JPH01158967A - 生理活性物質固定化用担体の製造法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、生理活性物質固定化用担体の製造法に関する
。更に詳しくは、生理活性物質固定化に用いられる含フ
ッ素重合体成形品担体の製造法に関する。

〔従来の技術〕

従来から各種の生理活性物質を担体上に固定化し、例え
ばバイオセンサ用膜、アフイニテイクロマトグラフイー
、バイオリアクタ用担体などの用途に用いることが行わ
れている。

一方、従来から人工血管、カテーテル、人工臓器などの
材料として用いられている、テトラフルオロエチレン樹
脂によって代表される樹脂状またはエラストマー状の含
フッ素重合体に、例えばヘパリン、ウロキナーゼなどを
固定化することができれば、生体材料の問題点となって
いる抗血栓性の特性を付与することができるなどの効果
が期待できる。

即ち、耐有機溶剤性、耐薬品性、耐熱性、酸素透過性な
どの性質ですぐれた特性を示す含フッ素重合体に、生化
学的特性を更に付加することができれば、それの応用範
囲が質的にもまた量的にも飛躍的に拡大することが期待
される。

そのための一つの手段として、まず含−フッ素重合体成
形品の表面に官能性基を導入し、それを足掛りとして各
種の生理活性物質をそこに固定化することが考えられる
が、含フッ素重合体に通常の有機合成反応によって官能
性基を導入することはほぼ不可能である。

具体的には、例えばテトラブルオロエチレン樹脂ではＣ
−Ｆ結合力が大きく、またＦ原子がＣ−Ｃ結合の周囲を
くまなく埋めていて、Ｃ−Ｆ結合に対する他の原子団か
らのアタックに対する立体障害となっているため、そこ
にアミノ基などの官能性基を導入した上で酵素などを固
定化させることはほぼ不可能であった。

〔発明が解決しようとする問題点〕

そこで本発明者らは、含フッ素重合体成形品表面に官能
性基を有機合成反応によってではなく。

他の方法によって形成せしめることを種々検討した結果
、不活性ガス雰囲気中および含窒素化合物ガス雰囲気中
で順次プラズマ処理することにより、そこにアミノ基が
導入されることを見出し、かかる課題を効果的に解決す
ることができた。

〔問題点を解決するための手段〕

従って、本発明は生理活性物質固定化用担体の製造法に
係り、生理活性物質固定化用担体の製造は、含フッ素重
合体成形品表面を不活性ガス雰囲気中および含窒素化合
物ガス雰囲気中で順次プラズマ処理することにより行わ
れる。

含フッ素重合体成形品としては、樹脂状またはエラスト
マー状の含フッ素重合体の成形品、一般には膜状、シー
ト状、板状のものなどが用いられる。成形品を形成する
含フッ素重合体として、好ましくはテトラフルオロエチ
レン樹脂（ポリテトラフルオロエチレン）が用いられる
が、この他にポリフッ化ビニル、ポリフッ化ビニリデン
、ポリトリフルオロエチレン、テトラフルオロエチレン
−ヘキサフルオロプロペン共重合体なども用いられる。

不活性ガスとしては、アルゴン、窒素、ヘリウムなどが
用いられ、好ましくはアルゴンが用いられる。また、含
窒素化合物としては、アンモニア、揮発性アミン化合物
などが用いられ、好ましくはアンモニアが用いられる。

これらのガス雰囲気中でのプラズマ処理は、例えば真空
ポンプ、リークバルブおよびメインバルブに接続され、
真空計を備えたチューブ状プラズマ反応容器内に含フッ
素重合体成形品を収容し、反応容器内の圧力を約０．０
０１〜１０Ｔｏｒｒとした後バルブを開き、反応容器内
にガスを約０．０１〜５Ｔｏｒｒの圧力になる迄導入し
、このようにして反応容器内にガスを充満させたら、高
周波発生装置（１３，５６ＭＨｚ）およびマツチングユ
ニットからなる高周波電源を用いて、有効電力約１０〜
１００ｖ、グロー放電時間約１〜６０分間の条件下で１
反応容器の端部細径円筒部に捲回された発振コイルから
プラズマ照射することにより行われる０反応容器として
は、上記チューブ状のもの以外に、ペルジャー型なども
用いることができる。また、放電電極としては、上記コ
イル状のもの以外に、外部もしくは内部平行電極板を用
いることもできる。

具体的なプラズマ処理条件は、各プラズマ処理工程にお
けるグロー放電時間と有効電力との組合せによって決め
られ、後記実施例の表に示されるように、アンモニアガ
ス雰囲気中での処理条件が一定の場合にはアルゴンガス
雰囲気中での時間および／または電力が大きい程アミノ
基導入量が多くなり、またアルゴンガス雰囲気中での処
理条件が一定の場合には特に電力量が大きい程アミノ基
導入量が多くなる。ただし、アミノ基の導入量は。

一般に成形品表面ｌ１１２当り約１〜２０μＮ程度であ
れば生理活性物質の固定化を有効に達成せしめるので、
過度のプラズマ処理は成形品自体の変質を防止する上か
らも避けなければならない。

このような一連のプラズマ処理によって本発明の生理活
性物質固定化用担体は製造されるが、この担体表面には
アミノ基が導入されているので、それを利用しての生理
活性物質の固定化が一般にアルデヒド処理を経て行われ
る。

アルデヒド処理は、一般にグルタルアルデヒドなどのジ
アルデヒドの水溶液（濃度約０．５〜５幻中に浸漬する
ことによって行われるが、ガス状としたジアルデヒド化
合物雰囲気中でのプラズマ処理によってもそれを行なう
ことができる。

ジアルデヒド化合物の一方のアルデヒド基は、担体表面
上に導入されたアミノ基と反応して結合するが、他方の
アルデヒド基はそれを利用してアミノ基を有する生理活
性物質を結合、固定化させる。

生理活性物質としては、例えばインベルターゼ。

ウレアーゼ、クレアチニンディミナーゼ、クレアチニン
アミドヒドロラーゼ、グルコースオキシダーゼ、パーオ
キシダーゼ、ヘキソキナーゼ、カタラーゼ、　Ｇ−６−
Ｐデヒドロゲナーゼ、グルタメートデヒドロゲナーゼ、
ウロキナーゼ、ウリカーゼ。

コレステロールオキシダーゼ、コレステロールエステル
ヒドロラーゼ、アデノシントリフォスファターゼ、アル
カリフォスファターゼ、ホスホリパーゼＧなどの酵素、
各種酵母、糸状菌、放線菌、バクテリアなどの微生物、
抗生物質、抗原抗体。

ホルモン、レセプター、ヘパリン、カルモジュリン、生
体組織などが挙げられ、また人口酵素としての鉄−フタ
ロシアニン錯体などにも適用される。

これらの生理活性物質の固定化は、一般に濃度約０．１
〜１０ｍｇ／ｍ　Ｑの生理活性物質水溶液中に約３〜５
℃または室温下にアルデヒド処理担体を浸漬することに
よって行われる。このようなアルデヒド処理法が適用さ
れない生理活性物質の場合には、カルボジイミド法を適
用することもできる。

〔発明の効果〕

本発明方法により、各種生理活性物質を固定化可能な含
フッ素重合体成形品担体が得られ、各種のすぐれた性質
を有する含フッ素重合体に更に生化学的特性を付加させ
ることができる。

〔実施例〕

次に、実施例について本発明を説明する。

実施例１ 市販テトラフルオロエチレン樹脂膜（厚さ０．２ｍｍ）
を容量結合型プラズマ発生装置内に置き、アルゴンガス
圧力０．１Ｔｏｒｒ、　電力２５〜１００１１、時間１
５〜４５分間の条件下で、プラズマ処理を行った。次い
で。

アンモニアガス圧力０．２Ｔｏｒｒ、電力３０〜６０１
、時間１〜１０分間の条件下でプラズマ処理を行った。

いずれも、１３．５６ＭＨｚの高周波が用いられている
。

このようにしてプラズマ処理された樹脂膜の表面は、水
に対しての濡れ角が大きく変化し、表面が疎水性から親
水性になっており、そこに導入されたアミノ基の量をニ
ンヒドリン法で定量すると、次のような結果が得られた
。

表 ２　　１５　　　　５０　　　　３　　　　３０　　　
　３．８３　　４５　　　　５０　　　　３　　　　３
０　　　　５．３４　　１５　　　　２５　　　　３　
　　　３０　　　　２．９５　　１５　　　１００　　
　　３　　　　３０　　　　５．１６　　３０　　　　
５０　　　　１　　　　４５　　　　１２．１７　　３
０　　　　５０　　　１０　　　　３０　　　　１．９
８　　３０　　　　５０　　　　３　　　　３０　　　
　５．１９　　３０　　　　５０　　　　３　　　　６
０　　　　３．７次いで、Ｎα６の試料について、酵素
の固定化を行なった。即ち、この試料を１％グルタルア
ルデヒド水溶液中に室温下で２４時間浸漬し、水洗後１
ｍｇ／ｍ　Ｑの濃度のインベルターゼ水溶液中に４℃で
２４時間浸漬した６ その後、ＰＨ７，０のリン酸緩衝液で洗浄し、固定化イ
ンベルターゼ量をケルダール窒素分析法で測定したとこ
ろ、樹脂板表面１ｍ”当り２０ｍｇのインベルターゼが
結合されていることが分った。

また、この固定化酵素の活性を、ネルソンーソモギイ法
により測定したところ、同量の非結合酵素の活性に対す
る相対的な活性が９５％であるという結果が得られた。

実施例２ 市販の酸素通過性テトラフルオロエチレン樹脂膜（厚さ
０．１ｎｕ＋）について、実施例１のＮα６と同一条件
でのプラズマ処理およびグルタルアルデヒド処理を行っ
た後、乾燥重量で１　ｍｇ／ｍ　Ｑ濃度の酵母（サツ力
ロマイセツセレヴイジェ、対数増殖期集菌）水溶液中に
室温下で２４時間浸漬した。

この酵母固定化膜をクラーク型酸素電極に装看し、　１
０ｍｇ／ｍ　Ｑ濃度のグルコース水溶液に対する応答を
みたところ、溶存酸素の減少がみられ、固定化酵母とし
ての活性を有していることが示された。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、含フッ素重合体成形品表面を不活性ガス雰囲気中お
   よび含窒素化合物ガス雰囲気中で順次プラズマ処理する
   ことを特徴とする生理活性物質固定化用担体の製造法。 ２、含フッ素重合体成形品がテトラフルオロエチレン樹
   脂成形品である特許請求の範囲第１項記載の生理活性物
   質固定化用担体の製造法。 ３、不活性ガスがアルゴンである特許請求の範囲第１項
   記載の生理活性物質固定化用担体の製造法。 ４、含窒素化合物ガスがアンモニアである特許請求の範
   囲第１項記載の生理活性物質固定化用担体の製造法。