JP2613153B2 - 微生物固定化用担体の製造方法 - Google Patents
微生物固定化用担体の製造方法Info
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Description
な気孔を有するにもかかわらず、担体としての充分な強
度を具備した微生物固定化用担体の製造方法に関するも
のである。本方法で得られた担体は大きな気孔をもつ事
から、酵母,糸状菌,放線菌といった比較的大きな微生
物を固定化して、好気条件下で酵素,ペプチドといった
生理活性物質,有機酸等の各種物質を微生物変換により
大規模レベルで生産する際に好適である。
化させることは特開昭53−136584号,特開昭5
9−74984号,特開平1−117787号等に開示
されている。しかし、これらはいずれも微生物を固定化
担体に包括しようとするものであり、基質やガスの物質
透過に劣り、特に好気性微生物の固定化には適さないも
のであった。
225539号に開示した粒状多孔質キトサンは、表面
から内部に15μm程度の気孔を有しており、細菌等の
比較的小さな微生物の固定化用担体として優れた性能を
発揮するものである。
較的大きな微生物を固定化する担体では、固定化性能を
向上させるために、更に大きな気孔径を具備させる事が
望ましいが、担体内部の気孔容積を大きくすると、担体
の強度が低くなり、実用性に欠けるものであった。
より改善することができ、粒状多孔質キトサンの架橋方
法として、本出願人は先に、特公昭63−54285
号,特開昭63−205144号,特開昭63−284
53号等の方法を開示した。
橋方法で処理した場合、担体が脆く強度的に不十分であ
り、流動層培養で激しい攪拌を必要とする場合や、充填
層で培養する場合に、充分な強度を与えるものではない
欠点があった。
菌,放線菌の様な微生物の固定化用担体として、充分に
大きな気孔径と内部に大きな気孔容積があるにもかかわ
らず優れた強度を有し、実用性の高い微生物固定化用担
体を提供するものである。
サンを酸性水溶液に溶解し、該溶解液を塩基性溶液中に
落下せしめて得た粒状多孔質キトサンを、酸処理した
後、極性溶媒中でN−アシル化し、アルカリの存在下で
脂肪族ポリアルコールのグリシジルエーテルを反応させ
る微生物固定化用担体の製造方法である。
化用担体として、充分に大きな気孔径と内部に大きな気
孔容積を有する粒状多孔質キトサンは、特開平2−22
5539号で開示された方法によって得ることができ
る。
0,000の範囲である低分子量キトサンを、酸性水溶
液に溶解する。この際、キトサン酸性水溶液中に細孔調
節剤として水溶性高分子物質であるポリエチレングリコ
ール等を添加することができる。この溶解液を水酸化ナ
トリウムもしくはアンモニア等の塩基性溶液中に落下さ
せて粒状多孔質キトサンを凝固折出させる。これを酢
酸、蟻酸等の有機酸、又は塩酸、硝酸等の鉱酸の酸水溶
液で短時間処理し、表面及びその近傍にある、内部より
直径の小さい細孔径気孔部分を除去し、粒状物内部の大
きな気孔を露出させた後、充分に水洗する。
物でキトサンのアミノ基をN−アシル化する。反応時の
溶媒としてはジオキサン,メタノール,エタノール,イ
ソプロピルアルコール,ジメチルホルムアミド,ジメチ
ルスルホキシド,ピリジン等の、酸無水物に対して不活
性の溶媒が選択,使用される。
オン酸,無水酪酸等の脂肪酸の酸無水物が使用される。
アシル化の反応条件はアシル化剤濃度は0.3〜2モル
/L、液量は担体容積の2倍量、反応温度は10〜60
℃、反応時間は1〜24時間が好ましい。未反応のアシ
ル化剤と生成した脂肪酸を溶媒で充分に洗浄して除去す
る。
ル化剤を、担体と等容積の1規定の水酸化ナトリウムで
40℃、2時間、ケン化処理を行ない、水洗し、脱離し
たアシル化剤を充分に除去する。
肪族ポリアルコールのグリシジルエーテルとの反応性を
高める目的で、N−アシル化した粒状多孔質キトサンを
アルカリ水溶液中に浸漬処理する。このときのアルカリ
処理条件は、水酸化ナトリウム,水酸化カリウムが使用
され、その濃度は0.02〜1規定の範囲が好ましい。
0.02規定未満の場合は、架橋反応が進行せず、1規
定よりも高い場合は極性溶剤中で粒状多孔質N−アシル
化キトサンがブロックを作り、反応がうまく進行しな
い。その液量は担体容積の2倍量,処理温度は10〜5
0℃,処理時間は0.5〜5時間が好ましい。処理後、
濾別して過剰のアルカリ性水溶液を粒状多孔質N−アシ
ル化キトサンから分離し除去する。
ーテルを極性溶媒中で反応させる。脂肪族ポリアルコー
ルのグリシジルエーテルとしては、エチレングリコール
ジグリシジルエーテル,ジエチレングリコールジグリシ
ジルエーテル等のポリエチレングリコールジグリシジル
エーテル,プロピレングリコールジグリシジルエーテ
ル,ジプロピレングリコールジグリシジルエーテル等の
ポリプロピレングリコールジグリシジルエーテル,グリ
セロールポリグリシジルエーテル等が用いられる。極性
溶媒としてはイソプロピルアルコール,ジオキサン等が
用いられる。
ルを粒状多孔質N−アシル化キトサンに導入する反応
は、その濃度が0.01〜0.5エポキシ当量/L,液
量が担体容積の2倍量,反応温度が20〜90℃,反応
時間が1〜24時間が好ましい。反応終了後、未反応の
脂肪族ポリアルコールのグリシジルエーテルを除去し微
生物固定化用担体を得る。
が、本発明はこの範囲に限定されるものではない。
体の物性値は次の方法で測定した。気孔径 試料5mlを固体と液体の共存する窒素中で急冷し凍結
した後、−50℃,10-7トールの真空度で乾燥後、走
査電子顕微鏡で測定し、100個の気孔の平均値を計算
した。気孔容積 試料を凍結乾燥後、水銀圧入式ポアサイザ9310型
(島津製作所(株)製)によって乾燥試料1g当りの気
孔容積を測定した。非破損率 担体50mlとイオン交換水750mlをジャーファー
メンタ M−100(東京理化器械製)に入れ、室温
中、700rpmで3時間攪拌する。攪拌処理後、担体
を12メッシュの金網上に移し、破損した担体を流水で
除去した。メッシュ上に残った担体容積をメスシリンダ
ーで測定し、非破損率を次式により計算した。
分子量35,000のキトサン350gを、ポリエチレ
ングリコール(分子量20,000、三洋化成工業
(株)製)500gを含む、3.5%酢酸水溶液5,0
00mlに溶解した。該溶液を1%アンモニア水20%
エタノール,79%水からなる混合溶液中に一定量づつ
滴下させて凝固再生させた後、中性になるまで充分に水
洗し、平均粒径1.2mmの粒状多孔質キトサン5,0
00ml(湿潤)を得た。粒状多孔質キトサンの付着水
を除去後、0.5%酢酸水溶液5,000ml中に25
℃で30秒間浸漬処理した後、直ちに中性になるまで水
洗を行った。水洗後の粒状多孔質キトサンの容積は3,
000mlであった。
まれる水をエタノールで充分に置換した後、無水酢酸1
モルを含むエタノール2,000ml中で25℃,12
時間攪拌し、アミノ基をN−アシル化した。
応したアシル化剤を除くために、担体と等容積の1N−
水酸化ナトリウムで40℃、2時間、ケン化処理を行っ
た後、水洗し、脱離したアシル化剤を充分に除去した。
を1,000mlの0.2規定の水酸化カリウム中で2
5℃,2時間アルカリ処理する。処理後、濾別して過剰
のアルカリをN−アシル化粒状多孔質キトサンから分離
し除去する。
ングリコールジグリシジルエーテルを含むジオキサン
2,000mlを加え、70℃で3時間反応させる。反
応終了後、充分に水洗して未反応の試薬を除去し850
mlの微生物固定化用担体を得た。本担体の気孔径,気
孔容積,非破損率の測定結果は表1の通りであった。
15μmに対し、大孔径になり、しかも非破損率が高
い。即ち担体強度にも優れていた。
トサン1,000mlを0.05規定の水酸化カリウム
中で25℃、2時間アルカリ処理する。処理後、濾別し
て過剰のアルカリをN−アシル化粒状多孔質キトサンか
ら分離除去する。
ングリコールジグリシジルエーテルを含むジオキサン
2,000mlを加え、70℃で3時間反応させる。反
応終了後、充分に水洗して未反応の試薬を除去し850
mlの微生物固定化用担体を得た。本担体の気孔径,気
孔容積,非破損率の測定結果を表2に示した。
5μmに対し、大孔径になり、しかも非破損率が高い。
即ち担体強度も優れていた。
化カリウムを2規定に変え、また実施例2の0.05規
定の水酸化カリウムを0.01規定に変えて、実施例
1,実施例2と同様の操作でそれぞれの微生物固定化用
担体を得た。それぞれの担体の気孔径,気孔容積,非破
損率の測定結果を表3に示した。
度が0.02規定から1規定の範囲外では実施例1,実
施例2に比べ非破損率が低く好ましくない。
サン1,000mlに0.06エポキシ当量/Lのエチ
レングリコールジグリシジルエーテルを含むジオキサン
2,000mlを加え、70℃で3時間反応させる。反
応終了後、充分に水洗して未反応の試薬を除去し850
mlの微生物固定化用担体を得た。本担体の気孔径,気
孔容積,非破損率の測定結果を表4に示した。
い場合には気孔径を大きくすることができても、非破損
率が0である。即ち、担体強度は全くなかった。
た後、該溶解液を塩基性溶液中に落下せしめて得た粒状
多孔質キトサンを酸処理した後、極性溶媒中でN−アシ
ル化し、アルカリの存在下で脂肪族ポリアルコールのグ
リシジルエーテルを反応させる事により得られた本微生
物固定化用担体は、担体内部に極めて大きな気孔を有す
るにもかかわらず、担体として充分な強度を具備し、ジ
ャーファーメンタ中での激しい攪拌に対しても破損しな
かった。本方法で得られた担体は比較的大きな酵母,糸
状菌,放線菌等の微生物の固定化に適した気孔径を有し
ており、酵素,ペプチドといった生理活性物質,有機酸
等の各種物質を微生物変換により大規模レベルで生産す
る担体として好適である。
Claims (1)
- 【請求項1】 低分子量キトサンを酸性水溶液に溶解
し、該溶解液を塩基性溶液中に落下せしめて得た粒状多
孔質キトサンを酸処理した後、N−アシル化し、アルカ
リ存在下で脂肪族ポリアルコールのグリシジルエーテル
を反応させることを特徴とする、微生物固定化用担体の
製造方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4229274A JP2613153B2 (ja) | 1992-08-05 | 1992-08-05 | 微生物固定化用担体の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4229274A JP2613153B2 (ja) | 1992-08-05 | 1992-08-05 | 微生物固定化用担体の製造方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH0654687A JPH0654687A (ja) | 1994-03-01 |
JP2613153B2 true JP2613153B2 (ja) | 1997-05-21 |
Family
ID=16889548
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4229274A Expired - Lifetime JP2613153B2 (ja) | 1992-08-05 | 1992-08-05 | 微生物固定化用担体の製造方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2613153B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007115661A (ja) | 2005-09-21 | 2007-05-10 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 薄膜リチウム電池 |
JP2008152925A (ja) | 2006-12-14 | 2008-07-03 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 電池構造体およびそれを用いたリチウム二次電池 |
Family Cites Families (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS6157335A (ja) * | 1984-08-29 | 1986-03-24 | 日東電工株式会社 | 布材 |
JPH0223869A (ja) * | 1988-07-11 | 1990-01-26 | Fuji Spinning Co Ltd | 固定化β−フラクトフラノシダーゼ |
JPH03290188A (ja) * | 1990-04-06 | 1991-12-19 | Fuji Spinning Co Ltd | 酵素もしくは微生物固定化用担体の製造方法 |
-
1992
- 1992-08-05 JP JP4229274A patent/JP2613153B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH0654687A (ja) | 1994-03-01 |
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