JPH02286085A - Immobilized enzyme - Google Patents

Immobilized enzyme

Info

Publication number
JPH02286085A
JPH02286085A JP10595289A JP10595289A JPH02286085A JP H02286085 A JPH02286085 A JP H02286085A JP 10595289 A JP10595289 A JP 10595289A JP 10595289 A JP10595289 A JP 10595289A JP H02286085 A JPH02286085 A JP H02286085A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
enzyme
polyethylene glycol
carrier
immobilized
spacer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP10595289A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPH0716405B2 (en
Inventor
Toshiki Inoue
利樹 井上
Hiroshi Etani
恵谷 浩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Steel Works Ltd
Original Assignee
Japan Steel Works Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Steel Works Ltd filed Critical Japan Steel Works Ltd
Priority to JP10595289A priority Critical patent/JPH0716405B2/en
Publication of JPH02286085A publication Critical patent/JPH02286085A/en
Publication of JPH0716405B2 publication Critical patent/JPH0716405B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Immobilizing And Processing Of Enzymes And Microorganisms (AREA)

Abstract

PURPOSE:To obtain an immobilized enzyme, having high activity for polymer substrates, stable even in organic solvents and useful as an optically active catalyst, etc., by immobilizing an enzyme in a carrier through covalent bonds using polyethylene glycol as a spacer between the carrier and the enzyme. CONSTITUTION:The objective immobilized enzyme, obtained by dissolving polyethylene glycol in benzene, etc., adding cellular silica glass and gamma- isocyanatopropyltriethoxysilane to the resultant solution, sufficiently stirring the mixture solution, then vacuum drying the stirred solution at 105 deg.C for 2hr to provide a cellular silica glass-polyethylene glycol complex, subsequently mixing bromoacetic acid therewith, shaking the obtained mixture for 16hr, adding and reacting bromoacethyl bromide therewith and adding and reacting the resultant solution with an aqueous solution of an enzyme (e.g. glucoamylase) and having a spacer consisting of the polyethylene glycol between the carrier and the enzyme.

Description

【発明の詳細な説明】 [産業上の利用分野] 本発明は担体結合法による酵素固定化物に関し、特に、
担体と酵素の間にスペーサーを介する酵素固定化物に関
する。
[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to an enzyme immobilized product by a carrier binding method, and in particular,
This invention relates to an enzyme immobilized product with a spacer interposed between the carrier and the enzyme.

[従来の技術] 酵素は通常の化学触媒と異なり、常温、常圧といった緩
和な条件下で効率よく化学反応を触媒的に促進し、しか
も、その触媒作用特異性が非常に高いという特徴をもっ
ており、食品工業、医薬品工業、化学工業等の広い分野
にわたって利用されている。しかしながら、酵素は一般
に熱、強酸、強アルカリ、有機溶媒などに対して不安定
であって、使用粂件が非常に限定されている。また、酵
素反応は酵素を水に溶かした状態で基質に作用させ、い
わゆるバッチ法く回分法)で行われるため、反応終了後
に反応液から酵素を回収し、再利用することは技術的に
非常に困難で、1反応毎に酵素を捨ててしまうという不
経済な利用法となっている。
[Prior Art] Unlike ordinary chemical catalysts, enzymes are characterized by their ability to efficiently catalytically promote chemical reactions under mild conditions such as room temperature and pressure, and their catalytic specificity is extremely high. It is used in a wide range of fields including the food industry, pharmaceutical industry, and chemical industry. However, enzymes are generally unstable to heat, strong acids, strong alkalis, organic solvents, etc., and their use is extremely limited. In addition, since enzymatic reactions are carried out using the so-called batch method (batch method) in which enzymes are dissolved in water and act on the substrate, it is technically extremely difficult to collect the enzymes from the reaction solution and reuse them after the reaction is complete. This method is difficult to perform, and the enzyme is discarded after each reaction, making it an uneconomical method of use.

そこで、酵素本来の特性を生かし、更に利用目的に適し
たように酵素の性質を人工的に改善しようという試みが
行われるようになった。その1つの手段として、酵素を
触媒活性をもったまま水に不溶性にする、すなわち担体
に酵素を固定化することが検討されるに至っている。
Therefore, attempts have been made to take advantage of the inherent properties of enzymes and to artificially improve the properties of enzymes to make them more suitable for the purpose of use. As one means for achieving this, studies have begun to consider making enzymes insoluble in water while retaining their catalytic activity, that is, immobilizing enzymes on carriers.

酵素を固定化する利点は酵素が安定化することと、同一
の酵素を反応に何度もつかえること、酵素を高密度化で
きること、有機溶媒中でも酵素反応を行えることなどで
ある。
The advantages of immobilizing enzymes include stabilization of the enzyme, the ability to use the same enzyme multiple times in reactions, the ability to increase the density of the enzyme, and the ability to perform enzyme reactions even in organic solvents.

酵素の固定化方法は既に多くの方法が報告されており、
次の3つの方法に大別することができる。
Many enzyme immobilization methods have already been reported.
It can be broadly classified into the following three methods.

■担体結合法:水不溶性の担体に酵素を結合させる方法
■Carrier binding method: A method of binding enzymes to water-insoluble carriers.

■架橋法:  官能基を2個以上もった試薬を酵素に作
用させて酵素分子同士を架 橋することによって固定化する方 法。
■Crosslinking method: A method in which a reagent with two or more functional groups acts on an enzyme to crosslink enzyme molecules to immobilize them.

■包括法;  酵素を高分子ゲルマトリックス格子の中
に包み込んだり、半透膜の 高分子の皮膜のマイクロカプセル の中に封じ込める方法。
■Inclusion method; A method in which enzymes are encapsulated in a polymer gel matrix lattice or in microcapsules made of a semipermeable polymer film.

しかし、これらの方法による酵素固定化物中の酵素は、
いずれも高分子基質に対して高活性が得られず、また、
有機溶媒中の反応においては安定性は増加しているもの
の、依然として十分な安定性を得られていない。
However, the enzyme in the enzyme immobilized product by these methods is
None of them had high activity against polymer substrates, and
Although stability has increased in reactions in organic solvents, sufficient stability is still not achieved.

更に、上述の問題を解決する方法として、酵素と担体の
間にスペーサーを介する方法、光架橋性樹脂プレポリマ
ーあるいはウレタンプレポリマーを用いる方法が開発さ
れた。
Furthermore, as methods to solve the above-mentioned problems, a method using a spacer between the enzyme and the carrier, and a method using a photocrosslinkable resin prepolymer or a urethane prepolymer have been developed.

このうち、酵素と担体の間にスペーサーを介する方法は
、スペーサーとしてアクリル酸を用いるものであり、こ
の酵素固定化方法はf゛機能材料」9月号(1985)
の13頁に記載されている。これによると、アクリル酸
をグラフトした絆セルロースを担体として、水溶性カル
ボジイミド[1−エチル−3−(3−ジメチルアミノプ
ロピル)カルボジイミド塩酸塩]を縮合剤として用い、
酵素をスペーサーに結合して酵素を固定化する方法であ
る、また、光架橋性樹脂プレポリマーあるいはウレタン
プレポリマーを用いる方法は親水性のプレポリマーと疎
水性のプレポリマーとを混合することによって、親水性
−疎水性バランスが任意の割合に調整されたゲルに酵素
を固定化するという方法であり、醗酵工学第61巻第3
号153頁(1983)に記載されている。
Among these methods, the method of interposing a spacer between the enzyme and the carrier uses acrylic acid as the spacer, and this enzyme immobilization method is described in "Functional Materials" September issue (1985).
It is described on page 13 of . According to this, using bonded cellulose grafted with acrylic acid as a carrier and water-soluble carbodiimide [1-ethyl-3-(3-dimethylaminopropyl)carbodiimide hydrochloride] as a condensing agent,
This method immobilizes the enzyme by bonding the enzyme to a spacer, and the method using a photocrosslinkable resin prepolymer or urethane prepolymer involves mixing a hydrophilic prepolymer and a hydrophobic prepolymer. This is a method of immobilizing enzymes on a gel with a hydrophilic-hydrophobic balance adjusted to an arbitrary ratio, Fermentation Engineering Vol. 61, No. 3
No. 153 (1983).

光架橋性樹脂プレポリマーを用いる方法では、ポリエチ
レングリコール、ヒドロキシエチルアクリレート、イン
ホロンジインシアナートから合成されるENT(商品名
二関西ペイント製)やポリプロピレングリコール、ヒド
ロキシエチルアクリレート、インホロンジイソシアナー
トから合成されるENTP(商品名二関西ペイント製)
等に光増感剤(ベンゾインエチルエーテル、ベンゾイン
イソブチルエーテル等)を混合し、酵素水溶液を加え、
300〜400na+の近紫外線を照射することによっ
て酵素が固定化されている。
In the method using a photocrosslinkable resin prepolymer, ENT (trade name manufactured by Nikansai Paint) synthesized from polyethylene glycol, hydroxyethyl acrylate, and inphorone diisocyanate, and polypropylene glycol, hydroxyethyl acrylate, and inphorone diisocyanate are synthesized. Synthesized ENTP (Product name: Manufactured by Ni Kansai Paint)
etc., a photosensitizer (benzoin ethyl ether, benzoin isobutyl ether, etc.), add an enzyme aqueous solution,
The enzyme is immobilized by irradiation with near ultraviolet light of 300 to 400 Na+.

また、ウレタンプレポリマーを用いる方法では、ポリエ
チレングリコールあるいはポリエチレングリコールとポ
リプロピレングリコールからなる主鎖の両末端にトルエ
ンジイソシアナートを結合させたウレタンプレポリマー
を任意の割合で混合し、酵素水溶液を加えることによっ
て酵素が固定化されている。
In addition, in the method using a urethane prepolymer, a urethane prepolymer in which toluene diisocyanate is bonded to both ends of the main chain consisting of polyethylene glycol or polyethylene glycol and polypropylene glycol is mixed in an arbitrary ratio, and an enzyme aqueous solution is added. The enzyme is immobilized by

[発明が解決しようとする課題] このような酵素と担体の間にスペーサーとしてアクリル
酸を介する酵素固定化物、光架橋性樹脂プレポリマーあ
るいはウレタンプレポリマーを用いる酵素固定化物は従
来の酵素固定化物に比べ、酵素と担体の間にアクリル酸
を介した場きには、酵素の触媒作用を受ける基質の担体
による立体障害が少なくなり、高分子基質に対しても高
活性を得ることができるが、有機溶媒中での反応に対す
る検討がなされておらず、有機溶媒中では酵素が不安定
で、活性が低いままであった。
[Problems to be solved by the invention] Enzyme immobilization products using acrylic acid as a spacer between the enzyme and the carrier, enzyme immobilization products using photocrosslinkable resin prepolymers or urethane prepolymers are different from conventional enzyme immobilization products. In comparison, when acrylic acid is interposed between the enzyme and the carrier, there is less steric hindrance by the carrier to the substrate that is catalyzed by the enzyme, and high activity can be obtained even for polymeric substrates. No studies have been conducted on the reaction in organic solvents, and the enzyme is unstable in organic solvents and its activity remains low.

また、光架橋性樹脂プレポリマーあるいはウレタンプレ
ポリマーを用いた場合には、ゲルの有機溶媒に対する保
護作用、ゲルによる透過、拡散の調節等により有機溶媒
中での安定性が増し、高活性を得ることができたが、高
分子基質では酵素がゲルの網目中に存在するため、基質
が酵素近くまで到達することができないので、酵素の活
性は改善されなかった。
In addition, when a photocrosslinkable resin prepolymer or urethane prepolymer is used, stability in organic solvents increases due to the gel's protective effect against organic solvents, permeation through the gel, and adjustment of diffusion, resulting in high activity. However, with polymeric substrates, the enzyme is present in the gel network, so the substrate cannot reach close to the enzyme, so the activity of the enzyme was not improved.

[課題を解決するための手段] 本発明は酵素の触媒作用を受ける高分子基質に対して酵
素が高活性を有し、また、有機溶媒中においても酵素が
安定で、高活性を維持することができる酵素の固定化物
について鋭意研究した結果、担体結合法において、担体
と酵素の間にスペーサーを介する場合に、スペーサーと
してポリエチレングリコールを共有結合で介在させるこ
とによって高分子基質に対して酵素が担体による立体障
害を受けることなく、高活性を有し且つ有機溶媒中にお
いてもポリエチレングリコールの水分保持化用により、
酵素が安定で、高活性を維持できることを見出したもの
である。
[Means for Solving the Problems] The present invention provides an enzyme that has high activity against a polymeric substrate that is catalyzed by the enzyme, and that the enzyme is stable and maintains high activity even in an organic solvent. As a result of extensive research into immobilized enzymes that can be used for polymeric substrates, we found that when a spacer is interposed between the carrier and the enzyme in the carrier binding method, by covalently interposing polyethylene glycol as a spacer, the enzyme can be attached to the polymeric substrate as a carrier. It has high activity without being sterically hindered by polyethylene glycol, and is used to retain water even in organic solvents.
It was discovered that the enzyme is stable and can maintain high activity.

即ち、本発明は担体と酵素の間にスペーサーを介する酵
素固定化物において、スペーサーがポリエチレングリコ
ールであることを特徴とする酵素固定化物を提供するに
ある。
That is, the present invention provides an enzyme immobilized product in which a spacer is interposed between a carrier and an enzyme, and the spacer is polyethylene glycol.

[作  用] 本発明の酵素固定化物は、担体と酵素の間にスペーサー
としてポリエチレングリコールを共有結合で介在させる
ことによって、高分子基質に対して高活性を有し、また
、有機溶媒中においても安定で、高活性を維持すること
ができる。
[Function] The enzyme immobilized product of the present invention has high activity against polymer substrates by covalently interposing polyethylene glycol as a spacer between the carrier and the enzyme, and also has high activity in organic solvents. It is stable and can maintain high activity.

該酵素固定化物は、多孔性ガラス、多孔性セラミック、
セルロース等の担体に、カップリング剤を用いてポリエ
チレングリコールを共有結合させ、更に、そのポリエチ
レングリコール鎖の先端にカップリング剤を用いて酵素
を共有結合させるか、あるいは担体に、酵素が共有結合
しているポリエチレングリクールの鎖の先端をカップリ
ング剤を用いて共有結合させるか、あるいは活性基を有
しているポリエチレングリコールに担体と酵素を共有結
合させることによって得ることができる。
The enzyme immobilized material is porous glass, porous ceramic,
Either polyethylene glycol is covalently bonded to a carrier such as cellulose using a coupling agent, and then an enzyme is covalently bonded to the tip of the polyethylene glycol chain using a coupling agent, or the enzyme is covalently bonded to the carrier. It can be obtained by covalently bonding the ends of polyethylene glycol chains using a coupling agent, or by covalently bonding a carrier and an enzyme to polyethylene glycol having an active group.

本発明の酵素固定化物に用いることができる担体はポリ
エチレングリコールとの共有結合に関与する官能基を十
分1有するものが好ましく、例えば多孔性ガラス、多孔
性セラミックス、セルロース等のいずれも使用できる。
The carrier that can be used in the enzyme immobilization product of the present invention preferably has at least one functional group that participates in covalent bonding with polyethylene glycol, and for example, porous glass, porous ceramics, cellulose, etc. can be used.

ポリエチレングリコールは分子量200から20000
まで種々のものが市販されているが、これらのいずれも
使用することができる。
Polyethylene glycol has a molecular weight of 200 to 20,000
Various products are commercially available, and any of these can be used.

担体とポリエチレングリコールとを共有結合させるカッ
プリング剤については担体の種類に依存して選択する必
要があり、例えば多孔性ガラスを担体とした場合には、
シランカップリング剤であるγ−インシアネートプロピ
ルトリエトキシシランあるいはγ−グリシドキシプロビ
ルトリメトキシシラン等を使用することができる。
The coupling agent for covalently bonding the carrier and polyethylene glycol must be selected depending on the type of carrier. For example, when porous glass is used as the carrier,
A silane coupling agent such as γ-incyanatepropyltriethoxysilane or γ-glycidoxypropyltrimethoxysilane can be used.

上記の担体、カップリング剤、ポリエチレングリコール
を常法に従って結合させることによって担体−ポリエチ
レングリコール複合体を得ることができる。
A carrier-polyethylene glycol complex can be obtained by combining the above-mentioned carrier, coupling agent, and polyethylene glycol according to a conventional method.

また、ポリエチレングリコールと酵素とを共有結合させ
るカップリング剤については、酵素における結合させた
い官能基によって選択されるが、リゾープスニベウス由
来の酵素であるグルコアミラーゼ中のアミノ基に共有結
合させる場合には、例えば臭化ブロモアセチルあるいは
トリクロロ−8−トリアジン等をカップリング剤として
使用することができる。
In addition, the coupling agent for covalently bonding polyethylene glycol and the enzyme is selected depending on the desired functional group in the enzyme, but when covalently bonding it to the amino group in glucoamylase, an enzyme derived from Rhizopus niveus, For example, bromoacetyl bromide or trichloro-8-triazine can be used as a coupling agent.

上記の酵素、カップリング剤、担体−ポリエチレングリ
コール複合体を常法に従って共有結合させることによっ
てポリエチレングリコールを介した酵素固定化物を得る
ことができる。
An enzyme immobilized product via polyethylene glycol can be obtained by covalently bonding the enzyme, coupling agent, and carrier-polyethylene glycol complex according to a conventional method.

なお、本発明の酵素固定化物において固定化される酵素
は特に限定されるものではなく、任意の酵素を固定化す
ることができ、例えば細菌、酵母、糸状菌、豚すい臓起
源の酵素であるリパーゼ、豚肝臓起源の酵素であるエス
テラーゼ等を固定化することができる。
The enzyme to be immobilized in the enzyme immobilized product of the present invention is not particularly limited, and any enzyme can be immobilized, such as lipase, which is an enzyme originating from bacteria, yeast, filamentous fungi, and porcine pancreas. , esterase, an enzyme derived from pig liver, etc. can be immobilized.

[実 施 例] 以下に実施例を挙げて本発明の酵素固定化物を更に説明
する。
[Example] The enzyme immobilized product of the present invention will be further explained with reference to Examples below.

実施例1 ポリエチレングリコール2000(分子量2000)0
.1yをベンゼン2,7鶴lに溶解し、得られたベンゼ
ン溶液に多孔性シリカガラス(エレクトロ〜ヌクレオニ
クス社製: CPG−10、表面積6.8m”/f、孔
容積0.73ce/#、平均孔径2734人、粒径12
0〜200メツシユ)1000B、γ−イソシアネート
プロピルトリエトキシシラン(日本ユニカー製:Y−9
030>0.3vhlを添加し、十分撹拌した後、25
℃で4時間静置した。この混合物を105℃で2時間真
空乾燥し、乾燥終了後ガラスフィルター(IO2)を用
いてアセトン150emf!で洗浄濾過し、再度、真空
乾燥し、多孔性シリカガラス−ポリエチレングリコール
複合体(1029mg)を得た。
Example 1 Polyethylene glycol 2000 (molecular weight 2000) 0
.. 1y was dissolved in 2.7 liters of benzene, and porous silica glass (manufactured by Electro-Nucleonics: CPG-10, surface area 6.8 m"/f, pore volume 0.73 ce/#, Average pore size: 2734, particle size: 12
0 to 200 mesh) 1000B, γ-isocyanatepropyltriethoxysilane (manufactured by Nippon Unicar: Y-9
030>After adding 0.3 vhl and stirring thoroughly, 25
The mixture was allowed to stand at ℃ for 4 hours. This mixture was vacuum dried at 105°C for 2 hours, and after the drying was completed, acetone was used at 150 emf! using a glass filter (IO2). The mixture was washed and filtered, and dried under vacuum again to obtain a porous silica glass-polyethylene glycol composite (1029 mg).

この多孔性シリカガラス−ポリエチレングリコール複合
体500Bをジオキサン3mlとブロモ酢酸to、og
を混合した溶液中に加え、回転振とう器を用いて30℃
、100 rps+で166時間振う後、臭化ブロモア
セチル7.5mNを加え、更に7時間振とうし、反応さ
せた1反応終了後、この反応物を蒸留水ll中に性態し
、静置後、上澄を除去した。この操作を2回反復した。
This porous silica glass-polyethylene glycol composite 500B was mixed with 3 ml of dioxane and bromoacetic acid to
into the mixed solution and heated to 30°C using a rotary shaker.
After shaking at 100 rps+ for 166 hours, 7.5 mN of bromoacetyl bromide was added, and the mixture was further shaken for 7 hours to react. After one reaction, the reaction product was poured into 1 liter of distilled water and allowed to stand still. After that, the supernatant was removed. This operation was repeated twice.

得られた沈澱物をガラスフィルター(IO2)を用いて
0.1規定炭酸ナトリウム150曽N、蒸留水150a
#で洗浄濾過した。
The obtained precipitate was mixed with 150 N of 0.1 N sodium carbonate and 150 A of distilled water using a glass filter (IO2).
Washed and filtered with #.

次に、得られた活性化多孔性シリカガラス−ポリエチレ
ングリコール複合体をグルコアミラーゼ[グルコアミラ
ーゼ(長瀬生化学工業製:リゾープスニベウス起源、比
活性5単位/−9、分子量70000)200u及び硫
酸アンモニウム2.01をpH8,5の0.2モル濃度
りん酸緩衝液10m1に溶解して1m1当たり酵素を酵
素蛋白として2.4B含有する溶液1’zal’中に添
加し、回転振どう器を用いて7℃、100 rpmで2
44時間振うし、グルコアミラーゼの固定化を行った。
Next, the obtained activated porous silica glass-polyethylene glycol complex was mixed with 200 u of glucoamylase [glucoamylase (manufactured by Nagase Seikagaku Kogyo Co., Ltd.: Rhizopus niveus origin, specific activity 5 units/-9, molecular weight 70000] and ammonium sulfate 2 .01 was dissolved in 10 ml of 0.2 molar phosphate buffer at pH 8.5, and added to a solution 1'zal containing 2.4 B of enzyme as enzyme protein per 1 ml, using a rotating shaker. 2 at 7°C, 100 rpm
The mixture was shaken for 44 hours to immobilize glucoamylase.

反応終了後、ガラスフィルター(IO2)を用いて0.
9%塩化ナトリウム水溶液150mj!、pH5,0の
0.055モル濃マキルベイン緩衝液15(1+1’で
洗浄濾過し、固定化グルコアミラーゼ(酵素固定化物)
を得た。
After the reaction is complete, use a glass filter (IO2) to remove the
9% sodium chloride aqueous solution 150mj! , washed and filtered with 0.055 molar McIlvaine buffer 15 (1+1') at pH 5.0, and immobilized glucoamylase (enzyme immobilized product).
I got it.

次に、この固定化グルコアミラーゼ(酵素固定化物)を
゛2%可溶性デンプン(高分子基質)水溶液50m1中
に加え、回転振どう器を用いて25℃、100rp−で
10分間反応させた0反応終了後、グルコース定量用試
薬(テクニコン社製:グルシネット試薬)を用いて生成
グルコース量を測定し、固定化グルコアミラーゼの活性
を求めた。
Next, this immobilized glucoamylase (enzyme immobilized product) was added to 50 ml of a 2% soluble starch (polymer substrate) aqueous solution and reacted for 10 minutes at 25°C and 100 rpm using a rotary shaker. After completion, the amount of glucose produced was measured using a glucose determination reagent (Glucinet reagent, manufactured by Technicon), and the activity of the immobilized glucoamylase was determined.

なお、グルコアミラーゼの活性化多孔性シリカガラス−
ポリエチレングリコール複合体への固定化量は固定化反
応残液中の残存蛋白量をローリ−らの方法を用いて測定
し、添加蛋白量との差として求めた。結果を第1表に示
す。
In addition, glucoamylase activated porous silica glass
The amount of immobilization on the polyethylene glycol complex was determined by measuring the amount of remaining protein in the residual solution of the immobilization reaction using the method of Lowry et al., and determining the difference from the amount of added protein. The results are shown in Table 1.

第1表の結果から、高分子基質での活性保持率が従来の
直接に酵素を担体に共有結合した酵素固定化物の場合の
5〜20%、アクリル酸をスペーサーとしグラフト綿セ
ルロースを担体とした酵素固定化物の場合の20〜65
%(いずれも酵素はグルコアミラーゼ)[参考文献二機
能材料9月号(1985年)13頁1と比較して80%
と大きく、本発明の効果が非常に大きいことが判る。
From the results in Table 1, the activity retention rate with the polymer substrate is 5 to 20% in the case of the conventional enzyme immobilized product in which the enzyme is directly covalently bonded to the carrier, and in the case of the enzyme immobilized product using acrylic acid as a spacer and grafted cotton cellulose as the carrier. 20-65 for enzyme immobilized product
% (the enzyme in both cases is glucoamylase) [80% compared to Reference Bifunctional Materials September issue (1985) p. 13
It can be seen that the effect of the present invention is very large.

実施例2 実施例1と同様の方法で得られた多孔性シリカガラス−
ポリエチレングリコール複合体500eHにベンゼン2
0mff、無水炭酸ナトリウム1.3g、トリクロロ−
8−トリアジン75.6輪9をカロえ、還流しながら1
20時間反応を行った1反応終了後、石油エーテル15
0g+#とベンゼン:アセトン(1:1)溶液150m
1を用いて洗浄した。この操作を3回反復した。洗浄終
了後、真空乾燥器を用いて60℃で2時間乾燥を行った
。この活性化多孔性シリカガラス−ポリエチレングリコ
ール複合体をグルコアミラーゼ水溶液(グルコアミラー
ゼ200mgをpH10,0の0.4モル濃度ホウ酸緩
衝液10社に溶解して1w、1当たり酵素を酵素蛋白と
して3.3m11含有する溶液)5s+l!中に添加し
、回転大振どう器を用いて37℃、1100rpで1時
間振とうし、グルコアミラーゼの固定化を行い、pH8
,0の0.1モル濃度ホウ酸緩衝液100+at!を加
えることで反応を終了させた。反応終了後、ガラスフィ
ルター(IO2)を用いてpH5,0のマキルベインM
8v液L50mlで洗浄濾過し、固定化グルコアミラー
ゼ(酵素固定化物)を得た。固定化グルコアミラーゼの
活性及び固定化量の測定は実施例1と同様の方法で行っ
た。結果を第2表に示す。
Example 2 Porous silica glass obtained by the same method as Example 1
Benzene 2 to polyethylene glycol complex 500eH
0mff, anhydrous sodium carbonate 1.3g, trichloro-
8-Triazine 75. Calorie 6 wheels 9 and add 1 while refluxing.
After 1 reaction of 20 hours, petroleum ether 15
0g+# and benzene:acetone (1:1) solution 150ml
1 was used for washing. This operation was repeated three times. After the washing was completed, drying was performed at 60° C. for 2 hours using a vacuum dryer. This activated porous silica glass-polyethylene glycol complex was dissolved in a glucoamylase aqueous solution (200 mg of glucoamylase was dissolved in 10 0.4 molar borate buffers with pH 10. .3ml solution containing 11) 5s+l! The glucoamylase was immobilized by shaking at 37°C and 1100 rpm for 1 hour using a large rotating shaker, and the pH was adjusted to 8.
, 0 of 0.1 molar borate buffer 100+at! The reaction was terminated by adding . After the reaction is complete, use a glass filter (IO2) to remove McIlvaine M at pH 5.0.
The mixture was washed and filtered with 50 ml of 8V liquid L to obtain immobilized glucoamylase (enzyme immobilized product). The activity and amount of immobilized glucoamylase were measured in the same manner as in Example 1. The results are shown in Table 2.

回走1しグルコアミラーゼ 4.’)’)    1.
22    <)8.0第2表の結果から、活性保持率
は実施例1の場合より小さいが、前記従来法によるスペ
ーサーとしてアクリル酸を用いた酵素固定化物よりも大
きく、本発明の効果が大きいことが判った。
Round 1 glucoamylase 4. ')') 1.
22 <) 8.0 From the results in Table 2, the activity retention rate is lower than that of Example 1, but it is higher than that of the enzyme immobilized product using acrylic acid as a spacer by the conventional method, and the effect of the present invention is large. It turned out that.

[発明の効果1 以上のように、担体と酵素の間にスペーサーとして本発
明の特徴であるポリエチレングリコールを共有結合で介
させることによって高分子基質に対して高活性を有し、
また、有機溶媒中においても安定で、高活性を維持でき
る酵素固定化物を得ることができ、工業的に有効に利用
できる。
[Effects of the Invention 1] As described above, by covalently interposing polyethylene glycol, which is a feature of the present invention, as a spacer between the carrier and the enzyme, the enzyme has high activity toward polymer substrates,
In addition, it is possible to obtain an immobilized enzyme that is stable even in organic solvents and maintains high activity, and can be effectively used industrially.

例えば酵素として細菌、酵母、糸状菌、豚すい臓起源の
酵素であるリパーゼ、豚肝臓起源の酵素であるエステラ
ーゼ等を用いると、各種のポリエステルの加水分解ある
いは合成を行うことができるので、高分子基質に対して
高活性を有し、有機溶媒中でも安定で、高活性を持続で
きる本発明の酵素固定化物において、酵素としてリパー
ゼ、エステラーゼ等を用いると廃棄されたポリエステル
樹脂の分解処理あるいは各種モノマーからのポリエステ
ル合成を効率的に行うことができ、工業化が可能となる
。この時のポリエステル合成は生分解性(微生物分解性
)ポリマーの合成となるものである。また、水に不溶で
、有機溶媒に可溶な物質を基質とし、光学活性選択的な
酵素反応を利用することによって化学合成法では得られ
ない高純度な香料、色素等ファインケミカル物質を効率
的に合成でき、工業化が可能となる。
For example, by using enzymes such as bacteria, yeast, filamentous fungi, lipase, an enzyme originating from pig pancreas, and esterase, an enzyme originating from pig liver, it is possible to hydrolyze or synthesize various polyesters. In the enzyme immobilized product of the present invention, which has high activity against polyester resin, is stable even in organic solvents, and can maintain high activity, when lipase, esterase, etc. are used as the enzyme, it can be used to decompose discarded polyester resin or to recover from various monomers. Polyester synthesis can be performed efficiently, making industrialization possible. The polyester synthesis at this time is the synthesis of a biodegradable (microbially degradable) polymer. In addition, by using substances that are insoluble in water and soluble in organic solvents as substrates and using optically selective enzymatic reactions, we can efficiently produce fine chemicals such as highly pure fragrances and pigments that cannot be obtained by chemical synthesis methods. It can be synthesized and industrialized.

特許出願人 株式会社 日本製鋼所Patent applicant: Japan Steel Works, Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】 1、担体と酵素の間にスペーサーを介する酵素固定化物
において、スペーサーがポリエチレングリコールである
ことを特徴とする酵素固定化物。 2、担体とポリエチレングリコールとの間が化学的に結
合している請求項1記載の酵素固定化物。 3、ポリエチレングリコールと酵素との間が化学的に結
合している請求項1記載の酵素固定化物。
[Scope of Claims] 1. An enzyme immobilized product in which a spacer is interposed between a carrier and an enzyme, wherein the spacer is polyethylene glycol. 2. The enzyme immobilized product according to claim 1, wherein the carrier and the polyethylene glycol are chemically bonded. 3. The enzyme immobilized product according to claim 1, wherein the polyethylene glycol and the enzyme are chemically bonded.
JP10595289A 1989-04-27 1989-04-27 Enzyme immobilization product Expired - Lifetime JPH0716405B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10595289A JPH0716405B2 (en) 1989-04-27 1989-04-27 Enzyme immobilization product

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP10595289A JPH0716405B2 (en) 1989-04-27 1989-04-27 Enzyme immobilization product

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH02286085A true JPH02286085A (en) 1990-11-26
JPH0716405B2 JPH0716405B2 (en) 1995-03-01

Family

ID=14421168

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP10595289A Expired - Lifetime JPH0716405B2 (en) 1989-04-27 1989-04-27 Enzyme immobilization product

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JPH0716405B2 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000016733A3 (en) * 1998-09-22 2000-05-25 Procter & Gamble Personal care compositions containing active proteins tethered to a water insoluble substrate

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2000016733A3 (en) * 1998-09-22 2000-05-25 Procter & Gamble Personal care compositions containing active proteins tethered to a water insoluble substrate

Also Published As

Publication number Publication date
JPH0716405B2 (en) 1995-03-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6004786A (en) Inorganic carrier containing bound silane coupling agent having carboxylic-ester group for immobilizing lipase
AU2012244686B2 (en) Cross-linked poly-e-lysine particles
Ayhan et al. Optimization of urease immobilization onto non-porous HEMA incorporated poly (EGDMA) microbeads and estimation of kinetic parameters
EP0104571B1 (en) Immobilization of biocatalysts on granular carbon
Yodoya et al. Immobilization of bromelain onto porous copoly (γ-methyl-L-glutamate/L-leucine) beads
Sharmeen et al. Application of polysaccharides in enzyme immobilization
US7723084B2 (en) Fibrous protein-immobilization systems
JPS6255084A (en) Method for immobilizing living body and insoluble living body composite obtained therefrom
Pohl et al. Biofunctional surfaces based on dendronized cellulose
US4206259A (en) Support matrices for immobilized enzymes
JPH02286085A (en) Immobilized enzyme
Arslan et al. The effect of gel composition on the adsorption of invertase on poly (acrylamide/maleic acid) hydrogels
EP2316932B1 (en) Enzyme-functionalized supports
US4218363A (en) Preparation of support matrices for immobilized enzymes
CN104031903B (en) The method of modified polyacrylonitrile resin flexibility immobilized papain
CN106701729A (en) Immobilized enzyme taking polypeptide-modified amino resin as carrier and preparation method thereof
JP2824902B2 (en) Method for producing enzyme-immobilizing carrier
JPS6167489A (en) Immobilized cell of hay bacillus,immobilizing and use of product to separation of 3-acetoxy group for 7-beta-acylamide cepharosporane
JPS63304000A (en) Method for immobilizing substance derived from living body
JP3025947B2 (en) Method for producing dry immobilized lipase carrier
SU744002A1 (en) Method of preparing immobilized enzymes
JPS60160885A (en) Immobilized microorganism, plant cell and/or enzyme
GB2562004B (en) Cross-linked poly-e-lysine particles
JPH0257918B2 (en)
Luthra et al. Microgels as supports for α-chymotrypsin