JPH02100677A - 生体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、生体物質固定化用担体の製造法に関する。更
に詳しくは、生体物質固定化に用いられる重合体成形品
担体の製造法に関する。

〔従来の技術〕

従来から各種の生体物質を担体上に固定化し、例えばバ
イオセンサ用膜、アフィニティクロマトグラフィー、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
の生体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、例えばテトラフ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
に水酸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課題〕

本発明は、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、生体物質の固定化を有効に行ない得る担体の製造法
を提供することを目的としている。

本発明はまた、オレフィン重合体成形品表面に官能性基
を形成せしめ、生体物質固定化用担体を製造する方法を
提供することをもその目的としている。

〔課題を解決するための手段〕

これらの目的を達成せしめる生体物質固定化用担体の製
造は、含フッ素重合体またはオレフィン重合体成形品表
面を不活性ガス雰囲気中および水蒸気雰囲気中で順次プ
ラズマ処理することによす行われる。

重合体成形品としては、樹脂状またはエラストマー状の
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
しては、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、またオレフィン重
合体としては、好ましくはポリプロピレンが用いられる
。

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、水
蒸気発生源としては、蒸留水、逆浸透水などが好んで用
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重合体
成形品を収容し、反応容器内の圧力を約０．００１〜Ｉ
Ｔｏｒｒ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（１３，５６Ｍ）Ｉｚ）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１０−１００１
．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。この際の水蒸気雰囲気の
形成は常温下でもよいが、ヒータを用いるなどして加熱
すると、それの導入速度を上げることができる。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
られるが、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体物
質固定化用担体は製造されるが、この担体表面には水酸
基が導入されているので、それを利用しての生体物質の
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％）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
上に導入された水酸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水酸基を有する生体物質を
結合、固定化させる。

生体物質としては、例えばインベルターゼ、ウレアーゼ
、クレアチニンディイミナーゼ、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Ｄ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、また人工酵素としての鉄−フタ
ロシアニン錯体などにも適用される。

こ九らの生体物質の固定化は、一般に濃度約０．１〜１
０ｍｇ／ｍ　Ｑの生体物質水溶液中に約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
体物質の場合には、カルボジイミド法を適用することも
できる。

〔発明の効果〕

プラズマ雰囲気として不活性ガスと共に水蒸気を用いる
本発明方法により、各種生体物質を固定化可能な含フッ
素重合体またはオレフィン重合体成形品担体が廉価に得
られ、各種のすぐれた性質を有する含フッ素重合体の場
合には、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シート（厚さ０．２ｍ
ｍ）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．ＩＴｏｒｒ、電力５０１ｉ１、時間３０分
間の条件下で、１３．５６ＭＨｚの高周波によるプラズ
マ処理を行った。次いで、逆浸透水の入ったモノマチュ
ーブを５０℃に加熱して水蒸気を導入し、水蒸気圧力０
　、２Ｔｏｒｒ、電力５０Ｗ、時間３０分間の条件下で
プラズマ処理を行った。

このようにしてプラズマ処理された樹脂シートの表面は
、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、そこに導入された水酸基は、Ｆ
ＴＩＲによりｔｏｏｏ〜１４００■−１の吸収によりそ
の存在が確認された。

次いで、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１ｍｇ／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。

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、樹脂シート表面１ｒｒｌ’当り１５ｍｇ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９６％であるという結果が得られた。

実施例２ 実施例１において、テトラフルオロエチレン樹脂シート
の代りに、市販のポリプロピレン樹脂シートを用いると
、インベルターゼ結合量は樹脂シート表面１耐当り２１
■であり、相対的な活性は９７％であった。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、含フッ素重合体またはオレフィン重合体成形品表面
   を不活性ガス雰囲気中および水蒸気雰囲気中で順次プラ
   ズマ処理することを特徴とする生体物質固定化用担体の
   製造法。