkiksi käytettäessä sellaisia entsyymi/polymeeri-prepa-raatteja, joissa esiintyy huomattava ristikytkeytyminen, muodostuu kiinteitä aggregaatteja, ja nämä osaset kiinnittyvät veteen sekoit-tumattoman nesteen pisaroihin. Käytettäessä kuitenkin ei-ristikytket-tyjä valmisteita, kuten esim. "Gantrez"-kantaja-aineita (ja ei-poly-meeripitoisia valmisteita), ei yleensä tapahdu poikittaista kiinteiden aineiden kiinnittymistä pisaroihin ja pisaroille muodostuu ent-syymipreparaatin yksinkertainen kerros.. Tämä on erittäin edullista silloin, kun entsyymireaktio toteutetaan saattamalla entsyymiprepa-raatti ensin kosketukseen veteen sekoittumattoman nesteen kanssa tällaisen järjestelmän aikaansaamiseksi.How the enzyme preparation relates to the water-immiscible liquid varies depending on the polymeric material and / or the non-polar groups contained in the enzyme preparation. For example, when enzyme / polymer preparations with significant crosslinking are used, solid aggregates are formed and these particles adhere to the droplets of the water-immiscible liquid. However, when non-crosslinked preparations such as "Gantrez" carriers (and non-polymer preparations) are used, there is generally no transverse attachment of solids to the droplets and a simple layer of enzyme preparation is formed on the droplets. This is very preferred when the enzyme reaction is carried out by first contacting the enzyme preparation with a water-immiscible liquid to provide such a system.
Olipa kiinnittymisen luonne mikä hyvänsä, mahdollistaa entsyymiprepa-raatin ja veteen sekoittumattoman nesteen (tavallisesti pisaroiden muodossa) välinen kosketus entsyymipreparaatin erottamisen vesipitoisesta väliaineesta. Entsyymipreparaatilla päällystettyjen pisaroiden tiheys on suunnilleen sama kuin veteen sekoittumattoman nesteen tiheys. Annettaessa pisaroiden seistä ne joko nousevat vesipitoisen väliaineen pinnalle (kysymyksen ollessa nesteistä, jotka ovat kevyempiä kuin vesi) tai laskeutuvat pohjalle (raskaammista nesteistä puheen ollen). Täten aikaansaadaan erillinen kerros, joka sisältää veteen sekoittumatonta nestettä yhdessä entsyymipreparaatin kanssa, joka voidaan ottaa helposti talteen vesipitoisesta väliaineesta.Whatever the nature of the attachment, contact between the enzyme preparation and a water-immiscible liquid (usually in the form of droplets) allows the enzyme preparation to be separated from the aqueous medium. The density of the droplets coated with the enzyme preparation is approximately the same as the density of the water-immiscible liquid. When the droplets are allowed to stand, they either rise to the surface of the aqueous medium (in the case of liquids that are lighter than water) or settle to the bottom (in the case of heavier liquids). Thus, a separate layer is provided containing a water-immiscible liquid together with an enzyme preparation which can be easily recovered from the aqueous medium.
Sellaisten nesteiden kysymyksessä ollessa, jotka eivät kellu vesipitoisen väliaineen pinnalla tai laskeudu riittävän nopeasti sen pohjalle, voidaan käyttää muunlaisia erotusmenetelmiä, kuten esim. sentrifugoimista tai seoksen johtamista vettä hylkivän suodattimen lävitse, jonka jälkeen vesipitoinen väliaine menee sen lävitse ja veteen sekoittumaton neste (yhdessä entsyymipreparaatin kanssa) jää suodattimelle ja erotetaan siitä. Keksinnön mukaisessa menetelmässä suoritetaan 6-aminopenisillaanihapon valmistus penisilliinistä käyttäen penisilliiniasylaasientsyymiin perustuvaa valmistetta. Asylaasientsyymi saadaan edullisesti bakteereista, kuten Escherichia coli-kannasta, jollaista käytetään bentsyylipenisilliinin lohkaisemisek-si tai fencksinietyylipenisilliinin käsittelemiseksi voidaan käyttää Actincmycetes-sukua olevaa sientä. Tällaiset entsyymit ovat hyvin tunnettuja. Niitä käytetään valmistettaessa 6-APA:ta pH-alueella 6,0-9,0, edullisesti 7,0-8,5. Koska peni- 13 59265 silliinin deasyloiminen aikaansaa vapaan hapon erottumisen penisilliinin sivuketjusta, on välttämätöntä ylläpitää edellä mainittu pH-alue keksinnön mukaisen menetelmän aikana lisäämällä, mikäli välttämätöntä, alkalia, kuten natrium- tai ammoniumhydroksidin tai tri-etyyliamiinin liuosta.In the case of liquids which do not float on the surface of the aqueous medium or settle to the bottom quickly enough, other separation methods can be used, such as centrifugation or passing the mixture through a water-repellent filter, after which the aqueous medium passes through it and a water-immiscible liquid (together with enzyme preparation). ) remains on the filter and is separated from it. In the process of the invention, 6-aminopenicillanic acid is prepared from penicillin using a preparation based on the enzyme penicillin acylase. The acylase enzyme is preferably obtained from bacteria, such as the Escherichia coli strain, such as that used to cleave benzylpenicillin, or a fungus of the genus Actincmycetes can be used to treat fencinethylpenicillin. Such enzymes are well known. They are used in the preparation of 6-APA in the pH range 6.0-9.0, preferably 7.0-8.5. Since deacylation of penicillin causes the free acid to separate from the penicillin side chain, it is necessary to maintain the above pH range during the process of the invention by adding, if necessary, an alkali such as sodium or ammonium hydroxide or triethylamine solution.
Esimerkeissä esitetty jatkuva entsymaattinen reaktiomenetelmä voidaan toteuttaa esim. sellaisessa laitteistossa, joka on esitetty oheenliitetyssä piirustuksessa 1, joka esittää kaaviollisesti erästä sopivaa reaktoria.The continuous enzymatic reaction process shown in the examples can be carried out, for example, in an apparatus as shown in the accompanying drawing 1, which schematically shows a suitable reactor.
Kuten kuviosta 1 ilmenee, on siinä reaktorisäiliö 1, jossa on sekoi-tuslaite 2, syöttöjohdot 3, 4 ja 5 vastaavasti substraattia, alkalia ja entsyymitaasia varten, ja poistojohto 6. Säiliössä 1 on myös pH-arvon mittauslaite 7, jota säätää venttiili 8, joka on yhdistetty alkalin syöttöjohtoon 4. Poistojohto 6 johtaa pumpun 9 kautta erotus-säiliöön 10 tulojohdon 11 kautta. Erotussäiliössä on ylempi poisto-johto 12, joka on yhdistetty reaktorisäiliön syöttöjohtoon 5, alempi poistojohto 13 reaktiotuotteen poistamiseksi pumpun 14 kautta, ja lasisintterisuodatin 15, joka on sovitettu alemman poistojohdon 13 yläpuolelle. Substraatin syöttöjohdossa 3 on pumppu 16, ja pumput 14 ja 16 on kytketty siten, että ne toimivat samalla nopeudella.As shown in Figure 1, it has a reactor vessel 1 with a mixing device 2, supply lines 3, 4 and 5 for substrate, alkali and enzymease, respectively, and an outlet line 6. The vessel 1 also has a pH measuring device 7 controlled by a valve 8, which is connected to the alkali supply line 4. The discharge line 6 leads through the pump 9 to the separation tank 10 via the inlet line 11. The separation tank has an upper discharge line 12 connected to the reactor vessel supply line 5, a lower discharge line 13 for discharging the reaction product through the pump 14, and a glass sinter filter 15 arranged above the lower discharge line 13. The substrate supply line 3 has a pump 16, and the pumps 14 and 16 are connected so that they operate at the same speed.
Käsittelyn aikana johdetaan reaktiosäiliöön 1 johdon 3 kautta substraattia vesipitoisessa väliaineessa yhdessä keksinnön mukaisen entsyymipreparaatin ja veteen sekoittumattoman nesteen kanssa. Seos dispergoidaan sekoittajan 2 avulla emulsion aikaansaamiseksi. Säiliötä 1 voidaan pitää vakiolämpötilassa esim. vesivaipan (ei esitetty) avulla, joka ympäröi säiliötä. Alkalia lisätään säiliössä olevaan emulsioon johdon 4 kautta, ja tällaista lisäysnopeutta säädetään venttiilin 8 avulla, jota taas säädetään näytteenottokohdan 7 avulla niin, että reaktioseoksen pH pidetään optimireaktiota varten tarpeellisella alueella. Reaktion aikana toimii pumppu 9 ja seos poistetaan poistojohdosta 6 ja edelleen erotussäiliöön 10 johdon 11 kautta. Säiliössä 10 muodostaa veteen sekoittumaton vettä kevyempi neste erillisen ylemmän kerroksen 17, johon jää myös entsyymipreparaatti. Reaktiotuotteen sisältävä alempi vesipitoinen kerros 18 poistetaan suodattimen 15 lävitse ja tämän jälkeen johdon 13 kautta pumpun 14 avulla. Ylempi kerros 17, joka sisältää 59265 entsyymipreparaatin yhdessä veteen sekoittumattoman nesteen kanssa, saa virrata poistojohdon 12 kautta ja se palautetaan reaktiosäiliöön 1 johdon 5 kautta. Kun tuote on poistettu johdon 13 kautta, lisätään lisää substraattiliuosta säiliöön 1 syöttöjohdon 3 kautta pumpun 16 avulla. Pumput 14 ja 16 on säädetty siten, että substraatin syöttö-nopeus on yhtä suuri kuin tuotteen poistonopeus.During the treatment, the substrate is introduced into the reaction vessel 1 via line 3 in an aqueous medium together with the enzyme preparation according to the invention and the water-immiscible liquid. The mixture is dispersed by means of a mixer 2 to form an emulsion. The tank 1 can be kept at a constant temperature, e.g. by means of a water jacket (not shown) which surrounds the tank. The alkali is added to the emulsion in the tank via line 4, and such an addition rate is controlled by means of a valve 8, which in turn is controlled by a sampling point 7 so that the pH of the reaction mixture is kept within the range required for optimal reaction. During the reaction, the pump 9 operates and the mixture is discharged from the discharge line 6 and further to the separation tank 10 via the line 11. In the tank 10, the water-immiscible liquid lighter than water forms a separate upper layer 17, which also contains the enzyme preparation. The lower aqueous layer 18 containing the reaction product is removed through a filter 15 and then through a line 13 by means of a pump 14. The upper layer 17 containing the 59265 enzyme preparation together with the water-immiscible liquid is allowed to flow through the outlet line 12 and is returned to the reaction vessel 1 via the line 5. After the product has been removed via line 13, more substrate solution is added to the tank 1 via supply line 3 by means of a pump 16. The pumps 14 and 16 are adjusted so that the substrate feed rate is equal to the product discharge rate.
Virtausnopeudet, viipymisaika reaktorisäiliössä ja muut reaktiopara-metrit riippuvat käytetystä entsyymipreparaatti-substraatti-järjestelmästä. Alustavista tuloksista voidaan todeta, että 10 000 litran reaktorissa käytettäessä 1000 kg entsyymipreparaattia, joka perustuu Gantrez AN 149-kantajalle kiinnitettyyn penisilliiniasylaasiin, voidaan käsitellä noin 2000 kg penisilliini G:tä vuorokaudessa väkevyyden ollessa 5 % paino/tilavuus lämpötilassa 22°C ja pH-arvossa 7,8.Flow rates, residence time in the reactor vessel, and other reaction parameters depend on the enzyme preparation-substrate system used. Preliminary results indicate that using a 1000 kg enzyme preparation based on penicillin acylase attached to a Gantrez AN 149 support in a 10,000 liter reactor can treat about 2000 kg of penicillin G per day at a concentration of 5% w / v at 22 ° C and pH. 7.8.
Seuraavat esimerkit kuvaavat muutamien keksinnössä käytettyjen penisillaaniasylaasi-polymeerikompleksien valmistusta ja ominaisuuksia.The following examples illustrate the preparation and properties of some of the penicillin acylase polymer complexes used in the invention.
Esimerkeissä käytetään seuraavia lyhennelmiä polymeerien ja modifioitujen polymeerien, entsyymin, kytkentäryhmien, ei-polaaristen ryhmien ja kytkentäaineiden määrittelemiseksi.The following abbreviations are used in the examples to define polymers and modified polymers, enzyme, linking groups, non-polar groups, and coupling agents.
Entsyymi: PA : PenisilliiniasylaasiEnzyme: PA: Penicillin acylase
Kantaja-aineet: F : Ficoll (sakkaroosin ja epikloorihydriinin kopolymeeri, valmistaja Pharmacia AB, Uppsala, Ruotsi) GAN : Gantrez (vinyylimetyylieetterin ja maleiinihappo- anhydridin kopolymeeri, valmistaja GAF Corporation, New York, USA)Carriers: F: Ficoll (copolymer of sucrose and epichlorohydrin, manufactured by Pharmacia AB, Uppsala, Sweden) GAN: Gantrez (copolymer of vinyl methyl ether and maleic anhydride, manufactured by GAF Corporation, New York, USA)
Entsyymi/kantaja-sidosryhmä: HD : 1,6-diaminoheksaaniEnzyme / carrier linker: HD: 1,6-diaminohexane
Ei-polaariset ryhmät: D : n-dekyyliamino DD : n-dodekyyliamino OD : n-oktadekyyliamino i5 5 92 65Non-polar groups: D: n-decylamino DD: n-dodecylamino OD: n-octadecylamino 5 5 92 65
Ristikytkentäaineot ja aktivoimir.aineet ja aktivoivat ryhmät: CMC : 1-sykloheksyyli-3-(2-morfolinoetyyli)-karbodi-imidi- metano-p-tolueenisulfonaatti G : Glutaraldehydi A : HydratsidiCrosslinking Agents and Activating Agents and Activating Groups: CMC: 1-Cyclohexyl-3- (2-morpholinoethyl) carbodiimide methano-p-toluenesulfonate G: Glutaraldehyde A: Hydrazide
Kokonaisluku merkinnän jälkeen tarkoittaa valmistuserän numeroa.The integer after the entry indicates the batch number.
Esimerkiksi esimerkin 1 mukaista entsyymipreparaattja merkitään merkinnällä PAFHDDG. Entsyymi on tällöin penisilliiniasylaasi (PA). Kantaja on Ficoll (I·'), jossa on heksametyleenidiamiiniryhmiä (HD) kiinnittymisen aikaansaamiseksi entsyymiin ja myös dekyy]iryhmiä (D) ei-polaarisina ryhminä. Heksametyleenidiainiiriiseoksen vapaan aminoryh-män ja entsyymin välinen kytkentä aikaansaadaan käyttäen glutaralde-hydiä (G).For example, the enzyme preparation of Example 1 is labeled PAFHDDG. The enzyme is then penicillin acylase (PA). The carrier is Ficoll (I · ') with hexamethylenediamine groups (HD) to effect attachment to the enzyme and also decyl groups (D) as non-polar groups. Coupling between the free amino group and the enzyme of the hexamethylenediamine mixture is accomplished using glutaraldehyde (G).
Myös GAN 1U9 HDOD on modifioitu kantaja, joka on valmistettu sellaisesta Gantrez 1^9:stä, joka on modifioitu 1,6-diaminoheksaanilla ja oktadekyyliamiinilla, ja PAGAN 1*19 HDOD-G on sellainen edellä mainittu modifioitu kantaja, johon on kiinnitetty penisilliiniasylaasia glutaraldehydin läsnäollessa.GAN 1U9 HDOD is also a modified carrier prepared from Gantrez 1 ^ 9 modified with 1,6-diaminohexane and octadecylamine, and PAGAN 1 * 19 HDOD-G is such a modified carrier mentioned above to which penicillin acylase is attached to glutaraldehyde. acid.
Esimerkki 1 (a) n-dekyyliamino, (6-aminoheksyyli amino)-Ftcoll (FHDD-1)Example 1 (a) n-Decylamino, (6-aminohexylamino) -Ftcoll (FHDD-1)
Ficoll'ia (5 g) liuotettiin veteen (300 ml) ja säädettiin pH-arvoon 11,0. Lisättiin syaanibromidia (lg) ja pH pidettiin oikeassa arvosea reaktion aikana 2-n NaOHrn avulla- Reaktio päättyi 20 minuutin kuluttua huoneen lämpöti ] assa j a n-dekyy li arni itu (;l g) ja 1,6-diaminohc-k-saani (0,5 g) liuotettuna rnetanoliin (10 ml) lisättiin sitten. Tämän jälkeen pH säädettiin arvoon 9,5 2-n HCl:n avulla ja seosta sekoitettiin 16 tuntia lämpötilassa i|<pC. Saatua kolloidaalista liuosta sent-rifugoiti.in arvossa 22 000 g/1 tunti, jolloin saatiin valkoinen kakku (märkäpaino 35 g), joka otettiin talteen ja samea, sakan yläpuolella oleva neste heitettiin pois.Ficoll (5 g) was dissolved in water (300 ml) and adjusted to pH 11.0. Cyanogen bromide (Ig) was added and the pH was maintained at the correct level during the reaction with 2N NaOH. .5 g) dissolved in methanol (10 ml) was then added. The pH was then adjusted to 9.5 with 2N HCl and the mixture was stirred for 16 hours at 1 ° C. The resulting colloidal solution was centrifuged at 22,000 g / l for 1 hour to give a white cake (wet weight 35 g) which was collected and the cloudy supernatant was discarded.
(b) Penisiliiiniasylaasi /n-dekyyliamino, (6-aminoheksyyliamino )-Ficoll/ ( PAFHDDG-1), FHDD-1 (21,6 g, märkäpaino) sekoitettiin 0,1-m natriumfosfaattipusku-rin kanssa, pH 6,0 (20 ml), ja säädettiin pH-arvoon 6,2 2-n HClillä.(b) Penicillin acylase / n-decylamino, (6-aminohexylamino) -Ficoll / (PAFHDDG-1), FHDD-1 (21.6 g, wet weight) was mixed with 0.1 M sodium phosphate buffer, pH 6.0 ( 20 mL), and adjusted to pH 6.2 with 2N HCl.
E. cöli penisilliiniasylaas i -liuos (50 ml, 3'l0 mg proteiinia, osittain puhdistettu) säädettiin p|[-arvoon 6,2 lämpötilassa 0°C ja lisät- 16 59265 tiiivglutaraldehydiä (5 ml, 25 % p/t vesiliuos). Kun oli sekoitettu lämpötilassa 0°C 30 min, lisättiin FHDD-1 suspensio. Seosta sekoitettiin lämpötilassa 0°C 3 tuntia ja lämpötilassa *Ι°0 *1 tuntia ja jäähdytettiin sitten (~20°C) 16 tuntia. Sulamisen jälkeen suspensio sentrifugoitiin (20 000 g/4°C/45 min), jolloin saatiin ruskea, geeli-mäinen kakku. Tämä geeli suspendoiti in uudelleen 0,1-m natriumfos- faattipuskuriin, pH 7,0 (30 ml), ja sentrifugoitiin uudelleen (20 00C g/^C/^O min). Sakan yläpuolella olevat nesteet yhdistettiin ja ruskea kakku (märkäpaino noin 6,3 g) suspendoitiin 0,1-m natriumfosfaatti-puskuriin, pH 7,0, ja varastoitiin lämpötilassa Jl0C. Kakun suspensio sekoitettuna ainakin oman painonsa kanssa n-dekanolia kelluu dekano-lin kanssa vesiliuosten pinnalla, jolloin jäljelle jää entsyymivapaa liuos. Kakun, sakan yläpuolella olevan liuoksen ja perusentsyymin entsyymiaktiivisuudet on esitetty taulukossa 1. Näin % alkuperää- . sestä entsyymiaktiivisuudesta saadaan talteen käytännöllisesti katsoen kokonaan konjugaatissa. Kompleksin aktiivisuus voidaan ottaa talteen oleellisesti penisilliiniliuoksista joko kelluttamisen tai tavanomaisen sentrifugoimisen avulla.A solution of E. coli penicillin acylase (50 ml, 3.10 mg protein, partially purified) was adjusted to a pp of 6.2 at 0 ° C and 16,59265 tert-glutaraldehyde (5 ml, 25% w / v aqueous solution) was added. . After stirring at 0 ° C for 30 min, the FHDD-1 suspension was added. The mixture was stirred at 0 ° C for 3 hours and at * 0 ° 0 * 1 hours and then cooled (~ 20 ° C) for 16 hours. After thawing, the suspension was centrifuged (20,000 g / 4 ° C / 45 min) to give a brown gel cake. This gel was resuspended in 0.1 M sodium phosphate buffer, pH 7.0 (30 mL), and recentrifuged (20 ° C / g / min / min). The liquids above the precipitate were combined and the brown cake (wet weight about 6.3 g) was suspended in 0.1 M sodium phosphate buffer, pH 7.0, and stored at 10 ° C. The cake suspension mixed with at least its own weight of n-decanol floats with decanol on the surface of aqueous solutions, leaving an enzyme-free solution. The enzyme activities of the cake, the solution above the precipitate and the basic enzyme are shown in Table 1. Thus, the% origin-. practically entirely in the conjugate. The activity of the complex can be recovered substantially from penicillin solutions by either flotation or conventional centrifugation.
Taulukko 1 PAFHDDG-1:n penisiliiiniasylaaslaktiivisuusTable 1 Penicillin acylase activity of PAFHDDG-1
Koemenetelmä: Penisilliini G:tä (natriumsuolaa) liuotetaan sopivassa väkevyydessä 20 ml:an 0,02-m natriumfosfaattipuskuria, pH 7,8, lämpötilassa 37°C ja lisätään entsyyminäyte. Lisäämällä 0,1-n tai 0,5~n NaOH:ta ylläpidetään haluttu pH-arvo ja aktiivisuus esitetään C-aminopenisillaanihapon (6-ΛΡΛ) valmistuksen alkuperäisen nopeuden perusteella. Tarkistuskok eessa 1. lisätään 2 ml n-dekanolia sekoitettuun reaktioseokseen ja määräyksen jälkeen annetaan suspension erottua kahdeksi kerrokseksi. Ylempi kerros poistetaan imemällä ja käytetään uudelleen. Käsittelyssä 2 sentrifugoidaan lopullista suspensiota (2000 g/15 min) ja kakku käytetään uudelleen.Test method: Penicillin G (sodium salt) is dissolved in an appropriate concentration in 20 ml of 0.02 M sodium phosphate buffer, pH 7.8, at 37 ° C and an enzyme sample is added. The addition of 0.1 or 0.5 NaOH maintains the desired pH and activity is shown based on the initial rate of preparation of C-aminopenicillanic acid (6-ΛΡΛ). In Control Experiment 1., 2 ml of n-decanol is added to the stirred reaction mixture, and after the order, the suspension is allowed to separate into two layers. The upper layer is removed by suction and reused. In treatment 2, the final suspension (2000 g / 15 min) is centrifuged and the cake is reused.
17 59265 , . 6-APA:n alkuvalmis- M . . ,. ........ % (paino/til) tusnopeus moolia/17 59265,. Initial preparation of 6-APA- M. . ,. ........% (w / v) flow rate moles /
Materiaali Maara penisilliiniä min _____ G kokeessa x io~ ^ ·Material Amount of penicillin min _____ G in test x io ~ ^ ·
Perusentsyymi 1 ml 5 0 PAPHDDG-1 sakan yläpuolella oleva neste 1 ml 5 0 008 PAPHDDG-1 0,5 g 5 1,500 PAPHDDG-1 tark.kokeet Käsittely 1. 1. 0,5 g 5 0,860 ' 2· °>5 g 5 0,550 5· S 5 0,500 Käsittely 2. 1. 0,5 g 5 1,500 2· 0,5 g 5 1,210 3· 0,5 g 5 1,110Basic enzyme 1 ml 5 0 PAPHDDG-1 supernatant 1 ml 5 0 008 PAPHDDG-1 0,5 g 5 1,500 PAPHDDG-1 specific tests Treatment 1. 1. 0,5 g 5 0,860 '2 · °> 5 g 5 0,550 5 · S 5 0,500 Processing 2. 1. 0,5 g 5 1,500 2 · 0,5 g 5 1,210 3 · 0,5 g 5 1,110
Jl· °>5 g 5 1,030Jl · °> 5 g δ 1,030
Esimerkki 2 (a) > (6-aminoheksyyIiamino)-Pieni 1 (FODKD-1) Ficoll (5 g) liuotettiin veteen (300 ml) ja liuosta käsiteltiin syaanibromidi11a (1 g) pH-arvossa 11,0 edellä esitetyllä tavalla.Example 2 (a)> (6-Aminohexylamino) -Little 1 (FODKD-1) Ficoll (5 g) was dissolved in water (300 ml) and the solution was treated with cyanogen bromide 11a (1 g) at pH 11.0 as described above.
20 minuutin kuluttua säädettiin liuos pH-arvoon 10,0 2-n HCl:llä ja lisättiin n-oktadekyyliamiinin (5 g) ja 1,6-diaminoheksaanin (0,5 g) liuos metanolissa (20 ml). Tämän jälkeen pH säädettiin uudelleen arvoon 10,0 2-n HCl:llä ja seosta sekoitettiin lämpötilassa H°C 72 tuntia. Tuotetta sentrifugo.itiin (20 000 gM°C/fl5 min). Jäljelle jäi löyhä valkoinen kakku (25 ml) ja kirkas sakan yläpuolella oleva neste, jonka pinnalla oli vaahtoa (oktadekyyiiamiini).After 20 minutes, the solution was adjusted to pH 10.0 with 2N HCl and a solution of n-octadecylamine (5 g) and 1,6-diaminohexane (0.5 g) in methanol (20 mL) was added. The pH was then readjusted to 10.0 with 2N HCl and the mixture was stirred at H ° C for 72 hours. The product was centrifuged (20,000 gM ° C / 5 min). What remained was a loose white cake (25 ml) and a clear liquid above the precipitate with foam on the surface (octadecylamine).
(b) Penisilliiniasylaasi /n-oktadekyyliamlno, (6-aminoheksyyli-amino)-Ficoll.7 (PAFODHDG-i)(b) Penicillin acylase / n-octadecylamino, (6-aminohexylamino) -Ficoll.7 (PAFODHDG-i)
Penisilliiniasylaasi (25 ml, 170 mg proteiinia) säädettiin pH-arvoon 6,2 huoneen lämpötilassa ja lisättiin glutaraldbhydiä (2,5 ml, 25 % p/t). Seosta sekoitettiin huoneen lämpötilassa 15 min, lisättiin FODHD-l:tä (10 ml) ja suspensio säädettiin pH-arvoon 6,2 2-n HCl:llä. Kun oli sekoitettu lämpötilassa *l°C 3 tuntia, sentri fugoitiin materiaali (20 000 g/i|°C/30 min). Vaaleanpunainen kakku suspendoitiin uudelleen 0,3-m natriumfosfaattipuskuriin, pH 7,0, ja sitä varastoitiin lämpötilassa 4°C. Suspensio saatettiin kellumaan n-dekanolin avulla ja sen aktiivisuus on esitetty taulukossa 2. Aktiivisuuoc-n talteenotto oli noin 60 %.Penicillin acylase (25 ml, 170 mg protein) was adjusted to pH 6.2 at room temperature and glutaraldbhyde (2.5 ml, 25% w / v) was added. The mixture was stirred at room temperature for 15 min, FODHD-1 (10 mL) was added and the suspension was adjusted to pH 6.2 with 2N HCl. After stirring at 1 ° C for 3 hours, the material was centrifuged (20,000 g / l | C / 30 min). The pink cake was resuspended in 0.3 M sodium phosphate buffer, pH 7.0, and stored at 4 ° C. The suspension was floated with n-decanol and its activity is shown in Table 2. The recovery of activity was about 60%.
18 5926518 59265
Taulukko 2 PAFQDHDG-1;n aktiivisuusTable 2 PAFQDHDG-1 activity
Koemenetelmä: sama kuin taulukossa 1. Kaikissa määräyksissä käy tettiin 5 %:sta paino/til. penisilliini G:tä.Test method: same as in Table 1. 5% w / v was used in all regulations. penicillin G.
f 6-APA:n alkuperäinen va^mistus-Materiaali_Määrä_ nopeus moolia/min x 10_f 6-APA original preparation-Material_Amount_speed moles / min x 10_
Perusentsyymi 1 ml 0,885 PAFODHDG-1 0,5 g 0,940Basic enzyme 1 ml 0.885 PAFODHDG-1 0.5 g 0.940
Tarkistuskokeet (menetelmä 2) 1. 0,5 g 0,800 2. 0,5 g 0,585Control experiments (method 2) 1. 0.5 g 0.800 2. 0.5 g 0.585
Esimerkki 3 (a) GAN149HDOD-1Example 3 (a) GAN149HDOD-1
Metanoliin (10 ml) suspendoitiin n-oktadekyyliamiinia (1 g) ja 1,6-diaminoheksaania (0,2 g) ja suspensio lisättiin 0,2-m natriumfosfaat-tipuskuriin, pH 8,0 (200 ml), joka sisälsi metanolia (40 ml). Gantrez 149 (2 g) lisättiin pienissä määrissä samalla voimakkaasti sekoittaen. Seosta sekoitettiin 16 tuntia huoneen lämpötilassa ja se sentri-fugoitiin sitten (12 000 g/1 h) huoneen lämpötilassa. Vaahto ja sakan yläpuolella oleva neste heitettiin pois ja kakku suspendoitiin uudelleen 0,1-m natriumfosfaattipuskuriin, pH 7,0 (100 ml), ja sentrifugoitiin jälleen edellä esitetyllä tavalla. Geelimäistä kakkua (80 g) varastoitiin lämpötilassa 4°C.N-Octadecylamine (1 g) and 1,6-diaminohexane (0.2 g) were suspended in methanol (10 ml) and the suspension was added to 0.2 M sodium phosphate buffer, pH 8.0 (200 ml) containing methanol ( 40 ml). Gantrez 149 (2 g) was added in small amounts with vigorous stirring. The mixture was stirred for 16 hours at room temperature and then centrifuged (12,000 g / 1 h) at room temperature. The foam and supernatant were discarded and the cake was resuspended in 0.1 M sodium phosphate buffer, pH 7.0 (100 mL), and centrifuged again as described above. The gel cake (80 g) was stored at 4 ° C.
(b) PAGAN149HDOD-1-G(b) PAGAN149HDOD-1-G
_7_7
Penisilliiniasylaasiliuos (20 ml, 1,36 x 10 yks., 136 mg proteiinia) säädettiin pH-arvoon 6,2 ja lisättiin glutaraldehydiä (2 ml; 25 %:sta paino/til. vedessä). Seosta sekoitettiin huoneen lämpötilassa ja lisättiin suspensio, jossa oli GAN149HDOD-1 (10 g) 0,1-m natriumfosfaattipuskurissa, pH 6,0 (12 ml). pH pidettiin arvossa 6,2 sekoittamista jatkettiin huoneen lämpötilassa 2 tuntia. Suspensiota sentrifugoitiin 1 tunti (20 000 g/4°C) ja kakku (14 g) otettiin talteen. Kakku suspendoitiin uudelleen 0,1-m natriumfosfaattipuskuriin, pH 7,0 (10 ml), ja sentrifugoiminen toistettiin. Lopullista kakkua varastoitiin lämpötilassa 4°C.A penicillin acylase solution (20 mL, 1.36 x 10 units, 136 mg protein) was adjusted to pH 6.2 and glutaraldehyde (2 mL; 25% w / v in water) was added. The mixture was stirred at room temperature and a suspension of GAN149HDOD-1 (10 g) in 0.1 M sodium phosphate buffer, pH 6.0 (12 ml) was added. The pH was maintained at 6.2 Stirring was continued at room temperature for 2 hours. The suspension was centrifuged for 1 hour (20,000 g / 4 ° C) and the cake (14 g) was collected. The cake was resuspended in 0.1 M sodium phosphate buffer, pH 7.0 (10 mL), and centrifugation was repeated. The final cake was stored at 4 ° C.
i9 5 9 2 6 5i9 5 9 2 6 5
Spesifinen aktiivisuus: 3 x 10 ^ moolia 6-APA min ^ (5 % peni silliini G:tä, pH 7,8 22°C)Specific activity: 3 x 10 ^ moles of 6-APA min ^ (5% peninylin G, pH 7.8 22 ° C)
Talteenotettu aktiivisuus: 21 %. Voidaan saattaa kellumaan n-dekano- lin tai n-dekaanin avulla.Recovered activity: 21%. Can be floated with n-decanol or n-decane.
Esimerkki 4 (a) GÄN149HDOD-2Example 4 (a) GÄN149HDOD-2
Etanoliin (50 ml) liuotettiin n-oktadekyyliamiinia (5 g) ja lisättiin 0,1-m natriumfosfaattipuskuriin, pH 9,0 (1 litra), joka sisälsi etanolia (200 ml). Gantrez 149 (5 g) lisättiin pienissä määrissä 3/4 tunnin kuluessa samalla sekoittaen. pH pidettiin välillä 8 ja 9 2-n NaOH:n avulla. Gantrez-lisäyksen jälkeen lisättiin 1,6-diaminohek-saania (5 g) ja seosta sekoitettiin huoneen lämpötilassa 6 tuntia. pH alennettiin sitten arvoon 3,0 väkevän HCl:n avulla ja suspensio sentrifugoitiin (12 000 g/1 h) huoneen lämpötilassa. Sakan yläpuolella oleva neste heitettiin pois ja kakku suspendoitiin uudelleen veteen (550 ml) ja sentrifugoitiin uudelleen lopullisen valkoisen kakun (150 g) saamiseksi, jota varastoitiin lämpötilassa 4°C.N-Octadecylamine (5 g) was dissolved in ethanol (50 ml) and added to 0.1 M sodium phosphate buffer, pH 9.0 (1 liter) containing ethanol (200 ml). Gantrez 149 (5 g) was added in small amounts over 3/4 hours with stirring. The pH was maintained between 8 and 9 with 2N NaOH. After the addition of Gantrez, 1,6-diaminohexane (5 g) was added and the mixture was stirred at room temperature for 6 hours. The pH was then lowered to 3.0 with concentrated HCl and the suspension was centrifuged (12,000 g / 1 h) at room temperature. The supernatant was discarded and the cake was resuspended in water (550 mL) and recentrifuged to give the final white cake (150 g) which was stored at 4 ° C.
(b) PAGAN149HDOD-2-G(b) PAGAN149HDOD-2-G
Penisilliiniasylaasiliuosta (100 ml, 9,8 x 10 6 yks., 88 mg proteiinia) sekoitettiin GAN149HDOD-2:n (15 g), 0,1-m natriumfosfaatti-puskurin, pH 6,0 (20 ml), ja 2 %:n paino/til. natriumatsidia (1 ml) kanssa ja homogenoitiin lyhyen ajan lämpötilassa 0°. Seos säädettiin pH-arvoon 6,8 lämpötilassa 0°C 4 1/2 tunnin ajaksi ja sentrifugoitiin sitten (20 000 g/4°C/l h). Kakku suspendoitiin uudelleen 0,1-m natriumfosfaattipuskuriin, pH 7,0, ja sentrifugoitiin jälleen. Nämä käsittelyt toistettiin sitten lopullisen kakun, paino 11,2 g, saamiseksi, jota varastoitiin lämpötilassa 4°C.A solution of penicillin acylase (100 mL, 9.8 x 10 6 units, 88 mg protein) was mixed with GAN149HDOD-2 (15 g), 0.1 M sodium phosphate buffer, pH 6.0 (20 mL), and 2% weight / vol. sodium azide (1 ml) and homogenized briefly at 0 °. The mixture was adjusted to pH 6.8 at 0 ° C for 4 1/2 hours and then centrifuged (20,000 g / 4 ° C / l h). The cake was resuspended in 0.1 M sodium phosphate buffer, pH 7.0, and centrifuged again. These treatments were then repeated to obtain a final cake, weighing 11.2 g, which was stored at 4 ° C.
Spesifinen aktiivisuus: 1,8 x 10 5 moolia 6-APA min-^ g-1.Specific activity: 1.8 x 10 5 moles of 6-APA min-^ g-1.
(Olosuhteet samat kuin edellä)(Conditions are the same as above)
Aktiivisuuden talteenotto: 55 %. Voitiin saattaa kellumaan n-dekano- lilla tai n-dekaanilla.Activity recovery: 55%. It could be floated with n-decanol or n-decane.
Esimerkki 5Example 5
Penisilliiniasylaasi (n-oktadekyyliamino Gantrez AN 119) (PAGAN1190D) Gantrez AN 119 (0,5 g) liuotettiin dimetyyliformamidiin (2,5 ml) ja lämmitettiin lämpötilaan 80°C vesihauteen avulla. Oktadekyyliamii-nia (0,28 g) liuotettiin myös dimetyyliformamidiin (2,5 ml) lämpö- 20 5 9 2 6 5 tilassa 80°C ja lisättiin nopeasti Gantrez-liuokseen kuumana. Seosta sekoitettiin ja lisättiin pyridiiniä (0,1 ml). Jäähdyttämisen jälkeen huoneen lämpötilaan 1 tunnin kuluessa lisättiin koko liuos penisilliiniasylaasiin (175 mg) vedessä (30 ml), pH 7,0, ja homogenoitiin lyhyesti lämpötilassa 0°C.Penicillin acylase (n-octadecylamino Gantrez AN 119) (PAGAN1190D) Gantrez AN 119 (0.5 g) was dissolved in dimethylformamide (2.5 ml) and heated to 80 ° C with a water bath. Octadecylamine (0.28 g) was also dissolved in dimethylformamide (2.5 ml) at 80 ° C and added rapidly to the Gantrez solution while hot. The mixture was stirred and pyridine (0.1 ml) was added. After cooling to room temperature over 1 hour, the whole solution was added to penicillin acylase (175 mg) in water (30 ml), pH 7.0, and briefly homogenized at 0 ° C.
Vaaleanpunaista seosta sekoitettiin sitten lämpötilassa 0°C 3 tuntia, pH pidettiin lämpötilassa 4°C 16 tuntia, natriumkloridia (5,8 g) liuotettiin suspensioon ja seosta sentrifugoitiin (25 000 g/0°C/l h). Saatu vaaleanpunainen kakku painoi 4,0 g ja se suspendoitiin uudelleen 0,1-m natriumfosfaattipuskuriin, pH 7,0 (20 ml).The pink mixture was then stirred at 0 ° C for 3 hours, the pH was maintained at 4 ° C for 16 hours, sodium chloride (5.8 g) was dissolved in the suspension and the mixture was centrifuged (25,000 g / 0 ° C / 1 h). The resulting pink cake weighed 4.0 g and was resuspended in 0.1 M sodium phosphate buffer, pH 7.0 (20 mL).
Käytettäessä 5 % paino/til. penisilliini G:tä 0,02-m natriumfosfaat-tipuskurissa, pH 7,8 (20 ml), lämpötilassa 25°C, oli tämän suspension spesifinen aktiivisuus 4,0 x 10 ^ moolia/min/ml. Tämä vastaa suunnilleen 70 %:n aktiivisuuden talteenottoa konjugaatissa. Edellä esitetty suspensio (4,0 ml) sekoitettiin 0,02-m natriumfosfaatti-puskurin (20 ml) ja n-dekanolin (5 ml) kanssa ja homogenoitiin (4000 kierr/min, 5 min) lämpötilassa 0°C. Emulsiota sentrifugoitiin (100 g) huoneen lämpötilassa 20 min ja erotettiin ylemmäksi orgaaniseksi emulsioksi ja alemmaksi vesikerrokseksi. Alempi kerros säilytettiin ja ylempi kerros suspendoitiin uudelleen 0,02-m nat-riumfosfaattipuskuriin (20 ml) ja sentrifugoitiin jälleen. Alkuperäisen alemman kerroksen kokonaisaktiivisuus oli 1,25 x 10 ^moolia/ min ja pestyn ylemmän kerroksen aktiivisuus 9,5 x 10~5 moolia/min. Spesifisten aktiivisuuksien suhde (tilavuuden perusteella laskettuna) on 21,6 (ylempi/alempi). Aktiivisuuden määräämisen jälkeen edellä mainitulla menetelmällä kierrätettiin orgaaninen kerros uudelleen varovasti sentrifugoimalla ja poistamalla vesikerros taulukossa 5 esitetyllä tavalla.When using 5% w / v. penicillin G in 0.02 M sodium phosphate drop buffer, pH 7.8 (20 mL) at 25 ° C, had a specific activity of 4.0 x 10 μmol / min / ml in this suspension. This corresponds to approximately 70% recovery of activity in the conjugate. The above suspension (4.0 mL) was mixed with 0.02 M sodium phosphate buffer (20 mL) and n-decanol (5 mL) and homogenized (4000 rpm, 5 min) at 0 ° C. The emulsion was centrifuged (100 g) at room temperature for 20 min and separated into an upper organic emulsion and a lower aqueous layer. The lower layer was retained and the upper layer was resuspended in 0.02 M sodium phosphate buffer (20 mL) and centrifuged again. The total activity of the original lower layer was 1.25 x 10 ~ mol / min and the activity of the washed upper layer was 9.5 x 10 ~ 5 mol / min. The ratio of specific activities (calculated by volume) is 21.6 (upper / lower). After determining the activity by the above method, the organic layer was carefully recycled by centrifugation and removing the aqueous layer as shown in Table 5.
Taulukko 5 PAGAN 1190D-n-dekanolifaasin alkuperäisen aktiivisuuden talteen-ottoprosentti peräkkäisissä flotaatio-uudelleenkäyttöjaksoissaTable 5 Percentage recovery of initial activity of PAGAN 1190D-n-decanol phase in successive flotation reuse cycles
Jakso n:o Aktiivisuus-% Jakso n;o Aktiivisuus-% 1 80 7 46 2 86 8 46 3 93 9 44 4 73 10 42 5 64 11 45 6 47 12 43 2i 5 9265Period No. Activity% Period No. Activity% 1 80 7 46 2 86 8 46 3 93 9 44 4 73 10 42 5 64 11 45 6 47 12 43 2i 5 9265
Esimerkki 6Example 6
Penisilliiniasylaasl (n-dodekyyliamino Gantrez AN 119) (PAGAN119DD) Dimetyyliformamidiin (1 ml) liuotettiin n-dodekyyliamiini-Gantrez AN 119 (0,25 g) ja lisättiin penisilliiniasylaasin liuokseen (noin 100 mg 14 ml:ssa 0,1-m natriumfosfaattipuskuria, pH 7,0).Penicillin acylase (n-dodecylamino Gantrez AN 119) (PAGAN119DD) In dimethylformamide (1 ml) was dissolved n-dodecylamine-Gantrez AN 119 (0.25 g) and added to a solution of penicillin acylase (about 100 mg in 14 ml 0.1 M sodium phosphate buffer, pH 7.0).
Lyhyen homogenoimisen jälkeen lämpötilassa 0°C sekoitettiin suspensiota 16 tuntia lämpötilassa 4°C. Sitten lisättiin ammoniumsulfaat-tia (7,8 g) homogeeniseen liuokseen lämpötilassa 4°C ja pH pidettiin arvossa 7,0 1-m natriumkarbonaattiliuoksen avulla. Ammoniumsulfaatin liukenemisen jälkeen muodostui samea suspensio. Tätä materiaalia sentrifugoitiin (25 000 g/0°C/l h). Kakku suspendoitiin uudelleen ammoniumsulfaatin (7,8 g) liuokseen vedessä (30 ml), pH 7,0, ja sentrifugoitiin jälleen. Lopullinen kakku painoi 1,36 g ja se liuotettiin uudelleen veteen (10 ml), jolloin saatiin viskoosi liuos. Kakun aktiivisuus (edellä esitetty koe) oli 1,62 x 10~4 moolia/min/g märkäpainoa, mikä vastasi 80 %:n aktiivisuuden talteenottoa. Vesiliukoisen konjugaatin liikkumattomaksi tekeminen n-dekanolipisaroille esitetään seuraavan esimerkin avulla: 1 ml edellä mainittua liuosta liuotettiin 0,02-m natriumfosfaatti-puskuriin (20 ml) ja homogenoitiin n-dekanolilla (10 ml) nopeudella 4000 kierr/min 3 min lämpötilassa 0°C. Emulsio erotettiin kerroksiksi sentrifugoimalla (300 mg) 10 min. Ylemmän kerroksen kokonais-aktiivisuus oli 1,14 x 10 ^ moolia/min ja sen aktiivisuus peräkkäisissä uudelleenkiertokäsittelyissä on esitetty taulukossa 6.After a short homogenization at 0 ° C, the suspension was stirred for 16 hours at 4 ° C. Ammonium sulfate (7.8 g) was then added to a homogeneous solution at 4 ° C and the pH was maintained at 7.0 with 1 M sodium carbonate solution. After dissolution of the ammonium sulfate, a cloudy suspension formed. This material was centrifuged (25,000 g / 0 ° C / l h). The cake was resuspended in a solution of ammonium sulfate (7.8 g) in water (30 mL), pH 7.0, and centrifuged again. The final cake weighed 1.36 g and was redissolved in water (10 mL) to give a viscous solution. The activity of the cake (above experiment) was 1.62 x 10 ~ 4 moles / min / g wet weight, corresponding to a recovery of 80% activity. The immobilization of the water-soluble conjugate on n-decanol droplets is illustrated by the following example: 1 ml of the above solution was dissolved in 0.02 M sodium phosphate buffer (20 ml) and homogenized with n-decanol (10 ml) at 4000 rpm for 3 min at 0 ° C. . The emulsion was separated into layers by centrifugation (300 mg) for 10 min. The total activity of the upper layer was 1.14 x 10 μmol / min and its activity in successive recirculations is shown in Table 6.
Toisessa kokeessa homogenoitiin 2 ml entsyymikonjugaattiliuosta samoissa olosuhteissa n-dekanolilla (2,5 ml) ja 0,02-m natriumfos-faattipuskurilla (10 ml). Sentrifugoimisen ja pesemisen jälkeen -5 20 ml:11a samaa puskuria oli ylemmän kerroksen aktiivisuus 1,8 x 10 moolia/min ja alemman kerroksen aktiivisuus oli 8,0 x 10 ^ moolia/ min. Ominaisaktiivisuuksien suhde (yläkerros/alakerros tilavuuden perusteella) oli noin 7,5.In another experiment, 2 ml of enzyme conjugate solution was homogenized under the same conditions with n-decanol (2.5 ml) and 0.02 M sodium phosphate buffer (10 ml). After centrifugation and washing with -5 ml of the same buffer, the activity of the upper layer was 1.8 x 10 mol / min and the activity of the lower layer was 8.0 x 10 mol / min. The ratio of specific activities (top layer / bottom layer by volume) was about 7.5.
Taulukko 6 PAGAN119DD-n-dekanolifaasin alkuperäisen aktiivisuuden talteenotto-prosentti peräkkäisissä vaahdotus-uudelleenkäyttöjaksoissaTable 6 Percentage of initial activity recovery of PAGAN119DD-n-decanol phase in successive flotation reuse cycles
Jakso n:o Aktiivisuus-% 1 96 2 66 3 66 4 53 2 2 59265Section No. Activity% 1 96 2 66 3 66 4 53 2 2 59265
Esimerkki 7 (a) Hydrolysoitu n-oktadekyyliamino Gantrez AN 119 hydratsidi (GAN1190DH)Example 7 (a) Hydrolysed n-octadecylamino Gantrez AN 119 hydrazide (GAN1190DH)
Gantrez AN 119 (5 g) liuotettiin dimetyyliformamidiin (20 ml) ja kuumennettiin lämpötilaan 60°C vesihauteessa. Sitten lisättiin n-oktadekyyliamiinin (2,8 g) liuos kuumassa (80°C) dimetyyliformami-dissa (30 ml) ja seosta pidettiin lämpötilassa noin 60°C 1 tunti. Jäähdyttämisen jälkeen huoneen lämpötilaan lisättiin liuos hydrat-siinihydraatin (10 ml) ja dimetyyliformamidin (50 ml) seokseen huoneen lämpötilassa. Muodostui hieman ruskehtava sakka ja seosta sekoitettiin 10 min ja lisättiin vettä (500 ml). Saatiin saippua-mainen vihreä liuos, ja kun oli sekoitettu 15 min, säädettiin pH arvoon 7,0 väkevän HCl:n avulla ja lisättiin natriumkloridia (50 g). Tapahtui höytelöityminen ja suspensio sentrifugoitiin (10 000 g/30 min/ 4°C). Pelletti suspendoitiin uudelleen veteen (400 ml) ja sekoitettiin 16 g lämpötilassa 4°C ja sentrifugoitiin sitten edellä esitetyllä tavalla, jolloin saatiin sinisen harmaa kakku (märkäpaino 39 g).Gantrez AN 119 (5 g) was dissolved in dimethylformamide (20 ml) and heated to 60 ° C in a water bath. A solution of n-octadecylamine (2.8 g) in hot (80 ° C) dimethylformamide (30 ml) was then added and the mixture was maintained at about 60 ° C for 1 hour. After cooling to room temperature, a solution was added to a mixture of hydrazine hydrate (10 ml) and dimethylformamide (50 ml) at room temperature. A slightly brownish precipitate formed and the mixture was stirred for 10 min and water (500 ml) was added. A soapy green solution was obtained and after stirring for 15 min, the pH was adjusted to 7.0 with concentrated HCl and sodium chloride (50 g) was added. Flocculation occurred and the suspension was centrifuged (10,000 g / 30 min / 4 ° C). The pellet was resuspended in water (400 ml) and mixed with 16 g at 4 ° C and then centrifuged as described above to give a blue gray cake (wet weight 39 g).
(b) Penisilliiniasylaasi (n-oktadekyyliamino Gantrez AN 119)-hydratsidin kanssa kytketty PAGAN1190DH(b) PAGAN1190DH coupled with penicillin acylase (n-octadecylamino Gantrez AN 119) hydrazide
GAN1190DH (5 g märkäpaino) suspendoitiin 2-n HCltään (50 ml) ja sekoitettiin lämpötilassa 0°C 15 min. Lisättiin natriumnitriitin (0,5 g) liuos vedessä (5 ml) ja seosta sekoitettiin lämpötilassa 0°C 10 min, se sentrifugoitiin sitten (25 000 g/30 min/0°C) ja pelletti suspendoitiin uudelleen 0,1-m natriumfosfaattipuskuriin, pHGAN1190DH (5 g wet weight) was suspended in 2N HCl (50 mL) and stirred at 0 ° C for 15 min. A solution of sodium nitrite (0.5 g) in water (5 ml) was added and the mixture was stirred at 0 ° C for 10 min, then centrifuged (25,000 g / 30 min / 0 ° C) and the pellet resuspended in 0.1 M sodium phosphate buffer. pH
8,0 (50 ml), lämpötilassa 0°C. Tämä suspensio lisättiin penisil-liiniasylaasiliuokseen (100 ml, joka sisälsi 55 mg proteiinia) ja säädettiin pH-arvoon 8,0. Suspensiota sekoitettiin lämpötilassa 4°C 72 tuntia ja sentrifugoitiin sitten (25 000 g/1 h/0°C), suspendoitiin uudelleen 0,1-m natriumfosfaattipuskuriin, pH 7,0, ja sentrifugoitiin jälleen. Pelletin lopullinen paino 3,74 g. Spesifinen aktiivisuus (koe suoritettiin edellä esitetyllä tavalla): 5,2 x 10 moolia/min/g. Aktiivisuuden talteenotto: 32,5 %.8.0 (50 mL), at 0 ° C. This suspension was added to a penicillin acylase solution (100 ml containing 55 mg of protein) and adjusted to pH 8.0. The suspension was stirred at 4 ° C for 72 hours and then centrifuged (25,000 g / 1 h / 0 ° C), resuspended in 0.1 M sodium phosphate buffer, pH 7.0, and centrifuged again. The final weight of the pellet was 3.74 g. Specific activity (experiment performed as described above): 5.2 x 10 mol / min / g. Activity recovery: 32.5%.
Edellä esitetyn konjugaatin suspensio 0,1-m natriumfosfaattipusku-rissa, pH 7,0 (0,29 g/ml, 2,5 ml), sekoitettiin 0,02-m natriumfos-faattipuskurin, pH 7,8 (20 ml), kanssa ja homogenoitiin n-dekano-lilla (7,5 ml) lämpötilassa 0°C 2 min, ja sentrifugoitaessa kierros-nopeudella 5000 kierr/min (100 g, 10 min) saatiin kaksi kerrosta.A suspension of the above conjugate in 0.1 M sodium phosphate buffer, pH 7.0 (0.29 g / ml, 2.5 mL) was mixed with 0.02 M sodium phosphate buffer, pH 7.8 (20 mL). and homogenized with n-decanol (7.5 mL) at 0 ° C for 2 min, and centrifugation at 5000 rpm (100 g, 10 min) gave two layers.
23 59265 — 623 59265 - 6
Alemman kerroksen kokonaisaktiivisuus oli 1,8 x 10 moolia/min ja ylemmän kerroksen aktiivisuus oli pesemisen jälkeen edellä mainitulla puskurilla (20 ml) 1,9 x 10 ^ moolia/min. Spesifisten aktiivisuuksien suhde (ylempi/alempi tilavuuden perusteella) oli noin 30. Uudelleenkierrätystulokset ylempää faasia käytettäessä on esitetty taulukossa 7.The total activity of the lower layer was 1.8 x 10 mol / min and the activity of the upper layer after washing with the above buffer (20 ml) was 1.9 x 10 mol / min. The ratio of specific activities (upper / lower by volume) was about 30. Recirculation results using the upper phase are shown in Table 7.
Taulukko 7 PAGANl90DH-n-dekanolifaasin alkuperäisen aktiivisuuden talteen-ottoprosentti käytettäessä peräkkäisiä vaahdotusuudelleenkäyttö-jaksojaTable 7 Percentage recovery of initial activity of PAGAN1990DH-n-decanol phase using successive flotation reuse cycles
Jakso n:o Aktiivisuus-% 1 90 2 84 3 74Section No. Activity% 1 90 2 84 3 74
Esimerkki 8Example 8
Bentsyylipenisilliinin entsymaattinen lohkaiseminen 6-aminopeni-sillaanihapon valmistamiseksi 1.0 g Gantrez AN 119 liuotettiin 10 ml:an dimetyyliformamidia ja lisättiin 0,56 g oktadekyyliamiinia. Seosta sekoitettiin yli yön huoneen lämpötilassa.Enzymatic cleavage of benzylpenicillin to prepare 6-aminopenicillanic acid 1.0 g of Gantrez AN 119 was dissolved in 10 ml of dimethylformamide and 0.56 g of octadecylamine was added. The mixture was stirred overnight at room temperature.
48 ml osittain puhdistettua penisilliiniasylaasi-preparaattia säädettiin pH-arvoon 9,0 1-m natriumkarbonaattiliuoksen avulla. Sitten lisättiin Gantrez-hartsin liuos kahdessa yhtä suuressa erässä samalla homogenoiden ja pH säädettiin näiden kahden lisäyksen välillä. Seosta sekoitettiin sitten 3 tuntia, jolloin pH pidettiin arvossa 9.0 lisäämällä 1-m natriumhydroksidiliuosta.48 ml of the partially purified penicillin acylase preparation was adjusted to pH 9.0 with 1 M sodium carbonate solution. A solution of Gantrez resin was then added in two equal portions while homogenizing and the pH was adjusted between the two additions. The mixture was then stirred for 3 hours, maintaining the pH at 9.0 by the addition of 1 M sodium hydroxide solution.
Entsyymi-hartsi otettiin sitten talteen sentrifugoimalla, suspendoi-tiin uudelleen 120 ml:an 0,1-m fosfaattipuskuria, pH 7,0, ja homogenoitiin 30 sek. Entsyymi-hartsi otettiin talteen sentrifugoimalla ja pestiin.The enzyme resin was then recovered by centrifugation, resuspended in 120 ml of 0.1 M phosphate buffer, pH 7.0, and homogenized for 30 sec. The enzyme resin was recovered by centrifugation and washed.
20 g entsyymigeeliä homogenoitiin 80 ml :11a n-dekaania ja 20 ml :11a 0,02-m fosfaattipuskuria, pH 7,8, 1 min. Homogenaatti lisättiin 250 ml:an tislattua vettä. Seos kuumennettiin lämpötilaan 37°, säädettiin pH-arvoon 7,8 ja lisättiin kaliumbentsyylipenisilliiniä (21,8 g).20 g of enzyme gel was homogenized with 80 ml of n-decane and 20 ml of 0.02 M phosphate buffer, pH 7.8, for 1 min. The homogenate was added to 250 ml of distilled water. The mixture was heated to 37 °, adjusted to pH 7.8 and potassium benzylpenicillin (21.8 g) was added.
24 5926524 59265
Seosta sekoitettiin 5 tuntia ja pH pidettiin arvossa 7,8 lisäämällä 4 %:sta (paino/til.) natriumhydroksidiliuosta. Reaktion lopussa seos lisättiin erotussuppiloon ja entsyymin annettiin erottua vesi-faasista. Tähän meni 30 min. Vesipitoinen kerros poistettiin sitten ja 6-amino-penisillaanihappo uutettiin seuraavalla tavalla.The mixture was stirred for 5 hours and the pH was maintained at 7.8 by the addition of 4% (w / v) sodium hydroxide solution. At the end of the reaction, the mixture was added to a separatory funnel and the enzyme was allowed to separate from the aqueous phase. This took 30 min. The aqueous layer was then removed and 6-amino-penicillanic acid was extracted as follows.
Liuos väkevöitiin 1/4 tilavuuteen, jäähdytettiin lämpötilaan 5° ja yhtä suuri tilavuusmäärä metyyli-isobutyyliketonia lisättiin samalla sekoittaen. pH-arvo alennettiin 4,3:ksi lisäämällä väkevää typpihappoa, jonka jälkeen 6-aminopenisillaanihappo saostettiin. Kiinteä aine otettiin talteen suodattamalla, pestiin vedellä ja asetonilla ja kuivattiin yli yön lämpötilassa 40°.The solution was concentrated to 1/4 volume, cooled to 5 °, and an equal volume of methyl isobutyl ketone was added with stirring. The pH was lowered to 4.3 by the addition of concentrated nitric acid, after which 6-aminopenicillanic acid was precipitated. The solid was collected by filtration, washed with water and acetone and dried overnight at 40 °.
Saatiin 7,65 g 6-aminopenisillaanihappoa.7.65 g of 6-aminopenicillanic acid were obtained.
Applications Claiming Priority (6)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB3555674 | 1974-08-13 | ||
GB3555674 | 1974-08-13 | ||
GB1743475A GB1463513A (en) | 1974-08-13 | 1975-04-26 | Enzymes |
GB1743475 | 1975-04-26 | ||
FI752275A FI752275A (en) | 1974-08-13 | 1975-08-11 | |
FI752275 | 1975-08-11 |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
FI781273A FI781273A (en) | 1978-04-24 |
FI59265B true FI59265B (en) | 1981-03-31 |
FI59265C FI59265C (en) | 1981-07-10 |
Family
ID=27240953
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
FI781273A FI59265C (en) | 1974-08-13 | 1978-04-24 | FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV 6-AMINOPENICILLANSYRA |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
FI (1) | FI59265C (en) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US8894994B2 (en) | 2010-05-24 | 2014-11-25 | Synthetic Biologics, Inc. | Modified beta-lactamases and methods and uses related thereto |
US9290754B2 (en) | 2014-04-17 | 2016-03-22 | Synthetic Biologics Inc. | Beta-lactamases with improved properties for therapy |
US9744221B2 (en) | 2014-12-23 | 2017-08-29 | Synthetic Biologics, Inc. | Method and compositions for inhibiting or preventing adverse effects of oral antibiotics |
US10105322B2 (en) | 2014-10-08 | 2018-10-23 | Synthetic Biologics, Inc. | Beta-lactamase formulations and uses thereof |
US10548955B2 (en) | 2015-02-23 | 2020-02-04 | Synthetic Biologics, Inc. | Carbapenemases for use with antibiotics for the protection of the intestinal microbiome |
US10709773B2 (en) | 2015-03-06 | 2020-07-14 | Synthetic Biologics, Inc. | Safe and effective beta-lactamase dosing for microbiome protection |
US11034966B2 (en) | 2014-08-28 | 2021-06-15 | Synthetic Biologics, Inc. | E. coli-based production of beta-lactamase |
-
1978
- 1978-04-24 FI FI781273A patent/FI59265C/en not_active IP Right Cessation
Cited By (32)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US9765320B2 (en) | 2010-05-24 | 2017-09-19 | Synthetic Biologics, Inc. | Modified beta-lactamases and methods and uses related thereto |
US9034602B2 (en) | 2010-05-24 | 2015-05-19 | Synthetic Biologics, Inc. | Modified beta-lactamases and methods and uses related thereto |
US11214787B2 (en) | 2010-05-24 | 2022-01-04 | Synthetic Biologies, Inc. | Modified beta-lactamases and methods and uses related thereto |
US9301995B2 (en) | 2010-05-24 | 2016-04-05 | Synthetic Biologics, Inc. | Modified beta-lactamases and methods and uses related thereto |
US9301996B2 (en) | 2010-05-24 | 2016-04-05 | Synthetic Biologics, Inc. | Modified beta-lactamases and methods and uses related thereto |
US10253306B2 (en) | 2010-05-24 | 2019-04-09 | Synthetic Biologics, Inc. | Modified beta-lactamases and methods and uses related thereto |
US8894994B2 (en) | 2010-05-24 | 2014-11-25 | Synthetic Biologics, Inc. | Modified beta-lactamases and methods and uses related thereto |
US10041056B2 (en) | 2010-05-24 | 2018-08-07 | Synthetic Biologics, Inc. | Modified beta-lactamases and methods and uses related thereto |
US9587234B2 (en) | 2010-05-24 | 2017-03-07 | Synthetic Biologics, Inc. | Modified beta-lactamases and methods and uses related thereto |
US10087433B1 (en) | 2014-04-17 | 2018-10-02 | Synthetic Biologics, Inc. | Beta-lactamases with improved properties for therapy |
US9376673B1 (en) | 2014-04-17 | 2016-06-28 | Synthetic Biologics, Inc. | Beta-lactamases with improved properties for therapy |
US9695409B2 (en) | 2014-04-17 | 2017-07-04 | Synthetic Biologics, Inc. | Beta-lactamases with improved properties for therapy |
US9783797B1 (en) | 2014-04-17 | 2017-10-10 | Synthetic Biologics, Inc. | Beta-lactamases with improved properties for therapy |
US10011824B2 (en) | 2014-04-17 | 2018-07-03 | Synthetic Biologics, Inc. | Beta-lactamases with improved properties for therapy |
US9464280B1 (en) | 2014-04-17 | 2016-10-11 | Synthetic Biologics, Inc. | Beta-lactamases with improved properties for therapy |
US9290754B2 (en) | 2014-04-17 | 2016-03-22 | Synthetic Biologics Inc. | Beta-lactamases with improved properties for therapy |
US9404103B1 (en) | 2014-04-17 | 2016-08-02 | Synthetic Biologics, Inc. | Beta-lactamases with improved properties for therapy |
US10336995B2 (en) | 2014-04-17 | 2019-07-02 | Synthetic Biologics, Inc. | Beta-lactamases with improved properties for therapy |
US11542510B2 (en) | 2014-08-28 | 2023-01-03 | Synthetic Biologics, Inc. | E. coli-based production of beta-lactamase |
US11981899B2 (en) | 2014-08-28 | 2024-05-14 | Theriva Biologics, Inc. | E. coli-based production of beta-lactamase |
US11034966B2 (en) | 2014-08-28 | 2021-06-15 | Synthetic Biologics, Inc. | E. coli-based production of beta-lactamase |
US10105322B2 (en) | 2014-10-08 | 2018-10-23 | Synthetic Biologics, Inc. | Beta-lactamase formulations and uses thereof |
US10828260B2 (en) | 2014-10-08 | 2020-11-10 | Synthetic Biologics, Inc. | Beta-lactamase formulations and uses thereof |
US9744221B2 (en) | 2014-12-23 | 2017-08-29 | Synthetic Biologics, Inc. | Method and compositions for inhibiting or preventing adverse effects of oral antibiotics |
US10792346B2 (en) | 2014-12-23 | 2020-10-06 | Synthetic Biologics, Inc. | Method and compositions for inhibiting or preventing adverse effects of oral antibiotics |
US11596674B2 (en) | 2014-12-23 | 2023-03-07 | Synthetic Biologies, Inc. | Method and compositions for inhibiting or preventing adverse effects of oral antibiotics |
US10046035B2 (en) | 2014-12-23 | 2018-08-14 | Synthetic Biologics, Inc. | Methods and compositions for inhibiting or preventing adverse effects of oral antibiotics |
US10548955B2 (en) | 2015-02-23 | 2020-02-04 | Synthetic Biologics, Inc. | Carbapenemases for use with antibiotics for the protection of the intestinal microbiome |
US11123413B2 (en) | 2015-02-23 | 2021-09-21 | Synthetic Biologies, Inc. | Carbapenemases for use with antibiotics for the protection of the intestinal microbiome |
US11253577B2 (en) | 2015-03-06 | 2022-02-22 | Synthetic Biologics, Inc. | Safe and effective beta-lactamase dosing for microbiome protection |
US11872268B2 (en) | 2015-03-06 | 2024-01-16 | Theriva Biologics, Inc. | Safe and effective beta-lactamase dosing for microbiome protection |
US10709773B2 (en) | 2015-03-06 | 2020-07-14 | Synthetic Biologics, Inc. | Safe and effective beta-lactamase dosing for microbiome protection |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FI59265C (en) | 1981-07-10 |
FI781273A (en) | 1978-04-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CA1053595A (en) | Enzyme preparations incorporating non-polar groups | |
US4251631A (en) | Cross-linked enzyme membrane | |
JPS6247516B2 (en) | ||
FI59265B (en) | FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV 6-AMINOPENICILLANSYRA | |
WO2020085217A1 (en) | Carrier for enzyme immobilization use, and immobilized enzyme | |
RU2135582C1 (en) | Enzyme immobilized on carrier and method of its preparing | |
CN110760496B (en) | Co-crosslinking immobilization method of penicillin G acylase | |
US5500352A (en) | Membrane filtration process for 6-aminopenicillanic acid | |
CN109836522B (en) | Zwitterionic polymer grafted nano-medium with weak-hydrophobicity side chain and preparation and immobilized enzyme method thereof | |
Bryjak et al. | Membrane reactor with soluble forms of penicillin acylase | |
JPS6094086A (en) | Immobilized acylase and its preparation | |
CN106636294A (en) | Process for producing unnatural amino acid products through coupling reaction of immobilized bi-enzyme | |
KR100509738B1 (en) | Method for enzyme immobilization using silicagel or composite silicagel carrier | |
JPS61205483A (en) | Stabilization of extralcellular enzyme | |
Yurekli et al. | Behavior of enzymatic membranes under pressure: Effect of enzyme location | |
KR800001442B1 (en) | Process for producing enzyme | |
Prabhune et al. | Immobilization of penicillin acylase in porous beads of polyacrylamide gel | |
CN110760505B (en) | Co-crosslinking immobilization method of alpha-acetolactate decarboxylase | |
WO2004090147A1 (en) | Method of purifying aqueous amide compound solution and process for producing amide compound | |
EP2951293B1 (en) | Method of producing nanobiocatalysts | |
Labus et al. | Postimmobilization treatments before applications | |
SU687080A1 (en) | Ferment preparation | |
Panpae et al. | Development of Urease immobilization using poly (acrylonitrile)/chitosan composite materials | |
JPH0634718B2 (en) | Comprehensive immobilization method | |
AT365640B (en) | METHOD FOR CARRYING OUT AN ENZYMATIC REACTION |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM | Patent lapsed |
Owner name: BEECHAM GROUP LTD |