JP3151333B2 - 生化学物質の固定化方法 - Google Patents
生化学物質の固定化方法Info
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は生化学物質特に酵素の固
定化方法に関する。
定化方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】酵素はその選択性と高度の触媒活性があ
るので、食料産業、薬品産業および化学工業の多くの分
野で製品の製造と分析のため、並びに医学の分野におい
て診断と治療用に大量に使用されている。酵素はそれに
よる触媒的反応に消費されないとはいいながら、基質溶
解性があるため繰り返し使用することができない。酵素
にはそれ自体一連の欠点があって、かなり前から固定化
された酵素を使って欠点を克服しようとする試みがなさ
れている。
るので、食料産業、薬品産業および化学工業の多くの分
野で製品の製造と分析のため、並びに医学の分野におい
て診断と治療用に大量に使用されている。酵素はそれに
よる触媒的反応に消費されないとはいいながら、基質溶
解性があるため繰り返し使用することができない。酵素
にはそれ自体一連の欠点があって、かなり前から固定化
された酵素を使って欠点を克服しようとする試みがなさ
れている。
【０００３】なお固定化とは、触媒的な効果を維持しな
がら水溶性の酵素を水に不溶性の形態にすることと解釈
されている。固定化は水に不溶の担体に水溶性の酵素を
化学的および／または物理的に結合させるか、水に不溶
のゲルマトリックスまたはマイクロカプセルに封じ込め
ることによって可能である。固定化された酵素の使用は
基本的には水分が多いか水を含んだ液状の基質を用いる
過程に限られている。固定化された酵素の主な利点は反
応溶液から容易に分離できることおよび繰り返し使用で
きることにある。この利点はなかでも費用がかかり収率
が少なくなりやすい酵素の場合に著しい価格低減の意義
がある。最終製品に酵素が残留していないので、溶解さ
れた酸素の不活性化に必要な熱処理も行う必要がなくな
り、このことは熱に敏感な製品の場合にはとくに利点を
示す。固定化酵素を使用する場合には正確に工程制御さ
れた連続運転が実施できるようになる。
がら水溶性の酵素を水に不溶性の形態にすることと解釈
されている。固定化は水に不溶の担体に水溶性の酵素を
化学的および／または物理的に結合させるか、水に不溶
のゲルマトリックスまたはマイクロカプセルに封じ込め
ることによって可能である。固定化された酵素の使用は
基本的には水分が多いか水を含んだ液状の基質を用いる
過程に限られている。固定化された酵素の主な利点は反
応溶液から容易に分離できることおよび繰り返し使用で
きることにある。この利点はなかでも費用がかかり収率
が少なくなりやすい酵素の場合に著しい価格低減の意義
がある。最終製品に酵素が残留していないので、溶解さ
れた酸素の不活性化に必要な熱処理も行う必要がなくな
り、このことは熱に敏感な製品の場合にはとくに利点を
示す。固定化酵素を使用する場合には正確に工程制御さ
れた連続運転が実施できるようになる。
【０００４】固定化酵素を用いるどの方法も、溶解され
た酵素を用いる同様な方法と競合している。固定化され
た酵素を使用して明らかに経済的に良い利点が生じると
き、特に改良された純粋な製品が得られ、これを簡単で
迅速に適正価格で加工ができるとき初めて競争力が出て
くる。
た酵素を用いる同様な方法と競合している。固定化され
た酵素を使用して明らかに経済的に良い利点が生じると
き、特に改良された純粋な製品が得られ、これを簡単で
迅速に適正価格で加工ができるとき初めて競争力が出て
くる。
【０００５】酵素を固定化するには今まで次の方法が知
られている。 −及着。 −イオン結合。 −吸収。 −担体表面に共有結合させる。 −マトリックスまたはマイクロカプセル中に封じ込む。 −薄膜の被覆によって封じ込む（マクロカプセル化）。 −２または多官能性のモノマーと交互結合ないし共重合
させる。
られている。 −及着。 −イオン結合。 −吸収。 −担体表面に共有結合させる。 −マトリックスまたはマイクロカプセル中に封じ込む。 −薄膜の被覆によって封じ込む（マクロカプセル化）。 −２または多官能性のモノマーと交互結合ないし共重合
させる。
【０００６】しかしこれらの方法は全て普遍的に使用す
ることはできない。酵素の使用が綿密に規定されている
ときのみ、適当な担体、固定化方法および反応形態を選
定し相互に調整することができる（例えばＷ．Ｈａｒｔ
ｍｅｉｅｒ“Ｉｍｍｏｂｉｌｉｓｉｅｒｔｅ Ｂｉｏｋ
ａｔａｌｙｓａｔｏｒｅｎ”Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒ
ｌａｇ，Ｂｅｒｌｉｎ，Ｈｅｉｄｅｒｂｅｒｇ、１９８
６、２３〜５１頁並びにＪ．Ｗｏｏｄｗａｒｄ“Ｉｍｍ
ｏｂｉｌｉｓｅｄ ｃｅｌｌｓ ａｎｄ ｅｎｚｙｍｅ
ｓ”ＩＲＬ Ｐｒｅｓｓ，Ｏｘｆｏｒｄ，Ｗａｓｈｉｎ
ｇｔｏｎ ＤＣ、１９８５、３〜５４頁同じくＷ．Ｃｒ
ｕｅｇｅｒ，Ａ．Ｃｒｕｅｇｅｒ“Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏ
ｌｏｇｉｅーＬｅｈｒｂｕｃｈ ｄｅｒ ａｎｇｅｗａ
ｎｄｔｅｎ Ｍｉｋｒｏｂｉｏｌｏｇｉｅ”Ｒ．Ｏｌｄ
ｅｎｂｏｕｒｇ ＶｅｒｌａｇＭｕｎｃｈｅｎ，Ｗｉｅ
ｎ、１９８９、２０１〜２０３頁参照）。
ることはできない。酵素の使用が綿密に規定されている
ときのみ、適当な担体、固定化方法および反応形態を選
定し相互に調整することができる（例えばＷ．Ｈａｒｔ
ｍｅｉｅｒ“Ｉｍｍｏｂｉｌｉｓｉｅｒｔｅ Ｂｉｏｋ
ａｔａｌｙｓａｔｏｒｅｎ”Ｓｐｒｉｎｇｅｒ−Ｖｅｒ
ｌａｇ，Ｂｅｒｌｉｎ，Ｈｅｉｄｅｒｂｅｒｇ、１９８
６、２３〜５１頁並びにＪ．Ｗｏｏｄｗａｒｄ“Ｉｍｍ
ｏｂｉｌｉｓｅｄ ｃｅｌｌｓ ａｎｄ ｅｎｚｙｍｅ
ｓ”ＩＲＬ Ｐｒｅｓｓ，Ｏｘｆｏｒｄ，Ｗａｓｈｉｎ
ｇｔｏｎ ＤＣ、１９８５、３〜５４頁同じくＷ．Ｃｒ
ｕｅｇｅｒ，Ａ．Ｃｒｕｅｇｅｒ“Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏ
ｌｏｇｉｅーＬｅｈｒｂｕｃｈ ｄｅｒ ａｎｇｅｗａ
ｎｄｔｅｎ Ｍｉｋｒｏｂｉｏｌｏｇｉｅ”Ｒ．Ｏｌｄ
ｅｎｂｏｕｒｇ ＶｅｒｌａｇＭｕｎｃｈｅｎ，Ｗｉｅ
ｎ、１９８９、２０１〜２０３頁参照）。
【０００７】水に不溶な担体に酵素を物理的に吸着させ
ることは酵素を固定化する最も簡単で最も古い方法であ
る。これらは酵素プロテインと担体物質の表面との普通
の物理的な相互作用によるものである。その結合力は主
として水素結合とファンデルワールス力による（Ｓ．
Ａ．Ｂａｒｋｅｒ，Ｉ．Ｋａｙ “Ｈａｎｄｂｏｏｋｏ
ｆ Ｅｎｚｙｍｅ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅ”
（Ａ．Ｗｉｓｅｍａｎ編集）Ｅｌｌｉｓ Ｈｏｒｗｏｏ
ｄ，Ｃｈｉｃｈｅｓｔｅｒ、１９７５、５章８９頁参
照）。固定化するために濃縮した酵素溶液が担体物質と
混合される。よく使用される担体物質は活性炭、酸化ア
ルミニウム、二酸化珪素、多孔質ガラス、セルローズお
よびフェノール樹脂である。
ることは酵素を固定化する最も簡単で最も古い方法であ
る。これらは酵素プロテインと担体物質の表面との普通
の物理的な相互作用によるものである。その結合力は主
として水素結合とファンデルワールス力による（Ｓ．
Ａ．Ｂａｒｋｅｒ，Ｉ．Ｋａｙ “Ｈａｎｄｂｏｏｋｏ
ｆ Ｅｎｚｙｍｅ Ｂｉｏｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｅ”
（Ａ．Ｗｉｓｅｍａｎ編集）Ｅｌｌｉｓ Ｈｏｒｗｏｏ
ｄ，Ｃｈｉｃｈｅｓｔｅｒ、１９７５、５章８９頁参
照）。固定化するために濃縮した酵素溶液が担体物質と
混合される。よく使用される担体物質は活性炭、酸化ア
ルミニウム、二酸化珪素、多孔質ガラス、セルローズお
よびフェノール樹脂である。
【０００８】吸着は、結合力が弱いために温度、ｐＨ
値、またはイオン濃度変化によって、並びに使用してい
くうちに反応液に異物が存在することによって酵素が脱
着するという欠点をもっている。更に吸着は固有のもの
でないので、反応液から別のプロテインまたは異物が吸
着されるおそれがあるという欠点をもっている。固定化
酵素はこの吸着によって変化を受け活性が消失する。
値、またはイオン濃度変化によって、並びに使用してい
くうちに反応液に異物が存在することによって酵素が脱
着するという欠点をもっている。更に吸着は固有のもの
でないので、反応液から別のプロテインまたは異物が吸
着されるおそれがあるという欠点をもっている。固定化
酵素はこの吸着によって変化を受け活性が消失する。
【０００９】イオン結合の場合には、静電気をもった酵
素分子が反対に荷電された多価陰イオンまたは多価陽イ
オンの担体に引き寄せられ固定される。吸着の場合のよ
うに、酵素プロテインの電荷はその質量に関し非常に小
さいので比較的弱い結合にしかならない。またこの方法
は、基質中に存在している別の強力なイオンが酵素分子
を容易に排除するので、基質溶液の塩含有量が少ない時
しか可能性が無い。普通使用されているイオン交換樹脂
はＤＥＡＥセルローズ（ジエチルアミノエチル）、ＤＥ
ＡＥセファデックス（アガローゼ調製品）およびＣＭ
（カルボキシメチル）セルローズである。高分子被膜中
に吸収される場合にも比較的不安定な組織が得られる。
酵素の移動と抽出は恒常的な活性度の低下を生じ、酵素
被膜の寿命を短縮させる。
素分子が反対に荷電された多価陰イオンまたは多価陽イ
オンの担体に引き寄せられ固定される。吸着の場合のよ
うに、酵素プロテインの電荷はその質量に関し非常に小
さいので比較的弱い結合にしかならない。またこの方法
は、基質中に存在している別の強力なイオンが酵素分子
を容易に排除するので、基質溶液の塩含有量が少ない時
しか可能性が無い。普通使用されているイオン交換樹脂
はＤＥＡＥセルローズ（ジエチルアミノエチル）、ＤＥ
ＡＥセファデックス（アガローゼ調製品）およびＣＭ
（カルボキシメチル）セルローズである。高分子被膜中
に吸収される場合にも比較的不安定な組織が得られる。
酵素の移動と抽出は恒常的な活性度の低下を生じ、酵素
被膜の寿命を短縮させる。
【００１０】著しく安定な組織は、酵素を担体表面で共
有結合させ、交互網状化ないし共重合により不溶性にす
るかまたはマイクロカプセル化かマクロカプセル化する
ことによって固定化するときに達成される。共有結合を
作り、交互網状化させるために、酵素の側からは、アミ
ノ基、カルボキシル基、ヒドロキシル基およびメルカプ
ト基が供される。担体物質にはガラスのような無機質材
料も、天然または合成有機高分子も使用できる。その際
担体物質はイソシアネート、イソチオシアネート、酸ク
ロライドおよびエポキシド基のような活性基を含有する
ことが前提条件である。活性基が少量のときは例えばカ
ルボキシル基はカルボジイミドまたはアジド法によっ
て、ヒドロキシル基はブロムシアン法によって、アミノ
基はイソチオシアネートまたはアゾ法によって、それぞ
れ活性化される。なかでもアクリルおよびメタアクリル
酸誘導体を基にして、ジニトロフルオロフェニル、イソ
チオシアネート、オキシランまたは酸無水物基との数多
くの活性共重合物を製造することができる。例えばオキ
シラン基を有するポリアクリルアミド並びに酢酸ビニル
およびジビニルエチレン尿素を基にしたオキシラン基と
の変性共重合物は市販されている。
有結合させ、交互網状化ないし共重合により不溶性にす
るかまたはマイクロカプセル化かマクロカプセル化する
ことによって固定化するときに達成される。共有結合を
作り、交互網状化させるために、酵素の側からは、アミ
ノ基、カルボキシル基、ヒドロキシル基およびメルカプ
ト基が供される。担体物質にはガラスのような無機質材
料も、天然または合成有機高分子も使用できる。その際
担体物質はイソシアネート、イソチオシアネート、酸ク
ロライドおよびエポキシド基のような活性基を含有する
ことが前提条件である。活性基が少量のときは例えばカ
ルボキシル基はカルボジイミドまたはアジド法によっ
て、ヒドロキシル基はブロムシアン法によって、アミノ
基はイソチオシアネートまたはアゾ法によって、それぞ
れ活性化される。なかでもアクリルおよびメタアクリル
酸誘導体を基にして、ジニトロフルオロフェニル、イソ
チオシアネート、オキシランまたは酸無水物基との数多
くの活性共重合物を製造することができる。例えばオキ
シラン基を有するポリアクリルアミド並びに酢酸ビニル
およびジビニルエチレン尿素を基にしたオキシラン基と
の変性共重合物は市販されている。
【００１１】交互網状化ないし共重合による固定化は共
有結合の特別の形である。この方法で酵素分子と重合物
との間に付加的に共重合が起こる場合には、グルタール
ジアルデヒドのように酵素分子と２または多官能基を有
するモノマーとの間に共有結合が形成される。このよう
にして高分子の不溶性凝集体ができる。交互網状化は固
定化方法として一般に他の方法と組み合わせて、例えば
吸着または吸収と組み合せて遂行される。この際酵素分
子は先ず担体の表面に吸着されるかその上層被膜に中に
吸収され、続いて相互に網状化される。
有結合の特別の形である。この方法で酵素分子と重合物
との間に付加的に共重合が起こる場合には、グルタール
ジアルデヒドのように酵素分子と２または多官能基を有
するモノマーとの間に共有結合が形成される。このよう
にして高分子の不溶性凝集体ができる。交互網状化は固
定化方法として一般に他の方法と組み合わせて、例えば
吸着または吸収と組み合せて遂行される。この際酵素分
子は先ず担体の表面に吸着されるかその上層被膜に中に
吸収され、続いて相互に網状化される。
【００１２】共有結合による固定化の基本的な欠点は、
生体触媒に強力な負担がかかることである。ｐＨ値の著
しい変動を伴い、有機溶剤を使用しなければならず、ま
た低分子の活性物質との反応が生じる部分的に粗い固定
化処理は、常に強力な構造変化を起し、同時にこの種の
結合酵素の活性化喪失をもたらす。
生体触媒に強力な負担がかかることである。ｐＨ値の著
しい変動を伴い、有機溶剤を使用しなければならず、ま
た低分子の活性物質との反応が生じる部分的に粗い固定
化処理は、常に強力な構造変化を起し、同時にこの種の
結合酵素の活性化喪失をもたらす。
【００１３】封じ込みによって固定化する即ちマイクロ
またはマクロカプセル被覆の場合には、酵素自体は溶解
しなくなることはないが、その反応範囲が半透過性の高
分子ないし高分子被膜によって制約される。この様にし
て封じ込まれた酵素の機能性を現す前提条件は、酵素自
体が抑留されている間、基質および生成物が被覆物を透
過できることである。マトリックスを封じ込むために、
酵素の耐久性のある固定化には確かに目の粗すぎるアル
ギン酸塩、カレラゲナン、ペクチン、寒天およびゼラチ
ンのような天然高分子と並んで、特にポリアクリルアミ
ドのような合成高分子が使用される。カプセル化には例
えばポリアミド、ポリウレタン、ポリエステル、および
ポリ尿素が使われる。この封入方法は長い拡散経路をも
った比較的厚い被膜ができるのが欠点である。
またはマクロカプセル被覆の場合には、酵素自体は溶解
しなくなることはないが、その反応範囲が半透過性の高
分子ないし高分子被膜によって制約される。この様にし
て封じ込まれた酵素の機能性を現す前提条件は、酵素自
体が抑留されている間、基質および生成物が被覆物を透
過できることである。マトリックスを封じ込むために、
酵素の耐久性のある固定化には確かに目の粗すぎるアル
ギン酸塩、カレラゲナン、ペクチン、寒天およびゼラチ
ンのような天然高分子と並んで、特にポリアクリルアミ
ドのような合成高分子が使用される。カプセル化には例
えばポリアミド、ポリウレタン、ポリエステル、および
ポリ尿素が使われる。この封入方法は長い拡散経路をも
った比較的厚い被膜ができるのが欠点である。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】本発明の課題は技術的
に簡単で、損失が少なく効率的で、且つ適正価格で製造
でき、特に再現性があり機能が安定していて、触媒活性
十分な固定化酵素を供給する生化学物質の固定化方法を
提供することにある。
に簡単で、損失が少なく効率的で、且つ適正価格で製造
でき、特に再現性があり機能が安定していて、触媒活性
十分な固定化酵素を供給する生化学物質の固定化方法を
提供することにある。
【００１５】
【課題を解決するための手段】この課題は本発明によれ
ば、オレフィン系不飽和のエポキシ官能基を有するポリ
シロキサンを被膜の形で担体物質上に塗布し、ポリシロ
キサンを強力なエネルギーの光線または過酸化物によっ
て目の粗いエポキシ官能基を有する高分子マトリックス
に網状化し、被膜を生化学物質の水溶液で処理し、その
際生化学物質がエポキシ基と反応することによって高分
子マトリックス中に固定され、被膜が未反応のエポキシ
基をアミノ基および／またはカルボキシル基含有化合物
と反応させて安定化することによって解決される。
ば、オレフィン系不飽和のエポキシ官能基を有するポリ
シロキサンを被膜の形で担体物質上に塗布し、ポリシロ
キサンを強力なエネルギーの光線または過酸化物によっ
て目の粗いエポキシ官能基を有する高分子マトリックス
に網状化し、被膜を生化学物質の水溶液で処理し、その
際生化学物質がエポキシ基と反応することによって高分
子マトリックス中に固定され、被膜が未反応のエポキシ
基をアミノ基および／またはカルボキシル基含有化合物
と反応させて安定化することによって解決される。
【００１６】本発明の特徴は酵素と他の生化学物質とを
エポキシ官能基を有する網状化されたポリシロキサン中
に固定化することにある。驚くべきことに水溶液からこ
れらの物質は粗目に網状化したエポキシ官能基を有する
ポリシロキサン中に浸透することができ、鎖状結合のエ
ポキシ基と非常に温和な条件で反応して高分子マトリッ
クス即ち高分子網目中に定着させることができる。この
事実はまったく新規なことで、極めて良好な固定化の可
能性に道を開くものである。本発明の方法は酵素の固定
化に限られるものでなく、他の生化学物質例えば補酵
素、酵素阻害物質、エフェクターおよび抗体の固定化を
可能にする。
エポキシ官能基を有する網状化されたポリシロキサン中
に固定化することにある。驚くべきことに水溶液からこ
れらの物質は粗目に網状化したエポキシ官能基を有する
ポリシロキサン中に浸透することができ、鎖状結合のエ
ポキシ基と非常に温和な条件で反応して高分子マトリッ
クス即ち高分子網目中に定着させることができる。この
事実はまったく新規なことで、極めて良好な固定化の可
能性に道を開くものである。本発明の方法は酵素の固定
化に限られるものでなく、他の生化学物質例えば補酵
素、酵素阻害物質、エフェクターおよび抗体の固定化を
可能にする。
【００１７】本発明による方法は一般的に次のような工
程によって行われる。
程によって行われる。
【００１８】１．担体材料の被膜 ラジカル網状化性のエポキシ官能基を有するポリシロキ
サンまたはこの種のポリシロキサン混合物は、場合によ
っては網状化開始剤、網状化促進剤および／またはその
他の添加剤と組み合わせて、担体物質上に所望の膜厚に
塗布される。担体は無機または有機物質からなり、繊
維、羊毛、紙、織物の形でまたは平面状に作られる。特
に多孔質または孔の無い薄膜物質が適当とされている。
使用するポリシロキサンの用途と流動挙動に応じて溶液
からまたは溶剤を使わずに、浸漬、スピン塗布、ローラ
塗布、カーテン塗布またはその他技術的に通常の方法で
被膜が作られ、その際接着助剤による担体表面の前処理
が必要となる。長延の材料には連続して塗布することが
できる。膜厚は粘度の調整と溶剤または活性希釈剤の添
加によって制御される。この様にして作られた被膜は如
何なる場合でも揮発性成分を除去しなければならない
が、これは例えば乾燥またはガス抜きによって行うこと
ができる。場合によっては接着助剤で前処理した担体表
面に対する被膜の接着を改良するには、温度処理が有利
なことが実証されている。
サンまたはこの種のポリシロキサン混合物は、場合によ
っては網状化開始剤、網状化促進剤および／またはその
他の添加剤と組み合わせて、担体物質上に所望の膜厚に
塗布される。担体は無機または有機物質からなり、繊
維、羊毛、紙、織物の形でまたは平面状に作られる。特
に多孔質または孔の無い薄膜物質が適当とされている。
使用するポリシロキサンの用途と流動挙動に応じて溶液
からまたは溶剤を使わずに、浸漬、スピン塗布、ローラ
塗布、カーテン塗布またはその他技術的に通常の方法で
被膜が作られ、その際接着助剤による担体表面の前処理
が必要となる。長延の材料には連続して塗布することが
できる。膜厚は粘度の調整と溶剤または活性希釈剤の添
加によって制御される。この様にして作られた被膜は如
何なる場合でも揮発性成分を除去しなければならない
が、これは例えば乾燥またはガス抜きによって行うこと
ができる。場合によっては接着助剤で前処理した担体表
面に対する被膜の接着を改良するには、温度処理が有利
なことが実証されている。
【００１９】２．被膜の網状化 被膜即ちポリシロキサンの網状化は高エネルギーの光照
射によって特に紫外線、電子線およびγ線または過酸化
物によって行われる。過酸化物で網状化するためにポリ
シロキサンないしポリシロキサン混合物中に有機過酸化
物が添加される。網状化は過酸化物の熱分解によってラ
ジカルで始まる。被膜上への熱伝達は赤外線、マイクロ
波、加熱ロール、加熱プレスまたは熱ガスによって行わ
れる。オレフィン系不飽和ラジカル重合性基が転化し、
その間エポキシ基は定量的に含有されたままである網状
化によって、粗い高分子網目構造ができる。
射によって特に紫外線、電子線およびγ線または過酸化
物によって行われる。過酸化物で網状化するためにポリ
シロキサンないしポリシロキサン混合物中に有機過酸化
物が添加される。網状化は過酸化物の熱分解によってラ
ジカルで始まる。被膜上への熱伝達は赤外線、マイクロ
波、加熱ロール、加熱プレスまたは熱ガスによって行わ
れる。オレフィン系不飽和ラジカル重合性基が転化し、
その間エポキシ基は定量的に含有されたままである網状
化によって、粗い高分子網目構造ができる。
【００２０】３．生化学物質の固定化 網状化された被膜が生化学物質の水溶液に接触すると、
この物質は高分子マトリックス中に移行し、そこでエポ
キシ基と反応して共有結合される。この過程の前提条件
は必要な網目の幅の他に網状化の際形成された高分子網
目の十分な親水性である。それ故先行するポリシロキサ
ンの親水性化によって固定化が促進される。このことは
エポキシ基の一部分がＮＨ−、ＯＨ−、ＳＨ−またはＣ
ＯＯＨ基のような活性基をもった親水性の化合物と反応
することで達成され、それによって高分子被膜の親水性
が高められる。固定化過程はまたポリシロキサンに高い
吸水性を付与するポリビニルピロリドンのよううな添加
剤によっても、またジオキサン、テトラヒドロフラン、
アルコールまたはポリエーテルのような水に混合可能溶
剤によっても著しく促進される。通常一つの被膜中に数
種の異なった生化学物質が同時にまたは相前後して固定
化される。
この物質は高分子マトリックス中に移行し、そこでエポ
キシ基と反応して共有結合される。この過程の前提条件
は必要な網目の幅の他に網状化の際形成された高分子網
目の十分な親水性である。それ故先行するポリシロキサ
ンの親水性化によって固定化が促進される。このことは
エポキシ基の一部分がＮＨ−、ＯＨ−、ＳＨ−またはＣ
ＯＯＨ基のような活性基をもった親水性の化合物と反応
することで達成され、それによって高分子被膜の親水性
が高められる。固定化過程はまたポリシロキサンに高い
吸水性を付与するポリビニルピロリドンのよううな添加
剤によっても、またジオキサン、テトラヒドロフラン、
アルコールまたはポリエーテルのような水に混合可能溶
剤によっても著しく促進される。通常一つの被膜中に数
種の異なった生化学物質が同時にまたは相前後して固定
化される。
【００２１】４．被膜の安定化 この処置は固定化の後でも残留するエポキシ基とアミノ
基および／またはカルボキシル基含有の化合物特にアミ
ノ酸とを反応させることである。安定化は、使用された
化合物に応じて、被膜を緻密に網状化し同時に機械的強
度を改良したりまたは材料特性と物質移動とを適応させ
ることに利用される。ちなみにセンサー被膜の表面を被
覆することは一層ないし数層を付加することにより可能
であり、架橋反応相手と製品の規定の拡散条件を調整す
るため有意義である。
基および／またはカルボキシル基含有の化合物特にアミ
ノ酸とを反応させることである。安定化は、使用された
化合物に応じて、被膜を緻密に網状化し同時に機械的強
度を改良したりまたは材料特性と物質移動とを適応させ
ることに利用される。ちなみにセンサー被膜の表面を被
覆することは一層ないし数層を付加することにより可能
であり、架橋反応相手と製品の規定の拡散条件を調整す
るため有意義である。
【００２２】本発明による方法には、特に次の構造：
【化３】 〔式中Ｅ＝４〜２０個の炭素原子からなるエポキシ官能
残基を、 Ｚ＝シロキサン鎖に結合している残基Ｅに光重合性化合
物を付加し、次にエポキシ環の開環によって生ずる第二
級水酸基に、２〜１０個の炭素原子を有する脂肪族、脂
環式または芳香族モノイソシアネートまたはモノイソチ
オシアネートを付加することによって得られる８〜４０
個の炭素原子を有するビニル基または光重合性残基を、 Ｒ1 ＝１〜４個の炭素原子を有するアルキル基またはフ
ェニル基を、 Ｒ2 ＝Ｒ1 、ＥまたはＺで、残基Ｒ１とＲ２は同じでも
違っていてもよく、 ｘ＝５０〜１０００，ｙ＝１０〜３００，ｚ＝３〜８を
表す。〕のエポキシ官能基を有するポリシロキサンが適
している。
残基を、 Ｚ＝シロキサン鎖に結合している残基Ｅに光重合性化合
物を付加し、次にエポキシ環の開環によって生ずる第二
級水酸基に、２〜１０個の炭素原子を有する脂肪族、脂
環式または芳香族モノイソシアネートまたはモノイソチ
オシアネートを付加することによって得られる８〜４０
個の炭素原子を有するビニル基または光重合性残基を、 Ｒ1 ＝１〜４個の炭素原子を有するアルキル基またはフ
ェニル基を、 Ｒ2 ＝Ｒ1 、ＥまたはＺで、残基Ｒ１とＲ２は同じでも
違っていてもよく、 ｘ＝５０〜１０００，ｙ＝１０〜３００，ｚ＝３〜８を
表す。〕のエポキシ官能基を有するポリシロキサンが適
している。
【００２３】エポキシ官能残基Ｅは好ましくは次のよう
な構造：
な構造：
【化４】 である。
【００２４】エポキシ基即ち残基Ｅとの反応に適した光
重合性即ちオレフィン系化合物は特にアクリル酸、メタ
アクリル酸、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキ
シエチルメタアクリレート、ヒドロキシエチルマレイミ
ド、桂皮酸、グリセリンジアクリレートおよびグリセリ
ンジメタアクリレートである。適切なモノイソシアネー
トはプロピルイソシアネートである。
重合性即ちオレフィン系化合物は特にアクリル酸、メタ
アクリル酸、ヒドロキシエチルアクリレート、ヒドロキ
シエチルメタアクリレート、ヒドロキシエチルマレイミ
ド、桂皮酸、グリセリンジアクリレートおよびグリセリ
ンジメタアクリレートである。適切なモノイソシアネー
トはプロピルイソシアネートである。
【００２５】ビニル基を有する前述のこの種のポリシロ
キサンは欧州特許出願公開第０３３６８５４号明細書に
記載されている。
キサンは欧州特許出願公開第０３３６８５４号明細書に
記載されている。
【００２６】
【発明の効果】本発明は次の利点を有する。 −周辺で活性のＮＨ−、ＯＨ−、ＳＨ−またはＣＯＯＨ
基を支配できる生化学物質はすべて固定化できる。 −固定化された生化学物質を有する被膜の乾燥ができ
て、滅菌してない条件下でも、この物質は障害を受ける
こと無く保存される。 −生化学物質の固定化が非常に温和な条件下に水溶液の
中で、低分子量の活性成分が無くてもできる。このこと
によって損失例えば酵素の変質が避けられる。 −多数の種類の異なる生化学物質の固定化のため、種類
の違ったセンサーのため、大規模に製造可能で同時に適
性価格に近い高い耐熱性と熱安定性のある比較的少数の
高分子材料が使われる。 −被膜の形成および網状化は技術的に簡単で再現可能で
適性価格で遂行できる。担体として箔、織物、ホース、
テープのような長延物を使用する場合には連続作業をす
ることもできる。 ー必要と使用目的に応じて、生化学物質の固定化は被膜
の形成とは無関係に、場合によってはユーザーが使用す
るに当たってその直前にできる。 −高分子マトリックス中に生化学物質を化学的に定着さ
せることによって、脱離、移動および抽出による損失が
避けられる。 −生化学物質の周辺のＮＨ−、ＯＨ−、ＳＨ−およびＣ
ＯＯＨ基と非常に軟らかくて可撓性の被覆をした高分子
物質との間に共有結合が形成されることによって、部分
的に非常に敏感な物質例えば酵素に高度の機械安定性と
長時間安定性が与えられる。 −非常に薄い被膜（＜＜１μｍ）を形成できることによ
って、非常に短縮したセンサーの反応時間が達成でき
る。 −本発明の方法では固定化しようとする生化学物質の大
きさ、形状、親水性、反応性が大きな役割を演ずるの
で、固定化は選択と浄化とに関連しており、このことは
多くの場合低い活性の適正価格の製品を使用することを
可能にする。
基を支配できる生化学物質はすべて固定化できる。 −固定化された生化学物質を有する被膜の乾燥ができ
て、滅菌してない条件下でも、この物質は障害を受ける
こと無く保存される。 −生化学物質の固定化が非常に温和な条件下に水溶液の
中で、低分子量の活性成分が無くてもできる。このこと
によって損失例えば酵素の変質が避けられる。 −多数の種類の異なる生化学物質の固定化のため、種類
の違ったセンサーのため、大規模に製造可能で同時に適
性価格に近い高い耐熱性と熱安定性のある比較的少数の
高分子材料が使われる。 −被膜の形成および網状化は技術的に簡単で再現可能で
適性価格で遂行できる。担体として箔、織物、ホース、
テープのような長延物を使用する場合には連続作業をす
ることもできる。 ー必要と使用目的に応じて、生化学物質の固定化は被膜
の形成とは無関係に、場合によってはユーザーが使用す
るに当たってその直前にできる。 −高分子マトリックス中に生化学物質を化学的に定着さ
せることによって、脱離、移動および抽出による損失が
避けられる。 −生化学物質の周辺のＮＨ−、ＯＨ−、ＳＨ−およびＣ
ＯＯＨ基と非常に軟らかくて可撓性の被覆をした高分子
物質との間に共有結合が形成されることによって、部分
的に非常に敏感な物質例えば酵素に高度の機械安定性と
長時間安定性が与えられる。 −非常に薄い被膜（＜＜１μｍ）を形成できることによ
って、非常に短縮したセンサーの反応時間が達成でき
る。 −本発明の方法では固定化しようとする生化学物質の大
きさ、形状、親水性、反応性が大きな役割を演ずるの
で、固定化は選択と浄化とに関連しており、このことは
多くの場合低い活性の適正価格の製品を使用することを
可能にする。
【００２７】本発明の方法は、今日すでに固定化されて
いる生化学物質が使用されているか、有利に使用できる
場合にはどこでも工業的に利用できる。この方法は例え
ばアセチルＤＬ−アミノ酸、αケトカルボン酸、αヒド
ロカルボン酸またはα、β不飽和カルボン酸からＬ−ア
ミノ酸を製造するとき、フマール酸からＬリンゴ酸を製
造するとき、グルコースを異性化するとき、工業的に大
規模にペニシリン誘導体を作るときのように酵素反応器
中で使用するときに特に利点を示す。その際いろんな種
類の物質上に薄い被膜にして必要な酵素の固定化を行う
ことができる。各種金属および金属酸化物と並んで多数
の各種合成樹脂が対象となる。隔膜反応器で使用するた
めには多孔性薄膜上で被膜に固定化することが有利であ
る。
いる生化学物質が使用されているか、有利に使用できる
場合にはどこでも工業的に利用できる。この方法は例え
ばアセチルＤＬ−アミノ酸、αケトカルボン酸、αヒド
ロカルボン酸またはα、β不飽和カルボン酸からＬ−ア
ミノ酸を製造するとき、フマール酸からＬリンゴ酸を製
造するとき、グルコースを異性化するとき、工業的に大
規模にペニシリン誘導体を作るときのように酵素反応器
中で使用するときに特に利点を示す。その際いろんな種
類の物質上に薄い被膜にして必要な酵素の固定化を行う
ことができる。各種金属および金属酸化物と並んで多数
の各種合成樹脂が対象となる。隔膜反応器で使用するた
めには多孔性薄膜上で被膜に固定化することが有利であ
る。
【００２８】また本発明による方法を生化学物質の識
別、分離、精製に使用すると有利である。分析で特にア
フィニティークロマトグラフィーの枠内で使用すると興
味ある用途が可能となる。医学では本発明による方法を
体内または体外の酵素治療および人工臓器例えば人工腎
臓の製造に使用可能である。ヘパリンのようなある種の
生化学物質の固定化によってポリシロキサン被膜の生物
消化力が高められ、その結果例えば移植組織の被膜に役
だてることができる。
別、分離、精製に使用すると有利である。分析で特にア
フィニティークロマトグラフィーの枠内で使用すると興
味ある用途が可能となる。医学では本発明による方法を
体内または体外の酵素治療および人工臓器例えば人工腎
臓の製造に使用可能である。ヘパリンのようなある種の
生化学物質の固定化によってポリシロキサン被膜の生物
消化力が高められ、その結果例えば移植組織の被膜に役
だてることができる。
【００２９】
【実施例】本発明を実施例に基づき以下に詳述する。
【００３０】例 １ ポリシロキサン／酵素被膜の製
造： 次の構造：
造： 次の構造：
【化５】 の１００重量部のエポキシ官能基を有するポリシロキサ
ンを７重量部のプロポキシ化グリセリントリアクリレー
ト活性希釈剤および２重量部の２‐ヒドロキシ‐２‐メ
チル‐１‐フェニルプロパン‐１‐オン光反応開始剤と
混合し、必要な加工特性に調整するため適当量のトルオ
ールを添加した。この溶液は次に浸漬、滴下またはドク
ター塗布により、場合によっては接着助剤で前処理され
た敏感なセンサー表面上に塗布された。これと平行して
同じ溶液をシリコーンウェハにワニス平面塗布装置で塗
布した。塗布時間は約１０秒であった。
ンを７重量部のプロポキシ化グリセリントリアクリレー
ト活性希釈剤および２重量部の２‐ヒドロキシ‐２‐メ
チル‐１‐フェニルプロパン‐１‐オン光反応開始剤と
混合し、必要な加工特性に調整するため適当量のトルオ
ールを添加した。この溶液は次に浸漬、滴下またはドク
ター塗布により、場合によっては接着助剤で前処理され
た敏感なセンサー表面上に塗布された。これと平行して
同じ溶液をシリコーンウェハにワニス平面塗布装置で塗
布した。塗布時間は約１０秒であった。
【００３１】被膜はラミナーボックス中で乾燥されつい
で窒素気中で２００〜４５０ｎｍ波長の紫外線照射によ
り硬化された。照射時間は４．６秒であった。溶解成分
を除去するために硬化被膜は室温で２４時間ジオキサン
で抽出された。被膜の親水性を増大させるため、エポキ
シ基の一部はアミノ酸の形でＮＨ基を含む化合物と反応
させた。その際特に被膜層はジオキサンと水を２：１に
混合したプロリンまたはグルタミン酸の２％水溶液中で
４０〜６０℃で加温された。平行して前処理されたシリ
コンウェハを基にして赤外線吸収スペクトルによって転
化反応が追跡された。大抵の場合５０％の転化で十分で
あったが、必要によってはより高い値に調整することも
できる。
で窒素気中で２００〜４５０ｎｍ波長の紫外線照射によ
り硬化された。照射時間は４．６秒であった。溶解成分
を除去するために硬化被膜は室温で２４時間ジオキサン
で抽出された。被膜の親水性を増大させるため、エポキ
シ基の一部はアミノ酸の形でＮＨ基を含む化合物と反応
させた。その際特に被膜層はジオキサンと水を２：１に
混合したプロリンまたはグルタミン酸の２％水溶液中で
４０〜６０℃で加温された。平行して前処理されたシリ
コンウェハを基にして赤外線吸収スペクトルによって転
化反応が追跡された。大抵の場合５０％の転化で十分で
あったが、必要によってはより高い値に調整することも
できる。
【００３２】酵素の固定化は被膜を約１〜２％の酵素の
水溶液中に、２０〜３０℃で保持することによってもで
きる。この経過を促進するために酵素の敏感度に応じ
て、溶液を１０〜５０％ジオキサンと混合することもで
きる。固定化は１〜８時間後に終了した。残留エポキシ
基はアミノ酸と緩慢に反応して除去された。最後に被膜
を水で徹底的に洗浄して抽出可能の成分が除去された。
水溶液中に、２０〜３０℃で保持することによってもで
きる。この経過を促進するために酵素の敏感度に応じ
て、溶液を１０〜５０％ジオキサンと混合することもで
きる。固定化は１〜８時間後に終了した。残留エポキシ
基はアミノ酸と緩慢に反応して除去された。最後に被膜
を水で徹底的に洗浄して抽出可能の成分が除去された。
【００３３】表１はシリコンウェハ上に１０μｍの厚さ
の同じ前処理した被膜に、８時間以内に３０℃で固定化
した本発明による酵素並びに２５℃における酵素活性を
まとめて示したものである。
の同じ前処理した被膜に、８時間以内に３０℃で固定化
した本発明による酵素並びに２５℃における酵素活性を
まとめて示したものである。
【００３４】
【表１】 酵 素 活 性 度 測 定 方 法 ─────────────────────────────────── アスペルギルスニゲル 1.2 Ｕ／ｃｍ2 Ｍｅｒｃｋ社のＧｌｕｃ− のグルコースオキシタ ＤＨ法 ーゼ 親液性 ２４０ Ｕ／ｍｇ 牛レバーのカタラーゼ 550 Ｕ／ｃｍ2 B.Stellmach 著「 Bestimmungs 濁懸液 Methoden Enzyme 」Steinkopff ６５０００Ｕ／ｍｇ Verlag,Darmstadt (1988) １５２〜２７１頁参照 ナタマメのウレアーゼ 1.0 Ｕ／ｃｍ2 上掲刊行物 親液性 ２６９〜２７１頁参照 １００ Ｕ／ｍｇ 酵母のアルコール 3.2 Ｕ／ｃｍ2 上掲刊行物 脱水素酵素 １１〜１２頁参照 親液性 ４００ Ｕ／ｍｇ Ｌ‐アスパラギナーゼ 0.8 Ｕ／ｃｍ2 上掲刊行物 の５０％グリセリン ６３〜６８頁参照 溶液 ８０Ｕ／ｍｇ溶液
【００３５】例 ２ ポリシロキサン／酵素被膜の活性
に及ぼす酵素活性の影響： 例１によって濾過紙上に形成した厚さ約２０μｍのポリ
シロキサン被膜を紫外線で網状化し、ジオキサンで抽出
した後、ジオキサンと水の２：１の混合液の２％プロリ
ン溶液中で６０℃で６時間加温された。濾過紙は分割さ
れ、半分は２２Ｕ／ｍｇ活性度のグルコースオキシター
ゼ２％水溶液で、残りの半分は２７６Ｕ／ｍｇ活性度の
グルコースオキシターゼ２％水溶液でそれぞれ３０℃で
８時間処理された。ついで両半分は別々に２４時間脱水
された。その後両半分の１ｃｍ2の試料がそれぞれグル
コースＤＨ法でその活性度が測定された。結果は初めの
半分は平均２．０Ｕ／ｃｍ2 の活性度、残りの半分が平
均２．２Ｕ／ｃｍ2 の活性度の形で確認された。この結
果はポリシロキサン／酵素被膜の活性度が使用された酵
素の活性度には無関係であることを示すものである。
に及ぼす酵素活性の影響： 例１によって濾過紙上に形成した厚さ約２０μｍのポリ
シロキサン被膜を紫外線で網状化し、ジオキサンで抽出
した後、ジオキサンと水の２：１の混合液の２％プロリ
ン溶液中で６０℃で６時間加温された。濾過紙は分割さ
れ、半分は２２Ｕ／ｍｇ活性度のグルコースオキシター
ゼ２％水溶液で、残りの半分は２７６Ｕ／ｍｇ活性度の
グルコースオキシターゼ２％水溶液でそれぞれ３０℃で
８時間処理された。ついで両半分は別々に２４時間脱水
された。その後両半分の１ｃｍ2の試料がそれぞれグル
コースＤＨ法でその活性度が測定された。結果は初めの
半分は平均２．０Ｕ／ｃｍ2 の活性度、残りの半分が平
均２．２Ｕ／ｃｍ2 の活性度の形で確認された。この結
果はポリシロキサン／酵素被膜の活性度が使用された酵
素の活性度には無関係であることを示すものである。
【００３６】例 ３ 各種担体物質上に酵素を固定化す
るためのポリシロキサン被膜の製法： 例１に記載のエポキシ官能基を有するポリシロキサン、
活性稀釈剤および光反応開始剤の混合物が異なった量の
トルオールに溶解された。得られた溶液は浸漬（＝Ｔ）
またはスピン塗装（＝Ｓ）で表２に詳細に記述された担
体物質上に塗布された。中実の物質は前もって表面を研
磨洗浄し、場合によってはスピン塗布して接着助剤の被
膜をつけた。遠心処理時間は１０秒であった。箔、薄
膜、羊毛は中実の担体上に貼り付けられるか、スピン塗
布によって被膜をつけるか浸漬された。織物は浸漬し、
次に脱皮するか過剰のポリシロキサンを押し流して被膜
をつけた。被膜はすべて例１に記載したように紫外線に
よって網状化された。
るためのポリシロキサン被膜の製法： 例１に記載のエポキシ官能基を有するポリシロキサン、
活性稀釈剤および光反応開始剤の混合物が異なった量の
トルオールに溶解された。得られた溶液は浸漬（＝Ｔ）
またはスピン塗装（＝Ｓ）で表２に詳細に記述された担
体物質上に塗布された。中実の物質は前もって表面を研
磨洗浄し、場合によってはスピン塗布して接着助剤の被
膜をつけた。遠心処理時間は１０秒であった。箔、薄
膜、羊毛は中実の担体上に貼り付けられるか、スピン塗
布によって被膜をつけるか浸漬された。織物は浸漬し、
次に脱皮するか過剰のポリシロキサンを押し流して被膜
をつけた。被膜はすべて例１に記載したように紫外線に
よって網状化された。
【００３７】表２は使用した物質と被膜形成方法並びに
ポリシロキサンの膜厚をまとめたもである。担体物質上
の被膜の付着性は、２４時間放置しジオキサン中で膨潤
させて測定した。被膜は例１に記載されたように酵素の
固定化に利用することができる。
ポリシロキサンの膜厚をまとめたもである。担体物質上
の被膜の付着性は、２４時間放置しジオキサン中で膨潤
させて測定した。被膜は例１に記載されたように酵素の
固定化に利用することができる。
【００３８】
【表２】 担体物質（＊＝円盤状） 接着助剤 被膜調製法 被膜厚さ 付着性 ─────────────────────────────────── 珪 素＊ − Ｓ ０．１〜３０ − ＋ Ｓ ０．１〜３０ ＋ 石 英＊ − Ｓ ０．１〜３０ − ＋ Ｓ ０．１〜３０ ＋ エポキシ樹脂＊ − Ｓ ０．１〜３０ ＋ ＋ Ｓ ０．１〜３０ ＋ ポリシロキサンエー − Ｓ ０．１〜３０ ＋ テルケトン＊ 珪素＊上にシロキ − Ｓ ０．１〜３０ ＋ サン被膜 ポリエステル薄膜 − Ｓ ０．１〜３０ ＋ セルローズ薄膜 − Ｓ ０．１〜３０ ＋ セルローズ濾紙 − Ｔ ５０〜１５０ ＋ 酢酸繊維素薄膜 − Ｓ ０．１〜３０ ＋ ナイロン織物 − Ｔ １００〜１５０ ＋ ガラス繊維織物 − Ｔ １００〜２００ ＋
【００３９】例 ４ ポリシロキサン／酵素被膜の効率
評価 例３にならって１４μｍ厚さのポリエステル膜上に約６
μｍ厚さの例１に記述のポリシロキサン被膜がスピン塗
布によって形成された。この複合物は例１に相応させ
て、６０℃で６時間プロリンで、次に３０℃で６時間酵
素の水溶液で処理された。それによって次の酵素が固定
化された。 フマラーゼ 活性度 ２００ Ｕ／ｍｇ Ｌ−アスパルターゼ 活性度 ５ Ｕ／ｍｇ
評価 例３にならって１４μｍ厚さのポリエステル膜上に約６
μｍ厚さの例１に記述のポリシロキサン被膜がスピン塗
布によって形成された。この複合物は例１に相応させ
て、６０℃で６時間プロリンで、次に３０℃で６時間酵
素の水溶液で処理された。それによって次の酵素が固定
化された。 フマラーゼ 活性度 ２００ Ｕ／ｍｇ Ｌ−アスパルターゼ 活性度 ５ Ｕ／ｍｇ
【００４０】触媒反応によりフマラーゼはフマール酸と
水との反応によりＬ−リンゴ酸に、Ｌ−アスパルターゼ
はフマール酸とアンモニアとの反応でＬ−アスパラギン
酸に転化された。両酵素はまた逆反応の触媒ともなるの
で出発の成分を過剰にして作用させられた。フマラーゼ
の存在下ではｐＨ値７．５、Ｌ−アスパルターゼの存在
下ではｐＨ値８．５とそれぞれ転化反応が起こった。フ
マール酸濃度の減少をヨード滴定法で測定した（“Ｃｈ
ｅｍ．Ｂｅｒ．”７０巻（１９３７）９０３〜９０７頁
参照）。
水との反応によりＬ−リンゴ酸に、Ｌ−アスパルターゼ
はフマール酸とアンモニアとの反応でＬ−アスパラギン
酸に転化された。両酵素はまた逆反応の触媒ともなるの
で出発の成分を過剰にして作用させられた。フマラーゼ
の存在下ではｐＨ値７．５、Ｌ−アスパルターゼの存在
下ではｐＨ値８．５とそれぞれ転化反応が起こった。フ
マール酸濃度の減少をヨード滴定法で測定した（“Ｃｈ
ｅｍ．Ｂｅｒ．”７０巻（１９３７）９０３〜９０７頁
参照）。
【００４１】両反応は次のように実施された。即ち約１
０ｃｍ2 のアスパルターゼ含有薄膜が初回に２００ｍｌ
の２％フマール酸と２％アンモニア（ＮＨ4 ＯＨ）の溶
液に浸漬され、次回に約１ｃｍ2 のフマラーゼ含有薄膜
が４００ｍｌの２％フマル酸溶液に浸漬され撹拌され
た。著しい濃度変化を避けるため、反応はそれぞれ２４
時間後中断され、フマール酸の濃度を測定して、反応溶
液を新しく調合された溶液に取り替えられた。
０ｃｍ2 のアスパルターゼ含有薄膜が初回に２００ｍｌ
の２％フマール酸と２％アンモニア（ＮＨ4 ＯＨ）の溶
液に浸漬され、次回に約１ｃｍ2 のフマラーゼ含有薄膜
が４００ｍｌの２％フマル酸溶液に浸漬され撹拌され
た。著しい濃度変化を避けるため、反応はそれぞれ２４
時間後中断され、フマール酸の濃度を測定して、反応溶
液を新しく調合された溶液に取り替えられた。
【００４２】確認された反応曲線は、両酵素の活性度が
５日の期間にわたり実質的に減少していないことを示し
た。
５日の期間にわたり実質的に減少していないことを示し
た。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 ハンス‐デイーター フオイヒト ドイツ連邦共和国 7253 レニンゲン エシエンヴエーク ７ (72)発明者 ヘルムート フオルマネーク ドイツ連邦共和国 8046 ガルヒング レーマーホーフヴエーク 51 (72)発明者 ゲルハルト ワンナー ドイツ連邦共和国 8052 モースブルク レントアムトシユトラーセ ９ (56)参考文献 特開 昭52−110888（ＪＰ，Ａ) 特開 平１−259064（ＪＰ，Ａ) 特公 昭56−23588（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) C12Q 1/00 C12M 1/40 C12N 11/08 G01N 27/414 C07K 17/08
Claims (4)
- 【請求項１】 次のような方法即ち −オレフィン系不飽和のエポキシ官能基を有するポリシ
ロキサンが被膜の形で担体物質上に塗布され、 −ポリシロキサンが高エネルギーの光照射または過酸化
物によって、目の粗いエポキシ官能基を有する高分子マ
トリックスに網状化され、 −被膜は生化学物質の水溶液で処理され、その際生化学
物質は高分子マトリックス中でエポキシ基と反応して固
定化され、 −被膜が、未反応のエポキシ基とアミンおよび／または
カルボキシル基含有化合物との反応によって安定化され
ることを特徴とする生化学物質特に酵素を固定化する方
法。 - 【請求項２】 ポリシロキサンの網状化によって親水性
化されることを特徴とする請求項１記載の方法。 - 【請求項３】 次の構造： 【化１】 〔式中Ｅ＝４〜２０個の炭素原子からなるエポキシ官能
残基を、 Ｚ＝シロキサン鎖に結合している残基Ｅに光重合性化合
物を付加し、次にエポキシ環の開環によって生ずる第二
級水酸基に、２〜１０個の炭素原子を有する脂肪族、脂
環式または芳香族モノイソシアネートまたはモノイソチ
オシアネートを付加することによって得られる８〜４０
個の炭素原子を有するビニル基または光重合性残基を、 Ｒ1 ＝１〜４個の炭素原子を有するアルキル基またはフ
ェニル基を、 Ｒ2 ＝Ｒ1 、ＥまたはＺで、残基Ｒ1 とＲ2 は同じでも
違っていてもよく、 ｘ＝５０〜１０００、ｙ＝１０〜３００、ｚ＝３〜８を
表す。〕のポリシロキサンが使用されることを特徴とす
る請求項１または２記載の方法。 - 【請求項４】 ポリシロキサン残基Ｅが次の構造式： 【化２】 のいずれかであることを特徴とする請求項３記載の方
法。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE4209365 | 1992-03-23 | ||
| DE4209365.1 | 1992-03-23 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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