JPH02257882A - 固定化酵素及びその製造方法 - Google Patents

固定化酵素及びその製造方法

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JPH02257882A
JPH02257882A JP8574389A JP8574389A JPH02257882A JP H02257882 A JPH02257882 A JP H02257882A JP 8574389 A JP8574389 A JP 8574389A JP 8574389 A JP8574389 A JP 8574389A JP H02257882 A JPH02257882 A JP H02257882A
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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、新規な固定化酵素及びその製造方法に関する
。詳しくは、高い酵素活性を有すると共に長寿命を達成
し得る固定化酵素及びその製造方法に関する。
〔従来の技術〕
酵素の固定化は、酵素を利用した反応により得られる反
応生成物からの酵素の分離を容易とし、酵素の反復利用
を行う上で酵素反応の工業的実施に欠くことのできない
技術である。従来、酵素の固定化方法は大きく分けて架
橋法、包括法、担体結合法など、いくつか知られている
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、高い酵素活性を有し、かつ長寿命の固定
化酵素を得ることのできる工業的な方法は見いだされて
いない。これは、長期間にわたり失活することなく確実
に酵素を固定化し得ることと、高い酵素活性を発揮する
ことは一般に相反する特性とされており、両者を両立さ
せることは困難であるということによるものである。即
ち、−般に酵素を担体結合法等で強固に固定した場合に
は寿命が長くなる反面、酵素固定量が限られる上に活性
低下を伴う場合が多く、全体の酵素活性は低くなる傾向
がある。逆に包括法等のように比較的弱く固定すると高
い酵素活性が得られるものの、固定が弱いため寿命は短
くなる場合が多い。
本発明者らは、上記した従来の酵素の固定化方法の欠点
を解決すべく研究を重ねた結果、膨潤状態にある、ポリ
パラベンズアミドおよびポリ塩化ビニルの組成物よりな
る成形体に酵素を担持させることにより、高活性かつ長
寿命の固定化酵素が得られることを見い出し、本発明を
完成するに至った。
〔課題を解決するための手段〕
即ち、本発明は、膨潤状態にある、ポリパラベンズアミ
ドおよびポリ塩化ビニルの組成物よりなる成形体に酵素
を担持してなる固定化酵素の製造方法である。
本発明において、ポリパラベンズアミドは、式で表され
る反復単位を有する重合体及び上記反復単位を70モル
%以上含有し、共重合体を30モル%以下の割合で含有
するポリアミド共重合体が好適に使用される。かかる共
重合単位としては例えば、式 以外の二価の有機基を示し、Q及びQ′は水素、脂肪族
炭化水素残基又は芳香族炭化水素残基を示し、R及びR
′は二価の有機基を表し、Y及びY′はる共重合単位が
好適である。これらの共重合体は例えば特公昭45−3
6852号等により公知であり、本発明においては、こ
れら公知の共重合体が特に制限なく使用し得る。
また、本発明において、ポリ塩化ビニルは、特に制限さ
れるものではなく、塩化ビニル単独重合体および塩化ビ
ニルと共重合しうるエチレン性不飽和単量体を30モル
%以下の割合で含有する共重合体およびその厚導体が特
に限定されず使用される。上記の塩化ビニルと共重合し
うるエチレン性不飽和単量体も特に限定されるものでは
ないが、代表的なものを例示すれば、エチレン、プロピ
レン等のオレフィン化合物;酢酸ビニル、プロピオン酸
等のビニルエステル類;アクリル酸、メタクリル酸、ア
クリル酸メチル、メタクリル酸メチル、アクリル酸ブチ
ル、アクリル酸アミド、メタクリル酸アミド等の不飽和
モノカルボン酸、そのアルキルエステル類及びそのアミ
ド類;アクリロニトリル等の不飽和ニトリル類;マレイ
ン酸、フマール酸等の不飽和ジカルボン酸及びそのアル
キルエステル類;ビニルメチルエーテル、ビニルエチル
エーテル等のビニルアルキルエーテル類;及ヒその無水
物;等が好適に使用される。
本発明において、ポリパラベンズアミドおよびポリ塩化
ビニルの組成物(以下、P PPBA−PVC組成物と
いう)は、各成分が均一に混合された状態で成形可能な
ものであれば特に制限されない。例えば、組成比は、後
記する膨潤状態にある多孔性成形体の・成形を容易にす
るために、ポリパラベンズアミド/ポリ塩化ビニルの重
量比が20/80〜80/20、好ましくは30/70
〜70ン30の範囲となるように調整することが好まし
い。
上記PPBA −PVC組成物よりなる成形体は、酵素
の活性をより高めるために微多孔を有するものが好適で
ある。かかる微多孔の径は、内部に酵素を保持し得る大
きさであれば特に制限されないが、一般に酵素の相当径
に対して30〜100000%、好ましくは50〜10
000%となる大きさが好適である。尚、酵素の相当径
に対して径が小さい微多孔を有する固定化酵素は、後記
する方法により酵素を固定化した微多孔性成形体を乾燥
収縮させて得ることができる。
また、成形体の微多孔の容積は、酵素を高濃度で固定化
するために、大きい程好ましいが、−1Gには単位容積
当りの孔の容積が、80〜99.5容量%、好ましくは
95〜99容量%となるように決定することが好ましい
また、上記の微多孔性成形体の形状は、得られる固定化
酵素の使用状態に応じて適宜決定される。
例えば、膜状、球状、膜状、板状、棒状、繊維状等が一
般的である。
本発明において、上記PPBA −PVC組成物よりな
る成形体に酵素を担持させる手段は特に制限されない。
即ち、PPBA −PVC組成物よりなる成形体は、酵
素に対する親和性が良好であり、該成形体に酵素をその
まま担持させても、高い酵素活性を有する長寿命の固定
化酵素を得ることができる。しかしながら、更に確実に
長寿命を達成するために、担持された一部の酵素同志、
或いは一部の酵素とPPBA −PVC組成物よりなる
成形体とを、ジアゾ結合、アミド結合、アゾメチン結合
等の化学結合により結合することが好ましい。また、P
PBA −PVC組成物の乾燥収縮する特性を利用して
、酵素を担持させた微多孔性成形体を乾燥収縮させて、
収縮された微多孔により酵素を担持することも、得られ
る固定化酵素の寿命を更に伸ばす上で好ましい態様であ
る。
本発明において使用する酵素は特に限定されず、目的に
応じて公知の酵素が適宜選択される。代表的な酵素とし
ては、たとえばグルコースオキシダーゼ、ガラクトース
オキシダーゼ、コレステロールオキシダーゼ、ウリカー
ゼ、アルコールオキシダーゼ、リパーゼ、乳酸デヒドロ
ゲナーゼ、アミノアシラーゼ、ウレアーゼ等が挙げられ
る。
また、成形体中への酵素の保持量は特に制限されるもの
ではなく、得られる固定化酵素の使用目的に応じて適宜
決定すればよい。
また、本発明の固定化酵素は、PPBA −PVCより
なる成形体中に繊維状物を分散させることにより、乾燥
による酵素活性の低下などの性能劣化を防ぐ性能(以下
、耐乾燥性という)を発揮でき好ましい。
上記の繊維状物の大きさは、特に制限されないが、一般
に、直径(D)が0.01〜500μm。
好ましくは0.1〜1100u、長さ(L)が1〜50
00μm、好ましくは、5〜1000μmで且つL/D
が2〜100000、好ましくは10〜10000の範
囲が特に好適である。また、繊維状物の配合量は、PP
BA −PVC組成物に対して、0、1〜50重量%、
好ましくは5〜25重量%が適当である。更に、繊維状
物の材質も、特に制限されるものではない。代表的なも
のを例示すれば、ガラス、金属等の無機繊維、セルロー
ス等の植物繊維、ポリアミド、ポリプロピレン、ポリエ
チレン等の合成繊維、絹等のタンパク繊維等の有機繊維
などが挙げられる。これらの材質のうち、特にガラスが
好適である。
本発明の固定化酵素の製造方法は特に制限されるもので
はないが、例えば、膨潤状態にある、ポリパラベンズア
ミドおよびポリ塩化ビニルの組成物よりなる成形体に酵
素を担持させた後、該成形体を乾燥する方法が好適であ
る。
上記した方法において、膨潤状態にあるPPBA −p
vc組成物よりなる成形体の製造方法として、代表的な
方法を例示すれば、例えば特公昭62−55534号公
報に記載の方法が挙げられる。即ち、PPBA −PV
C組成物を含む溶液を膜状等の所望の形状に成形した後
、該溶媒を貧溶媒で置換する方法が好適である。
一般に、貧溶媒を包含するPPBA−pvc組成物の成
形体は、−旦これを乾燥すると収縮する。かかる収縮は
、水等の溶媒に接触しても膨潤することのない非可逆的
な収縮である。本明細書において、膨潤状態にあるPP
BA −PVC組成物よりなる成形体とは、上記収縮す
る前の状態にある該成形体を意味する。
前記のPPBA −PVC組成物を含む溶液を調製する
ための溶媒としては、ポリパラベンズアミドおよびポリ
塩化ビニルを共に溶解し得る共通溶媒、或いは、ポリバ
ラベンズとポリ塩化ビニルの各々に対して溶解性を示す
選択的溶媒が使用し得る。即ち、PPBA −PVC組
成物を含む溶液を調製する方法において、用いる溶媒は
、必ずしも共通溶媒を用いることが必要ではなく、それ
ぞれについて選択的溶媒を用いることが可能である。後
者の場合、夫々のポリマーの溶液を調製した後、両者を
混合する方法により上記溶液を容易に得ることが可能で
ある。
上記の溶媒として好適なものを例示すれば、ポリパラベ
ンズアミドには塩化リチウムまたは塩化カルシウムのご
とき無機塩を0.5〜10重量%溶解せしめた有機性溶
媒、例えばN、N−ジメチルアセトアミド、N、N−ジ
エチルアセトアミド、N、N−ジメチルプロピオンアミ
ド、N、N−ジメチルイソブチルアミド、N、N−ジメ
チルメトキシアセトアミド、N−メチルピロリドン−2
、N−エチルピロリドン−2、N、N、N’、N’−テ
トラメチル尿素、ヘキサメチルホスホルアミド等が、ま
たポリ塩化ビニルの溶剤としては、例えばテトラヒドロ
フラン、1.2−ジクロルエタン、シクロペンタノン、
シクロヘキサン、ジクロルベンゼン、ニトロベンゼン、
二iff化炭I N。
N−ジメチルホルムアミド、N、N−ジメチルアセトア
ミド、N、N−ジエチルアセトアミド、N。
N−ジメチルプロピオンアミド、N、N−ジメチルイソ
ブチルアミド、N、N−ジメチルメトキシアセトアミド
、N−メチルピロリドン−2、N−エチルピロリドン−
2等が挙げられる。尚、共通溶媒は、上記各溶媒のうち
共通の溶媒を適宜選択して使用すればよい。
また、前記した溶液の調整に際し、PPBA −PνC
組成物の濃度は、成形が容易な程度の粘度を有する範囲
であれば特に制限されない。一般に、該組成物の濃度は
、得られる成形体の微多孔の孔径を酵素を内部に保持し
得る孔径の範囲に調整するため0.5〜10重量%、好
ましくは、1〜3重景%の範囲より選択することが好ま
しい。
一般に、PPBA−pvc組成物を含む溶液は、高い粘
度を示す(以下、本明細書において、該溶液を「高粘度
溶液」ともいう)ため、公知の方法により、所望の形状
に容易に成形することができる。
例えば、膜状物を得る場合は、ガラス板等の平板上に高
粘度溶液を流延する方法が一般に採用される。
所望の形状に成形された高粘度溶液の溶媒をPPBA 
−PVC組成物の貧溶媒で置換することにより、膨潤状
態にある微多孔性の成形体が得られる。上記溶媒の置換
は、貧溶媒中に高粘度溶液を浸漬する方法が一般的であ
る。また、貧溶媒は、固定する酵素が失活しないもので
あり、かつ該ポリパラベンズアミドおよびポリ塩化ビニ
ルの溶媒とならないものであれば、公知のものが特に限
定されず用いられる。一般には水が好んで用いられが、
上記条件を満たす範囲で水に可溶な有機溶媒、例えば、
メタノール、エタノール、アセトン、アセトニトリル、
ジメチルスルホキシド、N、N−ジメチルホルムアミド
、N、N−ジメチルアセトアミド等が水と混合された状
態で好適に使用される。
前記した方法において、膨潤状態の成形体の孔に酵素を
保持する方法は特に制限されないが、−般に該成形体を
作成した後に酵素を導入する方法と作成と同時に酵素を
導入する方法とに大別することが出来る。該膨潤状態の
成形体を作成した後に酵素を導入する方法を例示すれば
、酵素を含む溶液と、該膨潤状態にある成形体中の溶媒
と置換する方法、該膨潤状態の成形体と固体酵素を接触
せしめる方法などが挙げられる。また、膜の作成と同時
に酵素を導入する方法を例示すれば、膨潤状態の成形体
を製造する過程で予め酵素を導入する方法が挙げられる
。例えば、高粘度溶液を成形後、該溶液中の溶媒を置換
する貧溶媒として酵素を含有する液を使用することによ
り、成形体の形成と同時に酵素を担持させる方法が挙げ
られる。
以上の方法により、酵素を担持させた膨潤状態にある成
形体を乾燥することにより、該成形体は収縮し、これに
より収縮した微多孔中に酵素が担持された固定化酵素が
得られる。
上記の成形体の乾燥方法は、特に制限されないが、例え
ば、風乾法、加熱乾燥法、減圧乾燥法、凍結乾燥法など
が一般に使用される。上記方法のうち、加熱乾燥法など
のように加熱を伴なう乾燥法において、加熱温度は酵素
を阻害しない温度を選択することが望ましい。
上記した方法において、PPBA−PvC組成物よりな
る成形体に酵素を、より確実に担持させる方法として、
該酵素を化学結合により固定化する方法が推奨される。
かかる方法としては、PPBA−PVC組成物のポリ塩
化ビニルとしてアミノ基を有するポリ塩化ビニルを含む
ものを使用し、該アミノ基と酵素とを、少なくとも2個
のアルデヒド基を有する有機化合物と反応させる方法が
最も好ましい。
上記のアミノ基を有するポリ塩化ビニルは、公知のもの
が特に制限なく使用される。例えば、アミノ基をポリ塩
化ビニルの骨格に直接結合したもの(以下、アミノ化ポ
リ塩化ビニルという)、アミノ基をメチレン基を介して
ポリ塩化ビニルの骨格に結合したもの(以下、アミノメ
チル化ポリ塩化ビニルとうい)等が挙げられる。上記ア
ミノ基の割合は、ポリ塩化ビニル中に1〜30モル%、
好ましくは2〜20モル%の範囲が好適である。
また、アミノ基を有するポリ塩化ビニルはPPBA −
pvc組成物中のポリ塩化ビニルの1〜100重量%、
好ましくは2〜50重量%となる割合で使用することが
好ましい。
また、前記した少なくとも2個のアルデヒド基を有する
有機化合物も、公知のものが特に制限なく使用される。
例えば、グルタルアルデヒド、フタルジアルデヒド等が
挙げられる。
更に、少なくとも2個のアルデヒド基を有する有機化合
物と酵素及びアミノ基との反応の条件は特に限定されず
、公知の条件が制限なく採用される。一般には、水、エ
タノールおよびその混合溶媒等の溶媒中で各々を接触さ
せればよい。
また、かかる反応は、前記した製法におけるいずれの時
期に行ってもよい。例えば、アミノ基を有するPPBA
 −PVC組成物よりなる成形体に少なくとも2個のア
ルデヒド基を有する有機化合物を反応させ、次いで該成
形体に酵素を担持させる方法、アミノ基を有するPPB
A−pvc組成物よりなる成形体に酵素を担持させた後
、 (a)  少なくとも2個のアルデヒド基を有する有機
化合物を反応させ、次いで該成形体を乾燥するか、又は (b)  該成形体を乾燥させ、次いで少なくとも2個
のアルデヒド基を有する有機化合物を反応させる 方法等が好適である。
以上の製造方法において、得られる固定化酵素に繊維状
物を分散させる場合は、PPBA−pvc組成物よりな
る高粘度溶液、あるいはポリパラベンズアミド及び/又
はポリ塩化ビニルの溶液中に繊維状物を添加混合する方
法が一般に採用される。
本発明の固定化酵素の保存方法は、特に制限されないが
、好適な方法を例示すれば、酵素を阻害しない緩衝液、
例えば、トリス塩酸緩衝液、リン酸緩衝液、ホウ酸緩衝
液等を用いて固定化酵素を湿潤状態に保つか、相対湿度
90%以上の条件に保つ方法が挙げられる。
〔効 果〕
本発明の固定化酵素は、高い酵素活性に併せて、長寿命
を有するものである。従って、これを膜状としてセンサ
ーの電極用隔膜として使用した場合、長期間安定して高
い特性を発揮することができる。
特に、内部に繊維状物を分散した固定化酵素は、優れた
耐乾燥性を有するため、使用において一時的な乾燥を伴
なう場合においてもその性能の低下を防ぐことが可能で
ある。
また、膨潤状態にあるPPBA −PVC組成物よりな
る成形体に酵素を保持せしめた後、これを乾燥すること
を特徴とする本発明の固定化酵素の製造方法は、乾燥に
よってPPBA −PVC組成物よりなる成形体の不可
逆的な収縮を行わせ、酵素を物理的に固定化するもので
あり、かかる特性を利用することにより、担体である成
形体と酵素との化学的結合手段、例えば、ジアゾ結合、
アミド結合、アゾメチン結合等を利用することなく強固
に酵素の固定化を達成することができ、反覆使用による
酵素の脱離が極めて少ない長寿命の固定化酵素を得るこ
とができる。また、酵素の固定化に化学結合を利用する
場合でも、かかる結合を最少限に抑えることができるた
め、得られる固定化酵素は、固定化された酵素量に見合
う高い酵素活性を発揮することが可能である。
更に、上記した方法は、膨潤状態にある、PPBA−p
vcm成物よりなる成形体を前記した高粘度溶液を平面
上に流延する方法で形成せしめることにより、従来では
、その製造が困難であった数ミクロンから数十ミクロン
という極めて薄い固定化酵素膜を得ることができ、かか
る固定化酵素は、酵素センサーに用いる電極用の膜とし
て有用である。
〔実施例〕
以下、本発明を更に具体的に説明するため実施例を示す
が、本発明は、これらの実施例に限定されるものではな
い。
実施例 l ポリパラベンズアミドを3重量%の塩化リチウムを含む
N、N−ジメチルアセトアミドに2重量%溶解し、ポリ
塩化ビニル(重合度1000)をN、N−ジメチルアセ
トアミドに2重量%溶解し、これらの溶液を1:1の重
量比で混合した。この溶液をガラス板上に300μmの
厚さに流延した後に、ガラス板ごと水の中に浸漬し膨潤
状態の膜を得た。護膜を30分後に水中より取り出し、
ただちに100■/dlのグルコースオキシダーゼ(シ
グマ製)溶液(0,1Mリン酸緩衝液pH6,8)に3
0分間接触させた。膜を室温で24時間風乾した後に、
リン酸緩衝液(0,1M、 pH6,8)で繰り返し洗
浄し、厚さ15μmの膜を得た。
得られた固定化酵素を1d切り取り、リン酸緩衝液(0
,1M、 pH6、8) 8 mlを充たした密閉容器
中37℃にてグルコース液(1000mg/dl)を1
OOIII!注入し、グルコースの酸化反応に伴う溶液
の酸素濃度変化を溶存酸素計(電気化学計器社、DOL
−10型)にて記録した結果、0.40try/1/a
mの反応初速度を得た。
また、得られた固定化酵素膜を上記の溶存酸素計の先端
部に密着固定したところ、0−100■/d1の範囲で
グルコース濃度の定量が可能であった。さらに、1ケ月
連続して2■/d1のグルコースを繰り返して測定した
ところ、出力変化は5%以下であった。
実施例 2 実施例1の方法において、表1に示すように、溶媒、濃
度、混合比を変えた以外は同様にして膨潤状態の膜を形
成させ、以下、実施例1と同じくグルコースオキシダー
ゼを固定した。結果を表1に併せて示した。
実施例 3 実施例1の方法において、表2に示すように、酵素の種
類、濃度を変えた以外は同様にして固定化酵素膜を得た
。結果を表2に併せて示した。
比較例 1 ポリ塩化ビニル(重合度1000)のみをN。
N−ジメチルアセトアミドに10重量%の濃度となるよ
うに溶解し、この溶液をガラス板上に流延した以外は、
実施例1と同様の方法で固定化酵素膜を得、この膜を用
いてグルコース電極を調製し、グルコースを繰り返し測
定したところ、50回測定後において出力が50%低下
した。
比較例 2 ポリパラベンズアミドのみを3重量%の塩化リチウムを
含むN、N−ジメチルアセトアミドに10重量%の濃度
となるように溶解し、この溶液をガラス板上に流延した
以外は、実施例1と同様の方法でグルコースオキシダー
ゼ固定化酵素膜を得た。
該固定化酵素膜を用いて実施例1と同様にして、酸素消
費速度を測定したところ0.004■/I!/minの
反応期速度しか得られなかった。
比較例 3 10dのコラーゲンフィルム(Centre Tech
iquedu Culr社製、厚さ0.1mm)を0.
2M塩化水素を含むメタノール中で1週間処理し、水で
洗浄後、1%ヒドラジン溶液で10時間反応させた後、
さらに0℃で5分間、0.5M亜硝酸ナトリウムと0.
3M塩酸の混合液で処理した。次いで、該フィルムを水
で洗浄後、pH7,0のリン酸緩衝液のグルコースオキ
シダーゼ(シグマ社)10000■/a溶液を2時間反
応させ、アミド結合により、グルコースオキシダーゼを
固定した。
実施例1に示した方法で酸素濃度変化を測定したところ
、0.1■/6/minの反応期速度を得た。
実施例4 ポリパラベンズアミドを3重量%でN、N−ジメチルア
セトアミド(3重量%の塩化リチウムを含む)に溶解し
、ポリ塩化ビニル(重合度1000)を3重量%でN、
N−ジメチルアセトアミドに溶解し、これらの溶液を1
:1の重量比で混合した。
この溶液をガラス板上に300μmの厚さに流延した後
に、ガラス板ごと水の中に浸漬し膨潤状態の膜を得た。
護膜を30分後に水中より取り出し、リン酸緩衝液(0
,1M、 pH6゜8)で洗浄後、100■/d1のグ
ルコースオキシダーゼ(シグマ製)溶液(0,1Mリン
酸緩衝液pH6,8)に30分間接触させた。リン酸緩
衝液(0,1M、pH6,8)で繰り返し洗浄し、厚さ
70μmの膜を得た。
得られた固定化酵素膜をICII+切取り、リン酸緩衝
液(0,1M、 pH6,8) 8mlを充した密閉容
器中37度にてグルコース液(1000rrg/d1)
を100μ!注入し、グルコースの酸化反応を溶存酸素
計(電気化学計器社、DOL−10型)にて記録した結
果、0.40mg/β/n+inの反応期速度を得た。
また、得られた固定化酵素膜を上記の溶存酸素計の先端
部に密着固定したところ、0−100■/d1の範囲で
グルコース濃度の定量が可能であった。さらに、1ケ月
連続して2■/dlのグルコースを繰り返して測定した
ところ、出力変化は1ケ月後に一10%であった。
実施例5 ポリパラベンズアミドを2重量%でN、N−ジメチルア
セトアミド(3重量%の塩化リチウムを含む)に溶解し
、アミノ化ポリ塩化ビニル(アミノ基含量10モル%)
及びポリ塩化ビニル(重合度1000)をそれぞれ0.
5重量%、1.5重量%でN、N−ジメチルアセトアミ
ドに溶解し、これらの溶液を1:1の重量比で混合した
。この溶液をガラス板上に300μmの厚さに流延した
後に、ガラス板ごと水の中に浸漬し膨潤状態の膜を得た
護膜を30分後に水中より取り出し、25%グルタルア
ルデヒド水溶液をほう酸緩衝液(0,05M、pH8,
5)で2倍に希釈した溶液中に氷冷下で20分浸漬した
護膜の一部を水洗乾燥の後、赤外分光光度計にてアルデ
ヒド基由来の1708cm−’の生成を観察することに
よりグルタルアルデヒドの反応を確認した。
リン酸緩衝液(0,1M、 pH6,8)で洗浄後、1
00■/d1のグルコースオキシダーゼ(シグマ製)溶
液(0,1Mリン酸緩衝液pH6,8)ニ30分間接触
させた。膜を室温で24時間風乾した後に、リン酸緩衝
液(0,1M、p)16.8)で繰り返し洗浄し、厚さ
30μmの膜を得た。
得られた固定化酵素膜をl c4切取り、リン酸緩衝液
(0,IM、p)16.8)8dを充した密閉容器中3
7度にてグルコース液(1000■/d1)を100μ
!注入し、グルコースの酸化反応を溶存酸素計(電気化
学計器社、DOL−10型)にて記録した結果、0.3
0■/1/minの反応初速度を得た。
また、得られた固定化酵素膜を上記の溶存酸素計の先端
部に密着固定したところ、0−100■/d1)の範囲
でグルコース濃度の定量が可能であった。さらに、3ケ
月連続して2■/d1のグルコースを繰り返して測定し
たところ、出力変化は1ヶ月後に一2%、3ケ月後に一
3%以下であった。
実施例6 ポリパラベンズアミドは3重量%とじ、さらに実施例5
の方法において、表3に示すように、アミノ基を有する
ポリ塩化ビニル及びポリ塩化ビニル、酵素の種類、を変
えた以外は同様にして、固定化酵素膜を得た。
結果を表3に併せて示した。
実施例7 実施例5の方法において、25%グルタルアルデヒド水
溶液のかわりに、10%のテレフタルアルデヒドのエタ
ノール溶液を用いて、それ以外は同様にして厚さ40μ
mの固定化酵素膜を得た。
実施例5と同じ方法で0.20■/β/minの酸素消
費速度を得た。また、実施例5と同じくグルコースを繰
り返して測定し、1ケ月後に一3%の出力変化であった
実施例8 ポリパラベンズアミドを2重量%でN、N−ジメチルア
セトアミド(3重量%の塩化リチウムを含む)に溶解し
た。アミノ化ポリ塩化ビニル(アミノ基含量10モル%
)(重合度1000)及びポリ塩化ビニルを表4に示す
割合でN、N−ジメチルアセトアミドに溶解し、さらに
0.4重量%の表−4に示す繊維状物を加えてよく混合
した。これら2つの液を1:1の重量比で混合した。こ
の液をガラス板上に300μmの厚さに流延した後に、
ガラス板ごと水の中に浸漬し膨潤状態の膜を得た。線膜
を30分後に水中より取り出し、100■/d1のグル
コースオキシダーゼ(シグマ類)溶液(0,1Mリン酸
緩衝液pH6,8)に30分間接触させた。膜を室温で
24時間風乾した後に、リン酸緩衝液(0,IM、pH
6,8)で繰り返し洗浄した。
得られた固定化酵素膜を1−切取り、リン酸緩衝液(0
,1M、 pH6,8) 8mlを充した密閉容器中3
7度にてグルコース液(1000■/dl)を100A
ll注入し、グルコースの酸化反応を溶存酸素計(電気
化学計器社、DOL−10型)にて記録し反応初速度を
測定した。
再び膜を五酸化リンで24時間乾燥し、上記と同じ方法
で反応初速度を測定した。
結果を表4に示した。
実施例9 ポリパラベンズアミドを2重量%でN、N−ジメチルア
セトアミド(3重量%の塩化リチウムを含む)に溶解し
、アミノ化ポリ塩化ビニル(アミノ基含量10モル%)
及びポリ塩化ビニル(重合度1000)をそれぞれ0.
5重量%、1.5重量%でN、N−ジメチルアセトアミ
ドに溶解し、これらの溶液を1:1の重量比で混合した
。この溶液をガラス板上に300μmの厚さに流延した
後に、ガラス板ごと水の中に浸漬し膨潤状態の膜を得た
護膜を30分後に水中より取り出し、水洗の後100■
/dlのグルコースオキシダーゼ(シグマ製)溶液(0
,1Mリン酸緩衝液pH6,8)に30分間接触させた
。さらに50%グルタルアルデヒド水溶液をリン酸緩衝
液(0,1M、pH6,8)で5倍に希釈した溶液中に
20度で2時間浸漬したリン酸緩衝液(0,1M、 p
H6,8)で洗浄後、膜を室温で24時間風乾し、さら
にリン酸緩衝液(’0.1 M、pH6,8)で繰り返
し洗浄し、厚さ40μmの膜を得た。
得られた固定化酵素膜をlcd切取り、リン酸緩衝液(
0,1M、pH6,8)8mJを充した密閉容器中37
度にてグルコース液(1000■/+17)を100I
IIt注入し、グルコースの酸化反応を溶存酸素計(電
気化学計器社、DOL−10型)にて記録した結果、0
.25mg/β/winの反応期速度を得た。
また、得られた固定化酵素膜を上記の溶存酸素計の先端
部に密着固定したところ、0−100■/dl’)の範
囲でグルコース濃度の定量が可能であった。さらに、1
ケ月連続して2■/d1のグルコースを繰り返して測定
したところ、出力変化は5%以下であった。
実施例10 ポリパラベンズアミドを2重量%でN、N−’;メチル
アセトアミド(3重量%の塩化リチウムを含む)に溶解
し、アミノ化ポリ塩化ビニル(アミノ基含量10モル%
)及びポリ塩化ビニル(重合度1000)をそれぞれ0
.5重量%、1.5重量%でN、N−ジメチルアセトア
ミドに?8解し、これらの溶液を1=1の重量比で混合
した。この溶液をガラス板上に300μmの厚さに流延
した後に、ガラス板ごと水の中に浸漬し膨潤状態の膜を
得た。
護膜を30分後に水中より取り出し、水洗の後100■
/d1のグルコースオキシダーゼ(シグマ製)溶液(0
,1Mリン酸緩衝液pH6,8)に30分間接触させた
。膜を室温で24時間風乾し、さらに50%グルタルア
ルデヒド水溶液をリン酸緩衝液(0,1M、pH6,8
)で5倍に希釈した溶液中に20度で2時間浸漬し、厚
さ30μmの膜を得た。
得られた固定化酵素膜を1−切取り、リン酸緩衝液(0
,1M、 pH6,8) 8−を充した密閉容器中37
度にてグルコース液(1000■/d1)を100/j
j!注入し、グルコースの酸化反応を溶存酸素計(電気
化学計器社、DOL−10型)にて記録した結果、0.
40■/l/1aknの反応期速度を得た。
また、得られた固定化酵素膜を上記の溶存酸素計の先端
部に密着固定したところ、0−100■/d1)の範囲
でグルコース濃度の定量が可能であった。さらに、1ケ
月連続して2■/d1のグルコースを繰り返して測定し
たところ、出力変化は5%以下であった。

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)ポリパラベンズアミドおよびポリ塩化ビニルの組
    成物よりなる成形体に酵素を担持させた固定化酵素。
  2. (2)成形体中に繊維状物を分散させた請求項(1)記
    載の固定化酵素。
  3. (3)膨潤状態にある、ポリパラベンズアミドおよぴポ
    リ塩化ビニルの組成物よりなる成形体に酵素を担持させ
    た後、該成形体を乾燥することを特徴とする請求項(1
    )記載の固定化酵素の製造方法。
  4. (4)ポリ塩化ビニルがアミノ基を有し、該アミノ基及
    び酵素と2個以上のアルデヒド基を有する有機化合物と
    を反応させる工程を含む請求項(3)記載の方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US8889373B2 (en) 2010-08-12 2014-11-18 Eastman Chemical Company Enzyme catalyst immobilized on porous fluoropolymer support

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