JP3284725B2 - 酸化アルミニウム薄膜体及び生理活性物質の固定化体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、吸着活性並びに耐薬品
性に優れた酸化アルミニウム薄膜体及びこの薄膜体の特
性を活用した一例としての生理活性物質の固定化体に関
する。

【０００２】

【従来の技術】近年、多孔質の酸化アルミニウムが有す
る吸着活性の活用が種々分野で図られるようになってき
ている。本発明者等も先に提案しているが（特公平３−
７３２７８号公報など参照）、その一例が、酵素、酵素
阻害剤、抗原、抗体、ホルモンなどの生理活性物質を固
定化する担体としての利用である。現在、バイオリアク
タ−、酵素センサ−などとしての応用に大きな期待が寄
せられている。

【０００３】多孔質の酸化アルミニウムは陽極酸化技術
を利用して容易に得られる。即ち、アルミニウムやアル
ミニウム合金を、硫酸、クロム酸、りん酸、しゅう酸、
スルホマレイン酸、スルホフマル酸などの脂肪属カルボ
ン酸のスルホン酸に硫酸を添加した混酸、スルホフタル
酸、スルホサルチル酸などの芳香族スルホン酸に硫酸を
添加した混酸の酸性水溶液、あるいは、水酸化ナトリウ
ム、炭酸ナトリウムなどのアルカリ性水溶液で陽極酸化
すると多孔質の酸化皮膜が得られる。よく知られている
ように、この酸化皮膜は染料などに対する吸着活性を有
する。そして、薄膜体は、このような酸化皮膜から得ら
れる。例えば、電解液中で陰極として電気分解を行い、
アルミニウムと酸化皮膜との間に水素ガスを発生させ、
剥離する方法（特公昭５３−３１８８３号公報やヨ−ロ
ッパ特許出願公開第１７８８３１号明細書など参照）、
アルミニウムやアルミニウム合金を選択的に溶出させて
残存する酸化皮膜を薄膜体とする方法がある。また、箔
を用い、この箔全体を酸化させることによっても得られ
る（特公昭４７−４４４１８号公報、特公昭４７−４５
８５４号公報、特公平２−２５４１９２号公報など参
照）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】大きな期待に応じ、ま
た、新たな期待を生むには、吸着活性と耐薬品性により
優れた多孔質の酸化アルミニウム薄膜体であることが求
められる。例えば、生理活性物質を固定しセンサ−とし
て用いる場合には、生理活性物質を多く担持できるほど
好ましい。

【０００５】

【課題を解決するための手段】「薄膜体の厚さ方向に延
び薄膜体の両面に開口する多数の細孔と該細孔の内壁も
含めて表面に植毛状に突出する多数の微小突起とを有す
るα−アルミナ前駆熱履歴化物よりなる酸化アルミニウ
ム薄膜体（以下、「薄膜体Ａ」と呼ぶ）。」もしくは
「薄膜体の厚さ方向に延び薄膜体の両面に開口する多数
の細孔と該細孔の内壁に開口する多数の微細孔とを有す
るα−アルミナ前駆結晶化物の粒状組織集合体よりなる
酸化アルミニウム薄膜体（以下、「薄膜体Ｂ」と呼
ぶ）。」もしくは「薄膜体の内部で互いに連通し部分的
に薄膜体の厚さ方向に延びる集合孔部を形成する多数の
細孔を有するα−アルミナ質の酸化アルミニウム薄膜体
（以下、「薄膜体Ｃ」と呼ぶ）。」とすることによっ
て、吸着活性と耐薬品性により優れたものとなる。

【０００６】添付図１乃至図５は、それぞれ、薄膜体と
しては一部のみしか描いてないが、この本発明の薄膜体
Ａ乃至薄膜体Ｃを模式的に示したものであって、順に説
明する。まず、図１において、薄膜体Ａは、厚さ方向
（図面上下方向）に延び両面に開口する多数の細孔１を
有する。同寸法の円柱状に描いてあるが、例えば、それ
ぞれの細孔１で大きさが異なっていてもよいし、また例
えば、両端開口径を異ならせるものであってもよい。更
に例えば、図２に示すように開口側の一端で分岐細孔状
態になっていたり、図３に示すように内部中央で分岐細
孔状態になっていたりしてもよい。しかし、非常に径は
小さく、例えば、０．２μｍとか０．４μｍといったよ
うにサブミクロンの大きさを有する。あるいは、０．０
０５μｍというように更に極めて小さな大きさを有す
る。

【０００７】薄膜体Ａは、この細孔１の内壁も含めて表
面に突出する多数の微小突起２をも有している。高密度
の羽毛状とでもいうか植毛状に突出しているものであ
る。そして、材質的には、γ−アルミナに代表される結
晶質、と言ってもα−アルミナとは異なるので、本発明
では、「α−アルミナ前駆結晶化物」と呼ぶもので、性
質的には、熱履歴を受けない酸化アルミニウムと比べ
て、耐熱性、耐薬品性の点で優るものである。

【０００８】次に、図４において、薄膜体Ａは、材質的
には、やはり、α−アルミナ前駆結晶化物よりなる。こ
こで、前述においては、「γ−アルミナに代表される」
と言ったが、実際、η−アルミナ、θ−アルミナ、δ−
アルミナ、κ−アルミナ、σ−アルミナ、χ−アルミナ
などもあり、また、これらの間では本質的差があるのか
判明しないものもあり、混晶状態になっていたりしても
よい。いずれにしても、α−アルミナとは、例えば、Ｘ
線回折によっても明らかな相違を容易に確認できる。

【０００９】ところで、図４に示すものにおいては、細
孔１、微小突起２とともに細孔１の内壁に開口する多数
の微細孔３も有している。即ち、図４に示すものは、薄
膜体Ａであるとともに薄膜体Ｂでもある訳で、細孔３を
形成しているのが粒状組織４の集合体である。即ち、細
孔３は、粒状組織４の集合体の中で粒状組織間空隙とし
て形成されており、細孔１の内孔に開口している。薄膜
体Ａ（Ｂ）の図面上下の面にも開口部を有していて構わ
ない。細孔１だけでなく、微小突起２とか細孔３とかが
存在することにより、薄膜体全体としての高い多孔質
性、大きな非表面積性をもたらし、吸着活性を良好にし
ている。尚、粒状組織４の大きさは、細孔１の大きさや
分布密度とも関係するので、所謂、粒子径に相当するも
のの具体的数値例の一つを挙げるに止めるが、例えば、
０．０００１μｍ程度であり、０．０１μｍ程度であ
る。また、薄膜体全体としての膜厚も使用目的に応じて
適宜であればよいが、例えば、３μｍ程度であり、４０
０μｍ程度である。

【００１０】次に、図５において、薄膜体Ｂは微小突起
２を有していない。薄膜体Ｂとしては、必ずしも微小突
起２を有さなくてよい。

【００１１】次に、図６において、薄膜体Ｃは、図１乃
至図５に示した薄膜体Ａや薄膜体Ｂと比べて、細孔１の
ような細孔を有していない。即ち、形状的に内壁を有す
る細孔と言えるような細孔を有していない。しかし、薄
膜体Ｃの内部で三次元網目的に互いに連通する細孔５
（図では独立孔のように見えるが実際は互いに連通して
いる）があり、この細孔５が多数集合したような状態で
薄膜体Ｃの厚さ方向に延びる孔部（集合孔部）６を部分
的に形成している点での共通性を有している。薄膜体全
体としての高い多孔質性、大きな非表面積性が確保され
ている訳である。材質的にはα−アルミナ前駆結晶化物
であり、熱履歴を受けない酸化アルミニウムと比べ、耐
熱性、耐薬品性の点で優っている点も共通的である。

【００１２】上述の薄膜体Ａ乃至薄膜体Ｃは可能である
適宜方法により得られたものであってよい。しかし、容
易に得るための少なくとも一つの手段として挙げられる
のがやはり陽極酸化技術を利用することであり、以下に
述べる。

【００１３】但し、陽極酸化して得ただけのものを単に
焼成処理しても微小突起２を有するものとはならない
し、細孔３に相当するものを有するものともならない
し、細孔５や集合孔部６を有するものともならない。そ
こで、水分を吸着させてから焼成処理を施す。即ち、
「多孔質の陽極酸化アルミニウム薄膜体の水分吸着処理
物を焼成処理して得られたもの」とする。

【００１４】水分吸着は適宜方法でなせる。例えば、必
要に応じて適宜加熱、加圧をした水の中に所定時間浸漬
することでもなせるし、また例えば、陽極酸化皮膜の耐
食性や電気絶縁性を高めるための方法として利用されて
いる封孔処理の技術を利用することもできる。即ち、適
宜ｐＨの水溶液に陽極酸化で得た酸化アルミニウム薄膜
体を浸漬するなどによって容易になせる。必要ならば加
熱、加・減圧をしながら行ってもよい。また、硫酸塩、
リン酸塩、ニッケル塩、炭酸塩、トリエタノ−ルアミン
などのアミン化合物などによりｐＨ調整を行ってもよ
い。勿論、本発明においては、封孔のために水分吸着す
るのではない。十分に吸着させた水分（各種アニオンを
含む場合もある）を焼成処理で急激に取り除くことによ
り、細孔３をも有し、また、粒状組織４の集合体よりな
る薄膜体Ｂとなせる。このとき、焼成処理の最高温度を
高く（一般には１１００℃乃至１３００℃程度）すれ
ば、細孔５や集合孔部６を有する薄膜体Ｃとなせる。更
に、水分吸着をより積極的に行なってから焼成処理すれ
ば微小突起２を有する薄膜体Ａとなる。細部条件を変え
れば、模式的に図示したものと異なる、しかし、薄膜体
Ａ乃至薄膜体Ｃの一種となるものが得られる。即ち、水
分吸着と焼成処理との組合せによって、前述したような
高い多孔質性、大きな非表面積性を有するものとするこ
とができる。ちなみに、焼成処理における昇温速度は比
較的早いが好ましい。雰囲気は、大気、酸素雰囲気、水
素雰囲気、窒素雰囲気、アルゴン雰囲気、真空雰囲気な
ど適宜でよい。また、水分吸着前に、酸、アルカリの水
溶液に浸漬して化学的に溶解することによって、細孔１
の寸法的変化をなしたりしてもよい。

【００１５】薄膜体Ａ乃至薄膜体Ｃ、即ち、本発明の酸
化アルミニウム薄膜体は吸着活性と耐薬品性に非常に優
れたものであり、種々の分野に利用できる。その一例
が、生理活性物質を固定すること、即ち、生理活性物質
の固定化体とすることである。生理活性物質を酸化アル
ミニウム薄膜体１に物理的に吸着、固定化させるには、
固定化させる生理活性物質をその安定なｐＨ域にある塩
水溶液や緩衝液に溶解させ、この溶液に固定化担体を浸
漬、撹拌させればよい。吸着させる際の温度は、生理活
性物質の安定温度域であればよく、撹拌時間も、生理活
性物質の陽極酸化皮膜への吸着状態を溶液中の活性量や
蛋白量を測定しながら調節すればよい。通常は、温度５
℃〜３０℃、２〜２４時間の撹拌で固定化は完了する。
尚、所望の固定をする前に経時的に大気中の水分を不要
に吸着し固定の邪魔になることがあるので、乾燥状態で
の保管に留意することも好ましいが、必要ならば、２０
０℃程度までの温度での加熱処理を前処理として施して
おいてもよい。またちなみに、無機物の触媒活性を有す
る物質などについても、公知の方法を用いて同様に吸着
固定することができる。

【００１６】更に、酵素や抗体などのタンパク質の固定
化には、化学的架橋化によることもできる。例えば、３
ーアミノプロピルトリエトキシシランやＮ−（６ーアミ
ノヘキシル）ー３ーアミノプロピルトリエトキシシラン
などのシラン化剤で酸化アルミニウム薄膜体１を処理
し、水やりん酸緩衝液で洗浄後、グルタルアルデヒドで
処理し、安定なｐＨ域にある塩水溶液に固定化担体を浸
漬、撹拌させることにより、タンパク質を吸着させ、水
素化ホウ素ナトリウムを含む緩衝液中で還元処理する。

【００１７】

【実施例】＜実施例１＞ ２０ｍｍ×２０ｍｍ、厚さ０．５ｍｍのアルミニウム板
（９９．８％）を１０％水酸化ナトリウム水溶液に１０
秒浸漬し（５０℃）、その後３０％硝酸に浸漬した。そ
の後１．５ｍｏｌ／Ｌの硫酸水溶液中で白金をカソ−ド
とし、１．５Ａ／ｄｍ2の電流密度で２時間陽極酸化す
ることによりアルミニウム表面に透明な多孔質の陽極酸
化皮膜を形成した。その後塩化第一鉄と塩酸を含む１０
℃の水溶液に浸漬することにより選択的にアルミニウム
を溶解させ、５０μｍの厚さの透明な多孔質の酸化アル
ミニウム薄膜体を得た。

【００１８】次に、２５℃のイオン交換水に３０分浸漬
し、水分を吸着させた。その後この酸化アルミニウム薄
膜体をアルミナ基盤でサンドイッチし、電気炉で５０℃
／時の速度で昇温し、９００℃、１時間熱処理を行っ
た。

【００１９】得られたものは透明で、Ｘ線回折装置でＣ
ｕＫα線を用い回折したところ、結晶面指数（２２
０）、（３１１）、（２２２）、（４００）、（５１
１）、（４４０）に回折ピ−クが見られ、ＡＳＴＭカ−
ドで同定したところ、所謂、γ−アルミナ属の結晶化物
であることが確認された（α−アルミナの結晶性を示す
ものではなかった）。また、高解像度の走査型電子顕微
鏡でその断面を観察すると内径約０．０１μｍの略円柱
状の細孔が薄膜体の両面に対して垂直状に貫通してお
り、しかも、その細孔の内壁にも多くの細孔が開口して
いた。また、これら細孔間の構造は、０．０００５μｍ
乃至０．００４３μｍの粒状組織集合体であることも確
認された。

【００２０】＜実施例２＞ ２０ｍｍ×２０ｍｍ、厚さ０．５ｍｍのアルミニウム板
（９９．８％）を１０％水酸化ナトリウムに１０秒浸漬
し（５０℃）、その後３０％硝酸に浸漬した。その後
０．３ｍｏｌ／Ｌのしゅう酸水溶液中で、白金をカソ−
ドとし、１．５Ａ／ｄｍ2の電流密度で１時間陽極酸化
することによりアルミニウム表面に黄色の多孔質の酸化
皮膜を形成した。その後電圧を４Ｖづつ低下させ、バリ
ヤ−層を薄くした。その後カソ−ドを酸化皮膜を形成し
たアルミニウム、アノ−ドを白金とし、電気分解をする
ことによりアルミニウムと酸化皮膜の間に水素を発生さ
せ、厚さ３０μｍの黄色の多孔質の陽極酸化アルミニウ
ム薄膜体を得た。この陽極酸化アルミニウム薄膜体を用
い、９０℃のイオン交換水に３０分浸漬した。その後こ
の酸化アルミニウム薄膜体をアルミナ基盤でサンドイッ
チし、電気炉で大気中で５０℃／時の速度で昇温し、１
０００℃で１時間熱処理を行った。得られたものは透明
で、Ｘ線回折装置でＣｕＫα線を用い回折したところ、
結晶面指数（２２０）、（３１１）、（２２２）、（４
００）、（５１１）、（４４０）に回折ピ−クが見ら
れ、これらはＡＳＴＭカ−ドで同定したところ、所謂、
γ−アルミナ属の結晶化物であることが確認された（α
−アルミナの結晶性を示すものではなかった）。また、
高解像度の走査型電子顕微鏡でその断面を観察すると内
径約０．０１μｍの略円柱状の細孔が薄膜体の両面に対
して垂直状に貫通しており、しかも、その細孔の内壁に
も多くの細孔が開口していた。また、これら細孔間の構
造は、０．０００３５μｍ乃至０．００８０μｍの粒状
組織集合体であることも確認され、また、酸化アルミニ
ウム薄膜体の表面と円柱状の細孔内壁には微細な突起状
組織が形成されていた。

【００２１】＜実施例３＞ ２０ｍｍ×２０ｍｍ、厚さ０．５ｍｍのアルミニウム板
（９９．８％）を１０％水酸化ナトリウム水溶液に１０
秒浸漬し（５０℃）、その後３０％硝酸に浸漬した。そ
の後１．５ｍｏｌ／Ｌの硫酸水溶液中で白金をカソ−ド
とし、１．５Ａ／ｄｍ2の電流密度で２時間陽極酸化す
ることによりアルミニウム表面に透明な多孔質の陽極酸
化皮膜を形成した。その後電圧を４Ｖづつ低下させ、バ
リヤ−層を薄くした。その後、カソ−ドを酸化皮膜を形
成したアルミニウム、アノ−ドを白金とし、電気分解を
することによりアルミニウムと酸化皮膜の間に水素を発
生させ、厚さ５０μｍの無色の多孔質の陽極酸化アルミ
ニウム薄膜体を得た。

【００２２】次に、８０℃のイオン交換水に３０分浸漬
した。その後この酸化アルミニウム薄膜体をアルミナ基
盤でサンドイッチし、電気炉で大気中で５０℃／時の速
度で昇温し、１２００℃で１時間熱処理を行った。

【００２３】得られたものは白色で、Ｘ線回折装置でＣ
ｕＫα線を用い回折したところ、結晶面指数（０１
２）、（１０４）、（１１０）、（１１３）、（０２
４）、（１１６）、（２１４）、（３００）、（１１
９）に回折ピ−クが見られ、これらはＡＳＴＭカ−ドで
同定したところ、α−アルミナの結晶化物であることが
確認された。また、高解像度の走査型電子顕微鏡で膜表
面と断面を観察すると、表面には０．５μｍの穴が多数
形成され、断面は空隙が多く、０．０５μｍ〜０．８μ
ｍの粒状組織が連続した構造であった。

【００２４】＜比較例１＞ ２０ｍｍ×２０ｍｍ、厚さ０．５ｍｍのアルミニウム板
（９９．８％）を１０％水酸化ナトリウムに１０秒浸漬
し（５０℃）、その後３０％硝酸に浸漬した。その後
０．３ｍｏｌ／Ｌのしゅう酸水溶液中で、白金をカソ−
ドとし、１．５Ａ／ｄｍ2の電流密度で１時間陽極酸化
することによりアルミニウム表面に黄色の多孔質の酸化
皮膜を形成した。その後電圧を４Ｖづつ低下させ、バリ
ヤ−層を薄くした。その後カソ−ドを酸化皮膜を形成し
たアルミニウム、アノ−ドを白金とし、電気分解をする
ことによりアルミニウムと酸化皮膜の間に水素を発生さ
せ、厚さ３０μｍの黄色の多孔質の陽極酸化アルミニウ
ム薄膜体を得た。この酸化アルミニウム薄膜体を含水処
理、熱処理を行わずそのまま化学的安定性を評価した。

【００２５】＜比較例２＞ 実施例１で得られた酸化アルミニウム薄膜体を含水処
理、熱処理を行わずそのまま化学的安定性を評価した。

【００２６】尚、安定性は、得られた各々の酸化アルミ
ニウム薄膜体０．２ｇをｐＨ３．５の水溶液５０ｍｌに
２５℃、７日間浸漬し、アルミニウムの溶出量をＩＣＰ
発光分析法で評価した。その結果を表１に示す。

【００２７】

【表１】

【００２８】＜実施例４＞ 実施例１で得た酸化アルミニウム薄膜体を純水にて十分
水洗後、小麦カルボキシペプチターゼＷ２ｍｇを１０ｍ
ｌの５０ｍＭ酢酸−酢酸ナトリウム緩衝液（ｐＨ３．
０）に溶解させた液に２０℃にて３時間浸漬撹拌し、そ
の後、５０ｍｌの５０ｍＭ酢酸−酢酸ナトリウム緩衝液
（ｐＨ３．０）で２回洗浄し、カルボキシペプチターゼ
Ｗ固定化酸化アルミニウム薄膜体を得た。

【００２９】１ｍＭになるようにベンジルオキシカルボ
ニル−グルタミル−チロシンを５０ｍＭ酢酸−酢酸ナト
リウム緩衝液（ｐＨ３．０）に溶解し、基質溶液とし
た。この基質溶液１０ｍｌにカルボキシペプチターゼＷ
固定化酸化アルミニウム薄膜体を浸漬し、３０℃で３０
分間反応させ、遊離するチロシンをニンヒドリン法にて
発色させ、５７０nmの吸光度測定にて酵素活性を求め
た。１日１回、５日間連続操作して酵素活性を求め、ま
た、経時的な残存酵素活性（％）を求めた結果を表２に
示す。

【００３０】

【表２】

【００３１】＜実施例５＞ トリプシン（Ｓｉｇｍａ社製）１ｍｇを１０ｍｌのトリ
ス（ヒドロキシアミノメタン）緩衝液（ｐＨ９．０）に
溶解させ、この溶液に実施例１で得た酸化アルミニウム
薄膜体を４℃にて１２時間浸漬撹拌し、次いでこの薄膜
体を１００ｍｌの０．０４Ｍトリス（ヒドロキシアミノ
メタン）緩衝液（ｐＨ９．０）で２回洗浄し、トリプシ
ン固定化薄膜を得た。ｐ−トルエンスルフォンアルギニ
ンメチルエステル（ＴＡＭＥ）を０．０４Ｍトリス（ヒ
ドロキシアミノメタン）緩衝液（ｐＨ９．０）に溶解
し、１ｍＭのＴＡＭＥ溶液（ｐＨ９．０）を調製し、こ
の基質溶液２０ｍｌにトリプシン固定化薄膜体を浸漬
し、３０℃で８分間反応させ、酵素活性を２４７ｎｍの
吸光度の増加にて測定した。１日１回、５日間連続操作
して酵素活性を求め、また、経時的な残存酵素活性
（％）を求めた結果を表３に示す。

【００３２】

【表３】

【００３３】＜実施例６＞ リゾプスニベウス（Rhizopusniveus）のグルコースアミ
ラーゼ（生化学工業（株）製）１ｍｇを５０ｍＭ酢酸−
酢酸ナトリウム緩衝液（ｐＨ４．５）２０ｍｌに溶解さ
せ、この溶液に実施例１で得た酸化アルミニウム薄膜体
を４℃にて４時間浸漬撹拌し、その後５０ｍｌの５０ｍ
Ｍ酢酸−酢酸ナトリウム緩衝液（ｐＨ４．５）で２回洗
浄し、グルコースアミラーゼ固定化酸化アルミニウム薄
膜体を得た。１％となるようにマルトース（Grade３
Ｈ：生化学工業（株）製）を５０ｍＭ酢酸−酢酸ナトリ
ウム緩衝液（ｐＨ４．５）に溶解し、この基質溶液２０
ｍｌにグルコースアミラーゼ固定化酸化アルミニウム薄
膜体を浸漬し、３０℃で１５分間反応させた。生成する
グルコースをグルコースオキシターゼペルオキシターゼ
−Ｏ−ジアニシジン法により定量することにより酵素活
性を測定した。１日１回、５日間連続操作して酵素活性
を求め、また、経時的な残存酵素活性（％）を求めた結
果を表４に示す。

【００３４】

【表４】

【００３５】＜実施例７＞ 実施例２で得た酸化アルミニウム薄膜体を純水にて十分
水洗後、小麦カルボキシペプチターゼＷ２ｍｇを１０ｍ
ｌの５０ｍＭ酢酸−酢酸ナトリウム緩衝液（ｐＨ３．
０）に溶解させた液に２０℃にて３時間浸漬撹拌し、そ
の後、５０ｍｌの５０ｍＭ酢酸−酢酸ナトリウム緩衝液
（ｐＨ３．０）で２回洗浄し、カルボキシペプチターゼ
Ｗ固定化酸化アルミニウム薄膜体を得た。

【００３６】１ｍＭになるようにベンジルオキシカルボ
ニル−グルタミル−チロシンを５０ｍＭ酢酸−酢酸ナト
リウム緩衝液（ｐＨ３．０）に溶解し、基質溶液とし
た。この基質溶液１０ｍｌにカルボキシペプチターゼＷ
固定化酸化アルミニウム薄膜体を浸漬し、３０℃で３０
分間反応させ、遊離するチロシンをニンヒドリン法にて
発色させ、５７０nmの吸光度測定にて酵素活性を求め
た。１日１回、５日間連続操作して酵素活性を求め、ま
た、経時的な残存酵素活性（％）を求めた結果を表５に
示す。

【００３７】

【表５】

【００３８】＜実施例８＞ トリプシン（Ｓｉｇｍａ社製）１ｍｇを１０ｍｌのトリ
ス（ヒドロキシアミノメタン）緩衝液（ｐＨ９．０）に
溶解させ、この溶液に実施例２で得た酸化アルミニウム
薄膜体を４℃にて１２時間浸漬撹拌し、次いでこの薄膜
体を１００ｍｌの０．０４Ｍトリス（ヒドロキシアミノ
メタン）緩衝液（ｐＨ９．０）で２回洗浄し、トリプシ
ン固定化薄膜を得た。ｐ−トルエンスルフォンアルギニ
ンメチルエステル（ＴＡＭＥ）を０．０４Ｍトリス（ヒ
ドロキシアミノメタン）緩衝液（ｐＨ９．０）に溶解
し、１ｍＭのＴＡＭＥ溶液（ｐＨ９．０）を調製し、こ
の基質溶液２０ｍｌにトリプシン固定化薄膜体を浸漬
し、３０℃で８分間反応させ、酵素活性を２４７ｎｍの
吸光度の増加にて測定した。１日１回、５日間連続操作
して酵素活性を求め、また、経時的な残存酵素活性
（％）を求めた結果を表６に示す。

【００３９】

【表６】

【００４０】＜実施例９＞ リゾプスニベウス（Rhizopusniveus）のグルコースアミ
ラーゼ（生化学工業（株）製）１ｍｇを５０ｍＭ酢酸−
酢酸ナトリウム緩衝液（ｐＨ４．５）２０ｍｌに溶解さ
せ、この溶液に実施例２で得た酸化アルミニウム薄膜体
を４℃にて４時間浸漬撹拌し、その後５０ｍｌの５０ｍ
Ｍ酢酸−酢酸ナトリウム緩衝液（ｐＨ４．５）で２回洗
浄し、グルコースアミラーゼ固定化酸化アルミニウム薄
膜体を得た。１％となるようにマルトース（Grade３
Ｈ：生化学工業（株）製）を５０ｍＭ酢酸−酢酸ナトリ
ウム緩衝液（ｐＨ４．５）に溶解し、この基質溶液２０
ｍｌにグルコースアミラーゼ固定化酸化アルミニウム薄
膜体を浸漬し、３０℃で１５分間反応させた。生成する
グルコースをグルコースオキシターゼペルオキシターゼ
−Ｏ−ジアニシジン法により定量することにより酵素活
性を測定した。１日１回、５日間連続操作して酵素活性
を求め、また、経時的な残存酵素活性（％）を求めた結
果を表７に示す。

【００４１】

【表７】

【００４２】＜実施例１０＞ 実施例３で得た酸化アルミニウム薄膜体を純水にて十分
水洗後、小麦カルボキシペプチターゼＷ２ｍｇを１０ｍ
ｌの５０ｍＭ酢酸−酢酸ナトリウム緩衝液（ｐＨ３．
０）に溶解させた液に２０℃にて３時間浸漬撹拌し、そ
の後、５０ｍｌの５０ｍＭ酢酸−酢酸ナトリウム緩衝液
（ｐＨ３．０）で２回洗浄し、カルボキシペプチターゼ
Ｗ固定化酸化アルミニウム薄膜体を得た。

【００４３】１ｍＭになるようにベンジルオキシカルボ
ニル−グルタミル−チロシンを５０ｍＭ酢酸−酢酸ナト
リウム緩衝液（ｐＨ３．０）に溶解し、基質溶液とし
た。この基質溶液１０ｍｌにカルボキシペプチターゼＷ
固定化酸化アルミニウム薄膜体を浸漬し、３０℃で３０
分間反応させ、遊離するチロシンをニンヒドリン法にて
発色させ、５７０nmの吸光度測定にて酵素活性を求め
た。１日１回、５日間連続操作して酵素活性を求め、ま
た、経時的な残存酵素活性（％）を求めた結果を表８に
示す。

【００４４】

【表８】

【００４５】＜実施例１１＞ トリプシン（Ｓｉｇｍａ社製）１ｍｇを１０ｍｌのトリ
ス（ヒドロキシアミノメタン）緩衝液（ｐＨ９．０）に
溶解させ、この溶液に実施例３で得た酸化アルミニウム
薄膜体を４℃にて１２時間浸漬撹拌し、次いでこの薄膜
体を１００ｍｌの０．０４Ｍトリス（ヒドロキシアミノ
メタン）緩衝液（ｐＨ９．０）で２回洗浄し、トリプシ
ン固定化薄膜を得た。ｐ−トルエンスルフォンアルギニ
ンメチルエステル（ＴＡＭＥ）を０．０４Ｍトリス（ヒ
ドロキシアミノメタン）緩衝液（ｐＨ９．０）に溶解
し、１ｍＭのＴＡＭＥ溶液（ｐＨ９．０）を調製し、こ
の基質溶液２０ｍｌにトリプシン固定化薄膜体を浸漬
し、３０℃で８分間反応させ、酵素活性を２４７ｎｍの
吸光度の増加にて測定した。１日１回、５日間連続操作
して酵素活性を求め、また、経時的な残存酵素活性
（％）を求めた結果を表９に示す。

【００４６】

【表９】

【００４７】＜実施例１２＞ リゾプスニベウス（Rhizopusniveus）のグルコースアミ
ラーゼ（生化学工業（株）製）１ｍｇを５０ｍＭ酢酸−
酢酸ナトリウム緩衝液（ｐＨ４．５）２０ｍｌに溶解さ
せ、この溶液に実施例３で得た酸化アルミニウム薄膜体
を４℃にて４時間浸漬撹拌し、その後５０ｍｌの５０ｍ
Ｍ酢酸−酢酸ナトリウム緩衝液（ｐＨ４．５）で２回洗
浄し、グルコースアミラーゼ固定化酸化アルミニウム薄
膜体を得た。１％となるようにマルトース（Grade３
Ｈ：生化学工業（株）製）を５０ｍＭ酢酸−酢酸ナトリ
ウム緩衝液（ｐＨ４．５）に溶解し、この基質溶液２０
ｍｌにグルコースアミラーゼ固定化酸化アルミニウム薄
膜体を浸漬し、３０℃で１５分間反応させた。生成する
グルコースをグルコースオキシターゼペルオキシターゼ
−Ｏ−ジアニシジン法により定量することにより酵素活
性を測定した。１日１回、５日間連続操作して酵素活性
を求め、また、経時的な残存酵素活性（％）を求めた結
果を表１０に示す。

【００４８】

【表１０】

【００４９】＜実施例１３＞ 小麦カルボキシペプチターゼＷを１００μｇ／ｍｌ濃度
で含む５０ｍＭりん酸緩衝液（ｐＨ７．４）中に、実施
例１で得た酸化アルミニウム薄膜体を２５℃、２４時間
浸漬した。固定化前後の緩衝液中の蛋白質量をＢＣＡ蛋
白定量試薬（ピア−ズ社製）により算出したところ、固
定化蛋白質量（１平方センチメ−トル当たり；以下同
様）は比較例１の相対値で２００であった。

【００５０】＜比較例３＞ 実施例１３において、実施例１で得た酸化アルミニウム
薄膜体を用いる代わりに、実施例１の陽極酸化で得た段
階の酸化アルミニウム薄膜体を用いた以外、すべて実施
例１３と同様にした時の固定化蛋白質量を１００とし
た。

【００５１】＜実施例１４、比較例４＞ 実施例１３において、実施例１で得た酸化アルミニウム
薄膜体を用いる代わりに、実施例２で得た酸化アルミニ
ウム薄膜体（実施例１４）、実施例２の陽極酸化で得た
段階の酸化アルミニウム薄膜体（比較例４）を用いた以
外、すべて実施例１３と同様にした。固定化蛋白質量は
相対値で、１８９、１００であった。

【００５２】＜実施例１５＞ 実施例１で得た酸化アルミニウム薄膜体を１００℃の雰
囲気下で２時間処理して表面付着した水分を除去した
後、３−アミノプロピルトリエトキシシランに浸漬し、
２５℃で１０分間放置した。このシラン化剤処理物を、
まず蒸留水で、次いで、５０ｍＭりん酸緩衝液（ｐＨ
７．４）で洗浄後、２．５％のグルタルアルデヒドを含
む５０ｍＭりん酸緩衝液（ｐＨ７．４）中に浸漬し、２
５℃、１時間放置した。こうして得たものを５０ｍＭり
ん酸緩衝液（ｐＨ７．４）で洗浄後、小麦カルボキシペ
プチターゼＷを１００μｇ／ｍｌ濃度で含む５０ｍＭり
ん酸緩衝液（ｐＨ７．４）中に、４℃、１２時間浸漬し
た。固定化蛋白質量は、比較例４の相対値で１５１であ
った。

【００５３】＜比較例５＞ 実施例１５において、実施例１で得た酸化アルミニウム
薄膜体を用いる代わりに、実施例１の陽極酸化で得た段
階の酸化アルミニウム薄膜体を用いた以外、すべて実施
例１５と同様にした時の固定化蛋白質量を１００とし
た。

【００５４】＜実施例１６、比較例６＞ 実施例１５において、実施例１で得た酸化アルミニウム
薄膜体を用いる代わりに、実施例２で得た酸化アルミニ
ウム薄膜体（実施例１６）、実施例２の陽極酸化で得た
段階の酸化アルミニウム薄膜体（比較例６）を用いた以
外、すべて実施例１５と同様にした。固定化蛋白質量は
相対値で１５６、１００であった。

【００５５】

【発明の効果】本発明の酸化アルミニウム薄膜体は、吸
着活性と耐薬品性に非常に優れる。また、この酸化アル
ミニウム薄膜体に生理活性物質を固定化した固定化体
は、生理活性物質の活性が高く、かつ、経時的な活性低
下が少ない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の酸化アルミニウム薄膜体の一例を説明
するための模式的な断面状態斜視図。

【図２】細孔の一形状例を説明するための模式的な断面
図。

【図３】細孔の一形状例を説明するための模式的な断面
図。

【図４】本発明の酸化アルミニウム薄膜体の一例を説明
するための模式的な断面状態斜視図。

【図５】本発明の酸化アルミニウム薄膜体の一例を説明
するための模式的な断面状態斜視図。

【図６】本発明の酸化アルミニウム薄膜体の一例を説明
するための模式的な断面状態斜視図。

【符号の説明】

Ａ 薄膜体Ａ Ｂ 薄膜体Ｂ Ｃ 薄膜体Ｃ １ 細孔 ２ 微小突起 ３ 微細孔 ４ 粒状組織 ５ 細孔 ６ 集合孔部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭60−159195（ＪＰ，Ａ) 特公 平５−33319（ＪＰ，Ｂ２) 特公 平３−73278（ＪＰ，Ｂ２) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B01J 20/00 - 20/34

Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 薄膜体の厚さ方向に延び薄膜体の両面に
   開口する多数の細孔と該細孔の内壁も含めて表面に植毛
   状に突出する多数の微小突起とを有する、α−アルミナ
   前駆結晶化物よりなる酸化アルミニウム薄膜体。
2. 【請求項２】 薄膜体の厚さ方向に延び薄膜体の両面に
   開口する多数の細孔と該細孔の内壁に開口する多数の微
   細孔とを有するα−アルミナ前駆結晶化物の粒状組織集
   合体よりなる酸化アルミニウム薄膜体。
3. 【請求項３】 薄膜体の内部で互いに連通し部分的に薄
   膜体の厚さ方向に延びる集合孔部を形成する多数の細孔
   を有するα−アルミナ前駆結晶化物の酸化アルミニウム
   薄膜体。
4. 【請求項４】 多孔質の陽極酸化アルミニウム薄膜体の
   水分吸着処理物を焼成処理して得られた請求項１乃至請
   求項３のいずれかに記載の酸化アルミニウム薄膜体。
5. 【請求項５】 請求項１乃至請求項４のいずれかに記載
   の酸化アルミニウム薄膜体に生理活性物質を固定してな
   る生理活性物質の固定化体。